Номер 3, страница 68, часть 1 - гдз по физике 11 класс учебник Туякбаев, Насохова

3. От каких величин зависит сдвиг фаз колебаний силы тока и напряжения в последовательной R, L, C цепи?

3. От каких величин зависит сдвиг фаз колебаний силы тока и напряжения в последовательной R, L, C цепи?

Сдвиг фаз $\phi$ между колебаниями напряжения и силы тока в последовательной RLC-цепи определяется соотношением между активным и реактивным сопротивлениями цепи. Тангенс угла сдвига фаз вычисляется по формуле: $\tan\phi = \frac{X_L - X_C}{R}$

Подставив выражения для индуктивного ($X_L = \omega L$) и ёмкостного ($X_C = 1/(\omega C)$) сопротивлений, получим: $\tan\phi = \frac{\omega L - \frac{1}{\omega C}}{R}$

Из этой формулы видно, что сдвиг фаз $\phi$ зависит от следующих величин:

• Активного сопротивления $\text{R}$.
• Индуктивности катушки $\text{L}$.
• Ёмкости конденсатора $\text{C}$.
• Угловой частоты $\omega$ (или циклической частоты $\text{f}$, так как $\omega = 2\pi f$) переменного тока в цепи.

Если $X_L > X_C$, то $\phi > 0$, цепь носит индуктивный характер, и колебания напряжения опережают по фазе колебания силы тока. Если $X_L < X_C$, то $\phi < 0$, цепь носит ёмкостный характер, и напряжение отстаёт от силы тока. При $X_L = X_C$ наступает резонанс, сдвиг фаз $\phi = 0$, и колебания напряжения и силы тока совпадают по фазе.

Ответ: Сдвиг фаз колебаний силы тока и напряжения в последовательной RLC-цепи зависит от активного сопротивления ($\text{R}$), индуктивности ($\text{L}$), ёмкости ($\text{C}$) и частоты переменного тока ($\omega$ или $\text{f}$).