Требуется определить ток, протекающий через каждый из резисторов в мостовой схеме при известных значениях напряжения
Требуется определить ток, протекающий через каждый из резисторов в мостовой схеме при известных значениях напряжения U и сопротивлений R1-R5. Известно: U - 50 В; R1 - 18 Ом; R2 - 30 Ом; R3 - 16 Ом; R4 - 48 Ом; R5 - ? Ом.
17.12.2023 03:26
Инструкция:
Мостовая схема является типом электрической цепи, состоящей из четырех резисторов, подключенных в виде ромба. В данной задаче требуется найти ток, протекающий через каждый резистор в такой схеме.
Для решения задачи воспользуемся законами Ома и Кирхгофа. Первым шагом найдем общее сопротивление мостовой схемы, используя формулу для параллельного соединения резисторов:
где R2 и R3 - значения сопротивлений резисторов.
Найдя общее сопротивление R, можем вычислить силу тока I, протекающего через всю схему, с помощью закона Ома:
где U - напряжение в цепи.
Теперь можем найти ток, протекающий через каждый резистор, используя закон Кирхгофа о сохранении заряда. По закону Кирхгофа, сумма токов, втекающих в узел, равна сумме токов, вытекающих из узла. Так как в мостовой схеме точки A и B являются узлами, первое уравнение будет:
Сложим второй и третий резисторы и приравняем их ток к I2:
Наконец, найдем I5, равный I2 - I1.
Например:
Дана мостовая схема с напряжением U = 50 В и сопротивлениями: R1 = 18 Ом, R2 = 30 Ом, R3 = 16 Ом, R4 = 48 Ом и R5 = ?
*Решение*:
1. Найдем общее сопротивление мостовой схемы: `1/R = 1/30 + 1/16 = 0.083`, тогда `R ≈ 12.048 Ом`.
2. Вычислим ток I: `I = U / R = 50 / 12.048 ≈ 4.142 А`.
3. Найдем ток I1: `I1 = I2 - I5 = I / 2 - I5`.
4. Используя уравнение I2 = I3 + I4, найдем I2.
5. Найдем I5, используя I5 = I2 - I1.
Совет:
Чтобы лучше понять принципы мостовой схемы и расчет тока через каждый резистор, рекомендуется изучить законы Ома и Кирхгофа, а также углубить знания в параллельном и последовательном соединении электрических схем.
Задание:
Дана мостовая схема с напряжением U = 60 В и сопротивлениями: R1 = 10 Ом, R2 = 20 Ом, R3 = 25 Ом, R4 = 35 Ом и R5 = ? Найдите ток, протекающий через каждый резистор в данной схеме.