Определить емкость конденсатора сопротивление которого в цепи 50 гц: Определить ёмкость конденсатора сопротивление которого в цепи переменного тока частотой 50гц равно 400ом.

Определите емкость конденсатора сопротивление которого в цепи

Цепь переменного тока состоит из последовательно соединенных катушки, конденсатора и резистора. Определите сдвиг фаз между током и внешним напряжением. Определите, какая доля напряжения, приложенного к этой цепи, приходится на падение напряжения на конденсаторе. Определите: 1 емкость конденсатора; 2 действующее значение силы тока.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Контрольные вопросы к Пр №2 Комплект №
• Контрольные работы по физике для 11 класса
• Определить ёмкость конденсатора сопротивление которого в цепи переменного тока частотой 50гц
• Текст контрольной работы по физике 11 класса
• Контрольная работа по теме «Электрические колебания»
• Территория электротехнической информации WEBSOR
• Механические и электромагнитные колебания
• решите задачу по физике
• Самостоятельная работа по теме «Электромагнитные колебания»

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Как проверить конденсатор мультиметром и измерить его емкость

Контрольные вопросы к Пр №2 Комплект №

Классному руководителю. Всем учителям. Самостоятельная работа по теме «Электромагнитные колебания» предназначена для проверки знаний. Работа составлена на 4 варианта, в каждом 10 заданий. В работе предусмотрены как теоретические, так и практические задания. Запишите формулу Томсона. Что обозначают, входящие в формулу буквы. Укажите единицы измерения всех величин. В первичной обмотке трансформатора витков, во вторичной обмотке — Укажите все правильные утверждения.

Как изменится период электромагнитных колебаний в контуре L — C, если электроемкость конденсатора увеличить в два раза? Укажите все правильные ответы. Увеличится в раз. Какое из приведенных ниже выражений определяет индуктивное сопротивление катушки индуктивностью L в цепи переменного тока частотой? Емкостное сопротивление конденсатора на частоте 50 Гц равно Ом. Каким оно будет на частоте Гц?

Определите циклическую частоту колебаний в контуре, если емкость конденсатора контура 10 мкФ, а индуктивность его катушки мГн.

Первичная обмотка понижающего трансформатора с коэффициентом трансформации 5 включена в сеть с напряжением В.

Определите напряжение на зажимах вторичной обмотки. Определите емкость конденсатора, сопротивление которого в цепи переменного тока частотой 50 Гц равно 10 3 Ом. Определите полное сопротивление цепи переменного тока, если активное сопротивление 6 Ом, индуктивное сопротивление 3 Ом, емкостное сопротивление 3 Ом. Чему равна мощность в цепи переменного тока? Запишите формулу Что обозначают, входящие в формулу буквы. Первичная обмотка трансформатора включена в сеть с напряжением 20 В.

Напряжение на зажимах вторичной обмотки равно В. Как изменится частота электромагнитных колебаний в контуре L — C, если индуктивность катушки уменьшить в три раза? Уменьшится в раз. Каково значение круговой частоты в электрической цепи из конденсатора электроемкостью С и катушки индуктивностью L? Индуктивное сопротивление катушки на частоте Гц равно 80 Ом. Каким оно будет на частоте 25 Гц? Требуется настроить этот контур на частоту 1 МГц.

Какова должна быть емкость конденсатора в этом контуре?

Сколько витков должна иметь вторичная обмотка трансформатора для повышения напряжения от В до В, если в первичной обмотке 20 витков? Индуктивное сопротивление катушки в цепи переменного тока 50 Гц равно 31,4 Ом. Чему равна индуктивность катушки? Определите полное сопротивление цепи переменного тока, если активное сопротивление 9 Ом, индуктивное сопротивление 10 Ом, емкостное сопротивление 4,8.

Чему равно полное сопротивление в цепи переменного тока? Трансформатор включен в сеть с напряжением В. В первичной обмотке витков, а во вторичной витков. Как изменится период электромагнитных колебаний в контуре L — C, если индуктивность катушки уменьшить в четыре раза? Какое из приведенных ниже выражений определяет емкостное сопротивление конденсатора электроемкостью С в цепи переменного тока частотой? Каким оно будет на частоте 12,5 Гц?

