2020-02-10
К источнику переменного напряжения подключены катушка, резистор и конденсатор, в цепь включены три амперметра переменного тока, показания которых 1 А, 0,7 А и 0,5 А (см. рисунок). Как изменятся показания приборов после отключения резистора? Элементы цепи считать идеальными.
Решение:
Амперметры идеальные - это значит, что элементы цепи подключены непосредственно к источнику, поэтому при отключении резистора токи катушки и конденсатора не изменятся. Найдем ток, который течет через резистор в исходной схеме. Учитывая сдвиг фаз между токами конденсатора и резистора, получим
$I_{R}^{2} = I_{2}^{2} - I_{3}^{2} = (0,7 А)^{2} - (0,5 А)^{2} = 0,24 А^{2}$.
Токи катушки и конденсатора противофазны, поэтому можно записать
$(I_{L} - I_{C} )^{2} + I_{R}^{2} = I_{1}^{2}$.
Для получения ответа не обязательно проводить расчет тока через катушку, достаточно найти величину "разностного" тока катушки и конденсатора:
$I_{1}^{ \&} = \sqrt{I_{1}^{2} - I_{R}^{2}} = \sqrt{1 - 0,24} А = 0,87 А$.
Токи второго и третьего амперметров равны и составляют 0,5 А (ток через конденсатор).