Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

RFpro.ru: Консультации по физике

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 704 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


Открыта: 14-07-2005

Автор
Калашников О.А.

Статистика

704 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

RFpro.ru: Консультации по физике


РАССЫЛКИ ПОРТАЛА RFPRO.RU

Лучшие эксперты в разделе

Алексеев Владимир Николаевич
Статус: Мастер-Эксперт
Рейтинг: 1059
∙ повысить рейтинг » 		Konstantin Shvetski
Статус: Мастер-Эксперт
Рейтинг: 688
∙ повысить рейтинг » 		Gluck
Статус: 3-й класс
Рейтинг: 190
∙ повысить рейтинг »

∙ Физика

Номер выпуска:2469
Дата выхода:26.10.2020, 23:45
Администратор рассылки:Коцюрбенко Алексей Владимирович (Старший модератор)
Подписчиков / экспертов:180 / 80
Вопросов / ответов:2 / 2

Консультация # 199372: Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос: Начертить схему в соответствии с условием. Определить разность потенциалов между указанными в таблице точками Вариант 16 ...
Консультация # 199373: Здравствуйте уважаемые эксперты! У меня возникли сложности с таким вопросом: Необходимо в соответствии с рисунком начертить схему, включив в указанные в задании места вольтметр и амперметр. Определить показания приборов. Определить мощность, рассеиваемую на указанном в задании сопротивлении.

Консультация # 199372:

Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос:

Начертить схему в соответствии с условием. Определить разность потенциалов между указанными в таблице точками

Вариант 16

Дата отправки: 21.10.2020, 16:36
Вопрос задал: KoreanLamer (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »

Консультирует Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт):

Здравствуйте, KoreanLamer!
Условие : Е1 = 1 В ; Е2 = 2 В ; E3 =3 В ; E4 = -4 В ; R1 = 4 Ом ; R2 = 3 Ом ; R3 = 2 Ом ; R4 = 1 Ом (я исправил Вашу описку R5 = 1 с ниже-обманом "напечатанные данные верные").
Вычислить разность потенциалов U21 и U31 .

Решение : Электро-схема задачи - очень лёгкая, потому что цепь НЕразветвлённая, узлов нет, единственный ток протекает ч-з все элементы, соединённые последовательно. И не было бы никакой трудности решать эту задачу, если бы не самодурство Ваших преподавателей : На схеме источник E4 показан анодом влево, а значение E4 - отрицательное - куда E4 "толкает" ток? Кому верить? Преподы искусственно запутывают мышление студентов противоречивыми выкрутасами, вместо того, чтобы развивать творческие навыки решения технических проблем.

В минифоруме Вы приложили "Преподаватель скинул методичку решения, может быть вам пригодиться ?" … "перед Еi ставиться знак + если при обходе контура цепи внутри источника от - полюса к +" - такое учение от СНГ-мин-образования мне НЕ пригодится, потому что мне очень повезло изучать электронику в таганрогском радио-институте. И хотя во времена СССР было много недостатков (идиотский дефицит, ограничивающий "железный занавес"…), наши преподаватели с Б производственным опытом были нашими старшими товарищами - наставниками. Они советовали нам не пользовать отупляющие методы и учебники от МинОбразования, которые до сих пор рекомендуют чертить обход ветвей по часовой стрелке и работать с абстрактными токами неизвестного направления. Выпускник ТРТИ должен сразу получить направление РЕАЛЬНОГО тока и работать с реальными данными, совершенствуя этим свои Опыт и Интуицию.

Я тысячи раз благодарил мысленно своих бывших преподавателей, когда в моей инженерной практике я первым видел куда течёт ток и оценивал его величину, пока мои коллеги путались в а бстрактных контурных токах.

Чтоб применить быстрый и эффективный таганрогский опыт для решения Вашей задачи, надо перевернуть схемное расположение источника E4 , заменить его на E5 анодом вправо с положительным значением +4 В . И тогда можно легко решить естесственую задачу. Но Вы предупредили "зная моего преподавателя он потребует решить именно с E4". Главная трудность стала в том, чтоб угадать этап, на котором можно прекратить придуряться (идти на поводу Ваших преподов) и стать самим собой, чтобы вычислить физические процессы в заданном узле.

Я предлагаю оформить самообман так : мы верим схеме, на которой источник E4 показан анодом (положительным выводом) влево. И делаем вид, будто не знаем, что его значение отрицательно. Начинаем решение как обычно, а в конце, после решения уравнений, подставим отрицательное значение в E4 .

В первую очередь пытаемся угадать реальное направление тока (как учат в Таганроге, а не зада ём бессмысленно "по часовой стрелке" или "против"). Для этого сопоставляем величины и направления полярности всех источников. Мы видим, что в нашей схеме все источники "дружно толкают" ток в направлении по часовой стрелке цепи (о том, что E4 - обманщик или аккумулятор, испорченный перезарядом, мы пока якобы не знаем).

