Консультация № 189944
26.10.2016, 13:44
0.00 руб.
1 2 1
Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос:

Условие: электрическая цепь состоит из шести ветвей с элементами (рис. 2.8): R1, E1, R2, R3, E3, R4, R5, R6.
Требуется:
1.Составить на основании законов Кирхгофа систему уравнений для расчёта токов во всех ветвях электрической цепи.
2.Определить токи во всех цепях методом контурных токов.
3.Выполнить проверку правильности решения любым другим методом.
Е1= 22В
Е3= 12В
R1=16 ОМ
R2=16 ОМ
R3=9 ОМ
R4=26 ОМ
R5=30 ОМ
R6=28 ОМ
Прикрепленные файлы:
e99934f0a685d4157904fd294f00faeeb9c8e5a7.jpg

Обсуждение

давно
Старший Модератор
312929
1973
27.10.2016, 16:56
общий
это ответ
Здравствуйте, alenchik2545!

1. Согласно первому закону Кирхгофа, для любого узла алгебраическая сумма токов равна нулю (при этом токи, направленные к узлу, берут со знаком "+", а направленные от узла - со знаком "-"). Согласно второму закону Кирхгофа, для любого замкнутого контура сумма падений напряжения равна сумме ЭДС (при этом токи и напряжения берут со знаком "+", если их направление совпадает с направлением обхода контура, и со знаком "-", если они противоположны).
В данном случае для 4 узлов и 3 контуров имеем систему из 6 (4+3-1) независимых уравнений:







2. Уравнения для контурных токов также составляются на основании второго закона Кирхгофа, но сила тока для каждой ветви заменяется суммой контурных токов (с учётом направления) для всех контуров, содержащих эту ветвь. В данном случае для контурных токов I[sub]k1[/sub], I[sub]k2[/sub], I[sub]k3[/sub] имеем



или



Подставляя значения ЭДС и сопротивлений, получаем систему



или в матричной форме:

Находим обратную матрицу:

и получаем решение системы:

то есть



Ток для каждой ветви найдём, складывая контурные токи (с учётом направления) для всех контуров, содержащих эту ветвь:







3. Правильность решения проверим, рассчитав баланс мощностей. 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, то есть решение правильно.
давно
Посетитель
400575
34
30.10.2016, 07:05
общий
Адресаты:
Спасибо Вам за помощь!!!!
Форма ответа