Практическая работа №6. Расчет смешанного соединения потребителей

Практическая работа №6

Расчет смешанного соединения потребителей

Цель: научиться анализировать смешанное соединение потребителей и определять эквивалентное сопротивление цепи, используя законы последовательного и параллельного соединения.

Теоретические сведения

Потребитель энергии – устройство, в котором происходит преобразование электрической энергии в любой другой вид энергии (тепловую, световую, механическую)

Основными характеристиками потребителей энергии являются мощность и сопротивление.

Сопротивление – это способность материала проводника препятствовать прохождению электрического тока.

 

Соединение потребителей энергии

1. Последовательное соединение потребителей:

 

 

2. Параллельное соединение потребителей

 

Примеры решения задач

Пример В схеме электрической цепи сопротивления проводниковR1=90Ом,R2=R3=60Ом. Найти полное сопротивление цепи.

Дано:	Решение:
	Расчет смешанного соединения проводников производится путем свертывания электрической схемы. 1. Определяем участки цепи, на которых проводники соединены только последовательно или только параллельно и находим их эквивалентное сопротивление. В схеме, изображенной на рисунке, проводники R2и R3 соединены параллельно. Сопротивление участка 2-3 можно определить из соотношения: 2. Дальше изобразим новую схему соединения, заменив проводники R2и R3эквивалентным проводником R’: Теперь мы имеем два проводника, соединенных последовательно. Их общее сопротивление можно определить по формуле: Таким образом: Ответ:

Задания для самостоятельного выполнения

1А.Определить полное сопротивление цепи (рис.6-3), если R ₁= R ₂= R ₅= R ₆=3 Ом, R ₃=20 Ом, R ₄ = 24 Ом.

 

 

2А. Определить полное сопротивление цепи (рис.6-4), если R₁=40 Ом, R₂=75 Ом, R₃=70 Ом, R₄=80 Ом.

 

 

 

3А.Определить сопротивление резистораR₂(рис.6-5), если сопротивление резистора R₃ = 800 Ом, сопротивление резистора R₁=600 Ом, а общее сопротивление всей цепи R = 730 Ом.

 

 

4А.На рисунке 6-6 представлена электрическая цепь с источником, имеющим напряжение 50 В, нагруженным на потребитель, состоящий из резисторов R₁ = 80 Ом, R₂ = 300 Ом, R₃ = 700 Ом, R₄ = 110 Ом. Определить полное сопротивление цепи.

 

 

5А. Для электрической схемы, представленной на рисунке 6-7, заданы значения сопротивлений резисторов R₁=R₂ =25 Ом, R₃=15 Ом, R₄=75 Ом и входное напряжение 105 В. Определить эквивалентное сопротивление цепи.

 

6А. В электрической цепи, представленной на рисунке 6-8, все сопротивления одинаковы и равны по 2 Ом. Найти полное сопротивление цепи.

 

 

7А. Найти эквивалентное сопротивление электрической цепи (рис.6-9), если R₁=R₃=3 Ом, R₂ =6 Ом, R₄ =5 Ом, R₅=10 Ом, R₆ = 30 Ом.

 

 

8А. В электрической цепи, изображенной на рисунке R₁=50 Ом,R₂=180 Ом,R₃=220 Ом. Найти полное сопротивление цепи.

 

9А. К источнику тока с напряжением V=12 В присоединены две лампочки (рис.6-11). Сопротивления участков цепи r1=r2=r3=r4=г=1,5Ом. Сопротивления лампочек R1= R2=R= 36 Ом. Найти общее сопротивление цепи.

 

 

10А. В схеме электрической цепи, изображенной на рисунке 6-12, напряжение источника тока V=200 В, а сопротивления проводниковR1=60Ом,R2=R3=30Ом. Найти полное сопротивление цепи.

11А. Дляцепи, представленной на рисунке 6-13 определить эквивалентное сопротивление относительно входных зажимов a−g, если известно: R ₁= R ₂=0,5Ом, R ₃=8 Ом, R ₄= R ₅= 1 Ом, R ₆= 12 Ом, R ₇= 15 Ом, R ₈= 2 Ом, R ₉=10 Ом, R ₁₀= 20 Ом.

 

 

12А. Какой токпокажетамперметрв схеме (рис.6-14)? Сопротивления резисторовR1=1,25 Ом, R2=1Ом, R3=3Ом,R4=7 Ом, ЭДС источника 2,8 В.

