Родились сегодня:
князь


Лидеры рейтинга

ID: 226425

Konstantin Shvetski

Модератор

980

Россия, Северодвинск


ID: 165461

Лангваген Сергей Евгеньевич

Советник

687

Россия, Московская обл.


ID: 398750

Елена Васильевна

Специалист

401

Беларусь, Гомель


ID: 401284

Михаил Александров

Академик

270

Россия, Санкт-Петербург


ID: 400669

epimkin

Профессионал

210


ID: 401888

puporev

Профессор

163

Россия, Пермский край


ID: 137394

Megaloman

Мастер-Эксперт

144

Беларусь, Гомель


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 решение задач по физике.

Администратор раздела: Коцюрбенко Алексей Владимирович (Старший модератор)


Konstantin Shvetski
Статус: Модератор
Рейтинг: 980
Лангваген Сергей Евгеньевич
Статус: Советник
Рейтинг: 687
Коцюрбенко Алексей Владимирович
Статус: Старший модератор
Рейтинг: 473
 

Перейти к консультации №:
 

Консультация онлайн # 199422
Раздел: • Физика
Автор вопроса: KoreanLamer (Посетитель)
Дата: 26.10.2020, 11:24
Поступило ответов: 1

Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом:

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.
Условие: E=15,5 В, R1=...=R13=1 Ом. Амперметр включается в разрыв цепи (обозначенный на схеме как круг с крестом). Вольтметр включается между точками с указанными в задании номерами. Мощность рассчитывается на сопротивлении.
Дано:
V=45; A=6; i=3
Задание необходимо решить по правилу Кирхгоффа

-----
Прикрепленное изображение (кликните по картинке для увеличения):

Состояние: Консультация закрыта

Здравствуйте, KoreanLamer!
Условие : E = 15.5 В ; R1 = R2 = … = R13 = 1 Ом .
В приложенную Электро-схему включить Амперметр в разрыв цепи N6 ;
Подключить Вольтметр м-ду точками 4 и 5. Рассчитать Мощность P3 на резисторе R3 .

Решение : Перед тем, как применить законы Кирхгофа, упростим цепь, иначе придётся составлять слишком громоздкую систему уравнений.

Заменим группы из 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 .
R93 = 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 .
R82 = 1 / (1 / R8 + 1 / R102) = 0,667 Ом .
Сопротивление всей правой ветви Rправ = R67 + R82 + R93 = 1,5 Ом .
Сопротивление всей левой ветви Rлев = R1 + R2 + R34 = 2,5 Ом .

Сопротивление обеих боковых ветвей Rb = 1 / (1 / Rлев + 1 / Rправ) = 0,9375 Ом .
Осталось вычислить Сопротивление нагрузки батареи Rн = R5 + Rb = 1,9375 Ом .
И получить главный ток I5 = E / Rн = 8,000 А .

Однако, в Условии задано "решить по правилу Кирхгоффа". Поэтому выделим узлы схемы. Можно использовать законы Кирхгофа к нескольким вариантам схемы:
1) Если сопротивления Rправ и Rлев считать, как одно Rb, то в схеме нет узлов. Тогда по первому закону Кирхгофа составляем 0 уравнений, а по 2му закону - одно:
E = I5·(R5 + Rb) , откуда I5 = E / (R5 + Rb) = 8,000 А .

2) Если сопротивления Rправ и Rлев считать, как разные ветви, тогда мы имеем 2 узла : это точка 1 и точка 2. Для 2х узлов надо составить 2 - 1 = 1 уравнение по первому закону Кирхгофа :
I21 + I67 = I5
а по 2му закону - 2 уравнения:
E = I5·R5 + I21·Rлев
E = I5·R5 + I67·Rправ
Решение этой системы из 3х уравнений я показал в вычислителе Маткад (ссылка1) . Скриншот прилагаю.

3) Можно применить законы Кирхгофа и к исходной (неупрощённой) схеме, где 5 узлов и 11 неизвестных токов. Но грамотные люди избегают больших систем уравнений и предварительно упрощают (свёртывают) схемы.

Ответ : Показания вольтметра = 1,67 В, Ток амперметра = 1,67 А, Мощность на резисторе R3 равна 2,25 Вт.

Учебныные статьи по Вашей теме : "Законы Кирхгофа" Ссылка2 ;
Методичка Самарского университета "Электротехника и электроника" Ссылка3 (от автора консультации rfpro.ru/question/193793 ).

Решения похожизадач : rfpro.ru/question/199373 ; rfpro.ru/question/199303 ; rfpro.ru/question/197000 ; rfpro.ru/question/197289 .


Консультировал: Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт)
Дата отправки: 29.10.2020, 15:58

5
Спасибо большое за помощь в решении =)
-----
Дата оценки: 29.10.2020, 16:13

Рейтинг ответа:

+2

[подробно]

Сообщение
модераторам

Отправлять сообщения
модераторам могут
только участники портала.
ВОЙТИ НА ПОРТАЛ »
регистрация »

Мини-форум консультации № 199422

Алексеев Владимир Николаевич

Мастер-Эксперт

ID: 259041

1

= общий = |  29.10.2020, 02:46 |  цитировать |  профиль |  личное сообщение
KoreanLamer:

Очередь дошла до Вашей задачи.
Ваше "Последнее посещение: 27.10.2020 (1 сут. 16 час… назад)" означает, что Вы уже решили свою задачу самостоятельно и ушли?

KoreanLamer

Посетитель

ID: 403724

2

 +1 
 
= общий = |  29.10.2020, 10:24 |  цитировать |  профиль |  личное сообщение
Алексеев Владимир Николаевич:

Нет, просто небольшой завал на работе и не было времени проверять форум

KoreanLamer

Посетитель

ID: 403724

3

 +1 
 
= общий = |  29.10.2020, 16:14 |  цитировать |  профиль |  личное сообщение
Алексеев Владимир Николаевич:

Спасибо большое за помощь smile

Алексеев Владимир Николаевич

Мастер-Эксперт

ID: 259041

4

= общий = |  29.10.2020, 17:33 |  цитировать |  профиль |  личное сообщение
KoreanLamer:

Наздоровье Вам! Я был рад помочь доброму человеку.

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.