2017-01-28
Какую часть периода будет светить ("гореть") неоновая лампочка, если ее включить в сеть, действующее значение напряжения в которой равно напряжению зажигания? Считать, что напряжение, при котором лампочка гаснет, равно напряжению зажигания.
Решение:
Пусть зависимость от времени напряжения, подаваемого на неоновую лампочку, имеет вид $U = U_{0} \sin (2 \pi t/T)$, где $T$ — период колебаний переменного напряжения. По условию задачи напряжение зажигания $U_{з}$ равно действующему значению напряжения $U_{0}/ \sqrt{2}$. Следовательно, лампочка начнет светиться в момент $t_{1}$, определяемый уравнением
$U_{0} \sin \frac{2 \pi}{T} t_{1} = \frac{U_{0}}{ \sqrt{2}}$,
откуда $t_{1} = T/8$. Аналогично находится момент $t_{2}$, при котором лампочка гаснет: $t_{2} = 3T/8$. Таким образом, в течение первой половины периода лампочка будет гореть в течение времени $\Delta t = t_{2} - t_{1} = T/4$. В течение второго полупериода лампочка также будет светиться в течение времени $T/4$. Таким образом, лампочка будет светиться в течение половины периода подаваемого напряжения.
Ответ: половину периода.