Найти законы изменения напряжения на конденсаторе uC и тока i (рис. 5.1), если U = 25 В, R = 20 Ом, C = 5 мкФ, =− 50)0( Cu В. Построить граф...
Условие:
Найти законы изменения напряжения на конденсаторе uC и тока i (рис. 5.1), если U = 25 В, R = 20 Ом, C = 5 мкФ, =− 50)0( Cu В. Построить графики.
Решение:
Для нахождения законов изменения напряжения на конденсаторе и тока в данной схеме, мы можем использовать уравнение заряда на конденсаторе:
Q = C * Uc,
где Q - заряд на конденсаторе, C - емкость конденсатора, Uc - напряжение на конденсаторе.
Также, мы можем использовать закон Ома для нахождения тока:
I = U / R,
где I - ток, U - напряжение на резисторе, R - сопротивление резистора.
Изначально, у нас есть начальное условие U = 25 В, R = 20 Ом, C = 5 мкФ, и известно, что Uc(0) = -50 В.
Для нахождения закона изменения напряжения на конденсаторе, мы можем использовать уравнение заряда на конденсаторе:
Q = C * Uc.
Так как Uc = -50 В при t = 0, мы можем записать:
Q(0) = C * Uc(0),
Q(0) = 5 мкФ * (-50 В) = -250 мкКл.
Теперь мы можем найти закон изменения напряжения на конденсаторе, используя найденный заряд и емкость:
Uc = Q / C.
Таким образом, закон изменения напряжения на конденсаторе будет:
Uc = (-250 мкКл) / (5 мкФ) = -50 В.
Для нахождения закона изменения тока, мы можем использовать закон Ома:
I = U / R.
Подставляя значения, получаем:
I = (25 В) / (20 Ом) = 1.25 А.
Таким образом, закон изменения тока будет:
I = 1.25 А.
Для построения графиков, мы можем использовать полученные законы изменения напряжения на конденсаторе и тока. На горизонтальной оси откладываем время, а на вертикальной оси - значения напряжения и тока. График напряжения на конденсаторе будет прямой линией с постоянным значением -50 В, а график тока будет прямой линией с постоянным значением 1.25 А.
