Пример решения задачи №1.

Решение этой задачи требует знания закона Ома для участков цепи и для всей цепи, первого и второго законов Кирхгофа и методики определения эквивалентного сопротивления при смешанном соединении резисторов. Схемы цепи с соответствующими данными приведены в индивидуальном задании. Перед решением задачи рассмотрите типовой пример.

Схема цепи приведена на рисунке 1а. Рекомендуется, чтобы индекс тока или напряжения совпадал с индексом резистора. Например: через резистор R₃ проходит ток I₃ и на нем действует напряжение U₃. Определить токи во всех элементах и напряжения на каждом элементе схемы, мощность, потребляемую всей цепью, а также расход электрической энергии за 10 часов работы.

Дано:

R₁ = 4 Ом

R₂ = 15 Ом

R₃ = 10 Ом

R₄ = 10 Ом

R₅ = 5 Ом

R₆ = 4 Ом

I₂ = 2А

Определить:

U₁, U₂, U₃, U₄, U₅, U₆, U_АВ, P, W -?

I₁, I₃, I₄, I₅, I₆ -? Рисунок 1а

Решение:

Для определения U_АВ необходимо найти общее (эквивалентное) сопротивление цепи:
1. Резисторы R₃ и R₅ соединены последовательно, поэтому их общее сопротивление равно:

R_3,5 = R₃ + R₅ = 10 + 5 = 15 Ом

 

После упрощения цепи схема принимает вид как на рисунке 1б.

 

 

Рисунок 1б

2. Резисторы R₄ и R_3,5 соединены параллельно, поэтому:

R_3,4,5 = = = 6 Ом

После упрощения схема принимает вид, как на рисунке 1в.

 

Рисунок 1в

3. Резисторы R₆ и R_3,4,5 соединены последовательно:

 

R_3,4,5,6 = R₆ + R_3,4,5 = 4 + 6 = 10 Ом

 

После упрощения цепи схема принимает вид как на рисунке 1г.

 

Рисунок 1г

 

4. Резисторы R₂ и R_3,4,5,6 соединены параллельно:

R_2,3,4,5,6 = = = 6 Ом

После упрощения цепи схема принимает вид как на рисунке 1д.

 

Рисунок 1д

5. Резисторы R₁ и R_2,3,4,5,6 соединены параллельно, поэтому:

R_ЭКВ. = R₁ + R_2,3,4,5,6 = 4 + 6 = 10 Ом

После упрощения цепи схема принимает вид как на рисунке 1е.

 

Рисунок 1е

6. Напряжение на резисторе R₂ по закону Ома:

U_СД = U₂ = I₂ × R₂ = 2 × 15 = 30 В

7. Ток в резисторе R₆. Т.к. U₂ = U_3,4,5,6 по закону Ома:

I₆ = = = 3 А

8. Напряжение в резисторе R₆:

U₆ = I₆ × R₆ = 3 × 4 = 12 В

9. Напряжение на участке СГ:

U_СГ = U₄ = U_3,5 = I₆ × R_3,4,5 = 3 × 6 = 18 В

10. Ток в резисторах R₃ и R₅:

I_3,5 = I₃ = I₅ = = = 1,2 А

11. Ток на резисторе R₄:

I₄ = = = 1,8 А

12. Напряжение на резисторах R₃ и R₅:

U₃ = I₃ × R₃ = 1,2 × 10 = 12 В

U₅ = I₅ × R₅ = 1,2 × 5 = 6 В

13. По первому закону Кирхгофа для узла Д:

I₁ = I₂ + I₆ = 2 + 3 = 5 А

14. Напряжение на резисторе R₁:

U₁ = I₁ × R2 = 5 × 4 = 20 В

15. Напряжение источника питания U_АВ по закону Ома:

U_АВ = I₁ × R_ЭКВ. = 5 × 10 = 50 В, или

U_АВ=U₁ + U₂ = U₁ + U_3,5 + U₆ = U₁ + U₄ + U₆ = 50 B

16. Мощность, потребляемую всей цепью:

P = U_AB × I₁ = I₁² × R_ЭКВ. = 5² × 10 = 250 Вт

17. Расход энергии за 10 часов работы:

W = P × t = 250 × 10 = 2500 Вт.ч = 2,5 кВт.ч

Ответ:

U₁= 20 В;

U₂= 30 В;

U₃= 12 В;

U₄= 18 В;

U₅= 6 В;

U₆= 12 В;

U_АВ= 50 B;

I₁= 5 А;

I₃= 1,2 А;

I₄= 1,8 А;

I₅= 1,2 А;

I₆= 3 А;

P= 250 Вт;

W= 2,5 кВт.ч

 

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться:

Читайте также:

b) Пример классического.
B. Пояснение сути принятия решения
II. Маркетинговые решения на рыночно-продуктовом уровне
II.Рассмотрение заявления объекта туристской индустрии и представленных документов и принятие решения о проведении классификации
Q Приведите, пожалуйста примеры нарушений выполнения этой пробы при различных видах афазий.
Q Приведите, пожалуйста, примеры подобных нарушений внимания. Наиболее показательные примеры, на наш взгляд, относятся к сфере интеллектуальной деятельности и памяти.
V. Соотношение содержания стандартов и примерных программ
VI. 8. Примерный список вопросов по предмету.
VI. Алгоритм решения задач
XIII. Типичные ошибки изложения, вызванные нарушением логического закона тождества (с примерами)

Воспользуйтесь поиском по сайту: