Номер 2, страница 35 - гдз по физике 11 класс учебник Закирова, Аширов

2. Назовите основные физические величины, характеризующие колебания в цепи переменного тока.

Основными физическими величинами, характеризующими колебания в цепи переменного тока, являются:

Амплитуда колебаний – это максимальное значение, которого достигает периодически изменяющаяся величина (сила тока, напряжение, ЭДС) в процессе колебаний. Амплитуду силы тока обозначают $I_m$, напряжения – $U_m$, ЭДС – $\mathcal{E}_m$. Измеряется в тех же единицах, что и сама колеблющаяся величина (амперы, вольты).

Период колебаний (T) – это наименьший промежуток времени, через который система возвращается в то же состояние, то есть время одного полного колебания. Измеряется в секундах (с). Он связан с частотой обратной зависимостью: $T = 1/\nu$.

Частота колебаний ($\nu$ или $\text{f}$) – это число полных колебаний, совершаемых в единицу времени. Измеряется в герцах (Гц). $1 \text{ Гц} = 1 \text{ с}^{-1}$.

Циклическая (круговая) частота ($\omega$) – это величина, связанная с частотой $\nu$ соотношением $\omega = 2\pi\nu$. Она показывает, на какой угол (в радианах) изменяется фаза колебаний за единицу времени. Измеряется в радианах в секунду (рад/с). С периодом она связана как $\omega = 2\pi/T$.

Фаза колебаний ($\phi$) – это аргумент периодической функции (синуса или косинуса), описывающей колебательный процесс. Фаза определяет состояние колебательной системы в любой момент времени $\text{t}$. Например, для силы тока, изменяющейся по закону $i(t) = I_m \cos(\omega t + \phi_0)$, фаза в момент времени $\text{t}$ равна $\phi(t) = \omega t + \phi_0$. Измеряется в радианах (рад).

Начальная фаза ($\phi_0$) – это значение фазы колебаний в начальный момент времени ($t=0$). Она определяет начальное состояние системы.

Мгновенное значение – это значение колеблющейся величины (силы тока, напряжения) в определённый момент времени. Например, $i(t)$ или $u(t)$.

Действующее (эффективное) значение – это значение постоянного тока (или напряжения), который производит такое же тепловое действие (выделяет такое же количество теплоты), что и данный переменный ток за то же время. Для синусоидального тока и напряжения действующие значения связаны с амплитудными следующими формулами: $I_{дейст} = \frac{I_m}{\sqrt{2}}$ и $U_{дейст} = \frac{U_m}{\sqrt{2}}$. Амперметры и вольтметры в цепях переменного тока показывают именно действующие значения.

Сдвиг фаз ($\Delta\phi$) – это разность фаз колебаний двух величин, чаще всего напряжения и силы тока в цепи: $\Delta\phi = \phi_u - \phi_i$. Сдвиг фаз показывает, какая из величин опережает другую по фазе или отстает от нее. Он является важной характеристикой для цепей, содержащих реактивные элементы (конденсаторы и катушки индуктивности).

Ответ: Основные физические величины, характеризующие колебания в цепи переменного тока: амплитуда, период, частота, циклическая частота, фаза, начальная фаза, мгновенное значение, действующее (эффективное) значение, сдвиг фаз.