Расчет цепей методом узловых потенциалов.

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 5Следующая ⇒

_161.В цепи, показанной на рис. 1, дано: R₁₂ = 4 Ом, R₂₄ = 1 Ом, R₁₃ = 2 Ом, R₃₄ = 3 Ом, R₂₃ = 2 Ом, U₁₄ = 15 В. Вычислить все токи этой цепи.

Ответ: I₁₂ = 2,7 А, I₂₄ = 4,2 А, I₁₃ = 3,9 А, I₃₂ = 1,5 А, I₃₄ = 2,4 А.

_162.Вычислить сопротивление цепи, показанной на рис. 1.

Ответ: 2,27 Ом.

_163.Пусть в цепи, изображенной на рис. 1, сопротивление участка 2-3 равно нулю. Какой ток протекает по этому участку?

Ответ: 3 А.

_164.В цепи, изображенной на рис. 1, дано: R₁₂ = 4 Ом, R₂₄ = 1 Ом, R₁₃ = 2 Ом. Каким должно быть сопротивление R₃₄, чтобы на участке 2-3 не было тока?

Ответ: 0,5 Ом.

_165. В цепи, показанной на рис. 2, дано: e₁ = 2 В, r₁ = 1 Ом, e₂ = 1 В, r₂ = 1 Ом, R = 0,5 Ом. Вычислить все токи этой цепи.

Ответ: I₁ = 1,25 А, I₂ = 0,25 А, I = 1,5 А.

_166. На рисунке показан источник ЭДС, полученный, посредством параллельного соединения двух элементов с e₁ = 1 В, r₁ = 2 Ом, e₂ = 3 В, r₂ = 6 Ом. Найти ЭДС и внутреннее сопротивление этого источника.

Ответ: 1,5 В, 1,5 Ом.

Конденсатор в цепи постоянного тока.

167. Какова должна быть ЭДС источника, чтобы напряженность электрического поля в конденсаторе была 2250 В/м? Расстояние между пластинами равно 2 мм. Известны сопротивления: r = 0,5 Ом, R = 4,5 Ом.

Ответ: 5 В.

168. В цепь, питаемую элементом с внутренним сопротивлением 3 Ом, входят два резистора сопротивлениями R₁ = R₂ = 28 Ом, соединенные параллельно, и резистор R₃ = 40 Ом. Параллельно резистору R₃ подключен конденсатор емкостью 5 мкФ, заряд которого 4,2×10^-6 Кл. Определить ЭДС элемента.

Ответ: 1,2 В.

169. Какое напряжение будет на об-кладках конденсатора, присоединенного к источнику тока с ЭДС 3,6 В? Какой заряд будет при этом на обкладках конденсатора, если его емкость 2 мкФ?

Ответ: 2,1 В, 4,2×10^-6 Кл.

170. Определить заряд на конденсаторе, если R_i = 20 Ом, e = 500 В, r = 10 Ом, С = 10 мкФ.

Ответ: 1,4×10^-3 Кл.

171. Определить ЭДС источника, если заряд конденсатора 1,08 мкКл. Сопротивления резисторов: R₁ = 90 Ом, R₂ = 30 Ом, R₃ = 60 Ом, R₄ = 40 Ом. Внутреннее сопротивление источника 10 Ом. Емкость конденсатора 5 мкФ.

Ответ: 222 В.

172. Два конденсатора емкостями С₁ = 1 мкФ и С₂ = 2 мкФ подключены к источнику тока. Сопротивления резисторов: R₁ = 300 Ом, R₂ = R₃ = 100 Ом. При разомкнутом ключе К конденсатор С₂ имеет заряд 4×10^-6 Кл. Какой заряд установится на конденсаторе С₁, если ключ К замкнуть? Внутренним сопротивлением источника пренебречь.

Ответ: 7,5×10^-6 Кл.

173. Электрическая цепь состоит из источника с ЭДС 12 В и внутренним сопротивлением 1 Ом, двух сопротивлений R₁ = 3 Ом и R₂ = 6 Ом, и двух конденсаторов С₁ = 1 мкФ и С₂ = 2 мкФ. Определить разность потенциалов между точками а и в, а также заряд, накопленный каждым конденсатором.

Ответ: Dj = 3,6 В, q₁ =q₂ = 7,2×10^-6 Кл.

Электроизмерительные приборы.

174. Вольтметр, соединенный последовательно с сопротивлением R₁ = 10 кОм, при включении в сеть с напряжением 220 В показывает напряжение 70 В, а соединенный последовательно с сопротивлением R₂, показывает напряжение 20 В. Найти сопротивление R₂.

Ответ: 46,5 кОм.

175. Амперметр сопротивлением 10 Ом рассчитан на силу тока 30 мА. Какие добавочные сопротивления надо взять, чтобы можно было измерять напряжение в четырех пределах: 3 В, 15 В, 75 В и 150 В?

Ответ: 90 Ом, 490 Ом, 2490 Ом, 4990 Ом.

176. Параллельно амперметру, имеющему сопротивление 0,02 Ом, включен медный проводник длиной 20 см и сечением 3,4 мм². Определить силу тока в цепи, если амперметр показывает 0,3 А.

Ответ: 6,3 А.

177. Для измерения напряжения на участке электрической цепи включены последовательно два вольтметра. Первый вольтметр с сопротивлением R₁ = 5000 Ом дал показание 20 В, а второй – 80 В. Определить сопротивление второго вольтметра.

Ответ: 20 кОм.

178. Определить показания вольтметров, подключенных к потенциометру сопротивлением 100 Ом. Напряжение 60 В. Ползунок потенциометра находится посередине. Сопротивления вольтметров r₁ = 60 Ом, r₂ = 40 Ом.

Ответ: 33 В, 27 В.

179. Вольтметр, включенный последовательно с сопротивлением R₁ = 70 Ом, показывает напряжение 100 В при напряжении в цепи 240 В. Что покажет вольтметр, если его включить последовательно с сопротивлением R₂ = 35 кОм в ту же сеть?

Ответ: 0,34 В.

180. В цепи, изображенной на рисунке, амперметр показывает ток 0,04 А, а вольтметр – напряжение 20 В. Определить сопротивление вольтметра, если R₁ = 1000 Ом.

Ответ: 1 кОм.

181. Определить сопротивление R₁, если амперметр показывает ток 5 А, а вольтметр – напряжение 100 В. Сопротивление вольтметра 2500 Ом.

Ответ: 20,16 Ом.

182. Определить сопротивление нити накала лампочки по показаниям вольтметра (50 В) и амперметра (0,5 А). Сопротивление вольтметра 40 кОм.

Ответ: 100 Ом.

183. Вольтметр со шкалой 0 - 120 В имеет сопротивление 12 кОм. Какое сопротивление и каким образом нужно подключить к нему, чтобы измерять напряжение до 240 В?

Ответ: R_доб = 12 кОм.

184. Если вольтметр подключить параллельно сопротивлению R₁, то он покажет 6 В, если параллельно R₂, то он покажет 4 В, а если он подключен к точкам А и В, то он покажет 12 В. Каковы в действительности напряжения на сопротивлениях R₁ и R₂? Внутренним сопротивлением источника пренебречь.

Ответ: 7,2 В, 4,8 В.

185. Два вольтметра, подключенные последовательно к ненагруженной батарее, показывают соответственно U₁ = 5 В и U₂ = 15 В. Если подключить только первый вольтметр, то он покажет 19 В. Определить ЭДС батареи.

Ответ: 20,4 В.

186. К гальванометру, сопротивление которого 290 Ом, присоединили шунт, понижающий чувствительность гальванометра в 10 раз. Какое сопротивление надо включить последовательно с шунтированным гальванометром, чтобы общее сопротивление осталось неизменным?

Ответ: 261 Ом.

187. Амперметр, накоротко присоединенный к гальваническому элементу с ЭДС 1,6 В и внутренним сопротивлением 0,2 Ом, показывает ток 4 А. Каково будет показание амперметра, зашунтированного сопротивлением 0,1 Ом?

Ответ: 2 А.

188. Цена деления микроамперметра 10 мкА, а шкала состоит из 100 делений, внутреннее сопротивление 100 Ом. Как из этого прибора сделать амперметр, позволяющий измерять силу тока до 1 А?

Ответ: зашунтировать, R_ш = 0,1 Ом.

189. Если к амперметру, рассчитанному на максимальную силу тока 2 А, присоединить шунт сопротивлением 0,5 Ом, то цена деления амперметра возрастет в 10 раз. Определить, какое добавочное сопротивление надо присоединить к тому же амперметру, чтобы его можно было использовать, как вольтметр, измеряющий напряжение до 220 В?

Ответ: 105,5 Ом.

190. Имеется прибор с ценой деления 1 мкА. Шкала прибора имеет 100 делений. Внутреннее сопротивление 1 кОм. Как из этого прибора сделать вольтметр для измерения напряжения до 100 В или амперметр для измерения тока до 1 А?

Ответ: R_доб = 10⁶ Ом, R_ш = 0,1 Ом.

Расчет цепей с помощью правил Кирхгофа.

