Вопрос школьника
Конденсатор включен в сеть переменного тока стандартной частоты. Напряжение сети 220 В. Какова емкость конденсатора, если сила тока в цепи равна 2,5 А?
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать формулу для расчета реактивного сопротивления конденсатора:
Xc = 1 / (2 * π * f * C)
где Xc — реактивное сопротивление конденсатора, π — число Пи (3,14), f — частота сети, C — емкость конденсатора.
Так как в задаче указана стандартная частота переменного тока, то f = 50 Гц.
Также известно, что сила тока в цепи равна 2,5 А.
Для расчета емкости конденсатора необходимо выразить ее из формулы для реактивного сопротивления:
C = 1 / (2 * π * f * Xc)
Так как конденсатор включен в сеть переменного тока, то его реактивное сопротивление должно быть равно сопротивлению нагрузки в цепи, то есть сопротивлению проводов и других элементов цепи.
Таким образом, реактивное сопротивление конденсатора можно выразить через закон Ома:
Xc = U / I
где U — напряжение на конденсаторе, I — сила тока в цепи.
Так как напряжение на конденсаторе равно напряжению в сети, то U = 220 В.
Подставляя известные значения в формулу для емкости конденсатора, получаем:
C = 1 / (2 * π * f * Xc) = 1 / (2 * π * 50 * (220 / 2,5)) ≈ 0,00057 Ф = 570 мкФ
Таким образом, емкость конденсатора должна быть около 570 мкФ, чтобы при подключении к сети переменного тока стандартной частоты с напряжением 220 В сила тока в цепи была равна 2,5 А.
