Простые цепи постоянного тока. Для электрической цепи постоянного тока
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
Простые цепи постоянного тока
Для электрической цепи постоянного тока, составленной из резистивных
элементов, дана схема, по заданным в таблице 2.1 параметрам рассчитать:
1) Токи во всех ветвях схемы.
2) Падение напряжений на каждом из резисторов.
3) Мощность, развиваемую источником энергии (Рист) и мощность
рассеиваемую на нагрузке (Рнаг).
4) Проверить правильность решения методом баланса мощностей.
Таблица 2.1. Параметры элементов схем
Вариант Схема Значения сопротивлений резисторов, Ом Напряжение источника, В
R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
5 2.5 6 5 2 4 3 6 8 30
Рис.2.1. Схема по варианту
Нужно полное решение этой работы?
Ответ
токи во всех ветвях схемы I1=0,767 A, I2=0,493 A, I3=0,767 A, I4=1,536 A, I5=1,809 A, I6=0,493 A, I7=2,303 A. Падения напряжений на каждом из резисторов: U1=4,602 В, U2=2,465 В, U3=1,534 В, U4=6,144 В, U5=5,427 В, U6=2,958 В, U7=18,424 В.
Мощность, рассеиваемая источником Pист=69,09 Вт
Мощность, рассеиваемая на нагрузке Pнагр=69,065 Вт
Решение
Дано: - схема цепи постоянного тока изображена на рисунке 2.1;
- напряжение источника постоянного тока U = 30 В;
- сопротивления резисторов: R1 = 6 Ом, R2 = 5 Ом, R3 = 2 Ом, R4 = 4 Ом,
R5 = 3 Ом, R6 = 6 Ом, R7 = 8 Ом.
Данная схема имеет смешанное соединение, задачу решаем методом
свертывания.
1. Определяем эквивалентное сопротивление Rэкв цепи:
1.1. Упрощаем схему, заменив все параллельные соединения сопротивлений соответствующими эквивалентными сопротивлениями
Резисторы R1 и R3 соединены последовательно, поэтому их общее сопротивление
R13=R1+R3=6+2=8 Ом
Резисторы R2 и R6 соединены последовательно, поэтому их общее сопротивление
R26=R2+R6=5+6=11 Ом
Упрощенная таким образом схема показана на рис.2.2
Рис.2.2
Резисторы R13 и R4 соединены параллельно, поэтому их общее сопротивление
R134=R13∙R4R13+R4=8∙48+4=2,667 Ом
Резисторы R26 и R5 соединены параллельно, поэтому их общее сопротивление
R265=R26∙R5R26+R5=11∙311+3=2,357 Ом
Таким образом, получим упрощенную схему, показанную на рис.2.3:
Рис.2.3
1.2
. Резисторы R134, R7 и R265 соединены последовательно, поэтому их общее сопротивление
Rэкв=R134+R265+R7=2,667+2,357+8=13,024 Ом
Таким образом, получим упрощенную схему, показанную на рис.2.4
Рис.2.4
2. Определяем токи по рис.2.5 и напряжения участков:
2.1 Ток I в неразветвленной части цепи рассчитываем по закону Ома для
участка цепи
I=URэкв=3013,024=2,303 A
Рис.2.5
2.2. Ток через резистор R7 равен входному току цепи, как видно из рис.2.3 и рис.2.5
I7=I=2,303 A
По рис.2.3 и рис.2.5 находим, что на участке с сопротивление R4 и последовательно соединенными R1 и R3
U13=I∙R134=2,303∙2,667=6,142 B
Напряжение на последовательно соединенных резисторах R2 и R6 и резисторе R5
U26=I∙R265=2,303∙2,357=5,428 B
2.3