Номер 2, страница 40 - гдз по физике 11 класс учебник Закирова, Аширов

2. Как определяют активное, индуктивное и емкостное сопротивления? В каких единицах их измеряют?

Активное сопротивление

Активное сопротивление, обозначаемое $\text{R}$, представляет собой меру противодействия материала проводника протеканию электрического тока. Это сопротивление приводит к необратимому преобразованию электрической энергии в тепловую энергию (согласно закону Джоуля-Ленца). Величина активного сопротивления для данного проводника является постоянной и не зависит от частоты переменного тока. Она определяется физическими параметрами самого проводника: его материалом, длиной и площадью поперечного сечения. Рассчитывается по формуле:

$R = \rho \frac{l}{S}$

где $\rho$ — удельное электрическое сопротивление материала проводника, $\text{l}$ — его длина, а $\text{S}$ — площадь поперечного сечения.

Все виды сопротивлений, включая активное, измеряются в Омах (сокращенно Ом, международное обозначение $\Omega$).

Ответ: Активное сопротивление определяется физическими свойствами и размерами проводника ($R = \rho \frac{l}{S}$), не зависит от частоты тока и измеряется в Омах ($\Omega$).

Индуктивное сопротивление

Индуктивное сопротивление, обозначаемое $X_L$, является реактивным сопротивлением, которое возникает в цепи переменного тока из-за наличия в ней катушки индуктивности. Его природа связана с явлением самоиндукции. Когда через катушку протекает переменный ток, он создает переменное магнитное поле. Это поле, в свою очередь, индуцирует в катушке электродвижущую силу (ЭДС) самоиндукции, которая, согласно правилу Ленца, всегда направлена так, чтобы противодействовать изменению тока, вызвавшего ее. Таким образом, катушка оказывает сопротивление переменному току.

Индуктивное сопротивление прямо пропорционально частоте тока и индуктивности катушки. Его определяют по формуле:

$X_L = \omega L = 2\pi f L$

где $\omega$ — циклическая частота переменного тока, $\text{f}$ — его линейная частота, а $\text{L}$ — индуктивность катушки.

Индуктивное сопротивление измеряется в Омах ($\Omega$).

Ответ: Индуктивное сопротивление определяется по формуле $X_L = 2\pi f L$ как произведение циклической частоты на индуктивность. Оно измеряется в Омах ($\Omega$).

Емкостное сопротивление

Емкостное сопротивление, обозначаемое $X_C$, также является реактивным сопротивлением. Оно возникает в цепи переменного тока, содержащей конденсатор. Причина его появления — непрерывные циклы зарядки и разрядки конденсатора под действием переменного напряжения. Этот процесс препятствует свободному прохождению переменного тока через цепь.

Величина емкостного сопротивления обратно пропорциональна частоте переменного тока и электрической емкости конденсатора. Для постоянного тока (где частота $f=0$) емкостное сопротивление бесконечно велико, поэтому конденсатор разрывает цепь постоянного тока (после завершения зарядки). Емкостное сопротивление определяют по формуле:

$X_C = \frac{1}{\omega C} = \frac{1}{2\pi f C}$

где $\omega$ — циклическая частота переменного тока, $\text{f}$ — его линейная частота, а $\text{C}$ — емкость конденсатора.

Емкостное сопротивление измеряется в Омах ($\Omega$).

Ответ: Емкостное сопротивление определяется по формуле $X_C = \frac{1}{2\pi f C}$ как величина, обратная произведению циклической частоты на емкость. Оно измеряется в Омах ($\Omega$).