Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

RFpro.ru: Радиоэлектроника

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 1.615 RSS
←   Октябрь 2020   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31


За последние 60 дней ни разу не выходила


Сайт рассылки: http://rusfaq.ru
Открыта: 22-01-2004

Автор
Калашников О.А.

Статистика

1.615 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

RFpro.ru: Радиоэлектроника


РАССЫЛКИ ПОРТАЛА RFPRO.RU

Лучшие эксперты в разделе

Алексеев Владимир Николаевич
Статус: Мастер-Эксперт
Рейтинг: 882
∙ повысить рейтинг » 		Konstantin Shvetski
Статус: Мастер-Эксперт
Рейтинг: 694
∙ повысить рейтинг » 		Gluck
Статус: 3-й класс
Рейтинг: 190
∙ повысить рейтинг »

∙ Электротехника и радиоэлектроника

Номер выпуска:1045
Дата выхода:17.10.2020, 20:45
Администратор рассылки:Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт)
Подписчиков / экспертов:43 / 32
Вопросов / ответов:1 / 1

Консультация # 199303: Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе (Схожий вопрос): Необходимо в соответствии с рисунком начерчтить схему, включив в указанные в задании места вольтметр и амперметр. Определить показания приборов. Определить мощность, рассеиваемую на указанном в...

Консультация # 199303:

Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе (Схожий вопрос):

Необходимо в соответствии с рисунком начерчтить схему, включив в указанные в задании места вольтметр и амперметр. Определить показания приборов. Определить мощность, рассеиваемую на указанном в задании сопротивлении.

ℰ = 15.5 В
R1 = ... = R13 = 1 Ом
Амперметр необходимо включить в разрыв цепи № 11.
Вольтметр подключить между точками 6 и 7.
Мощность рассчитать на резисторе № 8.

Указания к работе.
Для расчёта электрической цепи (для расчёта требуемой величины P) следует:
1. Упростить цепь, т.е. объединить сопротивления, обозначенные арабскими цифрами в блоки. При этом учесть, в каких именно точках цепи требуется по условию найти P.
2. Полученные сопротивл ения (блоки) обозначить римскими цифрами, составить с учётом этого упрощённую схему и рассчитать полученные сопротивления, учитывая тип соединения (последовательное или параллельное). В случае необходимости процедуру упрощения цепи провести повторно (объединяя сопротивления поступенчато).
3. Составить систему уравнения для упрощённой цепи по I и II правилам Кирхгофа и рассчитать P требуемой по условию точке.

Что получилось самостоятельно.
Упростить схему с изначального состояния: , до "конечного" состояния: (понимаю, что есть последовательное/параллельное соединение, я не совсем плох). Вольтметр, разумеется, чертить буду по-другому, а амперметр буду обозначать через Х в кружке. Изначально не стал упрощать дальше из-за банального непонимания: можно ли так делать, а упрощать необходимо по указаниям к работе. В работе, где необходимо было сделать всё то же самое для разрыва цепи № 1, точек 1 и 2, и резистора № 1 финальная картинка получилась такой: .
Потом, всё же, я и сам упростил до такого состояния: , но что с этим делать - тоже не очень понял, отсюда могу только рассчитать I (тут всего три тока получается (3, 8, 5), слева, по центру, справа соответственно), а мой амперметр при таком раскладе справа внизу, то есть показание моего амперметра = I2, показания вольтметра, как я понимаю, по такой упрощённой схеме мне не сосчитать, как и P.
V6-7, в свою очередь, попробовал найти отсюда: , через I3·(R3+R4)-I2·R2, т.е. ток справа, умноженный на последовательное соединение резисторов 0.5 Ом и 660 мОм (2/3 Ом) минус ток слева, умноженный на один-единственный резистор в 1.5 Ом, или 5·(1/2+2/3)-3·1.5=4/3≈1.(3), что, вроде как, верно.
С P понимаю только то, что ток в 5 А расходится по двум путям на 3.(3) и 1.6666667, и, если возвести в квадрат тот, который отходит к моему 8 резистору и домножить на показатель самого резистора, то получится 3.(3)2·1=11.(1), что, вроде как, тоже верно. Однако обосновать эти действия, я, увы, никак не могу. Интуитивно, конечно, понятно, что ток охотнее пойдёт там, где сопротивление меньше.

В данной теме, как и в физике в целом, я не разбираюсь, именно поэтому прошу помощи/совета.

