Вариант 1
Дано: Е 1=120 В; Е 2=80 В; R 1=5 Ом; R 2=10 Ом; R 3=15 Ом; R 4=10 Ом
Вариант 2
Дано: Е 1=20 В; Е 2=150 В; Е 3=50 В; R 1=8 Ом; R 2=4 Ом; R 3=20 Ом; R 4=40 Ом.
Вариант 3
Дано: Е 1=150 В; Е 2=100 В; R 1=30 Ом; R 2=40 Ом; R 3=20 Ом; R 4=50 Ом; R 5=40 Ом.
Вариант 4
Дано: Е 1=120 В; Е 2=160 В; Е 3=80 В; Е 4=140 В; R 1=40 Ом; R 2=30 Ом; R 3=20 Ом; R 4=10 Ом.
Вариант 5
Дано: Е 1=130 В; Е 2=1600 В; Е 3=60 В; R 1=50 Ом; R 2=15 Ом; R 3=40 Ом.
Вариант 6
Дано: Е 1=120 В; Е 2=100 В; R 1=10 Ом; R 2=15 Ом; R 3=20 Ом; R 4=80 Ом.
Вариант 7
Дано: Е 1=40 В; Е 2=120 В; Е 3=60 В; R 1=10 Ом; R 2=40 Ом; R 3=80 Ом.
Вариант 8
Дано: Е 1=80 В; Е 2=60 В; Е 3=140 В; Е 4=40 В; R 1=10 Ом; R 2=20 Ом; R 3=40 Ом; R 4=6 Ом. R 5 = 20 Ом; R 6 =40 Ом
Вариант 9
Дано: Е 1=120 В; Е 2=60 В; Е 3=40 В; R 1=4 Ом; R 2=10 Ом; R 3=15 Ом; R 4=10 Ом
Вариант 10
Дано: Е 1=120 В; Е 2=60 В; R 1=20 Ом; R 2=40 Ом; R 3=50 Ом; R 4=10 Ом; R 5=40 Ом.
3. РАСЧЁТ потенциалов точек ЭЛЕКТРИЧЕСКой ЦЕПи ПОСТОЯННОГО ТОКА
Расчет потенциалов точек электрической цепи. Потенциальная диаграмма.
Задача. Рассчитать потенциалы точек и построить потенциальную диаграмму для цепи, показанной на
рисунке, если Е1 = 36 В, R01 = 6 Ом, Е2 = 12 В, R02 = 3 Ом, R1 = 20 Ом, R2 = 14 Ом, R3 = 5 Ом.
Электрическая схема
Решение
1. Определяем величину тока в цепи:
Ток будет направлен по направлению Е1, т.к. Е1> Е2, т.е. по часовой стрелке.
2. Примем потенциал точки А за нулевой φА = 0 (принять за начальный потенциал можно потенциал
любой точки, разность потенциалов от этого не изменится.)
3. Поскольку действительный ток в цепи течет по часовой стрелке, т.е. от точки А к точке В потенциал
точки А больше потенциала точки В на величину падения напряжения на сопротивлении R1:
φA− φB=UAB= I R1; откуда φB = φA− I R1 = 0 − 0,5∙ 20 = − 10 В
4. Определяем потенциал точки С цепи:
φВ− φС=UBС= I R01; откуда φС = φВ− I R01 = −10 − 0,5∙ 6 = − 10 − 3 = − 13 В
5. Определяем потенциал точки D цепи:
у источника потенциал зажима D больше потенциала зажима С (+ > −):
φD− φC= E1; откуда φD = φC +E1 = − 13 + 36 = 23 В
6. Определяем потенциал точки E:
φD− φE=UDE= I R2; откуда φE = φD − I R2 = 23 − 0,5∙ 14 = 23 − 7 = 16 В
7. Определяем потенциал точки F:
φE − φF = E2 ; откуда φF = φE − E2 = 16 − 12 = 4 В
8. Определяем потенциал точки Q:
φF − φQ=UFQ = I R02; откуда φQ = φF − I R02 = 4 − 0,5∙ 3 = 4 − 1,5 = 2,5 В
7. Определяем потенциал точки M:
φQ− φM = UQM = I R3; откуда φM = φQ − I R3 = 2,5 − 0,5∙ 5 = 2,5 − 2,5 = 0 В
Разумеется, потенциалы точек А и М равны 0, поскольку обе точки являются однопотенциальными
.
8. Построение потенциальной диаграммы.
По горизонтальной оси откладываются сопротивления цепи с указанием точек, причем сопротивления откладываются не от начала координат, а складываются, т.к. сопротивления в цепи соединены последовательно. Например, для точки В, еще через 6 Ом − точка С (R01 = 6 Ом). Поскольку между точками С и D включен идеальный источник(внутреннее сопротивление его вынесено между точками В и С), сопротивление между ними равно нулю, следовательно по сопротивлениям С и D − одна точка, а по потенциалам − это совершенно различные точки, поскольку между ними находится Е1.
Аналогичным образом откладываются остальные точки цепи. По вертикали откладываются потенциалы точек. Цепь состоит из линейных элементов, поэтому точки соединяются прямыми линиями С помощью потенциальной диаграммы можно определить ток, протекающий в любом сопротивлении цепи:
I = ΔU / R. Чем круче идут линии графика, тем больший ток протекает по данному сопротивлению.
Задание для Задачи 3.
Построить потенциальную диаграмму.
Вариант 1
Дано: φ a=0 (В); Е 1=60 В; Е 2=30 В; R 1=5 Ом; R 2=10 Ом; R 01= R 02=2 Ом.
Вариант 2
Дано: φ a=0 (В); Е 1=50 В; Е 2=25 В; R 1=3 Ом; R 2=3 Ом; R 3=6 Ом; R 01=0; R 02=1 Ом.
Вариант 3
Дано: φ a=0 (В); Е 1=20 В; Е 2=40 В; R 1=1 Ом; R 2=3 Ом; R 3=6 Ом; R 01=0; R 02=1 Ом.
Вариант 4
Дано: φ a=0 (В); Е 1=60 В; Е 2=30 В; R 1=5 Ом; R 2=10 Ом; R 01= R 02=2 Ом.
Вариант 5
Дано: φ a=0 (В); Е 1=30 В; Е 2=15 В; R 1=1,5 Ом; R 2=3,5 Ом; R 3=2,5 Ом; R 01= R 02=2 Ом.
Вариант 6
Дано: φ d=0 (В); Е 1=60 В; Е 2=40 В; R 1=10 Ом; R 2=10 Ом; R 3=10 Ом; R 01= R 02=3 Ом.
Вариант 7
Дано: φ a=0 (В); Е 1=60 В; Е 2=30 В; R 1=5 Ом; R 2=6 Ом; R 3=8 Ом; R 01=0; R 02=4 Ом.
Вариант 8
Дано: φ a=0 (В); Е 1=10 В; Е 2=20 В; R 1=5 Ом; R 2=6 Ом; R 3=4 Ом; R 01=0; R 02=2Ом.
Вариант 9
Дано: φ a=0 (В); Е 1=50 В; Е 2=10 В; R 1=2 Ом; R 2=4 Ом; R 3=6 Ом; R 01= R 02=4 Ом.
Вариант 10
Дано: φ d=0 (В); Е 1=40 В; Е 2=20 В; R 1=30 Ом; R 2=20 Ом; R 3=10 Ом; R 01= R 02=6 Ом.
