2018-01-11
Амперметр А, измеряющий действующее значение протекающего через него тока, включен в цепь, изображенную на рис. К концам цепи приложено синусоидальное напряжение. При замкнутом ключе К амперметр показывает силу тока $I_{A} = 1 А$. Определить показания амперметра $I_{A}^{ \prime}$ при разомкнутом ключе.
Решение:
На рис. а приведен график зависимости тока в цепи от времени при замкнутом ключе К. Поскольку тепловая мощность, выделяющаяся в сопротивлении $R$, не зависит от направления тока, а зависит только от силы тока, в течение первой и второй половины периода приложенного напряжения в сопротивлении выделяются одинаковые количества тепла.
На рис. б приведен график зависимости тока в цепи от времени при замкнутом ключе К- Сопоставляя рис. а и б, находим, что при замкнутом ключе выделяется тепла вдвое больше, чем при разомкнутом:
$I_{д}^{2}RT = 2 (I_{д}^{ \prime})^{2}RT$.
Отсюда находим
$I_{д}^{ \prime} = \frac{I_{д}}{ \sqrt{2}} = 0,71 А$.
На рис. а, б сплошными прямыми линиями показаны действующие значения токов $I_{д}$ и $I_{д}^{ \prime}$, пунктирными линиями — амплитудные значения $I_{0}$, одинаковые для обоих случаев.