Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



II. Пример решения.




Читайте также:
  1. C2 Покажите на трех примерах наличие многопартийной политической системы в современной России.
  2. C2 Раскройте на трех примерах научный вывод о том, что социальные условия влияют на характер и форму удовлетворения первичных (биологических, витальных) потребностей.
  3. Gt; во-вторых, когнитивной оценкой (cognitive appraisal), которую человек дает событию, требующему разрешения.
  4. II. Примеры проективных методик
  5. III. После этого раненую конечность лучше всего зафиксировать, например, подвесив на косынке или при помощи шин, что является третьим принципом оказания помощи при ранениях.
  6. III. Примерная тематика докладов
  7. III. Примеры решения задач.
  8. III. Примеры решения задач.
  9. III. Примеры решения задач.

Решение этой задачи требует знания закона Ома для всей цепи и се участков, первого закона Кирхгофа и методики определения эквивалентного сопротивления цепи при смешанном соединении резисторов.

Пример 1. Для схемы, приведенной на рис. 1, определить экви­валентное сопротивление цепи RAB токи в каждом резисторе и напряжение UAB, приложенное к цепи. Заданы сопротивления резисторов и ток I4 в резисторе R4. Как изменятся токи в резисторах при:

а) замыка­нии рубильника Р1, б) расплавлении вставки предохранителя Пр4? В обоих случаях напряжение UAB остается неизменным.

 

Рис.1

 

 

Решение Задача относится к теме «Электрические цепи постоянного тока». После усвоения условия задачи проводим повторное решение, предварительно обозначив стрелкой направление тока в каждом резисторе. Индекс тока должен соответствовать номеру резистора, по которому он проходит.

 

I. Определяем общее сопротивление разветвления R2, R3. Резисторы соединены параллельно, поэтому

 
 

 

Теперь схема цепи принимает вид , показанный на рис. 1, а.

 

 


В
UAB
 

 

 

 
 
Рис.1а  

 

 


2. Резисторы R2,3 и R5 соединены последовательно, ихобщее соп­ротивление

 

R2,3,5= R2,3 + R5 = 6 + 4=10 Ом

 

Соответствующая схема приведена на рис. 1, б.

 

           
   
R2,3,5 = 10 Ом
   
R1= 5 Ом
 
 
 

 

 


I4 = 5А

 

 

 
 
Рис.1б)

 


 
 

3. Резисторы R2,3,5 и R4 соединены параллельно, их общее сопротивление

 

Теперь схема цепи имеет вид, приведенный на рис.1.в

4. Находим эквивалентное сопротивление всей цепи:

 

RAB= R1 + R2,3,4,5 = 5 + 5 = 10 Ом (рис. 1, д).

               
   
   
А
 
 
UAB
 
   
В
 
     
Рис. 1.в
 



 

 


5. Зная силу тока I4, находим напряжение на резисторе R4:

 

U4 = I4 R4 = 5·10 = 50 В.

 

Это же напряжение приложено к резисторам R2,3 + R5 (рис. 1, б). По­этому ток в резисторе R5

 

6. Находим падение напряжения на резисторе R5:

 

U5= I5·R5 = 5·4 = 20 B

Поэтому напряжение на резисторах R2,3

 

U2,3 = U4 - U5 = 50-20 = 30 B

 

7. Определяем токи в резисторах R2 и R3

 

I2 = U2,3/R2 =30/15 = 2А;

 

I3 = U2,3/R3 =30/10 = 3А

 

Применяя первый закон Кирхгофа, находим ток в резисторе R1:

 

I1=I2+ I3+ I5=2+3+5= 10 A

 

8. Вычислим падение напряжения на резисторе R1

 

U1= I1·R1= 10 ·5 = 50 B

 

9. Находим напряжение UAB , приложенное ко всей цепи:

 

UAB= I1· RAB = 10·10 = 100 B или UAB= U1+ U4= 50+50 =100 В (рис.1г)

 

 

           
   
А
     
 
 
UAB
 
   
В
 

 


 

Рис.1г

 

10. При включении рубильника Р1 сопротивление R1 замыкается накоротко и схема цепи имеет вид показанный на рисунке 1.д . Эквивалентное сопротивление цепи в этом случае



 

R2= 10Ом
RAB= R2,3,4,5 = 5 Oм

 

 

 


Рис1.д

 

Поскольку напряжение UAB остается равным 100 В, можно найти токи в резисторах R4 и R5:

 

I4 = UАВ/R4 = 100/10= 10 А;

 

I5 = UАВ/(R2,3+R5)= 100 ·(6+4)=10 А

 

 

Определим падение напряжения па резисторе R5

 

U5= I5·R5= 10 · 4 = 40 B

 

Поэтому напряжение на резисторах R2, R3

 

U2,3 = UAB - U5= 100 – 40 = 60 B

Теперь можно найти токи в резисторах R2 и R3:

 

I2 = U2,3/R2= 60/15 = 4 A; I3 = U2,3/R3= 60/10 = 6 A

Проверим правильность вычисления токов, используя первый закон Кирхгофа:

 

I= I2+ I3+ I4 = 4+6+10 = 20 А

Однако

 

I = UАВ/ R2,3,4,5 = 100/5 = 20А

 

Таким образом, задача решена' верно.

 

 

11. При расплавлении предохранителя Пр4 резистор R4 выключает­ся и схема принимает вид, показанный на рис. 1, е.

R3 = 15Ом
R5 = 4 Ом
R1 = 5 Ом
А

R 2 = 10 Ом

 

           
   
UAB
 
 
В
 
   
Рис.1е

 

 


Вычисляем эквивалентное сопротивление схемы:

 

Поскольку напряжение UAB остается неизменным, находим токи I1 и I5 :

 

I1 = I5 = UАВ/ RAB = 6.67 A

 

Напряжение- на- резисторах

 

U2,3 = I1 · R2,3= 6.67 · 6 = 40 B



 

Находим токи I2, I3

 

I2 = U2,3/ R2 = 40/15= 2.67 A;

 

I3 = U2,3/ R3= 40/10 = 4 A.

 

Сумма этих токов равна току I1:

 

I1= I2+ I3 = 2.67+4 = 6.67 A

 

Номера варианта Номер рисунка Задаваемая величина Определить Действия с резистором Изменение какой величины рассмотреть
Замыкается накоротко Выклю-чается из схемы
UAB =100 B I3 R1 - I5
I1=20 A I4 - R4 U5
U2 = 30 B I6 R5 - I1
UAB = 50 B I3 R1 - I6
I2 = 2A UAB - R2 U1
I1 = 5A U4 R3 - I1
I1 = 12 A U6 R1 - U3
I4 = 3 A UAB - R2 U1
UAB = 120 B I6 R2 - I1
I1 = 50 A I3 R3 - U4

Таблица 1

 



 


Дата добавления: 2015-04-16; просмотров: 26; Нарушение авторских прав







lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2021 год. (0.024 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты