Примеры решения задач. Для регистрации переменных импульсных сигналов, создаваемых некоторыми рыбами, измерительный прибор соединяют через емкость с водой аквариума

ЗАДАЧА № 1

Для регистрации переменных импульсных сигналов, создаваемых некоторыми рыбами, измерительный прибор соединяют через емкость с водой аквариума, в котором находится рыба. Ток, создаваемый рыбой, проходит через активное сопротивление воды и последовательно соединенные с ней конденсатор и измерительный прибор.

Определите величину тока в цепи, создаваемого рыбой африканский слоник, если напряжение между головой и хвостом рыбы достигает максимального значения 4 В, сопротивление воды 1 кОм, емкость конденсатора 0,05 мкФ. Частота импульсов 3 кГц. Колебания напряжения, создаваемого рыбой, условно считать гармоническим. Сопротивлением тела рыбы пренебречь.

Дано:

Решение: Поскольку активное и емкостное сопротивления в цепи соединены последовательно, то обобщенный закон Ома для цепи переменного тока может быть записан в виде

где Z- полное сопротивление цепи, равное

 

, то .

Произведем вычисления:

;

 

;

;

.

Ответ: сила тока равна 2,74 (мА).

 

ЗАДАЧА № 2

Сопротивление образца мышечной ткани животного измеряется при пропускании через него сначала постоянного, а затем переменного тока. При какой частоте переменного тока полное сопротивление ткани будет в 3 раза больше величины ее активного, омического сопротивления, равного 850 Ом? Емкость ткани равна 0,01 мкФ.

Дано:

Решение: Считая, что омическое и емкостное сопротивление ткани соединены последовательно, можно записать, что полное сопротивление ткани равно:

Так как , а по условию , то

или

Отсюда

Следовательно,

Проверим размерность полученного выражения:

Подставим числовые данные:

Ответ: частота переменного тока равна 660 (кГц).