Определите индуктивность катушки колебательного контура, если емкость конденсатора равна 5 мкФ, а период колебаний 0, с. Под каким напряжением находится первичная обмотка трансформатора, имеющего витков, если во вторичной обмотке витков и напряжение В? Чему равна емкость конденсатора, если переменному току частотой Гц он оказывает сопротивление 0, Ом? Определите полное сопротивление цепи переменного тока, если активное сопротивление 4 Ом, индуктивное сопротивление 2 Ом, емкостное сопротивление 6 Ом.

Чему равна круговая частота? Трансформатор изменяет напряжение от В до В. В первичной обмотке 20 витков. Как изменится частота электромагнитных колебаний в контуре L — C, если электроемкость конденсатора увеличить в четыре раза? Каков период свободных колебаний в электрической цепи из конденсатора электроемкостью С и катушки индуктивностью L?

Индуктивность и емкость колебательного контура соответственно равны 70 Гн и 70 мкФ. Определите период и частоту колебаний в контуре. Напряжение на зажимах вторичной обмотки понижающего трансформатора 60 В, сила тока во вторичной цепи 40 А. Первичная обмотка включена в цепь с напряжением В. Найдите силу тока в первичной обмотке трансформатора. Индуктивное сопротивление катушки 80 Ом.

Определите индуктивность катушки, если частота переменного тока Гц. Определите полное сопротивление цепи переменного тока, если активное сопротивление 13,3 Ом, индуктивное сопротивление 8 Ом, емкостное сопротивление 18 Ом.

Решение задач по основам МКТ, оптике и Подготовка к ЕГЭ по физике. Часть Электронная тетрадь по физике 9 класс С Днём учителя! Делимся полезными подарками. Подборка материалов для учителя к началу учебного года.

Публиковать свои авторские разработки на Мультиуроке стало значительно проще. Смотреть все курсы. Cайты учителей Все блоги Все файлы Все тесты. Получите 2 месяца подписки на электронные тетради в подарок ко Дню учителя при заказе любого комплекта. Была в сети Россия, Нижний Новгород. Рассказать о сайте. Самостоятельная работа по теме «Электромагнитные колебания».

Категория: Физика. Трансформатор является понижающим. Коэффициент трансформации равен 0,2. Коэффициент трансформации равен 5. Увеличится в два раза. Уменьшится в два раза. Как называется единица измерения электроемкости? Вариант 2 1. Трансформатор является повышающим Б. Коэффициент трансформации равен Коэффициент трансформации равен 0,1. Уменьшится в три раза. Как называется единица измерения индуктивного сопротивления?

Вариант 3. Напряжение на вторичной обмотке равно 40 В. Уменьшится в четыре раза. Как называется единица измерения индуктивности? Вариант 4.

Трансформатор является повышающим. Во вторичной обмотке витков. Увеличится в четыре раза. Как называется единица измерения частоты? Курсы повышения квалификации. Система работы с высокомотивированными и одаренными учащимися по учебному предмету.

Продолжительность 72 часа.

Контрольные работы по физике для 11 класса

При какой скорости поезда возникнет резонанс, если длина железнодорожного рельса между стыками равна 25 м, а период собственных колебаний вагона 1,25 с? Какую длину волны принимает радиоприёмник если он Какую длину волны принимает радиоприёмник если он настроен на частоту 2 кГц. Укажите правильный ответ. В электромагнитной волне вектор Е … А.

Напряжение на первичной обмотке 36 В. Определите напряжение на вторичной Определите емкость конденсатора, сопротивление которого в цепи.

Определить ёмкость конденсатора сопротивление которого в цепи переменного тока частотой 50гц

Вариант 1. Конденсатор емкостью мкФ включается в сеть переменного тока. Определите емкостное сопротивление конденсатора при частоте 50 Гц. Чему равен период собственных колебаний в колебательном контуре, если индуктивность катушки равна 2,8 мГн, а емкость конденсатора 1,5 мкФ. Определите амплитуду, действующее значение, частоту, начальную фазу колебаний и постройте график зависимости напряжения от времени. Почему в реальном колебательном контуре колебания затухают с течением времени? Вариант 2. Катушка с индуктивностью 35 мГн включается в сеть переменного тока.

Текст контрольной работы по физике 11 класса

Разместить заказ Вход Регистрация. Разместить заказ. Нет соединения с интернетом. Вопрос опубликован и виден всем пользователям.

Конденсатор емкостью мкф включается в сеть переменного тока.

