Для нахождения уравнения мгновенного значения тока в цепи переменного тока, нам нужно сначала определить полное сопротивление цепи, а затем используя уравнение напряжения, найти ток.
Находим полное сопротивление (Z) цепи:
Полное сопротивление в последовательной цепи с активным сопротивлением (R), индуктивным сопротивлением (X_L) и емкостным сопротивлением (X_C) рассчитывается по формуле:
\[ Z = \sqrt{R^2 + (X_L - X_C)^2} \]
Где:
- \( R = 7.2 \, \Omega \) (активное сопротивление)
- \( X_L = 15 \, \Omega \) (индуктивное сопротивление)
- \( X_C = 5.4 \, \Omega \) (емкостное сопротивление)
Сначала находим разницу индуктивного и емкостного сопротивлений:
\[ X = X_L - X_C = 15 - 5.4 = 9.6 \, \Omega \]
Теперь подставим значения в формулу для полного сопротивления:
\[ Z = \sqrt{(7.2)^2 + (9.6)^2} \]
\[ Z = \sqrt{51.84 + 92.16} = \sqrt{144} = 12 \, \Omega \]
Находим мгновенное значение тока (i):
Напряжение в цепи задано как:
\[ u = 169 \sin(\omega t) \]
Мгновенное значение тока можно найти по закону Ома для переменного тока:
\[ i(t) = \frac{u(t)}{Z} \]
Подставим известные значения:
\[ i(t) = \frac{169 \sin(\omega t)}{12} \]
\[ i(t) \approx 14.08 \sin(\omega t) \]
Таким образом, уравнение мгновенного значения тока будет:
\[ i(t) = 14.08 \sin(\omega t) \]
где \( \omega \) - угловая частота переменного тока.