Какие значения токов во всех ветвях цепи (см. рис. 29), если известно, что Е1 = 260 В, E2 = 80 В, r1 = 1,2 кОм
Какие значения токов во всех ветвях цепи (см. рис. 29), если известно, что Е1 = 260 В, E2 = 80 В, r1 = 1,2 кОм, r2 = 240 Ом, r3 = r4 = 0,8 кОм, r01 = 20 Ом и r02 = 0? Расчет провести, используя метод узловых и контурных уравнений, основанных на законах Кирхгофа.
21.12.2023 12:24
Инструкция:
Для решения данной задачи мы будем использовать метод узловых и контурных уравнений, основанных на законах Кирхгофа. В этом методе мы рассматриваем узлы и контуры электрической цепи и применяем законы сохранения напряжения и тока.
Для начала, разберемся с обозначениями элементов цепи:
- E1 и E2 обозначают источники электродвижущей силы (напряжения) вольт (В);
- r1 и r2 обозначают сопротивления в омах (Ом);
- r3 и r4 обозначают сопротивления в килоомах (кОм);
- r01 и r02 обозначают сопротивления в омах (Ом).
Для решения задачи, создадим узловые и контурные уравнения:
1. В узле А, сумма токов, втекающих и вытекающих, должна быть равна нулю:
- (E1 - I1 * r1 - I3 * r4) - (I2 * r2 + I3 * r4) = 0
2. В узле B, сумма токов, втекающих и вытекающих, должна быть равна нулю:
- (I2 * r2 + I3 * r4) - I5 * r02 = 0
3. В контуре ABCD, сумма падений напряжения на каждом сопротивлении должна быть равна сумме ЭДС:
- I1 * r1 - I5 * r02 = E2
4. В контуре ACBA, сумма падений напряжения на каждом сопротивлении должна быть равна сумме ЭДС:
- I1 * r1 + I3 * r3 - I2 * r2 - I3 * r4 = E1
Решим данную систему уравнений для нахождения значений токов во всех ветвях цепи.
Дополнительный материал:
Найдем значения всех токов во всех ветвях цепи, если Е1 = 260 В, Е2 = 80 В, r1 = 1,2 кОм, r2 = 240 Ом, r3 = r4 = 0,8 кОм, r01 = 20 Ом и r02 = 0.
Совет:
Для более легкого понимания метода узловых и контурных уравнений, рекомендуется изучить законы Кирхгофа, особенно закон сохранения тока и закон сохранения напряжения. Также полезно на практике проводить несколько подобных задач для закрепления материала.
Проверочное упражнение:
Найдите значения токов I1, I2, I3 и I5, используя метод узловых и контурных уравнений, если Е1 = 400 В, Е2 = 120 В, r1 = 1,5 кОм, r2 = 180 Ом, r3 = r4 = 1 кОм, r01 = 30 Ом и r02 = 0.