Яан Калда. Электрические цепи · раздел книги

Калда, электрические цепи: задача 73

Условие

Конденсатор ёмкости \(C\) и резистор сопротивления \(R\) соединены последовательно, и к выводам системы прикладываются прямоугольные импульсы напряжения (см. рисунок). Найдите среднюю мощность, выделяющуюся на резисторах, считая (а) что \(T\gg RC\); (б) что \(T\ll RC\).

Рисунок 67

▶Подсказка и ответСкрыть
Подсказка и ответ

Подсказка. (а) Примените идею 38: в течение каждого полупериода будет достигаться новое равновесие, а выделившуюся энергию можно найти по идее 32.

(б) Примените идею 39: напряжение конденсатора \(V_C\) остаётся по существу постоянным, значит, напряжение резистора будет \(V_2-V_C\) или \(V_1-V_C\) в зависимости от полупериода. При длительной эволюции средний ток через конденсатор станет равным 0, значит, \(V_C = \frac12(V_1+V_2)\).

Ответ. \(P = (U_2-U_1)^2/4R\) и \(P = C(U_2-U_1)^2/T\).

Следующая задача 74 →