Ответ:
Решение:
Для решения этих задач необходимо использовать следующие формулы:
1. Реактивное сопротивление индуктивности (индуктивное сопротивление):
\( X_L = \omega L = 2 \pi f L \)
где \( \omega \) - угловая частота, \( f \) - частота, \( L \) - индуктивность.
2. Реактивное сопротивление ёмкости (ёмкостное сопротивление):
\( X_C = \frac{1}{\omega C} = \frac{1}{2 \pi f C} \)
где \( C \) - ёмкость.
3. Резонансная частота последовательного LC-контура:
\( f_0 = \frac{1}{2 \pi \sqrt{LC}} \)
4. Частота, при которой \( X_L = 1 \text{ кОм} \):
Из формулы \( X_L = 2 \pi f L \) следует \( f = \frac{X_L}{2 \pi L} \).
5. Частота, при которой \( X_C = 1 \text{ кОм} \):
Из формулы \( X_C = \frac{1}{2 \pi f C} \) следует \( f = \frac{1}{2 \pi C X_C} \).
6. Амплитудное напряжение \( U_x \) на реактивном элементе:
По условию \( V_1 = V_2 \). Это означает, что в цепи либо отсутствует один из элементов (L или C), либо имеет место резонанс. В случае резонанса \( X_L = X_C \) и \( U_x \) на индуктивности и ёмкости равно амплитуде напряжения источника. В общем случае, если \( V_1 = V_2 \), то \( U_x \) зависит от того, какой именно элемент (L или C) имеется в виду под \( U_x \) и как это связано с \( V_1, V_2 \). Так как \( V_1 \) и \( V_2 \) измеряют напряжения на отдельных элементах, и если \( V_1 = V_2 \), то \( U_x \) будет равно \( V_1 \) (или \( V_2 \)) при условии, что \( U_x \) измеряет напряжение на одном из реактивных элементов, а \( V_1 \) и \( V_2 \) - на других. Если \( U_x \) - напряжение на индуктивности \( L \), а \( V_1 \) - на \( R \), \( V_2 \) - на \( C \), то \( U_L = V_2 \) если \( X_L = X_C \).
7. Полное сопротивление RC-цепи (Рисунок 2):
\( Z = \sqrt{R^2 + X_C^2} \)
8. Действующее значение тока I в RC-цепи:
\( I = \frac{V}{Z} = \frac{V}{\sqrt{R^2 + X_C^2}} \)
9. Действующее напряжение на ёмкости Uc:
\( U_C = I \cdot X_C = \frac{V X_C}{\sqrt{R^2 + X_C^2}} \)
10. Действующее напряжение на активном сопротивлении UR:
\( U_R = I \cdot R = \frac{V R}{\sqrt{R^2 + X_C^2}} \)
Для заполнения таблицы необходимы конкретные значения частоты, индуктивности, ёмкости и напряжения из разных вариантов.
| № | f Гц | L мГн | C мкФ | V В | R Ом |
| 1 | 100 | 40 | 44 | 50 | 15 |
| 2 | 200 | 38 | 42 | 40 | 30 |
| 3 | 300 | 36 | 40 | 30 | 20 |
| 4 | 400 | 34 | 38 | 40 | 20 |
| 5 | 500 | 32 | 36 | 30 | 15 |
| 6 | 600 | 30 | 34 | 20 | 15 |
| 7 | 700 | 28 | 32 | 20 | 10 |
| 8 | 800 | 26 | 30 | 20 | 10 |
| 9 | 900 | 24 | 28 | 20 | 10 |
| 10 | 3000 | 22 | 26 | 5 | 4 |
| 11 | 1100 | 20 | 24 | 16 | 10 |
| 12 | 1200 | 18 | 22 | 18 | 10 |
| 13 | 1300 | 16 | 20 | 20 | 10 |
| 14 | 1400 | 14 | 18 | 21 | 10 |
| 15 | 1500 | 12 | 16 | 22 | 10 |
| 16 | 1600 | 10 | 14 | 24 | 10 |
| 17 | 1700 | 8 | 12 | 25 | 15 |
| 18 | 1800 | 6 | 10 | 27 | 15 |
| 19 | 1900 | 4 | 8 | 28 | 20 |
| 20 | 2000 | 2 | 6 | 30 | 20 |
Ответ: Для получения конкретных числовых ответов необходимо подставить значения из таблицы в соответствующие формулы.
