Чистый ток в цепи постоянного тока с конденсатором в установившемся режиме ⚡ | Анализ цепей JEE M... скачать в хорошем качестве

Чистый ток в цепи постоянного тока с конденсатором в установившемся режиме ⚡ | Анализ цепей JEE M...

Освойте концепцию конденсатора в цепи постоянного тока в установившемся режиме с помощью этого решённого вопроса по физике электросети JEE! 💡 Задача заключается в определении чистого тока, протекающего в показанной цепи, включающей резисторы и один конденсатор, подключённый к источнику постоянного напряжения. Ключевой физический принцип (установившийся режим): при подключении источника постоянного напряжения к цепи, содержащей конденсатор, через длительное время (в установившемся режиме) конденсатор полностью заряжается. В этом состоянии конденсатор действует как разомкнутая цепь (бесконечное сопротивление) в своей ветви, что означает, что ток не течет по ветви конденсатора. Анализ цепи и основные шаги, рассматриваемые в видео: Определение состояния установившегося состояния: чистый ток в цепи постоянного тока рассчитывается после того, как конденсатор полностью зарядится, что означает, что цепь находится в установившемся состоянии. Разомкнутая цепь ветви конденсатора: Поскольку конденсатор ($1 \mu \text{F}$) действует как разомкнутая цепь, вся ветвь, содержащая резистор $2,5 \Omega$, конденсатор $1 \mu \text{F}$ и резистор $1 \Omega$, фактически разорвана. Ток по этому пути не течёт. Перерисуйте упрощённую цепь: Упрощённая цепь состоит только из резисторов, параллельных источнику напряжения, исключая ветвь конденсатора. Левая часть: Резисторы $2\Omega$ и $4\Omega$ соединены параллельно. Средняя часть: Резисторы $3\Omega$ и $6\Omega$ соединены параллельно. Правая часть: Резисторы $5\Omega$ и $4\Omega$ соединены параллельно (резистор $8\Omega$ является частью ветви разорванного конденсатора и игнорируется). Действующая эффективная цепь: Резисторы $2\Omega$ и $4\Omega$ соединены параллельно. Резисторы $3\Omega$ и $6\Omega$ соединены параллельно. Резисторы $5\Omega$ и $4\Omega$ соединены параллельно. Однако обратите внимание на основную структуру: единственный путь, по которому ток течёт от положительного полюса к отрицательному (кроме теперь разомкнутой ветви конденсатора), — это параллельное соединение всех Резисторы напрямую подключены к батарее $2 \text{ V}$. Упростите для чистого тока: Цепь состоит из нескольких параллельных ветвей, подключенных к источнику $2 \text{ V}$. Ветвь 1: $2 \Omega$ Ветвь 2: $4 \Omega$ Ветвь 3: $3 \Omega$ Ветвь 4: $6 \Omega$ Ветвь 5: $5 \Omega$ Ветвь 6: $4 \Omega$ ($1\Omega$ и $8\Omega$ являются частью разомкнутой цепи и игнорируются.) Рассчитайте общее сопротивление ($R_{eq}$):$$\frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{2} + \frac{1}{4} + \frac{1}{3} + \frac{1}{6} + \frac{1}{5} + \frac{1}{4}$$$$\frac{1}{R_{eq}} = (\frac{1}{2} + \frac{1}{4} + \frac{1}{4}) + (\frac{1}{3} + \frac{1}{6}) + \frac{1}{5}$$$$\frac{1}{R_{eq}} = (1) + (\frac{3}{6}) + \frac{1}{5} = 1 + \frac{1}{2} + \frac{1}{5} = \frac{10+5+2}{10} = \frac{17}{10}$$$$R_{eq} = \frac{10}{17} \Omega$$Рассчитайте чистый ток ($I$): Используя закон Ома, $I = V/R_{eq}$.$$I = \frac{2 \text{ V}}{10/17 \Omega} = 2 \times \frac{17}{10} = \frac{34}{10} = \mathbf{3.4 \text{ A}}$$Эта задача имеет решающее значение для подготовки к JEE Mains 2026 и JEE Mains 2027, закрепляя ваши знания о цепях постоянного тока и конденсаторах.👉 Подпишитесь на Solved Insights, чтобы получать простые решения более сложных схемных задач!