Цепь переменного тока содержит конденсатор сопротивлением Хэ=40 Ом. Напряжение на входе схемы u=120sin( ωt - Π/2)B. Мгновенное значение тока, протекающего через конденсатор, будет равно ? а) і= 3sin(ωt-Π)A
b) i= 3sin ωt A
c) i= 3sin(ωt-Π/2)A
d) i= 120sin( ωt - Π/2)A
1. Первым шагом нужно определить, как связано напряжение и ток на конденсаторе. Для этого воспользуемся формулой для тока в цепи переменного тока, где i(t) - мгновенное значение тока, u(t) - мгновенное значение напряжения:
i(t) = C * du(t)/dt
2. Запишем уравнение для напряжения u(t), которое дано в условии:
u(t) = 120sin(ωt - Π/2) B
3. Теперь продифференцируем это уравнение, чтобы найти производную:
du(t)/dt = 120 * d(sin(ωt - Π/2))/dt
= 120 * cos(ωt - Π/2) * d(ωt - Π/2)/dt
4. Производная d(ωt - Π/2)/dt будет равна ω, так как производная по времени от ωt даст просто ω.
Таким образом, уравнение для производной принимает вид:
du(t)/dt = 120 * cos(ωt - Π/2) * ω
5. Подставляем это уравнение в исходную формулу для тока на конденсаторе:
i(t) = C * 120 * cos(ωt - Π/2) * ω
6. Исходя из уравнения i(t), видно, что ток на конденсаторе будет синусоидальной функцией, с амплитудой C * 120 * ω и фазой ωt - Π/2.
7. Теперь сравним полученное уравнение для тока с вариантами ответа:
a) i(t) = 3sin(ωt - Π) A
b) i(t) = 3sin(ωt) A
c) i(t) = 3sin(ωt - Π/2) A
d) i(t) = 120sin(ωt - Π/2) A
8. Видно, что правильный ответ - d), так как исходное уравнение для тока i(t) соответствует этому варианту ответа.
Таким образом, мгновенное значение тока, протекающего через конденсатор, равно 120sin(ωt - Π/2) A.