Контрольная работа по теме «Электрические колебания»

Классному руководителю. Всем учителям. Самостоятельная работа по теме «Электромагнитные колебания» предназначена для проверки знаний. Работа составлена на 4 варианта, в каждом 10 заданий. В работе предусмотрены как теоретические, так и практические задания. Запишите формулу Томсона.

Территория электротехнической информации WEBSOR

Однофазные цепи переменного тока страница 2. Определить ток в цепи конденсатора. Решение: Емкостное сопротивление Ток в цепи конденсатора при синусоидальном напряжении В Для получения ббльших токов требуются при данной частоте большие значения емкости. Какую емкость имеет конденсатор? Решение: На основании закона Ома емкостное сопротивление Из формулы емкостного сопротивления емкость Метод определения емкости конденсатора, рассмотренный в данной задаче, является наименее точным, но он прост и не требует больших затрат для применения на практике. Пренебрегая электрическим сопротивлением кабеля, определить приближенно емкость кабеля на 1 км его длины, если длина кабеля 10 км.

Определить ёмкость конденсатора,сопротивление которого в цепи переменного тока частотой 50 Гц равно Ом.

Механические и электромагнитные колебания

Контрольная работа по физике Переменный ток 11 класс с ответами. Контрольная работа включает 4 варианта, в каждом варианте по 7 заданий. Определите емкостное сопротивление конденсатора при частоте 50 Гц.

решите задачу по физике

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: КАК ПРОВЕРИТЬ КОНДЕНСАТОР МУЛЬТИМЕТРОМ

Определите емкость конденсатора, сопротивление которого в цепи переменного тока частотой 50 Гц равно Ом. Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует? Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе Физика. Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи — смело задавайте вопросы!

Определить ёмкость конденсатора сопротивление которого в цепи переменного тока частотой 50гц равно ом.

Самостоятельная работа по теме «Электромагнитные колебания»

Скачать Новые рефераты. Контрольные работы. Творческие работы. Амплитуда силы тока 0,02 А. Период равен 0,02 с.

Теперь для входа на форум необходимо вводить единый пароль регистрации сервисов sibnet. Здравствуйте, гость Вход Регистрация. Авторизируйтесь, чтобы продолжить.

Однофазные цепи переменного тока (страница 2)

12. Конденсатор емкостью С = 8,36 мкФ включен на синусоидальное напряжение U=380 В частотой f=50 Гц.
Определить ток в цепи конденсатора.

Решение:
Емкостное сопротивление

Ток в цепи конденсатора при синусоидальном напряжении 380 В

Для получения больших токов требуются при данной частоте большие значения емкости.

13. При включении конденсатора на синусоидальное напряжение U=220 В частотой f=50 Гц в цепи установился ток I=0,5 А.
Какую емкость имеет конденсатор?

Решение:
На основании закона Ома емкостное сопротивление

Из формулы емкостного сопротивления

емкость

Метод определения емкости конденсатора, рассмотренный в данной задаче, является наименее точным, но он прост и не требует больших затрат для применения на практике.

14. При включении разомкнутого на конце кабеля на напряжение U=6600 В частотой f=50 Гц в цепи установился ток I=2 А.
Пренебрегая электрическим сопротивлением кабеля, определить приближенно емкость кабеля на 1 км его длины, если длина кабеля 10 км.

Решение:
Изолированные друг от друга жилы кабеля представляют собой конденсатор. Если пренебречь сопротивлением жил кабеля, то ток холостой работы кабеля, т. е. ток в кабеле, разомкнутом на конце, можно считать чисто емкостным. В этом случае действительно соотношение

где

— емкостная проводимость.
Отсюда

При частоте f=50 Гц угловая частота

, следовательно,

Емкость кабеля на 1 км его длины

Описанный способ определения емкости кабеля на 1 км его длины является очень приближенным (в нем пренебрегают активным сопротивлением жил кабеля и активной проводимостью утечки от жилы к жиле вследствие несовершенства изоляции; допускается равномерное распределение емкости по длине кабеля).

15. Какая емкость батареи конденсаторов требуется для получения реактивной (емкостной) мощности 152 ВАР при напряжении U=127 В и частоте f=50 Гц.

