Vapid 664 wyśw. 01-01-2021 17:53

ZZ.153.1 Kurs maturalny fizyka



W odpowiedzi skorzystali z wykresu mocy od czasu, jednakże pytanie dotyczy tego, skąd go wzięli? W zadaniu jest pytanie o wykres, na którym uwzględniono wyłącznie natężenie maksymalne. Pytanie brzmi, jak rozwiązać to zadanko? Jakieś podpowiedzi?


Fizyka Dodaj post do ulubionych Poproś o pomoc
s.gugula 02-01-2021 16:12

Wykres mocy wziął się stąd, że moc można zapisać jako: P = U*I = I^2*R. Widzimy zatem, że moc prądu w danym przedziale czasu jest proporcjonalna do kwadratu natężenia prądu w tym przedziale (opór traktujemy jako stały). Stąd, gdy np. natężenie przyjmuje wartość równą na wykresie dwóm kratkom, odpowiada to mocy o wartości czterech kratek, dla trzech kratek natężenia jest to analogicznie 9 kratek na wykresie mocy.

Sporządzenie tego wykresu jest konieczne, ponieważ natężenie skuteczne prądu to z definicji natężenie takiego prądu stałego, który wykona pracę równą co do wartości pracy wykonanej przez dany prąd zmienny podczas jednego pełnego okresu zmian. Stąd też bierze się dalsze obliczenie wartości tego natężenia skutecznego.


Vapid 02-01-2021 16:19

Ok, dziękuję wszystko jasne, jeszcze dopytam skąd się wzięło 36 w mianowniku? Bo 23 mam rozumieć, że jest to ilość kratek na wykresie pracy od czasu/ podczas jednego okresu?


s.gugula 03-01-2021 15:10

Tak, 23 to liczba tych kratek pod wykresem w czasie jednego okresu, natomiast 36 to byłaby liczba kratek pod wykresem, gdyby natężenie prądu było cały czas maksymalne (czyli wykres przebiegałby cały czas na wysokości 9 kratek nad zerem). Dlatego we wzorze pojawia się 23/36 i jest to przemnożone przez kwadrat Imax.


Beata 18-01-2025 10:48

A dlaczego ta liczba kratek pod wykresem dzieli się na kratki które by były gdyby wykres był na wysokości Imax?


s.gugula 18-01-2025 20:53

Bo ten prąd, który płynie w danym "etapie" jest wyrażany poprzez prąd maksymalny Imax. To zadanie można zresztą zrobić dokładnie analogicznie do tego jak robiliśmy to na zajęciach nr 16 - nie potrzebujemy tu tego dodatkowego wykresu na moc. Wystarczy zauważyć tylko, że jeden okres musimy podzielić na 3 etapy i dla każdego z nich obliczyć pracę prądu. W pierwszym etapie (od 0 do 1/4 T) mamy prąd 2/3 Imax, więc praca prądu na tym etapie to: W1 = (2/3 * Imax)^2 *R * (1/4 T) = 4/9 *Imax *R * (1/4 T) = 4/36 *Imax^2 *R * T. Analogiczne obliczenie możemy zrobić dla etapu drugiego (od 1/4 T do 3/4 T - tam prąd to Imax) oraz dla trzeciego (od 3/4 T do T - tam prąd to - 1/3 Imax) i gdy dodamy do siebie te prace, to dostaniemy 23/36 * Imax * R * T.