Консультация № 193924
16.11.2018, 18:07
0.00 руб.
1 5 2
Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе. Зарранее спасибо!

Прикрепленные файлы:
1d8c4e8709c7df997e74583cb0880ed184f05f57.jpg

Обсуждение

давно
Посетитель
401847
38
16.11.2018, 18:11
общий
Найти ток через источник с ЭДС 3E
давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
17.11.2018, 13:24
общий
это ответ
Здравствуйте, lk!
В приложенной Вами электро-схеме заменяем источники на идеальные с последовательно-соединёнными с ними их внутренними сопротивлениями. Добавляем позиционные обозначения E1, E2, …R3, R4, пытаемся угадать направления токов и напряжения U . Если не угадаем, то в результате расчёта получим знак минус, и это будет означать, что предугаданное направление надо заменить на противоположное.

В условии задачи не задан метод решения. Поэтому, применим Закон Ома, как самый универсальный для всех электро-рассчётов.
Источник E1 "толкает" ток I1 через резистор R1 в параллельную цепь, в которой сложилось какое-то равновесное напряжение U , противодействующее "проталкиванию" от E1 . Таким образом, по закону Ома для участка цепи запишем
I1 * R1 = E1-U
В прочих 3х ветвях полярности U совпадают с E1, E2, E3. Поэтому для них запишем I2 * R2 = E2+U , I3 * R3 = E3+U , I4 * R4 = E4+U .
Для решения системы из 5 неизвестных не хватает одного уравнения. Его легко составить по первому Правилу Кирхгофа : сумма токов, втекающих в узел, равна сумме вытекающих токов. То есть
I1 = I2 + I3 + I4
Решаем систему в бесплатном вычислительном приложении Маткад ru.wikipedia.org/wiki/Mathcad

Ответ : Искомый ток I1 через источник E1 с ЭДС 3E равен 44*E / (17*r) = 2,59 * E / r
давно
Модератор
137394
1850
18.11.2018, 20:13
общий
это ответ
Здравствуйте, lk!
В схеме заменяем источники на идеальные c соединёнными с ними последовательно сопротивлениями.


[b]Решаем задачу методом контурных токов[/b]. На рисунке выбрал направление контурных токов. [b]Контурные сопротивления:[/b]







[b]Система уравнений:[/b]




[b]То есть:[/b]




[b]Умножим второе уравнение на 2 и сложим с первым.[/b]


[b]В результате 2 и 3 уравнения имеют вид (1):[/b]



[b]Первое из этих двух умножаем на 2 второе на 5 и складываем:[/b]



Направление реального тока I4 выбрали совпадающим с контурным.

[b]В системе (1) первое уравнение умножим на 5, второе на 4, сложим одно с другим:[/b]




[b]Из самого первого исходного уравнения, подставляя I22, определяем I11[/b]

Направление реального тока I1 выбрали совпадающим с контурным.
В принципе, задача, как она поставлена, решена. В дополнение определим остальные токи.




[b]Итак:[/b]





Благодарность: Так как я давно не решал задачи по электротехнике, приведенное мной решение другим методом сверял с решением Алексеева Владимира Николаевича. Спасибо ему!









5
Об авторе:
Понеже не словес красных бог слушает, но дел наших хощет
давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
19.11.2018, 04:10
общий
Адресаты:
Мы с Вами выбрали не самый подходящий метод для решения данной задачи вручную, и я полагаю, Автору Вопроса желательно подготовиться к каверзному вопросу преподавателя о выборе метода.
Классический метод с применением правил Кирхгофа и закона Ома позволяет сразу вычислить реальные токи, но приходится решать систему с большим кол-вом уравнений. Я выбрал этот метод потому что Маткад решает системы мгновенно с любым кол-вом уравнений, и не нужна возня с последующим получением рельных токов из абстрактных контурных токов.

Метод узловых потенциалов позволяет уменьшить число совместно решаемых уравнений до (q – 1), где q - кол-во узлов в схеме (см Метод узловых потенциалов. Материалы для студента edu.tltsu.ru/er/book_view.php?book_id=39e&page_id=1886 ). Для решения данной задачи вручную (без Маткад-вычислителя) метод узловых потенциалов предпочтительней, тк тут всего 2 узла, значит, достаточно составить всего 1 уравнение! Зато потом придётся получать реальные токи из найденного узлового напряжения.

Метод контурных токов будет удобен для рассчёта вручную схем с малым кол-вом контуров.
давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
19.11.2018, 10:29
общий
Адресаты:
"Не думаю, что привлечение маткада - хорошая идея для контрольной работы" - Наверное, Вы правы! Но без Маткада я не могу браться за решение трудоёмких систем уравнений , потому что всё время путаюсь в них и ошибаюсь. Мозги мои уже высохли в 66 лет. А молодые эксперты не хотят решать эти рутинные задачи дурацкими устаревшими методами.

Мудрость жизни в том, чтоб из 2х зол выбрать мЕньшее. Поэтому я решаю в Маткаде, чтобы дать студентам правильный ответ. Маткад легко проверяет верность ответа. Получив мой Ответ, студенты могут решать задачи любым другим методом. У них есть с чем сравнить свой результат, они могут сразу увидеть и исправить свои ошибки.
Да и Порталу прибавка популярности.
Форма ответа