191. Два источника тока ( = 14 В, r₁ = 2 Ом, = 6 В, r₂ = 4 Ом) и резистор сопротивлением R = 10 Ом соединены так, как показано на рисунке. Определить силы токов в резисторе и источниках.

Ответ: I₁ = 2 А, I₂ = 1 А, I = 1 А.

192. Определить токи, текущие через сопротивления. = 1 В, = 2 В, = 3 В, R₁ = 1 Ом, R₂ = 2 Ом, R₃ = 3 Ом. Сопротивлением источников пренебречь.

Ответ: I₁ = 5/11 А, I₂ = 14/11 А, I₃ = 9/11 А.

193. Вычислить все токи в указанной цепи. = 5 В, r₁ = 1 Ом, = 3 В, r₂ = 2 Ом, R₁ = 12 Ом, R₂ = 8 Ом, R = 10 Ом.

Ответ: I₁ = 0,36 А, I₂ = 0,33 А, I = 0,03 А.

194. Найти токи, текущие через резисторы, если = 1 В, = 3 В, = 5 В, R₁ = 2 Ом, R₂ = 4 Ом, R₃ = 2 Ом.

Ответ: I₁ = 0,4 А, I₂ = 1,2 А, I₃ = 1,6 А.

195. Найти все токи в цепи, если = 6 В, = 3 В, = 5 В, R₁ = 4 Ом, R₂ = 2 Ом, R₃ = 5 Ом, R₄ = 8 Ом, r₁ = r₂ = r₃ = 1 Ом.

Ответ: I₁ = 0,17 А, I₂ = 0,58 А, I₃ = 0,4 А.

196. Найти ток через перемычку ВС в схеме, представленной на рисунке. Считать, что сопротивления перемычки и источника пренебрежимо малы.

Ответ: I = /7r.

197. Источниками тока в электрической системе автомобиля являются аккумулятор А ( , r₁ = 0,15 Ом) и соединенный с ним параллельно генератор постоянного тока Г ( , r₂ = 0,05 Ом). Найти зависимость силы тока I_А, протекающего через аккумулятор, от силы тока I_Н, потребляемого нагрузкой – резистором сопротивлением R. Нарисовать график зависимости I_А(I_Н)_.

Ответ: I_A = 0,25×I_H – 10.

198. Два элемента соединены параллельно. Первый элемент имеет ЭДС и внутреннее сопротивление r₁ = 0,6 Ом, второй – и r₂ = 0,4 Ом. Определить напряжение на зажимах батареи.

Ответ: 1,7 В.

199. Два аккумулятора, ЭДС которых = 57 В и = 32 В, соединены так, как указано на рисунке. Чему равна разность потенциалов между точками аи в, если отношение внутренних сопротивлений аккумуляторов r₂/r₁ = 1,5?

Ответ: 47 В.

200. Две батареи ( = 12 В, r₁ = 1 Ом, = 6 В, r₂ = 1,5 Ом) соединены, как показано на рисунке. Найти ток через перемычку ав. Сопротивление перемычки пренебрежимо мало.

Ответ: 8 А.

201. Найти напряжение между точками а и в указанной цепи.

Ответ: U_ав = 18 /11.

202. В схеме, изображенной на рисунке, = 5 В, = 10 В, = 20 В, R₁ = R₂ = R₃ = R₄. Определить разность потенциалов между точками А и В. Внутренними сопротивлениями источников пренебречь.

Ответ: 13 В.

203. В схеме, показанной на рисунке, резисторы имеют сопротивления: R₁ = 1 Ом, R₂ = 2 Ом. При разомкнутом ключе К через источник протекает ток силы I₁ = 5 А, а при замкнутом ключе К через источник протекает ток силы I₂ = 6 А. Найти внутреннее сопротивление r источника.

Ответ: 1 Ом.

204. Два элемента соединены по схеме, изображенной на рисунке, и имеют характеристики: = 6 В, = 1,5 В, r₁ = 0,6 Ом. При какой величине сопротивления R ток через второй элемент не идет?

Ответ: 0,2 Ом.

205. Каким должно быть сопротивление r₁, чтобы ток через резистор R₂ не шел? = 2 В, = 1,5 В, R = 2,5 Ом, R₁ = 9 Ом.

Ответ: 0,5 Ом.

206. Электрическая цепь, состоящая из резисторов R₁, R₂ и R₃, подключена к двум источникам тока с ЭДС и . При каком отношении ЭДС ток через резистор R₁ равен нулю? Внутренними сопротивлениями источников пренебречь.

Ответ:

Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 534; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 234 5 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!