Решение:
При частоте f=50 Гц угловая частота

. Так как ток батареи считается чисто
реактивным (опережающим по фазе напряжение на 1/4 периода), то реактивная мощность равна произведению напряжения и тока:

откуда

Емкостный ток равен произведению напряжения на емкостную проводимость, поэтому

Емкость батареи конденсаторов

Реактивную (емкостную) мощность можно представить в виде

, выразив ток через напряжение и емкостную проводимость; отсюда следует, что при данном напряжении и частоте реактивная (емкостная) мощность пропорциональна емкости. Если изоляция пластин батареи конденсаторов допускает повышение напряжения (например, в раз), то реактивная (емкостная) мощность увеличится пропорционально квадрату напряжения (т. е. в 3 раза). Таким образом, в рассматриваемом случае важное значение имеет отношение напряжения от номинального.

16. В катушке (см. задачу 10), включенной на переменное напряжение U=12 В частотой f=50 Гц установился ток 1,2 А.
Определить индуктивность катушки.

Решение:
Отношение переменного напряжения, приложенного к катушке, к току, устанавливающемуся в ней, называется полным сопротивлением z катушки;

В задаче 10 было определено, что активное сопротивление катушки r=2,8 Ом. Сопротивление катушки при перееденном токе больше сопротивления г при постоянном токе вследствие наличия э. д. с. самоиндукции, препятствующей изменению переменного тока. Это равносильно появлению в катушке сопротивления, называемого индуктивным:

где L — индуктивность, Гн
f — частота, Гц.
Связь между полным сопротивлением z, индуктивным сопротивлением

и активным сопротивлением r такая же, как между гипотенузой и катетами в прямоугольном треугольнике:

откуда индуктивное сопротивление

Индуктивность катушки

В рассматриваемой катушке ток отстает по фазе от напряжения, причем тангенс угла сдвига фаз

. Из таблиц тригонометрических величин .

17. В схеме (рис. 23) вольтметр показывает 123 В, амперметр 3 А и ваттметр 81 Вт, частота сети 50 Гц.
Oпределить параметры катушки.

Решение:
Отношение напряжения к току равно полному сопротивлению катушки:

Ваттметр измеряет активную мощность цепи, которая в данной задаче является потерей мощности в сопротивлении r, поэтому сопротивление катушки

Полное сопротивление z, активное сопротивление r и индуктивное сопротивление

катушки связаны между собой таким же соотношением, как гипотенуза и катеты в прямоугольном треугольнике.

Следовательно,

При частоте f=50 Гц угловая частота

Индуктивное сопротивление

равно произведению угловой частоты ω и индуктивности L; следовательно,

Коэффициент мощности катушки

. Из таблиц тригонометрических величин .

18. Катушка без стального сердечника включена на постоянное напряжение 2,1 В, ток которой равен 0,3 А. При включении этой же катушки на синусоидальное напряжение частотой 50 Гц с действующим значением 50 В ток имеет действующее значение 2 А.
Определить параметры катушки, активную и полную мощности.

Решение:
Отношение постоянного напряжения к постоянному току в катушке практически равно (если пренебречь увеличением сопротивления из-за вытеснения переменного тока на поверхность провода) активному сопротивлению:

Это один из параметров катушки. Отношение этих же величин при переменном токе в катушке равно полному сопротивлению:

Индуктивное сопротивление:

Индуктивность катушки — второй ее параметр:

Коэффициент мощности катушки:

Из таблиц тригонометрических величин

.
Активная мощность

Полная мощность

Коэффициент мощности

В задачах 17 и 18 рассмотрены два различных способа определения параметров катушки.

19. Батарея конденсаторов емкостью С=50 мкФ соединена последовательно с реостатом сопротивлением r=29,1 Ом.
Определить напряжения на батарее конденсаторов и реостате, а также ток в цепи и мощность, если приложенное напряжение U=210 В и частота сети f=50 Гц.

Решение:
Частоте 50 Гц и емкости 50 мкФ соответствует емкостное сопротивление, в 50 раз меньшее, чем емкости в 1 мкФ. Следовательно,

Здесь 3185 Ом — сопротивление конденсатора емкостью 1 мкФ.
По условию, сопротивление реостата r=29,1 Ом. Полное сопротивление цепи связано с активным и емкостным сопротивлениями таким же соотношением, как гипотенуза и катет прямоугольного треугольника:

На основании закона Ома ток в цепи

Напряжение на реостате

Напряжение на батарее конденсаторов

В силу последовательного соединения большее напряжение оказалось на элементе цепи, имеющем большее сопротивление.
Коэффициент мощности

Из таблиц тригонометрических величин угол сдвига фаз

.
Активная мощность цепи

Полная мощность цепи равна произведению действующих значений напряжения и тока:

Полная мощность намного больше активной мощности, так как коэффициент мощности мал, т. е. полное сопротивление цепи во много раз превышает активное сопротивление.

