Конденсатор емкостью 20 мкФ и резистор, сопротивление которого 150 Ом, соединенные последовательно в круг переменного тока частотой 50 Гц. Какую часть напряжения U, приложенного к этому кругу, составляют падение напряжения на конденсаторе Uc и на резисторе UR?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для расчета падения напряжения на конденсаторе и на резисторе воспользуемся формулой для реактивного сопротивления конденсатора и для активного сопротивления резистора:

Xc = 1 / (2πfC) = 1 / (2π 50 20 * 10^(-6)) = 159.2 Ом,
где Xc - реактивное сопротивление конденсатора.

Так как конденсатор и резистор соединены последовательно, то общее сопротивление цепи будет равно сумме активного и реактивного сопротивлений:
Z = R + Xc = 150 + 159.2 = 309.2 Ом.

Падение напряжения на конденсаторе и на резисторе можно найти с использованием закона Ома:
Uc = I Xc,
UR = I R,
где I - сила тока в цепи.

Так как в цепи переменный ток, то сила тока будет равна:
I = U / Z = U / 309.2.

Подставляя значения, получим:
Uc = U Xc / Z,
UR = U R / Z.

Таким образом, падение напряжения на конденсаторе составит:
Uc = U 159.2 / 309.2,
а на резисторе:
UR = U 150 / 309.2.

Чтобы найти долю напряжения, которую составляет падение напряжения на конденсаторе и на резисторе, нужно разделить падение напряжения на конденсаторе (Uc) на общее падение напряжения в цепи (U), и соответственно для резистора:
Доля Uc/U = U 159.2 / (309.2 U) = 0.516,
Доля UR/U = U 150 / (309.2 U) = 0.484.

Таким образом, падение напряжения на конденсаторе составляет примерно 51.6%, а на резисторе - примерно 48.4% от общего напряжения в цепи.