Для решения данной задачи нужно сначала разобраться с формулой, которая описывает напряжение в цепи переменного тока:
[ u(t) = 140 \cos(100 \pi t). ]
Амплитудное значение напряжения (U₀)
Амплитудное значение напряжения ( U_0 ) — это максимальное значение напряжения, которое достигается в цепи. В данном случае это значение можно сразу определить из уравнения. Коэффициент перед косинусом в уравнении представляет амплитудное значение напряжения.
Таким образом:
[ U_0 = 140 \text{ В}. ]
Действующее значение напряжения (U)
Действующее значение напряжения ( U ) для переменного тока, который изменяется по гармоническому закону, можно найти, используя амплитудное значение напряжения. Обычно для синусоидальной или косинусоидальной функции действующее значение напряжения определяется как амплитудное значение, деленное на (\sqrt{2}):
[ U = \frac{U_0}{\sqrt{2}}. ]
Подставим ( U_0 ) в формулу:
[ U = \frac{140}{\sqrt{2}}. ]
Для удобства расчетов можно упростить выражение:
[ U = \frac{140}{\sqrt{2}} = \frac{140 \cdot \sqrt{2}}{2} = 70 \sqrt{2}. ]
Теперь вычислим численное значение:
[ U \approx 70 \cdot 1.414 \approx 98.98 \text{ В}. ]
Итог
Амплитудное значение напряжения ( U_0 ) в цепи равно 140 В.
Действующее значение напряжения ( U ) в цепи равно примерно 98.98 В.
Таким образом, мы определили оба значения напряжения в цепи переменного тока, описываемого уравнением ( u(t) = 140 \cos(100 \pi t) ).