20. Электрическую лампу мощностью Р=60 Вт при напряжении

необходимо подсоединить к сети с переменным напряжением U=220 В и частотой 50 Гц. Для компенсации части этого напряжения последовательно с лампой включается конденсатор.
Какой емкости необходимо взять конденсатор?

Решение:
Напряжение на лампе будет активной составляющей приложенного напряжения сети, а напряжение на конденсаторе — его реактивной (емкостной) составляющей. Эти напряжения связаны соотношением

Напряжение на конденсаторе

Ток в конденсаторе тот же, что и в лампе, т. е.

На основании закона Ома емкостное сопротивление

Так как при частоте f=50 Гц емкости С=1 мкФ соответствует емкостное сопротивление

, то емкость рассматриваемого конденсатора приблизительно равна 8,7 мкФ.
Избыточное напряжение можно было бы скомпенсировать и путем последовательного включения реостата с лампой. Так как реостат, как и электрическая лампа, представляет чисто активное сопротивление, то напряжения на этих элементах цепи совпадают по фазе с общим током, а следовательно, и между собой. В этом случае будет действительно соотношение

где

— напряжение на реостате, равное

При токе лампы 0,5 А сопротивление реостата должно составлять

В реостате будет расходоваться энергия, переходящая в тепло, причем потери мощности в реостате

В случае включения емкости «погашение» напряжения происходит без потерь энергии.

21. В случае электрической сварки дугой тонких листов при переменном токе в ней развивается мощность

при токе I=20 A. Напряжение источника U=120 В, частота сети f=50 Гц (рис. 24). Чтобы иметь необходимое напряжение на дуге, последовательно с ней включили индуктивную катушку, сопротивление которой r=1 Ом.
Определить индуктивность катушки; сопротивление реостата, который можно было бы включить вместо катушки; к.п.д. схемы при наличии в ней катушки и реостата.

Решение:
Полное сопротивление схемы

Полная мощность на входе схемы

Потери мощности в обмотке катушки

Активная мощность схемы

Коэффициент мощности схемы

Из таблиц тригонометрических величин

.
Активное сопротивление схемы

сопротивление дуги

Индуктивное сопротивление цепи представлено индуктивным сопротивлением катушки:

Эту же величину можно определить из треугольника сопротивлении (рис. 25, масштаб )

Искомая индуктивность катушки

Если бы вместо катушки был включен реостат, то сопротивление схемы имело бы ту же величину 6 Ом, но было бы чисто активным:

откуда

Потери мощности в катушке

Потери мощности в реостате

Отсюда ясно, что к. п. д. схемы выше при «погашении» избытка напряжения индуктивной катушкой. Действительно, к. п. д. при наличии катушки

к. п. д. при наличии реостата

Не следует забывать, что «погашение» избытка напряжения катушкой (или конденсатором) ухудшает коэффициент мощности (в данном примере

при наличии катушки и при наличии реостата).

22. Последовательно с катушкой, параметры которой

и L=15,92 мГн, включен реостат сопротивлением, . Цепь включена на напряжение U=130 В при частоте f=50 Гц.
Определить ток в цепи; напряжение на катушке и реостате; коэффициент мощности цепи и катушки.

Решение:
Индуктивное сопротивление катушки

Полное сопротивление катушки

Активное сопротивление цепи, состоящей из последовательно соединенных катушки и реостата,

Полное сопротивление цепи

На основании закона Ома ток в цепи

Напряжение на катушке

Напряжение на реостате

Арифметическая сумма

много больше приложенного напряжения U=130 В. Коэффициент мощности цепи

Коэффициент мощности катушки

Следовательно, реостат увеличивает коэффициент мощности и сопротивление цепи, но уменьшает ток, увеличивает потребление энергии схемой.
Действительно, активная мощность катушки

активная мощность реостата

Так как цепь неразветвленная и ток один, то с него целесообразно начать построение векторной диаграммы (рис. 26).
Напряжение на реостате, представляющем собой чисто активное сопротивление, совпадает по фазе с током; на диаграмме вектор этого напряжения совпадает по направлению с вектором тока. Из конца вектора в сторону опережения вектора тока I, под углом в сторону, противоположную вращению стрелки часов, откладываем вектор напряжения на катушке . Векторы построены так с целью сложения по правилу многоугольника.

