Сверь числа и знаки с фото.
- Зависимость напряжения в цепи переменного тока от времени выражена уравнением \(u = 220 \sin 100\pi t\) (В) Определите амплитуду, период и частоту колебаний напряжения.. Постройте график зависимости напряжения от времени.
Кратко: \(U_m=220\) В, \(T=0{,}02\) с \(=20\) мс, \(\nu=50\) Гц.
Как понять
Общий вид уравнения переменного напряжения:
\[ u(t)=U_m\sin(\omega t+\varphi_0) \]
Сравниваем с заданным:
\[ u=220\sin(100\pi t) \]
Значит:
- амплитуда \(U_m=220\) В — это множитель перед синусом;
- угловая частота \(\omega=100\pi\) рад/с;
- начальная фаза \(\varphi_0=0\).
Период:
\[ T=\frac{2\pi}{\omega} =\frac{2\pi}{100\pi} =0{,}02\ \text{с}=20\ \text{мс} \]
Частота:
\[ \nu=\frac{1}{T} =\frac{1}{0{,}02} =50\ \text{Гц} \]
Точки для графика
За один период:
| \(t\), мс | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 |
|---|---|---|---|---|---|
| \(u\), В | 0 | 220 | 0 | \(-220\) | 0 |
График — синусоида. Схематично, один период:
u, В
220 ┤ ╭───╮ (5 мс)
│ ╱ ╲
0 ┼──●───────────●───────────●──→ t, мс
│ 0 10 20
│ ╲ ╱
-220 ┤ ╰───╯ (15 мс)
Дальше график повторяется каждые \(20\) мс.
Проверка: при \(t=5\) мс
\[ 100\pi\cdot0{,}005=\frac{\pi}{2}, \qquad u=220\sin\frac{\pi}{2}=220\ \text{В}. \]
В этой формуле \(220\) В — именно амплитудное значение.