2014-02-24
4273
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:
.
