Вольтр метр переменного тока (промышлинного) показывает 220в коково максимальное значение наприжение и коким оно будет спустя 2 секунды после начала колебания

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Для ответа на этот вопрос необходимо понимать разницу между действующим (среднеквадратичным) и амплитудным (максимальным) значениями переменного тока, а также природу гармонических колебаний в электросети. 1. Максимальное (амплитудное) значение напряжения Вольтметры переменного тока градуируются по действующему значению ( Urmscap U sub r m s end-sub). В промышленной сети переменного тока напряжение изменяется по синусоидальному закону. Связь между действующим и максимальным (амплитудным) значением выражается формулой: Umax=Urms2cap U sub m a x end-sub equals cap U sub r m s end-sub center dot the square root of 2 end-root Если вольтметр показывает 220В220 space В: Umax=2201.414311.1Вcap U sub m a x end-sub equals 220 center dot 1.414 is approximately equal to 311.1 space В2. Значение напряжения спустя 2 секунды Мгновенное значение напряжения u(t)u open paren t close paren описывается уравнением: u(t)=Umaxsin(ωt+ϕ0)u open paren t close paren equals cap U sub m a x end-sub center dot sine open paren omega t plus phi sub 0 close parenГде:

  • Umax311.1Вcap U sub m a x end-sub is approximately equal to 311.1 space В — амплитуда. ω=2πfomega equals 2 pi f — циклическая частота. В промышленных сетях частота f=50Гцf equals 50 space Г ц. tt — время в секундах. ϕ0phi sub 0 — начальная фаза (примем её за 00 для упрощения расчетов, считая начало отсчета от нулевой точки синусоиды).

Вычислим аргумент функции sinsine через 22 секунды: ωt=2π502=200πomega t equals 2 pi center dot 50 center dot 2 equals 200 piПоскольку период функции синуса равен 2π2 pi, любое значение, кратное 2π2 pi (в данном случае 200π200 pi), возвращает функцию в исходную точку: sin(200π)=0sine open paren 200 pi close paren equals 0Следовательно, через ровно 22 секунды (что соответствует ровно 100100 полным циклам колебаний при частоте 50Гц50 space Г ц) мгновенное значение напряжения будет равно 0 В. Резюме

  • Максимальное значение: 311.1Вis approximately equal to 311.1 space В Значение через 2 секунды: 0В0 space В (при условии начала колебаний из нулевой точки).

Если вы хотите, я могу рассчитать значение напряжения для другого момента времени или при другой частоте сети.

Форма ответа

Ваш аватар