На рисунке 321 изображён график переменного тока. Сколько колебаний тока представлено на графике? Сколько колебаний происходит за 1 с? Чему равно максимальное значение силы тока?

рис. 321

Для решения задачи важно понять основные физические понятия, связанные с электрическим током и его характеристиками:

Переменный ток и его график:
Переменный ток — это электрический ток, который изменяется с течением времени, причем его величина и направление периодически меняются. На графике переменного тока обычно отображается зависимость силы тока $i$ от времени $t$. В данном случае сила тока представлена синусоидальной кривой, что характерно для многих источников переменного тока.

Амплитуда:
Максимальное значение силы тока, которое ток достигает в процессе колебания, называется амплитудой. На графике амплитуда — это расстояние от оси времени $t$ (ось абсцисс) до самой высокой точки кривой. Обычно амплитуда обозначается буквой $I_{max}$.

Колебания:
Одно полное колебание — это процесс, при котором переменный ток проходит через всю последовательность значений: от начального положения, до максимума, затем до минимума, и возвращается к исходной точке. На графике одно колебание соответствует одному полному циклу синусоиды. Количество колебаний можно определить, считая такие циклы.

Период:
Период $T$ — это время, за которое переменный ток совершает одно полное колебание. На графике период можно найти как расстояние между двумя одинаковыми фазами соседних колебаний, например, между двумя последовательными максимумами или минимумами. Период измеряется в секундах ($c$).

Частота:
Частота $f$ — это количество колебаний, совершаемых за одну секунду. Она связана с периодом соотношением:
$$ f = \frac{1}{T} $$
Частота измеряется в герцах ($Гц$).

Пошаговая теоретическая основа для анализа графика:
1. Определение количества колебаний:
Для этого нужно подсчитать, сколько полных циклов повторяется на графике за заданное время.

1. Определение периода:
   Чтобы найти период, необходимо определить время между двумя одинаковыми фазами соседних колебаний (например, время между двумя максимальными значениями).

2. Расчет частоты:
   Используя период, можно вычислить частоту по формуле $f = \frac{1}{T}$.

3. Определение максимального значения силы тока:
   На графике амплитуда — это максимальное значение силы тока. Для этого нужно найти наибольшую по модулю точку на графике.

Применение знаний к графику:
− На графике видно, что синусоида периодически изменяется, и можно определить количество полных циклов за заданное время.
− Временные метки на оси $t$ помогут определить период.
− Ось силы тока $i$ позволяет измерить амплитуду силы тока, которая соответствует максимальному значению на графике.