Форум сайта alsak.ru

Задачи и вопросы по физике => Постоянный ток => Электродинамика => вузовская => : Xam 18 May 2011, 16:57

: определение мощности при изменении силы тока с течение времени
: Xam 18 May 2011, 16:57
Задача:Определите мощность тока P на участке цепи сопротивлением R=10 Ом , не содержащем источников тока , если сила тока на этом участке в течении промежутка времени t=4 с равномерно убывает от I1=8  А до  I2=2 А.
Насколько я понимаю речь идет о средней мощности за этот промежуток времени? Зачем в задаче дано время ведь , если сила тока убывает равномерно , то  <P>=(Pmin + Pmax)/2=(640+40)\2=340 Ватт .Или я заблуждаюсь ?Подскажите пожалуйста  .
: Re: определение мощности при изменении силы тока с течение времени
: alsak 18 May 2011, 18:09
Заблуждаетесь. Было бы по вашему, если бы мощность линейно зависела от силы тока, но мощность зависит от силы тока квадратично (P = I2R).

Если хотите увидеть мое решение, то укажите литературу, откуда вы взяли задачу (отговорки типа "продиктовала учитель", или "попросил друг" не принимаются).
И не забывайте, что на этом форуме решают только школьные задачи.

Если решения задачи не будет, тема будет удалена через 2 недели.
: Re: определение мощности при изменении силы тока с течение времени
: Xam 18 May 2011, 20:12
Сборник заданий по физике для проведения выпускных экзаменов за курс средней школы , тестирования ,вступительных экзаменов в высшие учебные заведения .
Авторы-составители : Н.Ф.Горовая , В.В.Жилко , А.А.Луцевич, Л.Г.Маркович,К.С.Фарино
Раздел :Основы классической электродинамики №708 стр 405.
: Re: определение мощности при изменении силы тока с течение времени
: Xam 18 May 2011, 21:52
Тогда может быть такое решение: выразим  мощность через время t
P=I2R=(I2-((I2-I1)/t)*t'))2R
P=(8-1,5t')2*10=640-240*t'+22,5t'2
P'=45t-240
P'min=-240
P'max=-240+180=-60
P'ср=-150 , тогда t'ch=(240-150)/45=2 
А среднему значению независимой переменной  производной соответствует среднее значение  независимой переменной функции
P=(8-3)2*10=250 Ватт
Правильно?
: Re: определение мощности при изменении силы тока с течение времени
: alsak 19 May 2011, 07:57
Решение. Мощность тока равна

P = A/t, (1)

где t = t1 = 4 c.
Если сила тока изменяется во времени, то
 
\[ A = \int _{0}^{t_{1} }I^{2} \cdot R \cdot dt,\;\;\; (2) \]

см., например, Трофимова Т.И. Курс физики. — М.: Высш. шк., 1990. — С. 158.
По условию, сила тока равномерно убывает, т.е.

I = I0 – α⋅t, (3)

где I0 = I1. С учетом условия уравнение (3) можно записать так:

I2 = I1 – α⋅t1,  α = (I1I2)/t1,

где t1 = 4 c. (Тогда α = 1,5 А/с.)
Подставим уравнение (3) в (2) и найдем работу тока (подробнее см. рис. 1)
 
\[ A = \int _{0}^{t_{1}}\left(I_{1} -\alpha \cdot t\right)^{2} \cdot R \cdot dt = R \cdot \left(I_{1}^{2} \cdot t_{1} -I_{1} \cdot \alpha \cdot t_{1}^{2} +\frac{\alpha ^{2} \cdot t_{1}^{3} }{3} \right) = \frac{R \cdot t_{1} }{3} \cdot \left(I_{1}^{2} +I_{1} \cdot I_{2} +I_{2}^{2} \right). \]

Тогда мощность тока равна
 
\[ P = \frac{R}{3} \cdot \left(I_{1}^{2} +I_{1} \cdot I_{2} + I_{2}^{2} \right), \]

P = 280 Вт.
Данное t = 4 с — лишнее. В данном книге таких «ошибок» (лишние данные, не хватает данных) много.