23. Неразветвленная цепь составлена из двух катушек: у первой катушки индуктивность

и сопротивление , у второй катушки индуктивность и сопротивление .
Определить ток в цепи и напряжения на каждой катушке, а также построить в масштабе векторную диаграмму, если частота f=50 Гц и приложенное напряжение U=12,6 В.

Решение:
Индуктивное сопротивление первой катушки

т. е. оно численно равно активному сопротивлению

, что обусловливает отставание тока по фазе от напряжения на 1/8 периода (на 45°).
Действительно, тангенс угла сдвига фаз

Индуктивное сопротивление второй катушки

Так как ее активное сопротивление

то тангенс угла сдвига фаз

Построим в масштабе треугольник сопротивлений для рассматриваемой цепи. Для этого зададимся масштабом сопротивлений

. Тогда на диаграмме сопротивление 1,57 Ом будет изображено отрезком 15,7 мм, сопротивление 2,7 Ом — отрезком 27 мм и т. д. На рис. 27 отрезок, изображающий активное сопротивление , отложен в горизонтальном направлении, а отрезок, изображающий индуктивное сопротивление , — в вертикальном направлении под прямым углом к .

Полное сопротивление

первой катушки является гипотенузой прямоугольного треугольника. Из вершины с этого треугольника в горизонтальном направлении отложен отрезок, изображающий сопротивление , и под прямым углом к нему вверх — отрезок, изображающий сопротивление . Гипотенуза се прямоугольного треугольника означает полное сопротивление второй катушки.
Из рис. 27 видно, что отрезок ае, изображающий полное сопротивление z неразветвленной цепи из двух катушек, не равен сумме отрезков ас и се, т. е. . Чтобы определить полное сопротивление z рассматриваемой цепи, следует сложить отдельно активные (, отрезок аf) и индуктивные (, отрезок ef) сопротивления катушек.
Гипотенуза ае, означающая полное сопротивление z цепи, определяется по теореме Пифагора:

Ток в цепи определяется по закону Ома:

Напряжение на первой катушке

Напряжение на второй катушке

Строим векторную диаграмму (рис. 28), приняв масштабы:
а) для тока

; тогда вектор тока изобразится отрезком длиной 25 мм;
б) для напряжения ; при этом вектор напряжения будет иметь длину 55,2 мм, вектор напряжения — длину 71 мм, а вектор приложенного напряжения — длину 126 мм.
Начало вектора совмещено с концом вектора для возможности сложения векторов напряжений но правилу многоугольника (напряжение, приложенное к неразветвленной цепи катушек, равно геометрической сумме напряжений отдельных катушек).

 

Калькулятор емкостного реактивного сопротивления

Автор Wojciech Sas, PhD

Отзыв Стивена Вудинга

Последнее обновление: 08 октября 2022 г.

Содержание:

• Что такое емкостное реактивное сопротивление?
• Как рассчитать емкостное сопротивление? Формула емкостного сопротивления
• Как пользоваться калькулятором емкостного сопротивления?

Это калькулятор емкостного реактивного сопротивления — отличный инструмент, который поможет вам оценить так называемое сопротивление конденсатора в электрической цепи. Вы можете найти формула емкостного реактивного сопротивления в тексте ниже, и мы объясним, почему реактивное сопротивление возникает для переменного тока, а не для постоянного тока.

Если вы ищете формулу для расчета емкости, воспользуйтесь нашим калькулятором емкости, но если вы хотите узнать, как рассчитать реактивную емкость, вы попали в нужное место — вперед!

Что такое емкостное сопротивление?

Реактивное сопротивление — это свойство элемента электрической цепи противодействовать протеканию тока . Используя это определение, мы можем сказать, что емкостное сопротивление подобно сопротивлению конденсатора . Даже единица измерения реактивного сопротивления такая же, как сопротивление — Ом ( Ом ). Обычно мы обозначаем реактивное сопротивление как X .

Хотя реактивное сопротивление ( X ) и сопротивление ( R ) обычно совпадают в цепи, между ними есть определенное различие. Реактивное сопротивление влияет на переменный ток (AC), а сопротивление влияет на постоянный ток (DC) . В общем случае они являются составляющими импеданса Z , комплексной величины, определяющей полное сопротивление цепи протеканию тока: 1 — мнимое число (квадратный корень из отрицательного числа).

