Решить задачу

Для контроля уровня жидкости в устройствах автоматики часто применяются емкостный датчик, состоящий из металлических стержней и трубы, которые отделены от жидкости, заполняющей трубу, слоем изоляции. Труба, стержень и разделяющая их жидкость (диэлектрик) образуют цилиндрический конденсатор, емкость которого возрастает с увеличением уровня жидкости, так как относительная диэлектрическая проницаемость жидкости значительно больше, чем воздуха. Изменение емкости и соответственно тока I в цепи фиксируется вольтметром, шкала которого отградуирована в значениях уровня жидкости. Цепь питается от источника переменного тока напряжением U=120 В и частотой 400 Гц.
Определить сопротивление R. обеспечивающее напряжение Ur = 30 В при максимальном уровне жидкости l = 20см, если в датчике находится дистиллированная вода (е=80), а его размеры: r1= 10 мм, r2 = 20 мм.
Методические указания: 1) Нарисовать последовательную схему замещения R,C, причем емкость переменная. Для расчета емкости используйте формулу емкости цилиндрического конденсатора (см. самостоятельную работу 1). 2) Напряжение на емкости определяется из треугольника напряжений. 3) Сопротивление R и ток I рассчитываются по закону Ома.