Здравствуйте, Виктория!
"Изюминка" Вашей задачи в необычном выборе контурных токов. Вопреки многочисленным стандартным решениям здесь изза наличия источника тока в центре схемы надо начать строить токовый контур с ветви с источником тока, а не в соседних по схема-рисунку контурах.
Цитата из
"Метод контурных токов в цепи с источниками токов" Алгоритм метода в цепи с источниками токов : "
Величина каждого такого контурного тока известна и равна току источника тока, через кот-й проходит данный контурный ток (строим контурные токи так, что через источник тока проходит только один контурный ток!)"
Аналогичный совет описан и в
Метод контурных токов на [url=http://window.edu.ru/resource/151/19151/files/metod100.pdf ]resource/151/19151/files/metod100.pdf[/url]: "
Выбираем контуры таким образом, чтобы эти ветви являлись образующими, будем считать контурные токи равными токам источников тока"
Тогда в нашей схеме контурный ток I
11 известен и равет I
11 = -J
Запишем уравнение для второго (внешнего по схеме), контура по 2му закону Кирхгофа:
I
22 · R
22 + I
11 · R
2 = E
здесь R
22 = R
1 + R
2 - собственное сопротивление контура 2.
R
2 - сопротивление смежной ветви между контурами 1 и 2.
Поскольку I
11 = -J - известная величина, то переносим её в правую часть уравнения с противоположным знаком.
Решаем полученное уравнение I
22 · (R
1 + R
2) = E + J · R
2I
22 = (E + J · R
2) / (R
1 + R
2) = 11/4 Ампера.
Методом наложения вычисляем реальные токи в ветвях схемы: I
1 = I
22 = 2,75 A ,
I
2 = I
22 + I
11 = I
22 - J = 2,75 - 3 = -0,25 A. Отрицательное значение тока означает, что вычисленное направление тока противопотожно направлению стрелки на схеме.
Проверка : Устаревший и непрактичный Метод контурных токов принуждает вычислять вначале абстрактные и в итоге ненужные "контурные токи". Затем из контурных токов приходится вычислять реальные токи. При такой возне часто возникают ошибки изза путаницы в направлениях. Поэтому полезно решить задачу простым и понятным методом, чтоб получить правильный ответ для сверки.
Для решения задачи достаточно сформировать единственное уравнение для верхнего по схеме узла согласно аксиоме : "
Сумма токов, втекающих в узел, равна сумме токов, вытекающих из него" (эта аксиома известна как первый закон Кирхгофа, но инженерам Кирхгоф не нужен). То есть :
I
1 = J + I
2 (1)
Закон Ома связывает токи и напряжения на участках цепи : I
1 = (E - U) / R
1 , а I
2 = U / R
2Подставляем выражения токов в уравнение1 , получаем :
(E - U) / R
1 = J + U / R
2Бесплатное вычислительное приложение
Маткад решает это уравнение в 1 действие :
U = -37,5 Вольт (отрицательное значение!)
Осталось получить токи : I
1 = (E - U) / R
1 = 2,75 A , I
2 = U / R
2 = -0,25 Ампер. Проверка успешна!