Емкостное реактивное сопротивление является свойством конденсатора . Точно так же индуктивное сопротивление является свойством катушки индуктивности — проверьте калькулятор индуктивного сопротивления для более подробного объяснения и формул. Идеальный резистор имеет нулевое реактивное сопротивление, в то время как это чисто резистивный элемент. Наоборот, идеальные конденсаторы и катушки индуктивности имеют нулевое сопротивление .

Итак, строго говоря, сопротивления конденсатора не существует. Обычно мы относимся к этой фразе как к мысленному сокращению емкостного реактивного сопротивления.

Как рассчитать емкостное реактивное сопротивление? Формула емкостного реактивного сопротивления

Как мы упоминали в предыдущем разделе, емкостное реактивное сопротивление — это свойство конденсатора, противодействующее переменному току. То же самое верно для любого набора конденсаторов, которые мы можем расположить последовательно или параллельно.

Одним из важнейших свойств переменного тока является его частота f . Мы можем рассчитать емкостное реактивное сопротивление X конденсатора C , используя следующее уравнение:

X = 1 / (2 × π × f × C) .

В качестве альтернативы мы можем записать формулу емкостного реактивного сопротивления как:

X = 1 / (ω × C) ,

, где ω = 2 × π × f — угловая частота тока.

🙋 Вы всегда можете узнать емкость, проверив код конденсатора и воспользовавшись калькулятором конденсатора Omni.

Как видите, чем выше частота емкости, тем ниже реактивное сопротивление . Имеет ли это смысл?

Абсолютно! Помните, что конденсатор хранит электрическую энергию. Во время зарядки похоже, что конденсатор почти свободно пропускает ток. Чем больше он может поглощать (чем выше емкость), тем меньше он сопротивляется пропусканию тока. Кроме того, когда частота переменного тока становится выше, конденсатору требуется меньше времени для полной зарядки. В случае постоянного тока ( f = 0 ), конденсатор сначала заряжается, но затем (в равновесном состоянии) действует как разомкнутая цепь.

Как пользоваться калькулятором емкостного сопротивления?

Нет ничего сложного в оценке емкостного реактивного сопротивления любого конденсатора. Попрактикуемся в вычислениях на примере.

Допустим, у нас есть схема со сферическим конденсатором емкостью Кл = 30 нФ . Подаем источник напряжения, чередующегося с частотой

f = 60 Гц . Чему равно емкостное сопротивление этой цепи?

1. Перевести единицы измерения емкости в фарады. Мы можем использовать экспоненциальную запись, чтобы компактно записать значения: Кл = 30 нФ = 3·10⁻⁸ Ф .

2. Вычислите произведение всех значений в знаменателе из формулы емкостного реактивного сопротивления: 2 × π × f × C = 2 × π × 60 × 3·10⁻⁸ = 1,131·10⁻⁵ .

3. Найдите обратное мультипликативное отношение 1 и наш продукт: 1 / 1,131·10⁻⁵ = 88 419,41 Ом . Не забывайте о единице реактивного сопротивления!

4. Запишите результат, используя соответствующий префикс: X = 88,41941 кОм .

5. Округлим результат до четырех значащих цифр:

   Х = 88,42 кОм .

6. Проверьте результат с помощью нашего калькулятора емкостного сопротивления! Ничего себе, относительно безболезненно, не так ли?

Войцех Сас, доктор философии

Емкость (C)

Частота (f)

Реактивное сопротивление (X)

Посмотреть 86 похожих калькуляторов электромагнетизма 🧲

Ускорение частицы в электрическом полеAC wattageBreaker size… 83 more

3 Ch. 15 сложных задач — University Physics Volume 2

Вызов проблемы

61.

Электроэнергия переменного тока напряжением 335 кВ от линии электропередачи подается в первичную обмотку трансформатора. Отношение числа витков вторичной обмотки к числу витков первичной обмотки равно Ns/Np=1000Ns/Np=1000. а) Какое напряжение индуцируется во вторичной обмотке? б) Что неразумного в этом результате? (c) Какое предположение или предпосылка являются ответственными?

62.

Резистор 1,5 кОм 1,5 кОм и катушка индуктивности 30 мГн соединены последовательно, как показано ниже, к источнику питания переменного тока 120 В (среднеквадратичное значение), колеблющегося с частотой 60 Гц. а) Найдите силу тока в цепи. б) Найдите падение напряжения на резисторе и катушке индуктивности. в) Найдите полное сопротивление цепи. г) Найдите мощность, рассеиваемую на резисторе. д) Найдите мощность, рассеиваемую в катушке индуктивности. (е) Найдите мощность, производимую источником.

