Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 6716
2018-03-10 
На схему из конденсатора $C$, двух диодов и амперметра (рис.) подают прямоугольные импульсы амплитуды $U_{0}$ и частоты $f$. Какой ток показывает амперметр? Зависят ли его показания от устройства амперметра (магнитоэлектрический, электромагнитный, тепловой)? Диоды можно считать идеальными, сопротивление амперметра невелико.
Решение:
Найдем средний ток, протекающий через амперметр. Это сделать довольно просто: $f$ раз в секунду конденсатор заряжается до напряжения $U_{0}$ (причем этот заряд проходит «мимо» амперметра— через второй диод) и столько же раз—разряжается — через амперметр:
$I_{ср} = \frac{q}{T} = \frac{CU_{0}fT }{T} = CU_{0}f$.
(Для случая $U_{0} = 10 В, C = 1 мкф, f = 500 Гц, I_{ср} = 5 \cdot 10^{-3} А$.) Обратите внимание на то, что ток через амперметр имеет вид остроконечных импульсов довольно сложной формы, однако среднюю его величину мы оценили вполне корректно. А вот значение «средней величины квадрата тока»—для прибора тепловой системы и «средней величины непонятно—чего»—для электромагнитного амперметра — будет другим (и может отличаться довольно существенно).
Такая схема широко используется для измерения частоты импульсов (их форма не очень существенна—лишь бы конденсатор уверенно успевал полностью заряжаться и разряжаться до амплитудного значения), а при известной частоте генератора импульсов—для измерения емкостей конденсаторов.
На схему из конденсатора $C$, двух диодов и амперметра (рис.) подают прямоугольные импульсы амплитуды $U_{0}$ и частоты $f$. Какой ток показывает амперметр? Зависят ли его показания от устройства амперметра (магнитоэлектрический, электромагнитный, тепловой)? Диоды можно считать идеальными, сопротивление амперметра невелико.
Решение:
Найдем средний ток, протекающий через амперметр. Это сделать довольно просто: $f$ раз в секунду конденсатор заряжается до напряжения $U_{0}$ (причем этот заряд проходит «мимо» амперметра— через второй диод) и столько же раз—разряжается — через амперметр:
$I_{ср} = \frac{q}{T} = \frac{CU_{0}fT }{T} = CU_{0}f$.
(Для случая $U_{0} = 10 В, C = 1 мкф, f = 500 Гц, I_{ср} = 5 \cdot 10^{-3} А$.) Обратите внимание на то, что ток через амперметр имеет вид остроконечных импульсов довольно сложной формы, однако среднюю его величину мы оценили вполне корректно. А вот значение «средней величины квадрата тока»—для прибора тепловой системы и «средней величины непонятно—чего»—для электромагнитного амперметра — будет другим (и может отличаться довольно существенно).
Такая схема широко используется для измерения частоты импульсов (их форма не очень существенна—лишь бы конденсатор уверенно успевал полностью заряжаться и разряжаться до амплитудного значения), а при известной частоте генератора импульсов—для измерения емкостей конденсаторов.
