Решение:
Ответ:
14.3.
Постановка задачи. Имеется 12 элементов с ЭДС 1.5 В и внутренним сопротив-лением 0.4 Ом каждый. Как нужно соединить эти элементы, чтобы получить наибольшую силу тока во внешней цепи, имеющей сопротивление 0.3 Ом? Какой величины будет ток? Постройте графики полной, полезной мощности и мощности потерь.
Дано:
n=12
E=1.5 В
R=0.4 Ом
_________________
=?
Решение:
Выразим силу тока одного элемента:
Допустим, последовательно соединены по m элементов, собранных в групп.
Тогда выразим напряжение и напряжение всей сети:
Подставим эти два выражения в первое:
Найдём максимум этой функции. Для этого возьмём производную и приравняем её к нулю:
То есть сеть нужно составить из n/m=4 параллельных групп по 3 последовательных элемента.
Мощность потерь:
Полезная мощность:
Полная мощность равна их сумме.
Рис. 14.1. Зависимость мощности потерь(Pпот, Вт – красный график), полезной мощности(Pпол, Вт – синий график) и полной мощности(P, Вт – зелёный график) от количества последовательных элементов(m, ед).
Ответ:
14.4.
Постановка задачи. Определите силу тока, протекающего через сопротивление R1 в цепи, изображенной на рисунке ниже. Параметры цепи следующие: R1 = 2 кОм, R2 = 1 кОм, R3 = 2 кОм, r = 0 Ом и U = 24 В. Построить график падения потенциала вдоль замкнутого контура ABCFA.
Дано:
r= 0 Ом
U=24 В
_______________
=?
Решение:
Допустим, токи движутся по контурам так:
(1) F->A->B->C
(2) C->F
(3) C->D->E->F
По первому закону Кирхгофа (для точки C):
По второму закону Кирхгофа (контуры ABCFA и CDEFC):
Подставим первое уравнение во второе:
( )
Значит, все три тока движутся в обратном направлении (их знак при этом становится положительным).
Сумма падений потенциалов в контуре ABCFA:
Рис.14.2. Падение напряжение в контуре ABCFA
Достарыңызбен бөлісу: |
