Пример выполнения контрольной работы «Электрические цепи постоянного тока»

1. Пример выполнения контрольной работы «Электрические цепи постоянного тока»

2.

Дана цепь постоянного тока со смешанным
соединением резисторов.
R1 = 8 Ом; R2 = 3 Ом; R3 = R5 =10 Ом;
R4 = 5 Ом; UАВ = 300 В.

3.

4.

Определить:
1.
2.
3.
4.
Эквивалентное сопротивление цепи.
Напряжение на каждом резисторе.
Токи в каждом резисторе.
Расход электрической энергии за 8 часов
работы.

5.

1. Обозначим стрелками токи в
каждом резисторе. Индекс тока
должен соответствовать номеру
резистора, по которому он
проходит.

6.

7.

2. Определяем общее сопротивление
разветвления CD.
Резисторы R3 и R4 соединены между
собой последовательно, а с
резистором R5 параллельно.
( R3 R4 ) R5 (10 5) 10
RCD
6Ом
R3 R4 R5 10 5 10

8.

Тогда электрическая схема примет вид:

9.

3. Определяем общее сопротивление
цепи относительно зажимов СЕ.
Так как резисторы RCD и R2 включены
параллельно, то
RCD R2
6 3
RCE
2Ом
RCD R2 6 3

10.

Тогда электрическая схема примет вид:

11.

4. Определяем эквивалентное
сопротивление всей цепи
RAB R1 RCE 8 2 10Ом

12.

Тогда электрическая схема примет вид:

13.

5. Определяем токи в сопротивлениях
цепи и напряжения на них.
Так как напряжение UАВ приложено ко
всей цепи, а RАВ = 10 Ом, то по закону Ома:
U AB 300
I I1
30 A
R AB
10
Напряжение на резисторе R1:
U1 I1 R1 30 8 240B

14.

Для определения тока I2 необходимо
найти напряжение на резисторе R2, то
есть UCE. Напряжение UCE меньше UАВ
на величину потери напряжения на
резисторе R1.
U CE U AB I1R1 300 30 8 60 B
Тогда величина тока I2:
U CE 60
I2
20 A
R2
3

15.

Так как UCE = UCD , то можно определить
токи I3,4 и I5 :
U CD
60
I 3, 4
4A
R3 R4 10 5
U CD 60
I5
6A
R5
10

16.

Напряжения на резисторах R3 , R4 и R5
определяются следующим образом:
U 3 I 3, 4 R3 4 10 40 B
U 4 I 3, 4 R4 4 5 20 B
U 5 I 5 R5 6 10 60 B

17.

6. С помощью первого закона
Кирхгофа, записанного для узла С,
проверим правильность определения
токов:
I 1 I 2 I 3, 4 I 5
30 20 4 6

18.

7. С помощью второго закона
Кирхгофа, проверим правильность
определения напряжений:
U5 U3 U 4
U AB U1 U CE
60 40 20
300 240 60

19.

8. Определяем расход электроэнергии
цепью за 8 часов работы:
W P t U I t 300 30 8
72000Вт ч 72кВт ч