Методичні вказівки до виконання завдання № 1.
Розв’язок завдання № 1 вимагає знання основних законів постійного струму, формул, що витікають із цих законів та вміння їх застосовувати для розрахунку електричних кіл з мішаним з’єднанням резисторів.
Метою розрахунку електричних кіл є визначення струмів в усіх вітках та напруг на окремих ділянках кола. Для перевірки правильності розв’язку складається рівняння балансу потужностей.
Розрахунок кола з мішаним з’єднанням резисторів виконують методом „згортання”.
Методику та послідовність дій при розв’язуванні задач зі змішаним з’єднанням резисторів розглянемо на прикладі 1.1.
П
риклад
1.1.В
колі з мішаним з’єднанням резисторів
визначити струми, напруги та потужності
кожної ділянки кола. Скласти рівняння
балансу потужності.
Дано: Е = 100В
R0= 1Ом
R1= 4Ом
R2= 1Ом
R3= 8Ом
R4 = 3Ом
R5 = 6Ом
Рис.1.31
Розв’язок.
Задачу розв’язуємо методом “згортання”.
-
Визначаємо еквівалентний опір розгалуження R4 і R5.
Схема набуде вигляду:
Рис.1.32
-
Визначаємо еквівалентний опір послідовного з’єднання резисторів R3 та R45.
R 3,45= R 3+ R 45= 8+2=10 Ом.
Коло згорнеться до вигляду:
Рис.1.33
3. Розраховуємо еквівалентний опір паралельного з’єднання опорів R2 і R 3,45
-
Опір зовнішньої ділянки кола дорівнює
R = R1 + R2453=4+5= 9 Ом
-
Використовуючи закон Ома для повного кола визначаємо струм в загальній частині кола
-
Розраховуємо струми напруги та потужності на кожній ділянці кола.
де
-
напруга на затискачах джерела
е.р.с.
Потужності ділянок:
-
Складаємо рівняння балансу потужностей
де
-
потужність джерела живлення
-
втрати потужності на внутрішній
ділянці кола.
1000=400+250+200+33,3+16,7+100 (Вт)
1000=1000Вт.
Розрахункове завдання № 2 Розрахунок складних електричних кіл методом вузлових та контурних рівнянь.
Визначити струми у вітках кола постійного струму, зображеного на малюнках 2.1., 2.2., 2.3., методом вузлових та контурних рівнянь (законів Кірхгофа). Скласти рівняння балансу потужностей.
Варіанти 1 – 10
Таблиця 2.1.
|
Варіант |
Е1 (В) |
Е2 (В) |
Ro1 (Ом) |
Ro2 (ОМ) |
R1 (Ом) |
R2 (Ом) |
R3 (Ом) |
Рис. |
|
1 |
60 |
120 |
2 |
2 |
5 |
29 |
12 |
2.1. |
|
2 |
42 |
72 |
1 |
1 |
5 |
23 |
6 |
2.1. |
|
3 |
28 |
72 |
0,5 |
0,5 |
4 |
17 |
12 |
2.1. |
|
4 |
54 |
36 |
1 |
1 |
16 |
5 |
9 |
2.1. |
|
5 |
24 |
42 |
1 |
1 |
3 |
11 |
6 |
2.1. |
|
6 |
60 |
30 |
1 |
1 |
20 |
14 |
14 |
2.1. |
|
7 |
140 |
100 |
2 |
2 |
12 |
35 |
18 |
2.1. |
|
8 |
18 |
12 |
0,5 |
0,5 |
8 |
4 |
16 |
2.1. |
|
9 |
100 |
60 |
1 |
1 |
36 |
28 |
10 |
2.1. |
|
10 |
72 |
36 |
1 |
1 |
10 |
9 |
8 |
2.1. |
Варіанти 1 – 20
Таблиця 2.2.
|
Варіант |
Е1 (В) |
Е2 (В) |
Ro1 (Ом) |
Ro2 (ОМ) |
R1 (Ом) |
R2 (Ом) |
R3 (Ом) |
R4 (Ом) |
Рис. |
|
11 |
72 |
28 |
0,5 |
0,5 |
17 |
4 |
2 |
10 |
2.2. |
|
12 |
72 |
42 |
1 |
1 |
23 |
5 |
4 |
2 |
2.2. |
|
13 |
100 |
60 |
2 |
2 |
29 |
5 |
8 |
4 |
2.2. |
|
14 |
30 |
60 |
1 |
1 |
14 |
20 |
4 |
10 |
2.2. |
|
15 |
42 |
24 |
1 |
1 |
11 |
3 |
1 |
5 |
2.2. |
|
16 |
36 |
54 |
1 |
1 |
5 |
16 |
6,5 |
2,5 |
2.2. |
|
17 |
36 |
72 |
1 |
1 |
9 |
10 |
4 |
4 |
2.2. |
|
18 |
60 |
100 |
1 |
1 |
28 |
36 |
3 |
7 |
2.2. |
|
19 |
12 |
18 |
0,5 |
0,5 |
4 |
8 |
6 |
10 |
2.2. |
|
20 |
100 |
140 |
2 |
2 |
35 |
12 |
8 |
10 |
2.2. |
Варіанти 21 – 30
Таблиця 2.3.
|
Варі-ант |
Е1 (В) |
Е2 (В) |
Е3 (В) |
Ro1 (Ом) |
Ro2 (ОМ) |
Rо3 (Ом) |
R1 (Ом) |
R2 (Ом) |
R3 (Ом) |
R4 (Ом) |
Рис. |
|
21 |
72 |
14 |
50 |
1 |
0,5 |
0,5 |
3 |
5 |
10 |
9 |
2.3. |
|
22 |
100 |
60 |
120 |
1 |
0,5 |
0,5 |
3 |
7 |
36 |
28 |
2.3. |
|
23 |
18 |
12 |
24 |
0,5 |
0,25 |
0,25 |
8 |
8 |
8 |
4 |
2.3. |
|
24 |
140 |
100 |
200 |
2 |
1 |
1 |
9 |
9 |
12 |
35 |
2.3. |
|
25 |
60 |
10 |
40 |
1 |
0,5 |
0,5 |
4 |
10 |
20 |
14 |
2.3. |
|
26 |
54 |
18 |
54 |
1 |
0,5 |
0,5 |
2 |
7 |
16 |
5 |
2.3. |
|
27 |
28 |
18 |
100 |
0,5 |
0,25 |
0,25 |
3 |
9 |
4 |
17 |
2.3. |
|
28 |
24 |
42 |
84 |
1 |
0,5 |
0,5 |
5 |
1 |
3 |
11 |
2.3. |
|
29 |
42 |
8 |
80 |
1 |
0,5 |
0,5 |
4 |
2 |
5 |
23 |
2.3. |
|
30 |
60 |
30 |
150 |
2 |
1 |
1 |
10 |
2 |
5 |
29 |
2.3. |
Рис. 2.3.