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 .