Здравствуйте, iranisimova36@gmail.com!
Условие : U=150В ; R1=100 Ом ; R2=30 Ом ; R3=45 Ом ; R4=60 Ом ; R5=80 Ом ; R6=80 Ом ; R7=50 Ом ; R8=50 Ом ; R9=20 Ом .
Вычислить общее сопротивление нагрузки Ro ; все токи в схеме ; потенциалы в точках A, B, C, D, E относительно точки F .
Вычислить ток в общей части цепи, когда ветвь с R7 и R8 становится: а) в режиме холостого хода ;
б) в режиме короткого замыкания .
Решение : Как обычно в подобных задачах чертим аккуратную электро-схему и задаём направления токов. Такой приём способствует лёгкому пониманию процессов и облегчению расчёта.
Объединяем параллельно-соединённые резисторы в единый резистор с эквивалентным сопротивлением:
R56 = R5·R6 / (R5 + R6) = R5 / 2 = 40 Ом .
Объединяем последовательно-соединённые резисторы в единый резистор с эквивалентным сопротивлением:
R46 = R4 + R56 = 60 + 40 = 100 Ом .
R23 = R2 + R3 = 30 + 45 = 75 Ом .
R78 = R7 + R8 = 50 + 50 = 100 Ом .
Объединяем вертикальные ветви. Сопротивление м-ду точками B и E :
Rbe = 1 / (1/R23 + 1/R46 + 1/R78) = 1 / (1/75 + 1/100 + 1/100) = 30 Ом .
Общее сопротивление всей цепи : Ro = R1 + Rbe + R9 = 150 Ом .
Ток I1 = U / Ro = 1 А по закону Ома.
Падение напряжения на резисторе Rbe : Ube = I1·Rbe = 30 В ;
I2 = Ube / R23 = 0,4 А ;
I4 = Ube / R46 = 0,3 А ;
Падение напряжения на резисторе R5 : U5 = I4·R56 = 12 В ;
I5 = U5 / R5 = 0,15 А ;
I6 = U5 / R6 = 0,15 А ;
I7 = Ube / R78 = 0,3 А ;
Потенциал в точке F зануляем, чтобы относительно его рассчитывать потенциалы остальных точек. Я подрисовал значок зануления (в виде перпендикуляра) под точкой F .
Потенциал в точке E равен падению напряжения на резисторе R9 :
[$966$]
e = I1·R9 = 20 В . Потенциал в точке D - такой же.
Потенциал в точке B равен потенциалу в точке E + падение напряжения на резисторе Rbe :
[$966$]
b = [$966$]
e + Ube = 50 В .
Потенциал в точке C равен потенциалу в точке E + падение напряжения на резисторе R8 :
[$966$]
c = [$966$]
e + I7·R8 = 35 В .
Ответ N1 : общее сопротивление нагрузки Ro = 150 Ом; Токи : I1 = 1 ; I2 = 0.4 ; I4 = 0.3 ; I5 = I6 = 0.15 ; I7 = 0.3 (все токи в Амперах ).
Потенциалы [$966$]
a = 150 ; [$966$]
b = 50 ; [$966$]
c = 35 ; [$966$]
d = [$966$]
e = 20 ; [$966$]
f = 0 (все в Вольтах).
Сделаем ряд простых проверок :
Сумма токов I5 + I6 должна равняться току I4 : 0.15 + 0.15 = 0.3 - верно!
Сумма токов I2 + I4 + I7 должна равняться току I1 : 0.4 + 0.3 + 0.3 = 1.0 - верно!
Сумма потенциала [$966$]
b и падения напряжения на резисторе R1 должна равняться напряжению источника U : [$966$]
b + I1·R1 = 50 + 1·100 = 150 - проверка успешна!
Чтобы вычислить ток в общей части цепи, когда ветвь с R7 и R8 становится в режиме ХХ (холостого хода) , удобно просто удалить резисторы R7 и R8 из схемы. Когда Вы освоите простые приёмы работы в апплете Windows \ Paint , Вам будет намного легче копировать и редактировать красивые схемы, чем пере-рисовывать их вручную на бумаге.
Вариант схемы в режиме ХХ я показал на нижнем рисунке слева моей картинки. Расчёт тока аналогичен выше-показанному с учётом отсутствия ветви R7R8 .
Сопротивление 2х вертикальных ветвей Rbex = 1 / (1/R23 + 1/R46) = 42,857 Ом .
Общее сопротивление всей цепи : Rox = R1 + Rbex + R9 = 162,857 Ом .
Ток I1x = U / Rox = 0,921 А по закону Ома.
В режиме КЗ (Короткого замыкания) заменяем ветвь R7R8 перемычкой. Тогда напряжение Ube = 0, токи I2 = I4 = I5 = I6 = 0 . Общее сопротивление всей цепи :
Roк = R1 + R9 = 120 Ом ;
Ток I1к = Iкз = U / Roк = 1,25 А.
Ответ2 : токи в общей части цепи в режиме ХХ и КЗ равны 0,921 А и 1,25 А соответственно.
Учебная статья по теме Вашей консультации : "Закон Ома простым языком"
СсылкаУдачи!