10 2.какое количество теплоты выделяется при охлаждении ледяной глыбы массой 50 кг от температуры 0 c до температуры -30 с? ответ выразить в килоджоулях удельная теплоемкость льда-2100 дж/кг с
Для решения данной задачи, мы должны разобраться с основными понятиями в электрической цепи.
1. Действующее значение напряжения и тока:
Для нахождения действующего значения электрической величины необходимо воспользоваться формулой:
U_eff = U_max / √2,
где U_eff - действующее значение напряжения, U_max - максимальное значение напряжения.
В нашем случае, у нас дано уравнение для напряжения u = 30 sin (314 t - 909). Мы видим, что максимальное значение напряжения равно 30, поэтому:
U_eff = 30 / √2 = 21.21 В (округляем до двух знаков после запятой).
Теперь рассмотрим уравнение для тока i = 22 sin (314 t - 90°). Аналогично, максимальное значение тока равно 22, тогда:
I_eff = 22 / √2 = 15.56 А (округляем до двух знаков после запятой).
Таким образом, действующие значения напряжения и тока равны 21.21 В и 15.56 А соответственно.
2. Мощность:
Мощность в электрической цепи рассчитывается по формуле:
P = U_eff * I_eff * cosϕ,
где P - мощность, U_eff и I_eff - действующие значения напряжения и тока, cosϕ - косинус угла сдвига фаз между напряжением и током.
Для нашей задачи, нам не даны значения угла сдвига фаз, поэтому предположим, что cosϕ = 1 (электрическая цепь считается активной). Тогда:
P = 21.21 * 15.56 * 1 = 330.42 Вт (округляем до двух знаков после запятой).
Мощность цепи равна 330.42 Вт.
3. Циклическая частота и частота переменного тока:
В уравнениях представлены зависимости электрических величин от времени (t).
Циклическая частота (ω) обозначает скорость протекания процесса и измеряется в радианах в секунду. В нашем случае, в уравнениях мы видим значение 314, поэтому:
ω = 314 рад/с.
Частота переменного тока (f) измеряется в Герцах (Гц) и выражается через циклическую частоту следующим образом:
f = ω / (2π).
Тогда:
f = 314 / (2π) ≈ 50 Гц (округляем до целого числа).
Таким образом, циклическая частота равна 314 рад/с, а частота переменного тока равна примерно 50 Гц.
Итак, в ответе мы получили:
- Действующие значения напряжения и тока: 21.21 В, 15.56 А
- Мощность: 330.42 Вт
- Циклическая частота: 314 рад/с
- Частота переменного тока: около 50 Гц.
Чтобы решить эту задачу, нам понадобится использовать формулу для емкости конденсатора:
C = (ε₀ * ε * A) / d,
где C - емкость конденсатора, ε₀ - электрическая постоянная (приблизительно 8.85 * 10^(-12) Ф/м), ε - диэлектрическая проницаемость, A - площадь пластин конденсатора и d - расстояние между пластинами.
Из исходных данных видно, что разность потенциалов до удаления диэлектрика равна 1 кВ, а после удаления диэлектрика - 3 кВ. Заметим, что разность потенциалов обратно пропорциональна емкости конденсатора перед удалением диэлектрика и после этого:
V₁ / V₂ = C₂ / C₁,
где V₁ и V₂ - разности потенциалов до и после удаления диэлектрика соответственно, C₁ и C₂ - емкости конденсатора перед удалением диэлектрика и после этого.
Подставим значения разностей потенциалов и найденные выражения для емкостей:
1 кВ / 3 кВ = C₂ / C₁.
Далее, воспользуемся формулой для емкости, учитывая, что площадь пластин и расстояние между ними не изменяются при удалении диэлектрика:
где d₁ и d₂ - расстояния между пластинами до и после удаления диэлектрика соответственно.
После сокращения электрической постоянной, площадей пластин и расстояний между ними, и приведя дроби к общему знаменателю, получим:
d₂ / d₁ = 1 кВ / 3 кВ.
Теперь решим это уравнение относительно диэлектрической проницаемости:
d₂ = (1 кВ / 3 кВ) * d₁.
Так как у нас нет конкретных значений для длин пластин, мы не можем найти диэлектрическую проницаемость диэлектрика точно. Однако, мы можем увидеть, что значение диэлектрической проницаемости будет увеличиваться при удалении диэлектрика, так как длина d₂ будет больше, чем длина d₁.
Таким образом, ответ на вопрос будет следующим: диэлектрическая проницаемость диэлектрика увеличивается при его удалении из конденсатора, но значение этой проницаемости зависит от размеров пластин и расстояния между ними.
1. Действующее значение напряжения и тока:
Для нахождения действующего значения электрической величины необходимо воспользоваться формулой:
U_eff = U_max / √2,
где U_eff - действующее значение напряжения, U_max - максимальное значение напряжения.
В нашем случае, у нас дано уравнение для напряжения u = 30 sin (314 t - 909). Мы видим, что максимальное значение напряжения равно 30, поэтому:
U_eff = 30 / √2 = 21.21 В (округляем до двух знаков после запятой).
Теперь рассмотрим уравнение для тока i = 22 sin (314 t - 90°). Аналогично, максимальное значение тока равно 22, тогда:
I_eff = 22 / √2 = 15.56 А (округляем до двух знаков после запятой).
Таким образом, действующие значения напряжения и тока равны 21.21 В и 15.56 А соответственно.
2. Мощность:
Мощность в электрической цепи рассчитывается по формуле:
P = U_eff * I_eff * cosϕ,
где P - мощность, U_eff и I_eff - действующие значения напряжения и тока, cosϕ - косинус угла сдвига фаз между напряжением и током.
Для нашей задачи, нам не даны значения угла сдвига фаз, поэтому предположим, что cosϕ = 1 (электрическая цепь считается активной). Тогда:
P = 21.21 * 15.56 * 1 = 330.42 Вт (округляем до двух знаков после запятой).
Мощность цепи равна 330.42 Вт.
3. Циклическая частота и частота переменного тока:
В уравнениях представлены зависимости электрических величин от времени (t).
Циклическая частота (ω) обозначает скорость протекания процесса и измеряется в радианах в секунду. В нашем случае, в уравнениях мы видим значение 314, поэтому:
ω = 314 рад/с.
Частота переменного тока (f) измеряется в Герцах (Гц) и выражается через циклическую частоту следующим образом:
f = ω / (2π).
Тогда:
f = 314 / (2π) ≈ 50 Гц (округляем до целого числа).
Таким образом, циклическая частота равна 314 рад/с, а частота переменного тока равна примерно 50 Гц.
Итак, в ответе мы получили:
- Действующие значения напряжения и тока: 21.21 В, 15.56 А
- Мощность: 330.42 Вт
- Циклическая частота: 314 рад/с
- Частота переменного тока: около 50 Гц.