double arrow

Расчет цепи с одним источником питания

Электрическая цепь, схема которой приведена на рис. 5, состоит из одного источника питания, имеющего ЭДС E и внутреннее сопротивление r0, и резисторов R1, R2, R3, подключенных к источнику по смешанной схеме. Операции расчета такой схемы рекомендуется производить в определенной последовательности.

Рис. 5

1. Обозначение токов и напряжений на участках цепи.

Резистор R1 включен последовательно с источником, поэтому ток I1 для них будет общим, токи в резисторах R2 и R3 обозначим соответственно I2 и I3. Аналогично обозначим напряжения на участках цепи.

2. Расчет эквивалентного сопротивления цепи.

Резисторы R2 и R3 включены по параллельной схеме и заменяются эквивалентным сопротивлением:

.

В результате цепь на рис. 5 преобразуется в цепь с последовательно соединенными резисторами R1, R23 и r0. Тогда эквивалентное сопротивление всей цепи запишется в виде:

Rэ = r0 + R1 + R23

3. Расчет тока в цепи источника. Ток I1 определим по закону Ома: I1 = U/Rэ

4. Расчет напряжений на участках цепи. По закону Ома определим величины напряжений:

U1 = I1R1; U23 = I1R23

Напряжение U на зажимах ab источника питания определим по второму закону Кирхгофа для контура I (рис. 5):

E = I1r0 + U; U = E - I1r0.

5. Расчет токов и мощностей для всех участков цепи. Зная величину напряжения U23, определим по закону Ома токи в резисторах R2 и R3:

; .

Определим величину активной электрической мощности, отдаваемую источником питания потребителям электрической энергии:

P = EI1.

В элементах схемы расходуются активные мощности:




; ; .

На внутреннем сопротивлении r0 источника питания расходуется часть электрической мощности, отдаваемой источником. Эту мощность называют мощностью потерь :

.

6. Проверка правильности расчетов. Эта проверка производится составлением уравнения баланса мощностей: мощность, отдаваемая источником питания, должна быть равна сумме мощностей, расходуемых в резистивных элементах схемы:

.






Сейчас читают про: