Модератор
980
Советник
687
Специалист
401
Академик
270
Профессионал
210
Профессор
163
Мастер-Эксперт
144
8.4.0
08.03.2021
JS: 2.5.0
CSS: 4.4.5
jQuery: 3.5.1
DataForLocalStorage: 2021-03-09 00:16:01-standard
Консультации и расчёты по электротехнике и радиоэлектронике.
Администратор раздела: Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт)
|
|
Перейти к консультации №: |
|
Здравствуйте уважаемые эксперты! У меня возникли сложности с таким вопросом:
Необходимо в соответствии с рисунком начертить схему, включив в указанные в задании места вольтметр и амперметр. Определить показания приборов. Определить мощность, рассеиваемую на указанном в задании сопротивлении.
ℰ = 15.5 В
R1 = ... = R13 = 1 Ом
Амперметр необходимо включить в разрыв цепи №4.
Вольтметр подключить между точками 3 и 6.
Мощность рассчитать на резисторе № 1.
Указания к работе.
Для расчёта электрической цепи (для расчёта требуемой величины P) следует:
1. Упростить цепь, т.е. объединить сопротивления, обозначенные арабскими цифрами в блоки. При этом учесть, в каких именно точках цепи требуется по условию найти P.
2. Полученные сопротивления (блоки) обозначить римскими цифрами, составить с учётом этого упрощённую схему и рассчитать полученные сопротивления, учитывая тип соединения (последовательное или параллельное). В случае необходимости процедуру упрощения цепи провести повторно (объединяя сопротивления поступенчато).
3. Составить систему уравнения для упрощённой цепи по I и II правилам Кирхгофа и рассчитать P требуемой по условию точке.
-----
Прикрепленное изображение (кликните по картинке для увеличения):
Состояние: Консультация закрыта
Здравствуйте, MayWave!
Условие : E = 15.5 В ; R1 = ... = R13 = 1 Ом . В приложенную Электро-схему включить Амперметр в разрыв цепи N4.
Подключить Вольтметр м-ду точками 3 и 6. Рассчитать Мощность на резисторе R1 .
Решение : Упрощаем схему заменой нескольких параллельно-соединённых резисторов единым резистором с эквивалентным сопротивлением :
R34 = 1 / (1 / R3 + 1 / R4) = R3 / 2 = 1 / 2 = 0,5 Ом .
R67 = 1 / (1 / R6 + 1 / R7) = R6 / 2 = 1 / 2 = 0,5 Ом .
R913 = 1 / (1 / R9 + 1 / R11 + 1 / R13) = R9 / 3 = 1 / 3 = 0,333 Ом .
Также заменяем группы последовательно-соединённых резисторов:
В правой ветви R102 = R10 + R12 = 2 Ом .
R802 = 1 / (1 / R8 + 1 / R102) = 0,667 Ом .
R68 = R67 + R802 = 0,5 + 0,667 = 1,167 Ом .
Сопротивление всей правой ветви Rправ = R68 + R913 = 1,5 Ом . 
Сопротивление всей левой ветви : Rлев = R1 + R2 + R34 = 2,5 Ом .
Сопротивление обеих боковых ветвей Rбок = 1 / (1 / Rлев + 1 / Rправ) = 0,9375 Ом .
Сопротивление нагрузки батареи Rн = R5 + Rбок = 1,9375 Ом .
Ток I5 = E / Rн = 8,000 А
Напряжение на боковых ветвях Uб = I5·Rбок = 7,500 В
Ток I11 = Uб / Rправ = 5,000 А
Ток Ia = Uб / Rлев = 3,000 А = показания Амперметра.
Напряжение на резисторе R1 : U1 = Ia·R1 = 3 В
Искомая мощность P1 = U1·Ia = 3 Вт .
Показания Вольтметра - это разность потенциалов на его выводах. Полагаем, будто приборы и Источник идеальные (тк в Условии не заданы их внутренние сопротивления). Тогда напряжение м-ду выводами Амперметра равно нулю. И тогда чтоб получить разность потенциалов на выводах Вольтметра, надо привязаться к какой-то общей точке. Проще всего к точке1 (катод Источника).
Привязка состоит из уравнения векторов : U6 + Uv = U3 . Я начертил их синим цветом. Чертёж прилагаю.
Таким образом, Показания Вольтметра Uv = U3 - U6
U3 = Ia·(R1 + R2) = 3·2 = 6 В ,
U6 = I11·R913 = 1,667 В ,
Uv = U3 - U913 = 4,333 В .
Ответ : мощность на резисторе R1 равна 3 Вт , показания Амперметра = 3,00 А ;
Показания Вольтметра = 4,33 В .
Сделаем проверку решения методом Баланса мощностей.
Мощность всех источников Pи = E·I5 = 124 Вт .
Мощность всех потребителей Pп = I12·Rлев + I52·R5 + I112·Rправ = 124 Вт. Мощности равны, значит проверка успешна.
Если у Вас что-то осталось непонятным, спрашивайте в минифоруме. =Удачи! 
 |
Консультировал: Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт) Дата отправки: 24.10.2020, 14:36
5
нет комментария----- Дата оценки: 24.10.2020, 17:27 |
Рейтинг ответа:
+2 Сообщение модераторам Отправлять сообщения |
|
Мастер-Эксперт ID: 259041
0
|
MayWave: Задачи, очень похожие на Вашу, уже решены на страницах rfpro.ru/question/197000 (ссылка) и rfpro.ru/question/199303 . |
|
Посетитель ID: 404400
0
|
Здравствуйте, видел эти решения, перед тем как оставить этот вопрос, и к сожалению оказалось недостаточно.. Последнее редактирование 22.10.2020, 03:27 MayWave (Посетитель) |
|
Мастер-Эксперт ID: 259041
0
|
MayWave: А что конкретно непонятно Вам, чтоб повторить уже проделанные действия с незначительными изменениями? |
|
Посетитель ID: 404400
0
|
Алексеев Владимир Николаевич: Упрощение цепи и дальнейшее решение именно для этого варианта. |
|
Мастер-Эксперт ID: 259041
0
|
MayWave: Если Вам непонятно, "Упрощение цепи", то изучайте физику, как заменить 2 резистора одним эквивалентным. Начертите аккуратно свою упрощённую схему, добавьте в неё позиционные обозначения, начните решать, покажите сюда своё решение. Этим Вы ускорите получение Ответа. |
|
Мастер-Эксперт ID: 259041
0
|
MayWave: Очередь дошла до Вашей задачи. Однако, Вы уже 2 суток отсутствуете на странице своей консультации. Вы ушли "с концами"? |
|
Посетитель ID: 404400
+1
|
Алексеев Владимир Николаевич:
|
Возможность оставлять сообщения в мини-форумах консультаций доступна только после входа в систему.
Воспользуйтесь кнопкой входа вверху страницы, если Вы зарегистрированы или пройдите простую процедуру регистрации на Портале.
