Правка разделов «Условие», «Решение», «Ответ»
ru/8.4.17.md
+32 −4
| @@ -1,11 +1,39 @@ | |||
| ### Условие | |||
| − | $8.4.17.$ [Вставьте условие задачи] | ||
| + | $8.4.17^*.$ Как зависит частота генератора, изображенного на рисунке, от напряжения $V$? Неоновая лампа загорается при напряжении $V_1$ и гаснет при напряжении $V_0 < V_1$. Сопротивлением горящей лампы пренебречь. | ||
| + |  | ||
| ### Решение | |||
| + | Конденсатор будет заряжаться до напряжения на нём $V_1$. После этого лампа загорится, ток на ней начнёт расти, а конденсатор будет разряжаться до тех пор, пока лампа будет гореть. Перестанет она гореть при напряжении $V_0 < V_1$. Потом кондесатор снова будет заряжаться. Запишем электроёмкость по определению: | ||
| + | $$ | ||
| + | C = \frac{dq}{dU} | ||
| + | $$ | ||
| + | Выразим заряд через определения силы тока и запишем через напряжение, используя закон Ома для учаска цепи: | ||
| + | $$ | ||
| + | I = \frac{dq}{dt} | ||
| + | $$ | ||
| + | $$ | ||
| + | dq = Idt = \frac{U}{R}dt | ||
| + | $$ | ||
| + | Подставим значение заряда из силы тока в электроёмкость и получим дифференциальное уравнение для изменения напряжения на резисторе: | ||
| + | $$ | ||
| + | \frac{dU}{U} = \frac{1}{RC}dt | ||
| + | $$ | ||
| + | Так как сумма напряжений на резистре и на конденсаторе равна напряжению на всей цепи. Поэтому левую часть интегрируем от $V-V_1$ до $V-V_0$, а правую от $0$ до $T$: | ||
| + | $$ | ||
| + | \int\frac{dU}{U} = \int\frac{1}{RC}dt | ||
| + | $$ | ||
| + | Получим: | ||
| + | $$ | ||
| + | T = RC\space ln(\frac{V-V_0}{V-V_1}) | ||
| + | $$ | ||
| + | А частота обратна по значению периоду, поэтому: | ||
| + | $$ | ||
| + | \nu = (RC\space ln(\frac{V-V_0}{V-V_1}))^{-1} | ||
| + | $$ | ||
| − | Как зависит частота генератора, изображенного на рисунке, от напряжения V ? Неоновая лампа загорается при напряжении V1 и гаснет при напряжении V0 < V1. Сопротивлением горящей лампы пренебречь. | ||
| − | |||
| #### Ответ | |||
| − | [Вставьте краткий ответ или результат в рамке] | ||
| + | $$ | ||
| + | \nu = (RC\space ln(\frac{V-V_0}{V-V_1}))^{-1} | ||
| + | $$ | ||
| @@ -1,11 +1,39 @@ | |||
| ### Условие | ### Условие | ||
| $8.4.17.$ [Вставьте условие задачи] | $8.4.17^*.$ Как зависит частота генератора, изображенного на рисунке, от напряжения $V$? Неоновая лампа загорается при напряжении $V_1$ и гаснет при напряжении $V_0 < V_1$. Сопротивлением горящей лампы пренебречь. | ||
|  | |||
| ### Решение | ### Решение | ||
| Конденсатор будет заряжаться до напряжения на нём $V_1$. После этого лампа загорится, ток на ней начнёт расти, а конденсатор будет разряжаться до тех пор, пока лампа будет гореть. Перестанет она гореть при напряжении $V_0 < V_1$. Потом кондесатор снова будет заряжаться. Запишем электроёмкость по определению: | |||
| $$ | |||
| C = \frac{dq}{dU} | |||
| $$ | |||
| Выразим заряд через определения силы тока и запишем через напряжение, используя закон Ома для учаска цепи: | |||
| $$ | |||
| I = \frac{dq}{dt} | |||
| $$ | |||
| $$ | |||
| dq = Idt = \frac{U}{R}dt | |||
| $$ | |||
| Подставим значение заряда из силы тока в электроёмкость и получим дифференциальное уравнение для изменения напряжения на резисторе: | |||
| $$ | |||
| \frac{dU}{U} = \frac{1}{RC}dt | |||
| $$ | |||
| Так как сумма напряжений на резистре и на конденсаторе равна напряжению на всей цепи. Поэтому левую часть интегрируем от $V-V_1$ до $V-V_0$, а правую от $0$ до $T$: | |||
| $$ | |||
| \int\frac{dU}{U} = \int\frac{1}{RC}dt | |||
| $$ | |||
| Получим: | |||
| $$ | |||
| T = RC\space ln(\frac{V-V_0}{V-V_1}) | |||
| $$ | |||
| А частота обратна по значению периоду, поэтому: | |||
| $$ | |||
| \nu = (RC\space ln(\frac{V-V_0}{V-V_1}))^{-1} | |||
| $$ | |||
| Как зависит частота генератора, изображенного на рисунке, от напряжения V ? Неоновая лампа загорается при напряжении V1 и гаснет при напряжении V0 < V1. Сопротивлением горящей лампы пренебречь. | |||
| #### Ответ | #### Ответ | ||
| [Вставьте краткий ответ или результат в рамке] | $$ | ||
| \nu = (RC\space ln(\frac{V-V_0}{V-V_1}))^{-1} | |||
| $$ | |||