 

 

13А. Источник тока питаетn=100 ламп, рассчитанных на напряжение 220 В и соединенных параллельно (рис.6-15). Сопротивление каждой лампыR1=1,2кОм, сопротивление подводящих проводов R2=4 Ом, внутреннеесопротивление источникаr= 0,8 Ом. Найти напряжение на зажимах источника и его ЭДС

14А. Напряжение на входе электрической цепи (рис.6-16) 250 В. Сопротивления резисторов R₁ = R₅ = 6,5 кОм, R₂ = 24 кОм, R₃= 2,5 кОм, R₄= 7,5 кОм, R₆=8,5 кОм, R₇ = 2 кОм. Определить силу тока на зажимах цепи.

 

15А. Найти ток, идущий через источник тока в схеме, представленной на рисунке 6-17, если сопротивления всех резисторов одинаковы и равны R = 34 Ом, ЭДС источника73 В, а его внутреннее сопротивление 2 Ом.

 

 

 

1В.

2В.

3В.

4В.

5В.

6В.

7В.

8В.

9В.

10В.

11В.

12В.

13В.

14В.

15В.

16В. Батарея состоит из нескольких элементов, соединенных последовательно. ЭДС каждого элемента 2 в, внутреннее сопротивление каждого 0,1 Ом. Если подключить к батарее нагрузку сопротивлением 9 Ом, то сила тока будет равна 2 а. Определите количество элементов в батарее.

17В. Сколько элементов нужно соединить параллельно в батарею, чтобы при подключении к ней сопротивления 49 Ом получить силу тока в цепи 2 А? ЭДС каждого элемента 100 В, внутреннее сопротивление 2 Ом.

18В. Цепь состоит из трех последовательно соединенных проводников, подключаемых к источнику с напряжением 24 В. Сопротивление первого проводника 4 Ом, второго – 6 Ом, и напряжение на концах третьего проводника 4 в. Найти силу тока в цепи, сопротивление третьего проводника и напряжения на концах первого и второго проводников.

19В. Какие сопротивления можно получить, имея три резистора по 6 кОм? Изобразите схемы соединений.

20В. Четыре лампочки, рассчитанные на напряжение 3 В и силу тока 0,3 А, надо включить параллельно и питать от источника напряжением 5,4 В. Какое дополнительное сопротивление надо включить последовательно лампам?

 

1С.

2С.

3С.

4С.

5С.

6С.

7С.

8С.

9С.

10С.

11С.

12С.

13С.

14С.

15С.

16С.

17С.

18С.

19С.

20С.

21С. На рисунке 6-18 представлена схема электрической цепи с источником, имеющим напряжение 50 в, нагруженным на потребитель, состоящий из резисторов сопротивлениями 80 Ом, 300 Ом, 700 Ом, 110 Ом. Определить токи во всех ветвях цепи.

 

 

22С. Падение напряжения на втором резисторе электрической цепи (рис.6-19) 28 В. Ток в неразветвленной части цепи 0,085 А. определить сопротивления первого и второго резисторов, токи в ветвях и входное напряжение, если сопротивление третьего резистора 800 Ом, а общее сопротивление всей цепи 730 Ом.

 

23С. Для электрической схемы, представленной на рисунке 6-20 заданы значения сопротивлений резисторов: R₁=R₂=25 Ом, R₃=15 Ом, R₄=75 Ом и входное напряжение 105 в. Определить токи в ветвях и падения напряжений на всех участках цепи.

 

24С. К источнику с напряжением 300 В подключены параллельно четыре лампы накаливания с сопротивлениями R₁=R₂=1200 Ом, R₃=500 Ом, R₄=750 ом. Определите общее сопротивление цепи и токи в лампах.

 

25С. На вход цепи (рис.6-21) подано напряжение 27 В. Определить токи на всех участках цепи, если сопротивления резисторов равны 40 Ом, 75 Ом, 70 Ом и 80 Ом.

 

 

4 Контрольные вопросы

 

1. Какое соединение называют последовательным? параллельным?

2. Почему лампы в квартире соединяют параллельно, а лампочки в елочных гирляндах последовательно?

3. При последовательном соединении ламп накаливания, одна из них перегорела. Будут ли гореть остальные лампы? Почему?

4. Два проводника с одинаковыми сопротивлениями включают сначала последовательно, затем параллельно. В каком случае соединения сопротивление увеличивается?

5. Изменится ли падение напряжения на резисторе, если параллельно к нему подключить еще один резистор?

 

оценка	Выполненные задания
«3»	Четыре задания уровня А
«4»	Четыре задания уровня А; одно задания уровня В
«5»	Четыре задания уровня А, одно задание уровня В, одно задание уровня С Три задания уровня А и два задания уровня В

 

Ответы на контрольные вопросы