Нагреватель сопротивлением 60 Ом включён в сеть переменного тока. Напряжение в сети изменяется согласно формуле u = 311 sin (100пt) (в единицах СИ). а) Чему равно действующее значение напряжения? б) Чему равен период колебаний тока? в) Какое количество теплоты выделится в нагревателе за 1 мин?
от

1 Ответ

Дано:
R = 60 Ом
u = 311 sin (100πt)

а) Найдем действующее значение напряжения.
Действующее значение напряжения (Urms) для синусоидального напряжения равно амплитудному значению напряжения (U0) деленному на √2.
Urms = U0 / √2

Для заданной формулы u = 311 sin (100πt), амплитудное значение напряжения равно 311.
Urms = 311 / √2 ≈ 219.89 В

Ответ: действующее значение напряжения примерно равно 219.89 В.

б) Найдем период колебаний тока.
Для функции sin(bt), период (T) равен 2π / b.
В данном случае b = 100π, поэтому T = 2π / 100π = 0.02 с.

Ответ: период колебаний тока равен 0.02 с.

в) Найдем количество теплоты, выделяемое в нагревателе за 1 минуту.
Для этого сначала найдем среднюю мощность, выделяемую в нагревателе, используя формулу P = U^2 / R, где U - напряжение, R - сопротивление.
Среднее значение мощности равно (Urms)^2 / R.

Urms = 219.89 В
R = 60 Ом

Среднее значение мощности = (219.89)^2 / 60 ≈ 803.87 Вт

Затем найдем количество теплоты, выделяемое за 1 минуту, используя формулу Q = Pt, где P - мощность, t - время.
Q = 803.87 Вт * 60 с = 48232.2 Дж

Ответ: количество теплоты, выделяемое в нагревателе за 1 минуту, примерно равно 48232.2 Дж.
от