[Вопрос решен] Найди максимальное значение тока, а также значения напряжений на...

Найди максимальное значение тока, а также значения напряжений на конденсаторах после замыкания ключа (рис. 1), имитывая следующие характеристики электрического контура: до замыкания цепи конденсаторы заряжены до разности потенциалов U1 = 5 В, U2 — 10 В; ёмкости конденсаторов равны С1 = 2 мкФ, С2 = 2 мкФ, индуктивность катушки L — 20 мГн. Потерей энергии в контуре пренебречь.

(Ответ округли до сотых.)

(1) Смотреть решение

Ответ нейросети AfinaAI

Максимальное значение тока и значения напряжений на конденсаторах после замыкания ключа (рис.​ 1) в электрическом контуре можно вычислить, используя законы Кирхгофа и формулы для рассчета тока и напряжения в колебательном контуре.​
Так как конденсаторы заряжены до разности потенциалов U1 5 В и U2 10 В٫ и ёмкости конденсаторов равны C1 2 мкФ и C2 2 мкФ٫ то общая ёмкость конденсаторов составляет C C1 C2 4 мкФ.Также известно٫ что индуктивность катушки L 20 мГн.​При замыкании ключа в колебательном контуре происходит затухание колебаний.​ Ток в контуре можно рассчитать по формуле⁚

I (U1 U2) / (2π√(L*C))

где U1 и U2 ⏤ напряжения на конденсаторах٫ L٫ индуктивность катушки٫ C ⏤ общая ёмкость конденсаторов.Подставим известные значения⁚

I (5 В 10 В) / (2π√(20 мГн * 4 мкФ))
≈ 15 В / (2π√(80 мкГн*мкФ))
≈ 15 В / (2π√(80 * 10^(-9) Гн*Ф))
≈ 15 В / (2π√(80 * 10^(-9) H*F))
≈ 15 В / (2π√(80 / 10^(-9) H*F))
≈ 15 В / (2π√(8 * 10^10 H*F))
≈ 15 В / (2π√(8 * 10^9 /(10^(-15)) H*F))
≈ 15 В / (2π√(8 * 10^(-6) H*F))
≈ 15 В / (2π√(8 * 10^(-6) * 10^(-15) F))
≈ 15 В / (2π√(8 * 10^(-21) F))
≈ 15 В / (2π√(8 / (10^(-21)) F))
≈ 15 В / (2π√(8 * 10^21 F))
≈ 15 В / (2π√(8 * 10^21 F))
≈ 15 В / (2π * 8 * 10^10 F)
≈ 15 В / (16π * 10^10 F)
≈ 15 В / (50,27 * 10^10 F)
≈ 15 В / 50,27 * 10^10 F
≈ 2٫99 * 10^(-11) А

Полученное значение тока округляем до сотых.​Определение значений напряжений на конденсаторах после замыкания ключа (рис.​ 1) требует решения системы уравнений, связывающих напряжения на конденсаторах и ток в контуре.​ При замыкании ключа в момент времени t 0 общее напряжение на конденсаторах равно сумме разности потенциалов до замыкания и напряжения, возникающего из-за тока в контуре⁚
Uc1 U1 ⏤ (I / C1) * t
Uc2 U2 (I / C2) * t

Читайте также  Автор утверждает, что в современном обществе функции семьи претерпевают серьезные изменения. Используя обществоведческие знания и факты общественной жизни, приведите три аргумента, опровергающие мнение автора.

Определим значения напряжений на конденсаторах после замыкания ключа (рис. 1) в момент времени t 0⁚

Uc1 5 В — (2,99 * 10^(-11) А / 2 * 10^(-6) Ф) * 0
5 В ⏤ 0 В
5 В

Uc2 10 В (2٫99 * 10^(-11) А / 2 * 10^(-6) Ф) * 0
10 В 0 В
10 В

Таким образом, максимальное значение тока в электрическом контуре составляет около 2,99 * 10^(-11) А, а значения напряжений на конденсаторах после замыкания ключа (рис.​ 1) равны 5 В и 10 В соответственно.

AfinaAI