Дата отправки: 12.10.2020, 12:37
Вопрос задал: Xofrio (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »

Консультирует Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт):

Здравствуйте, Xofrio!
Условие : E = 15.5 В ; R1 = ... = R13 = 1 Ом .
Вычислить мощность P8 на резисторе R8 и показания 2х измерительных приборов.

Решение : Упрощаем схему заменой нескольких параллельно-соединённых резисторов единым резистором с эквивалентным сопротивлением :
R34 = 1 / (1 / R3 + 1 / R4) = R3 / 2 = 1 / 2 = 0,5 Ом .
R67 = 1 / (1 / R6 + 1 / R7) = R6 / 2 = 1 / 2 = 0,5 Ом .
R913 = 1 / (1 / R9 + 1 / R11 + 1 / R13) = R9 / 3 = 1 / 3 = 0,333 Ом .
Также заменяем группы последовательно-соединённых резисторов:
В левой ветви Rлев = R1 + R2 + R34 = 2,5 Ом .
В правой ветви R102 = R10 + R12 = 2 Ом .
R802 = 1 / (1 / R8 + 1 / R102) = 0,6667 Ом .
Rправ = R67 + R802 + R913 = 1,5 Ом .

Сопротивление обеих боковых ветвей Rбок = 1 / (1 / Rлев + 1 / Rправ) = 0,9375 Ом .
Сопротивление нагрузки батареи Rн = R5 + Rбок = 1,9375 Ом .
Ток I5 = E / Rн = 8,000 А
Напряжение на боковых ветвях Uб = I5·Rбок = 7,500 В
Ток I7 = Uб / Rправ = 5,000 А = показания Амперметра.
Ток I1 = Uб / Rлев = 3,000 А
Напряжение на резисторе R8 : U8 = I7·R802 = 3,3333 В
Искомая мощность P8 = U82 / R8 = 11,11 Вт .

Показания Вольтметра - это разность потенциалов на его выводах. Полагаем, будто приборы и Источник идеальные (тк в Условии не заданы их внутренние сопротивления). Тогда напряжение м-ду выводами Амперметра равно нулю. И тогда чтоб получить разность потенциалов на выводах Вольтметра, надо привязаться к какой-то общей точке. Проще всего к точке1 (катод Источника).
Привязка состоит из уравнения векторов : U913 + Uv = U1 . Я начертил их синим цветом. Чертёж прилагаю.
Таким образом, Показания Вольтметра Uv = U1 - U913
U1 = I1·R1 = 3 В , U913 = I7·R913 = 1,6667 В ,
Uv = U1 - U913 = 1,3333 В .
Ответ : мощность P8 = 11,11 Вт , показания Амперметра = 5,00 А , По казания Вольтметра = 1,33 В ,

Проверку методом Баланса мощностей я сделал в приложении Маткад ссылка (как и все прочие вычисления).
Мощность всех источников Pи = E·I5 = 124 Вт,
Мощность всех потребителей Pп = I12·Rлев + I52·R5 + I72·Rправ = 124 Вт. Мощности равны, значит ошибок нет.
Если у Вас что-то осталось непонятным, спрашивайте в минифоруме. =Удачи! smile

Консультировал: Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт)
Дата отправки: 14.10.2020, 13:45

5
Спасибо! Буду разбираться, как оно на самом деле.
-----
Дата оценки: 14.10.2020, 14:31
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю 0 одобряю!

Оценить выпуск | Задать вопрос экспертам

главная страница  |  стать участником  |  получить консультацию
техническая поддержка

Дорогой читатель!
Команда портала RFPRO.RU благодарит Вас за то, что Вы пользуетесь нашими услугами. Вы только что прочли очередной выпуск рассылки. Мы старались. Пожалуйста, оцените его. Если совет помог Вам, если Вам понравился ответ, Вы можете поблагодарить автора - для этого в каждом ответе есть специальные ссылки. Вы можете оставить отзыв о работе портале. Нам очень важно знать Ваше мнение. Вы можете поближе познакомиться с жизнью портала, посетив наш форум, почитав журнал, который издают наши эксперты. Если у Вас есть желание помочь людям, поделиться своими знаниями, Вы можете зарегистрироваться экспертом. Заходите - у нас интересно!
МЫ РАБОТАЕМ ДЛЯ ВАС!
В избранное