Электрическая цепь...

Дана электрическая цепь
http://sfiz.ru/datas/users/13508-1300830106_xnxjxb_166.jpg
Определить величину сопротивления R2, если:
U=6В, R1=800 Ом, R3=1300 Ом,R4=400 Ом,R5=600 Ом, I3=0,001 А.
Я сначала подумал, что нужно решать с помощью преобразований цепи "звезда-треугольник" или "треугольник-звезда"...
Но не получилось...


http://alexandr4784.narod.ru/
Откуда: Псков
Кто: книгоиздательство
Решайте с помощью уравнений Кирхгофа. Два контура и 4-1=3 узла. Будет пять уравнений и пять неизвестных: I1, I2, I4, I5, R2.

я так понял, у нас здесь U это как ЭДС E?
а почему один узел не берём?


http://alexandr4784.narod.ru/
Откуда: Псков
Кто: книгоиздательство
Представьте, что имеем два узла, тогда токи второго - это токи первого, только с обратным знаком.

напишите, пожалуйста, подробнее насчёт узлов
я не совсем разобрался...


http://alexandr4784.narod.ru/
Откуда: Псков
Кто: книгоиздательство
Смотри http://alexandr4784.narod.ru/zsm_2.htm § 17. Разветвленные цепи. Правила Кирхгофа
Добавлено спустя 4 часа(ов) 32 минут
Попробуем решить задачу не составляя стандартную систему уравнений Кирхгофа.
Красные стрелки - направление токов, номер тока совпадает с номером сопротивления.
Заметим, что общее падение напряжений на сопротивлениях 2 и 4 равно U=6 В.
\(I_2R_2+I_4R_4=U\)
Откуда находим искомое сопротивление
\(R_2=\frac{U-I_4R_4}{I_2}\) (1)
Заметим, так же, что падение напряжений на сопротивлениях 1 и 3 тоже равно U
\(I_1R_1+I_3R_3=U\)
\(I_1=\frac{U-I_3R_3}{R_1}\)
Рассмотрим узел А и составим для него уравнение токов
\(I_1-I_3+I_5=0\) -----> \(I_5=I_3-I_1\)
Рассмотрим контур из сопротивлений 3,4 и 5.
\(I_3R_3-I_4R_4+I_5R_5=0\)
Отсюда найдем \(I_4\)
\(I_4=\frac{I_3R_3+I_5R_5}{R_4}\) ------> (1)
Уравнение токов для узла В
\(I_2-I_4-I_5=0\) ----> \(I_2=I_4+I_5\) ---> (1)
отредактировал(а) iskander: 2011-03-25 14:11 GMT

если при подсчёте I1 подставить данные значения в формулу, то получится:
I1=(6-1300*0,001)/800=0,005875 A
тогда I5=0,001-0,005875= -0,004875<0
здесь просто нужно указать, что ток идёт в противоположном направлении?


http://alexandr4784.narod.ru/
Откуда: Псков
Кто: книгоиздательство
Точно.

Если допустим I5<0, то при дальнейших вычислениях получается, что I4=-0,0040625<0 и I2=-0,0089375<0
С учётом корректировки направлений тока схема выглядит так
http://sfiz.ru/datas/users/13508-1301231419_xnxjxb_166-2.jpg
это нормально? просто с первого взгляда такие направления токов показались немного странными..
если да, то в уравнении I2*R2 + I4*R4 = U знаки останутся такими же, как и раньше?
отредактировал(а) Solmir: 2011-03-27 17:21 GMT


http://alexandr4784.narod.ru/
Откуда: Псков
Кто: книгоиздательство
Да, выглядит странновато. Ясно, что основной ток идет по сопротивлениям 2 и 4 (они меньше остальных), а сопротивление 5 соединяет точки с разными потенциалами и, возможно, дает обратные токи по сопротивлениям 1 и 3. Надо будет на досуге собрать эту схему и все померить.
Добавлено спустя 22 минут
Схема похожа на мостик Уитстона. Если бы сопротивление 2 было переменным, то можно было бы его подбором сделать ток через сопротивление 5 нулевым.
http://alexandr4784.narod.ru/sdve3.htm § 45. Правила Кирхгофа стр. 200.Пример 1. Мостик Уитстона. Здесь видимо надо положить R=0. Поскольку не указан тип источника тока, можем положить его внутреннее сопротивление нулевым.
отредактировал(а) iskander: 2011-03-27 19:07 GMT