2020-02-10
На рисунке приведена схема, собранная из катушки индуктивностью 1 Гн, конденсатора емкостью 1 мкФ, идеального амперметра и двух резисторов сопротивлениями по 100 Ом. Схема подключена к источнику переменного напряжения $U = 100 \cos 1000t$. Найдите показание амперметра.
Решение:
Перерисуем схему с учетом идеальности амперметра (рис.). Простой расчет показывает, что параллельный контур настроен в резонанс - числа в условии соответствующим образом подобраны. У такого контура сопротивление очень велико, напряжение источника практически полностью приложено к контуру, а напряжения (и токи) резисторов совсем малы. Тогда
$I_{L} = \frac{U_{0} }{ \omega L} = 0,1 А$ и $I_{C} = \frac{U_{0}}{ \frac{1}{ \omega C}} = 0,1 А$.
Токи эти противоположны по фазе. Учитывая малость токов через резисторы, получим
$I_{A} = I_{L} = I_{C} = 0,1 А$.
Но это - амплитудное значение, а амперметры обычно градуируют в расчете на действующие (эффективные) значения. Тогда показание амперметра таково:
$I_{a} = \frac{I_{A} }{ \sqrt{2} } \approx 0,07 А$.