Определить токи на всех участках цепи и ЭДС источника питания
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
Определить токи на всех участках цепи и ЭДС источника питания, если известны величины сопротивлений. R1 = 4 Ом, R2= 16 Ом,R3=50 Ом, R4 = 100 Ом, R5= 60 Ом, R0 = 2 ОМ. Мощность, выделяемая на сопротивлении, равна 24 Вт. Составим баланс мощностей.
Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 1 Исходная схема
Решение
Произведем преобразование цепи, найдя эквивалентное ее сопротивление. Для этого последовательно произведем свертку цепи как указано на рис 2.
Рисунок SEQ Рисунок \* ARABIC 2 Порядок свертывания
Объединим параллельное соединение резисторов R4 и R5 в R45.
Для параллельного соединения используем формулу:
R45=R4*R5R4+R5=100*60100+60=37.5 Ом
Далее находим эквивалентное сопротивление резисторов R1, R2 и R45
Последовательное соединение резисторов находится из выражения:
R1245=R1+R2+R45=4+16+37.5=57.5 Ом
Параллельное соединение R3 и R1245
R15=R3*R1245R3+R1245=50*57.550+57.5=26.744 Ом
Последовательное соединение R0 и R15
R=R0+R15=2+26.744=28.744 Ом
Из формулы нахождения мощности
P=E*I=E*ER=E2R
выражаем напряжение источника ЭДС E:
E=PR=24*28.744=26.265 В
Далее разворачивая в обратном порядке схему находим токи.
Ток, протекающий через источник эдс E:
I=ER=26.26528.744=0.914 A
Напряжение на R3
U3=I*R15=0.914*26.744=24.444 В
Ток, протекающий через R3
I3=U3R3=24.444 50=0.489 A
Ток, протекающий через R1 и R2
I1=I2=U3R1245=24.444 57.5=0.425 A
Напряжение на резисторах R4 и R5
U4=U5=I1*R45=0.425*37.5=15.937 B
Токи, протекающие через R4 и R5
I4=U4R4=15.937100=0.159 A
I5=U5R5=15.93760=0.266 A
Мощность источника
P1=E*I=26.265*0.914=24 Вт
Мощность потребителей
P2=I2*R0+I12*R1+I22*R2+I32*R3+I42*R5+I52*R5
P2=0.914*0.914*2+0.425*0.425*4+0.425*0.425*16+0.489*0.489 *50+0.159*0.159*100+0.267*0.267*60=24 Вт
Баланс мощностей сошелся P1=P2