Wypiszmy dane podane w zadaniu:

$T=0,2s$  

$U_{\text{max}}=12V$  

$R=120\Omega$  

 

$a)$  

W zadaniu podane mamy, że okres napięcia wynosi T = 0,2 s. Oznacza to, że właściwy może być wykres A lub C. Aby stwierdzić poprawność jednego z nich musimy obliczyć natężenie maksymalne prądu. Korzystamy z prawa Ohma:

$I=\frac{U}{R}$  

gdzie I jest natężeniem, U jest napięciem, R jest oporem. Otrzymujemy wówczas, że maksymalne natężenie będzie wynosiło:

$I_{\text{max}}=\frac{U_{\text{max}}}{R}$  

Podstawiamy dane liczbowe do wzoru:

$I_{\text{max}}=\frac{12V}{120\Omega }=0,1\frac{V}{\Omega }=0,1A=100mA$  

Oznacza to, że poprawny jest wykres C.

$\text{Odpowiedzˊ: }\mathbf{C}$  

 

$b)$  

Moc prądu możemy obliczyć korzystając z zależności:

$P=\frac{U^2}{R}$  

gdzie P jest mocą, U jest napięciem, R jest natężeniem. Moc wydzieloną na odbiorniku przedstawiamy wzorem:

$P=\frac{U_{\text{sk}}^2}{R}$  

gdzie U_sk jest napięciem skutecznym. Dla wykresu sinusoidalnego zależność napięcia skutecznego od napięcia maksymalnego przedstawiamy zależnością:

$U_{\text{sk}}=\frac{U_{\text{max}}}{\sqrt{2}}$  

Z tego wynika, że moc wydzielona na odbiorniku będzie miała postać:

$P=\frac{U_{\text{sk}}^2}{R}$  

$P=\frac{{\left(\frac{U_{\text{max}}}{\sqrt{2}}\right)}^2}{R}$  

$P=\frac{\frac{U_{\text{max}}^2}{2}}{R}$  

$P=\frac{U_{\text{max}}^2}{2\cdot R}$  

Podstawiamy dane liczbowe do wzoru:

$P=\frac{{\left(12V\right)}^2}{2\cdot 120\Omega }=\frac{144V^2}{240\Omega }=0,6\frac{V^2}{\Omega }=0,6W$