Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 4906
2017-11-07 
Шкала вольтметра тепловой системы откалибрована для измерения постоянных напряжений от О до 300 В. Какое значение покажет этот вольтметр, если его подключить к источнику импульсного периодического напряжения, форма которого показана на рис.?
Индуктивностью цепей пренебречь. Считать, что угловое отклонение стрелки такого вольтметра пропорционально степени нагрева (количеству теплоты), которое выделяется в проволочном резисторе, встроенном в вольтметр, под действием измеряемого напряжения. Частота следования импульсов достаточно велика, так что чувствительный элемент прибора — резистор — не успевает заметно охлаждаться или нагреваться за время одного периода.
Решение:
Чтобы понять, какое напряжение будет показывать такой вольтметр, нужно представить такое постоянное напряжение $U_{x}$, которое, действуя непрерывно в течение всего периода, обеспечит выделение такого же количества тепла на измерительном резисторе.
Поскольку измеряемое напряжение действует в течение четверти полного периода, можно написать:
$\frac{U_{x}^{2}}{R} T = \frac{U_{0}^{2}}{R} \left ( \frac{T}{4} \right )$, откуда $U_{x} = \frac{U_{0}}{2} = 150 В$
Это и будет число, на которое укажет стрелка вольтметра.
Шкала вольтметра тепловой системы откалибрована для измерения постоянных напряжений от О до 300 В. Какое значение покажет этот вольтметр, если его подключить к источнику импульсного периодического напряжения, форма которого показана на рис.?
Индуктивностью цепей пренебречь. Считать, что угловое отклонение стрелки такого вольтметра пропорционально степени нагрева (количеству теплоты), которое выделяется в проволочном резисторе, встроенном в вольтметр, под действием измеряемого напряжения. Частота следования импульсов достаточно велика, так что чувствительный элемент прибора — резистор — не успевает заметно охлаждаться или нагреваться за время одного периода.
Решение:
Чтобы понять, какое напряжение будет показывать такой вольтметр, нужно представить такое постоянное напряжение $U_{x}$, которое, действуя непрерывно в течение всего периода, обеспечит выделение такого же количества тепла на измерительном резисторе.
Поскольку измеряемое напряжение действует в течение четверти полного периода, можно написать:
$\frac{U_{x}^{2}}{R} T = \frac{U_{0}^{2}}{R} \left ( \frac{T}{4} \right )$, откуда $U_{x} = \frac{U_{0}}{2} = 150 В$
Это и будет число, на которое укажет стрелка вольтметра.
