Консультация № 189943
26.10.2016, 13:39
0.00 руб.
1 2 1
Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе:


Условие: два источника ЭДС (генераторы) с ЭДС Е1 Е2 и с сопротивлениями в соответствующих ветвях электрической цени R1 и R2 питают нагрузку Rн и аккумуляторную батарею с ЭДС Еа и сопротивлением Ra (рис. 2.7).
Требуется:
1. Определить напряжение на нагрузке и токи во всех ветвях цепи методом узловых напряжений.
2.Проверить соблюдение 2-го закона Кирхгофа для каждого контура схемы.
3.Составить баланс мощностей источников и потребителей электрической энергии.

Е1= 29,1 В
Е2=29,6 В
Еа = 24,4 В
R1=0,28 ОМ
R2=0,29 ОМ
Rа =0,22 ОМ
Rн= 5,8 ОМ
Прикрепленные файлы:
c0a298fb9f37a0c8b025a7dc1e0d34d7e6c4c6db.jpg

Обсуждение

давно
Старший Модератор
312929
1973
27.10.2016, 07:08
общий
это ответ
Здравствуйте, alenchik2545!

1. Метод узловых напряжений состоит в следующем: напряжение одного из узлов принимаем равным 0, а для остальных узлов составляем систему уравнений, в левой части которых для каждого узла записываем его напряжение, умноженное на суммарную проводимость ведущих к нему ветвей и вычитаем напряжения соседних узлов, умноженные на проводимости ветвей, связывающих их с данным узлом, а в правой части - сумму узловых токов (со знаком "+" для направленных к узлу и со знаком "-" для остальных). Как правило, узловые токи - это токи ЭДС, равные значению ЭДС, умноженному на проводимость соответствующей ветви.
В данном случае имеем 4 ветви, проводимости которых равны:




Также определим токи ЭДС:



Примем напряжение U[sub]A[/sub] = 0 и запишем систему уравнений для остальных узловых напряжений (в данном случае только для одного узла - U[sub]B[/sub]):

Подставляя найденные проводимости и токи ЭДС и упрощая, получаем уравнение

откуда

Ток для каждой ветви найдём по закону Ома, умножив её проводимость на разность потенциалов:




Так как в цепи нагрузки нет ЭДС, то напряжение на нагрузке будет равно разности напряжений между узлами A и B, то есть


2. Согласно второму закону Кирхгофа, в любом замкнутом контуре сумма падений напряжения равно сумме ЭДС (при сложении токи и ЭДС берём со знаком "+", если их направление совпадает с направлением обхода контура, и со знаком "-", если противоположно). В данном случае для контуров I, II и II, выбрав направление обхода по часовой стрелке, получаем:



Подставим значения токов, сопротивлений и ЭДС:



откуда



или



то есть второй закон Кирхгофа соблюдается для всех контуров.

3. Для любого замкнутого контура сумма мощностей источников тока и ЭДС равна сумме мощностей, расходуемых на сопротивлениях. Если известна сила тока в цепи, то мощность, отдаваемая источником с ЭДС E, равна P = [$177$]I·E, где знак "+" берётся при совпадении направлений тока и ЭДС. Мощность, выделяемая в форме тепла на сопротивлении R, определяется законом Джоуля-Ленца: P = I[sup]2[/sup]R.
Составим баланс мощностей для заданной схемы:

Подставляя заданные сопротивления и ЭДС и найденные значения токов, получаем:



Баланс мощностей соблюдается.
давно
Посетитель
400575
34
30.10.2016, 07:05
общий
Адресаты:
Спасибо большое!
Форма ответа