Вычисляем суммарную ЭДС : Es = E1 + E2 + E3 + E4 = 2 В .
Тут мы как бы обнаруживаем, что E4 убавил общую сумму своим "минус"-значением. Но к нашему счастью, E4 не смог изменить направление тока, заданное прочими источниками, и можно продолжать решение.

Примечание : Если бы E4 инвертировал направление тока, тогда инженеры из Таганрога возвращаются назад и корректируют направление стрелок на схеме согласно реальности и положительным значениям. Надо работать в соответствии с Природой, тогда Опыт и Интуиция развиваются. А если тупо продолжать работать с абстрактными минусами, не вдаваясь в смыс л, то опыт не прибавляется, зато сильно возрастает вероятность ошибки в ниже-проверке.

Остались мелочи: вычисляем суммарное сопротивление схемы Rs = 10 Ом, и получаем значение тока
I = Es / Rs = 0,2 А .

Для вычисления разности потенциалов между точками 2-1 и 3-1 удобно начертить векторы напряжений. Я начертил векторы синим цветом. Рисунок прилагаю.

Разность потенциалов м-ду точками 2 и 1 - это U21 = E2 - UR2 = 1,4 В . Тут UR2 = I·R2 - падение напряжения на резисторе R2 с направлением, противоположным направлению тока I .
Напряжение U31 = 4 В вычисляем аналогично по векторам.

Ответ : Разность потенциалов м-ду точками 2 и 1 равна +1,4 В ;
Разность потенциалов м-ду точками 3 и 1 равна +4 В .

Проверка методом Баланса мощностей сделана в приложении Маткад (ссылка) . Маткад работает быстро и избавляет меня от частых ошибок. Маткад-скриншот прилагаю. Я добавил в него подробные комментарии зелёным цветом.
Если что-то осталось непонятным, спрашивайте в минифоруме. =Удачи!

Консультировал: Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт)
Дата отправки: 25.10.2020, 05:39

5
нет комментария
-----
Дата оценки: 26.10.2020, 10:24
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю +2 одобряю!

Консультация # 199373:

Здравствуйте уважаемые эксперты! У меня возникли сложности с таким вопросом:

Необходимо в соответствии с рисунком начертить 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 №4.
Вольтметр подключить между точками 3 и 6.
Мощность рассчитать на резисторе № 1.

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 сопротивления (блоки) обозначить римскими цифрами, составить с учётом этого упрощённую схему и рассчитать п олученные 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.

Дата отправки: 21.10.2020, 18:32
Вопрос задал: MayWave (Посетитель)
Всего ответов: 1
Страница онлайн-консультации »

Консультирует Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт):

Здравствуйте, MayWave!
Условие : E = 15.5 В ; R1 = ... = R13 = 1 Ом . В приложенную Электро-схему включить Амперметр в разрыв цепи N4.
Подключить Вольтметр м-ду точками 3 и 6. Рассчитать Мощность на резисторе R1 .

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 правой ветви R102 = R10 + R12 = 2 Ом .
R802 = 1 / (1 / R8 + 1 / R102) = 0,667 Ом .
R68 = R67 + R802 = 0,5 + 0,667 = 1,167 Ом .
Сопротивление всей правой ветви Rправ = R68 + R913 = 1,5 Ом .

Сопротивление всей левой ветви : Rлев = R1 + R2 + R34 = 2,5 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 I11 = Uб / Rправ = 5,000 А
Ток Ia = Uб / Rлев = 3,000 А = показания Амперметра.
Напряжение на резисторе R1 : U1 = Ia·R1 = 3 В
Искомая мощность P1 = U1·Ia = 3 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 : U6 + Uv = U3 . Я начертил их синим цветом. Чертёж прилагаю.
Таким образом, Показания Вольтметра Uv = U3 - U6
U3 = Ia·(R1 + R2) = 3·2 = 6 В ,
U6 = I11·R913 = 1,667 В ,
Uv = U3 - U913 = 4,333 В .
Ответ : мощность на резисторе R1 равна 3 Вт , показания Амперметра = 3,00 А ;
Показания Вольтметра = 4,33 В .

Сделаем проверку решения методом Баланса мощностей.
Мощность всех источников Pи = E·I5 = 124 Вт .
Мощность всех потребителей Pп = I12·Rлев + I52·R5 + I112·Rправ = 124 Вт. Мощности равны, значит проверка успешна.
Если у Вас что-то осталось непонятным, спрашивайте в минифоруме. =Удачи! smile

Консультировал: Алексеев Владимир Николаевич (Мастер-Эксперт)
Дата отправки: 24.10.2020, 14:36

5
нет комментария
-----
Дата оценки: 24.10.2020, 17:27
Рейтинг ответа:

НЕ одобряю +1 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