Примеры расчета цепей постоянного тока

Дано электрическая цепь (Рис. 3.1)

с параметрами:

R₁ = 3 Ом, R₂ = 2 Ом, R₃ = 20 Ом,

E = 40 В.

Определить ток, напряжение на резисторах,

Составить баланс мощностей и построить

потенциальную диаграмму.

Решение

Так как все резисторы включены в одну цепь (нет узлов), то они соединены последовательно и эквивалентное сопротивление:
(Рис. 3.2)

По закону Ома ток в ветви

Падения напряжений на резисторах определим по закону Ома для участка цепи.

Результаты расчета проверим по второму закону Кирхгофа.

Составим баланс мощностей:

Р_ист = Р_потр

Мощность источника

Мощность потребителя

Определим потенциалы точек цепи. Примем потенциал точки “a” за нуль. (). Тогда, потенциал точки “b” будет ниже потенциала точки “a” на величину падения напряжения на сопротивлении R₁ Аналогично находим потенциалы остальных точек.

;

Потенциал точки “a” выше потенциала точки “d” на величину э.д.с. E, тогда

Качественно, потенциальная диаграмма изображена на рис. 3.3

tg α ⇒ I = U / R