63.

Резистор 20 Ом 20 Ом, конденсатор 50 мкФ 50 мкФ и дроссель 30 мГн соединены последовательно с источником переменного тока амплитудой 10 В и частотой 125 Гц. а) Чему равно сопротивление цепи? б) Какова амплитуда тока в цепи? в) чему равна фазовая постоянная тока? Он опережает или отстает от напряжения источника? (d) Запишите падение напряжения на резисторе, конденсаторе и катушке индуктивности, а также напряжение источника как функцию времени. д) Чему равен коэффициент мощности цепи? е) Сколько энергии потребляет резистор за 2,5 с?

64.

Резистор 200 Ом 200 Ом, конденсатор 150 мкФ 150 мкФ и дроссель 2,5 Гн последовательно соединены с источником переменного тока амплитудой 10 В и переменной угловой частотой ωω. а) Чему равно значение резонансной частоты ωRωR? б) Какова амплитуда тока, если ω=ωRω=ωR? в) Чему равна фазовая постоянная тока при ω=ωRω=ωR? Он опережает или отстает от напряжения источника или находится в фазе? (d) Напишите уравнение для падения напряжения на резисторе в зависимости от времени, когда ω=ωRω=ωR. (e) Каков коэффициент мощности цепи, когда ω=ωRω=ωR? (f) Сколько энергии израсходовано резистором за 2,5 с, если ω=ωRω=ωR?

65.

Найдите реактивные сопротивления следующих конденсаторов и катушек индуктивности в цепях переменного тока с заданными частотами в каждом случае: а) катушки индуктивности 2 мГн при частоте сети переменного тока 60 Гц; б — дроссель 2 мГн при частоте сети переменного тока 600 Гц; в — индуктор 20 мГн при частоте сети переменного тока 6 Гц; г — индуктор 20 мГн при частоте сети переменного тока 60 Гц; д) конденсатор емкостью 2 мФ при частоте сети переменного тока 60 Гц; е) конденсатор емкостью 2 мФ на частоту 600 Гц цепи переменного тока.

66.

Выходной импеданс аудиоусилителя имеет импеданс 500 Ом 500 Ом и не соответствует низкоомному громкоговорителю 8 Ом 8 Ом. Вас попросят вставить соответствующий трансформатор для согласования сопротивлений. Какое соотношение оборотов вы будете использовать и почему? Используйте упрощенную схему, показанную ниже.

67.

Показать, что единицей измерения емкостного сопротивления в системе СИ является ом. Покажите, что единицей СИ для индуктивного сопротивления также является ом.

68.

Катушка с собственной индуктивностью 16 мГн и сопротивлением 6,0 Ом 6,0 Ом подключена к источнику переменного тока, частота которого может изменяться. При какой частоте напряжение на катушке будет опережать ток через катушку на 45°?45°?

69.

Цепь серии RLC состоит из резистора 50 Ом 50 Ом, конденсатора 200 мкФ 200 мкФ и катушки индуктивности 120 мГн, катушка которой имеет сопротивление 20 Ом 20 Ом. Источник для цепи имеет среднеквадратичное значение ЭДС 240 В при частоте 60 Гц. Рассчитайте среднеквадратичное напряжение на резисторе (а), конденсаторе (б) и катушке индуктивности (в).

70.

Цепь серии RLC состоит из резистора 10 Ом 10 Ом, конденсатора 8,0 мкФ 8,0 мкФ и катушки индуктивности 50 мГн. Через комбинацию подключен источник переменной частоты 110 В (среднеквадратичное значение). Какова выходная мощность источника, если его частота равна половине резонансной частоты контура?

71.

Ниже показаны две схемы, которые действуют как грубые фильтры верхних частот. Входное напряжение цепей винвин, а выходное напряжение vвых.ввых. (a) Покажите, что для конденсаторной цепи

voutvin=11+1/ω2R2C2,voutvin=11+1/ω2R2C2,

и для цепи индуктора,

voutvin=ωLR2+ω2L2.voutvin=ωLR2+ω2L2.

(b) Покажите, что для высоких частот vout≈vin,vout≈vin, а для низких частот vout≈0.