Edits to “Условие”, “Альтернативное решение”, “Ответ”
ru/11.4.13.md
+41 −1
| @@ -1,11 +1,51 @@ | |||
| ### Условие | |||
| $11.4.13.$ Значения напряжения, тока и сдвига фаз между напряжением и током в цепи нагрузки показаны на векторной диаграмме. Определите амплитуду ЭДС источника, если $R = 10 ~\textrm{Ом}$. | |||
| + |  | ||
| + | |||
| ### Решение | |||
|  | |||
| + | ### Альтернативное решение | ||
| + | |||
| + | Комплексный метод. Положим, в нагрузке начальная фаза напряжения равна нулю, а начальная фаза тока равна $60^\circ$. Введем комплексные напряжение и ток в нагрузке и запишем их в показательной форме для ясности и в алгебраической: | ||
| + | |||
| + | \begin{gather} | ||
| + | U_\text{н}=120e^{i0^\circ}=120~\text{В},\\\ | ||
| + | I_\text{н}=12e^{i60^\circ}=6+i6\sqrt{3}~\text{А}. | ||
| + | \end{gather} | ||
| + | |||
| + | В резисторе ток такой же. Напряжение на нем | ||
| + | |||
| + | $$ | ||
| + | U_R=I_\text{н}R=60+i60\sqrt3~В. | ||
| + | $$ | ||
| + | |||
| + | Второе правило Кирхгофа: | ||
| + | |||
| + | $$ | ||
| + | U_R+U_\text{н}=\mathscr E, | ||
| + | $$ | ||
| + | |||
| + | где $\mathscr E$ есть ЭДС. | ||
| + | |||
| + | Из предыдущей формулы получаем для ЭДС в алгебраической форме показательного числа: | ||
| + | |||
| + | $$ | ||
| + | \mathscr E=180+i60\sqrt3~В. | ||
| + | $$ | ||
| + | |||
| + | Амплитуда находится из теоремы Пифагора по реальной и мнимой частям комплексного числа: | ||
| + | |||
| + | $$ | ||
| + | \mathscr E_0=\sqrt{180^2+3\cdot60^2\strut}\approx208~\text{В}. | ||
| + | $$ | ||
| + | |||
| + | |||
| #### Ответ | |||
| − | |||
| + | $$ | ||
| + | U = 208 ~\textrm{В}. | ||
| + | $$ | ||
| @@ -1,11 +1,51 @@ | |||
| ### Условие | ### Условие | ||
| $11.4.13.$ Значения напряжения, тока и сдвига фаз между напряжением и током в цепи нагрузки показаны на векторной диаграмме. Определите амплитуду ЭДС источника, если $R = 10 ~\textrm{Ом}$. | $11.4.13.$ Значения напряжения, тока и сдвига фаз между напряжением и током в цепи нагрузки показаны на векторной диаграмме. Определите амплитуду ЭДС источника, если $R = 10 ~\textrm{Ом}$. | ||
|  | |||
| ### Решение | ### Решение | ||
|  |  | ||
| ### Альтернативное решение | |||
| Комплексный метод. Положим, в нагрузке начальная фаза напряжения равна нулю, а начальная фаза тока равна $60^\circ$. Введем комплексные напряжение и ток в нагрузке и запишем их в показательной форме для ясности и в алгебраической: | |||
| \begin{gather} | |||
| U_\text{н}=120e^{i0^\circ}=120~\text{В},\\\ | |||
| I_\text{н}=12e^{i60^\circ}=6+i6\sqrt{3}~\text{А}. | |||
| \end{gather} | |||
| В резисторе ток такой же. Напряжение на нем | |||
| $$ | |||
| U_R=I_\text{н}R=60+i60\sqrt3~В. | |||
| $$ | |||
| Второе правило Кирхгофа: | |||
| $$ | |||
| U_R+U_\text{н}=\mathscr E, | |||
| $$ | |||
| где $\mathscr E$ есть ЭДС. | |||
| Из предыдущей формулы получаем для ЭДС в алгебраической форме показательного числа: | |||
| $$ | |||
| \mathscr E=180+i60\sqrt3~В. | |||
| $$ | |||
| Амплитуда находится из теоремы Пифагора по реальной и мнимой частям комплексного числа: | |||
| $$ | |||
| \mathscr E_0=\sqrt{180^2+3\cdot60^2\strut}\approx208~\text{В}. | |||
| $$ | |||
| #### Ответ | #### Ответ | ||
| $$ | |||
| U = 208 ~\textrm{В}. | |||
| $$ | |||