Простые Электрические Цепи [Комбинация Резисторов]

Автор
Сообщение
AARMA
#5385 2011-04-10 18:59 GMT

помогите решить задачу.. я начал её решать но по ходу немного запутался...

Условия задачи: Для схемы электрической цепи внизу, найдите полное сопротивление, полную силу тока, значения напряжений и токов в местах указанными символами (V, A)...

 
Нажми меня: схема

Мои решения:

Использовав закон Ома: \(R=\frac{V}{I}\) я просто нашел эквивалентный резистор который у меня равняется \(36,3 \Omega\)

затем, я нашёл полный ток в цепи который у меня вышел в 0,33 ампера... Сделал я это использовав закон Ома: \(\frac{12V}{36,3\Omega }=0,33\)

после этого я пытался найти значение тока на амперметре с значением (1) на схеме но никак не мог его найти.. я пробовал также находить напряжение на нижней части цепи которое выходило в 3,63 вольта а потом я отнимал от 12 и получал 8,37 вольта и это напряжение должно быть на верхней части схемы? в общем я полностью запутался... помогите пожалуйста решить эту задачу.


отредактировал(а) AARMA: 2011-04-10 19:08 GMT
AARMA
#5393 2011-04-11 16:34 GMT

помочь мне кто-то может... а то сдавать скоро нужно

iskander
#5394 2011-04-11 17:20 GMT

Предположим, что ток нашел правильно. Теперь ток пройдя резистор 5 Ом делится на два тока - один I1 пойдет через параллельно соединенные резисторы 3 и 10 Ом (их лучше заменить одним эквивалентным резистором \(R'\) и на нем искать напряжение V1), второй I2 пойдет через резисторы 8 и 15 Ом. Надо применить правила Кирхгофа.

\(I=I_1+I_2\)

\(I_1R'-15I_2-8I_2=0\)

Находим токи и ищем все остальное.

AARMA
#5401 2011-04-12 07:05 GMT

спасибо Вам большое за помощь!

Мое решение:

1) узнаем эквивалентное сопротивление (3 ом и 10 ом резисторов). Оно равняется 2,307 ом

2) Используя правила Густава Кирхгофа составляем уравнение для того чтобы найти неизвестные токи.

3) \( I=I_{1}+ I_{2}\) где I это полный ток в цепи (ака) 0,33 Ампера.

4) \( 0,33 =I_{1} + I_{2}\) или \( I_{1} = 0,33 - I_{2}\)

5) Затем, исходя из правил Кирхгофа составляем цикл. А именно представим что в точке где разделяется ток на \(I_{1}\) и \( I_{2}\) это точка А и так как цикл происходит по направлению тока то в результате:

6) \(-23I_{2} + 2,307 I_{1} =0\) что превращается в: \(-23I_{2} + 2,307 (0,33-I_{2}) =0\)

7) Что в итоге даёт нам: \( I_{2} = 0,027 amps\) а \( I_{1} = 0,33 amps - 0,027 amps\)

Затем находим напряжение: Зная что при последовательном соединении проводников токи одинаковые но напряжения на каждом из них разные: \(0,027 \times 8\Omega =0,216 V\) и \(0,027 \times 15\Omega = 0,405 V\) чья сумма равняется \(0,621 V\)

9) То же самое проделываем и с 5 ом и 6 ом резисторами. В итоге получаем что сумма напряжений (3,63 Вольт от 6 + 5 ом резисторов) и (0,621 Вольт от 8 и 15 ом резисторов) = 4,251 Вольт

10) Аккумулятор у нас 12 Вольтный а значит разница между 12 Вольт и 4,251 Вольт = 7,7 Вольт (напряжение на параллельных резисторах)


отредактировал(а) AARMA: 2011-04-12 08:10 GMT
AARMA
#5418 2011-04-14 07:28 GMT

похоже что у меня ошибка есть ).. мы там пообщались друг с другом у многих получился полный эквивалентный резистор в 13,09 ом.. ) что делает полный ток в 0,916 ампер. я просто не учел что 2,307 ом эквивалентный резистор будет в параллельном соединении с 8 + 15 ом резисторами (23 в сумме)... попробовав решить при токе в 0,916 ампер потом нашел что при вычислении напряжений на всех частях выходит что оно больше чем 12 Вольт.. так же не может быть!?

iskander
#5420 2011-04-14 10:15 GMT

Конечно не может. Выберу время и посчитаю все сам.

Добавлено спустя 1 час 29 минут

Будем считать до четырех знаков после запятой. Красными цифрами помечены номера сопротивлений. Заметим, что напряжение на резисторах 2 и 3 одинаковое и равно напряжению между точками А и В.

Считаем общее сопротивление цепи:

общее сопротивление резисторов 2 и 3 - R23=2,3077 ом. (параллельное соед.)

R45=23 Ом (послед. соед.)

R2345=2,0973 Ом (параллельное соед.)

\(R=R_1+R_{2345}+R_6=13,0973{Ом}\)

ток в цепи

\(I=\frac{E}{R}=0,9162A\)

Теперь заметим, что

\(I=I_1+I_2\)

\(I_2R_{23}=I_1R_4+I_1R_5=I_1R_{45}\)

откуда

\(I_1=0,08354A\)

V2 ----> \(U_{R_5}=I_1R_5=1,2532{В}\)

\(U_{R_4}=I_1R_4=0,6668{В}\)

Проверим баланс напряжений

\(E=U_{AB}+IR_1+IR_6=1,2532+0,6668+0,9162\cdot{11}=12B\)


отредактировал(а) iskander: 2011-04-14 11:45 GMT
AARMA
#5430 2011-04-16 00:27 GMT

Спасибо Вам огромное за всю Вашу помощь, Вы мне очень помогли!