Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

RFpro.ru: Консультации по физике

  Все выпуски  

RFpro.ru: Консультации по физике


РАССЫЛКИ ПОРТАЛА RFPRO.RU

Лучшие эксперты в разделе

Алексеев Владимир Николаевич
Статус: Мастер-Эксперт
Рейтинг: 1408
∙ повысить рейтинг »
Konstantin Shvetski
Статус: Академик
Рейтинг: 491
∙ повысить рейтинг »
epimkin
Статус: Специалист
Рейтинг: 116
∙ повысить рейтинг »

∙ Физика

Номер выпуска:2416
Дата выхода:04.07.2020, 22:15
Администратор рассылки:Коцюрбенко Алексей Владимирович (Старший модератор)
Подписчиков / экспертов:172 / 79
Вопросов / ответов:1 / 1

Консультация # 198981: Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом: Что показывают приборы в цепи, схема которой изображена на рисунке, если r=100 Ом, U0=3,5 В? Сопротивление вольтметра RV=10 кОм, сопротивление одинаковых амперметров RA=1 Ом. ...

Консультация # 198981:

Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом:

Что показывают приборы в цепи, схема которой изображена на рисунке, если r=100 Ом, U0=3,5 В? Сопротивление вольтметра RV=10 кОм, сопротивление одинаковых амперметров RA=1 Ом.

Дата отправки: 29.06.2020, 11:28
Вопрос задал: myurtaeva (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »


Консультирует Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт):

Здравствуйте, myurtaeva!
Условие : R1 = 300 Ом, R2 = R3 = 100 Ом, Rv = 10 кОм, Ra1 = Ra2 = 1 Ом, U0 = 3,5 В.
Вычислить показания Вольтметра и Амперметров.

Решение : Для удобства расчёта Вашей электро-схемы я добавил в неё позиционные обозначения, занулил узел O и представил каждый измерительный прибор его эквивалентной схемой замещения, состоящей из идеально-проводящей измерительной головки и доп-резистора - аналог внутреннего сопротивления прибора. Также я добавил предполагаемые направления токов, которые если я не угадал, в результате расчёта мы получим коррекцию в виде знака минус у неверно-угаданного значения. Источник напряжения U0 у нас - идеальный (бесконечно-мощный), поскольку его внутреннее сопротивление не задано, и мы традиционно полагаем его равным нулю. Дополненную схему прилагаю ниже.

В Условии не задан метод решения (зам орочные контурные токи или узловые потенциалы…), поэтому используем законы Кирхгофа и закон Ома.
В схеме Q=4 узла, P=5 ветвей, 6 неизвестных токов.
По первому закону Кирхгофа составим Q-1 = 3 уравнение:
I0 = I1 + I2 (сумма токов, втекающих в узел, равна сумме вытекающих из этого узла).
I1 = Iv + Ia2
I2 + Ia2 = I3
Кажется, будто можно составить и 4е уравнения (по кол-ву узлов), но оно будет дублировать первое, и это приведёт к неправильному результату.
Замечаем связь узловых напряжений: U3 + U2 = U0 = U1 + Uv . U3 + Ubc = Uv
Однако, чтоб не увеличивать число уравнений в системе, выразим неизвестные напряжения ч-з протекающие в ветвях токи согласно закону Ома:
I1·R1 + Iv·Rv = U0
I2·R2 + I3·(R3 + Ra2) = U0
I3·(R3 + Ra2) + Ia2·Ra2 = Iv·Rv

Решать эту систему Вы можете любым способом. Я предпочитаю бесплатное приложение ru.wikipedia.org/wiki/Mathcad . Маткад работает быстро и избавляет меня от частых ошибок. Маткад-скриншот прилагаю. Я добавил в него подробные комментарии зелёным цветом.

Ответ: Вольтметр показазывает 2,0 Вольт, показания амперметров A1 и A2 равны 19,8 мА и 4,8 мА соответственно. Направления токов показаны стрелками на схеме.

см учебно-методические статьи Законы Кирхгофа Ссылка2
и Закон Ома простым языком Ссылка3

Консультировал: Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт)
Дата отправки: 30.06.2020, 18:38

5
Спасибо, вы очень помогли, объяснение понятно
-----
Дата оценки: 30.06.2020, 22:11

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