Методика решения задач по физике Кинематика Оптика Колебания и волны Термодинамика Электродинамика Электричество

Задачник по физике и электротехнике.

Задача №1

Для цепи постоянного тока, изображенной на рисунке, определить токи, напряжения и мощности на всех участках схемы.

Исходные данные для решения задачи:

R1 = 3 Ом, R2 = 12 Ом, R3 = 12 Ом, R4 = 24 Ом, R5 = 30 Ом, UВС = 96 В.

Решение:

Сопротивления в схеме соединены смешанно.

Сопротивления R2 и R4 соединены параллельно, поэтому их эквивалентное сопротивление равно:

Сопротивления R24 и R3 соединены последовательно, поэтому их эквивалентное сопротивление равно:

Сопротивления R234 и R5 соединены параллельно, поэтому их эквивалентное сопротивление равно:

Сопротивления R2345 и R1 соединены последовательно, поэтому общее сопротивление цепи равно:

Напряжение UВС = U24 равно напряжениям U2 и U4, так как эти резисторы соединены параллельно, т.е.:

Найдем токи I2 и I4:

Ток I24, будет складываться из токов I2 и I4, так как эти резисторы соединены параллельно:

Ток I3 будет равен току I24, так как эти резисторы соединены последовательно, оба этих тока равны току I234. т.е.:

Найдем напряжение U3:

Напряжение равно U234 сумме напряжений U24 и U3, так как эти резисторы соединены последовательно:

Напряжение U2345 равно напряжениям U234 и U5, так как эти сопротивления соединены параллельно, т.е.:

Найдем ток I5:

Ток I2345 будет складываться из токов I234 и I5, так как здесь параллельное соединение:

Ток I1 будет равен току I2345, так как эти резисторы соединены последовательно, оба этих тока равны току всей цепи. Найдем эти токи:

Отсюда напряжение U1:

Полное напряжение цепи равно:

Определяем мощности:

Для наглядности оформим ответ в виде таблицы:

№ резистора

Величины

1

2

3

4

5

Общ.

Сопротивление R, Ом

3

12

12

24

30

15

Напряжение U, В

60

96

144

96

240

300

Ток I, А

20

8

12

4

8

20

Мощность Р, Вт

1200

768

1728

384

1920

6000


На главную