Цепь постоянного тока содержит шесть резисторов
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
Цепь постоянного тока содержит шесть резисторов, соединенных смешанно. Схема цепи и значения резисторов указаны на соответствующем рисунке. Номер рисунка и величина одного из заданных токов или напряжений приведены в таблице 1. Индекс тока или напряжения совпадает с индексом резистора, по которому проходит этот ток или на котором действует указанное напряжение. Например, через резистор R5 проходит ток I5 и на нем действует напряжение U5. Определить: 1) эквивалентное сопротивление цепи относительно вводов АВ; 2) ток в каждом резисторе; 3) напряжение на каждом резисторе; 4) расход электрической энергии цепью за 10 ч.
С помощью логических рассуждений пояснить характер изменения одного из значений, заданных в таблице вариантов (увеличится, уменьшится, останется прежней), если заданный в таблице резистор либо замыкается накоротко, либо выключается из схемы. В случае возникновения трудностей логического пояснения следует рассчитать указанное значение в измененной схеме и дать ответ.
Таблица 1
№
п/п № схемы Задаваемая величина
Действие с резисторами
Изменение какой величины
рассмотреть
Замыкается
накоротко
Выключается
из схемы
03 6 I2 = 10 А - R4 I3
left10223500
40957525400Схема №6
Схема №6
Нужно полное решение этой работы?
Решение
Эквивалентное сопротивление цепи относительно вводов АВ
R4 и R5 – соединены последовательно
R45=R4+R5=6+4=10 (Ом)
схема принимает вид:
R45 и R6 соединены параллельно
R456=R45∙R6R45+R6=10∙1510+15=6 (Ом)
схема принимает вид:
R3 и R456 – соединены последовательно
R3456=R3+R456=4+6=10 (Ом)
схема принимает вид:
R2 и R3456 соединены параллельно
R23456=R2∙R3456R2+R3456=10∙1010+10=5 (Ом)
схема принимает вид:
эквивалентное сопротивление всей цепи:
RАВ=R1+R23456=5+5=10 (Ом)
определим ток в каждом резисторе
Так как известен ток в резисторе R2 , следовательно можно определить напряжение на участке CD :
UCD=I2·R2=10·10=100 (B)
Напряжение на резисторе R3456 равно UCD , следовательно можно определить ток I3 :
I3=UCDR3456=10010=10 А
По первому закону Кирхгофа определим ток в резисторе R1 :
I1=I2+I3=10+10=20 (А)
Так как известен ток в резисторе R456 , следовательно можно определить напряжение на участке КD :
UKD=I3·R456=10·6=60 (B)
Напряжение на резисторах R6 и R45 равно UКD , следовательно можно определить токи I4 и I6:
I4=UKDR45=6010=6 А
I6=UKDR6=6015=4 А
R4 и R5 – соединены последовательно, поэтому по ним протекает один и тот же ток.
left26733500Определили токи во всех резисторах:
I1=20 (А)
I2=10 (А)
I3=10 А
I4=6 А
I6=4 А
напряжение на каждом резисторе
UR1=UAC=I1·R1=20·5=100 (B)
UR2=UCD=100 (B)
UR3=UCK=I3·R3=10·4=40 (B)
UR4=I4·R4=6·6=36 (B)
UR5=I4·R5=6·4=24 (B)
UR6=UKD=60 (B)
Напряжение на всей цепи:
UAB=I1·RAB=20·10=200 (B)
расход электрической энергии цепью за 10 ч.
W = Р×t = UAB× I1×t = 200×20×10 = 40 000 Вт·ч = 40 кВт·ч.
пояснить характер изменения I3 , если выключается из схемы R4 .
если выключается из схемы R4 то в схеме будет отсутствовать ветвь R4 – R5 ,
поэтому ток I3 = I6 :
Сопротивление параллельного участка CD увеличится и станет равным:
R236=R2∙(R3+R6)R2+(R3+R6)=10∙(4+15)10+(4+15)=6,55 (Ом)
Эквивалентное сопротивление всей цепи увеличится:
RАВ=R1+R236=5+6,55=11,55 (Ом)
Ток I1 уменьшится:
I1=UABRAB=20011,55=17,32 А
Напряжение на участке CD увеличится:
UCD=I1·R236=17,32·6,55=113,446 (B)
Ток I3 уменьшится:
I3=UCDR36=113,4464+15=5,97 А
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
