Определить токи во всех ветвях цепи на основании непосредственного использования законов Ома и Кирхгофа. -

Определить токи во всех ветвях цепи на основании непосредственного использования законов Ома и Кирхгофа.
- (Решение → 35026)

Определить токи во всех ветвях цепи на основании непосредственного использования законов Ома и Кирхгофа. - Составить баланс мощностей. Дано: E1=12 В; E2=10 В; E3=1,5 В; R1=4,3 кОм; R2=8,2 кОм; R3=16 кОм; R4=3 кОм; R5=12 кОм. Расчетная схема приведена на рис. 1. Рис. 1. Исходная схема



Определить токи во всех ветвях цепи на основании непосредственного использования законов Ома и Кирхгофа.
- (Решение → 35026)

В рассматриваемой схеме число ветвей с неизвестными токами Nb=5, число узлов Ny=3 и количество главных контуров равно n=Nb-Ny-1=5-3-1=3 (рис. 2).
Рис. 2. Выбор главных контуров
Для определения пяти неизвестных токов необходимо составить по законам Кирхгофа систему из пяти уравнений. По первому закону Кирхгофа следует составить Ny-1=2 уравнения. По второму закону Кирхгофа следует составить n=3 уравнения. Составляем систему уравнений по законам Кирхгофа:
I1-I2-I4=0a-I3+I4-I5=0bR1I1+R4I4+R5I5=E11R2I2-R3I3-R4I4=E2-E32R3I3-R5I5=E33
Выразим токи I1 и I3 из уравнений, составленных по 1-му закону Кирхгофа и подставим в уравнения, составленные по 2-му закону Кирхгофа:
I1=I2+I4
I3=I4-I5
R1I2+I4+R4I4+R5I5=E1R2I2-R3I4-I5-R4I4=E2-E3R3I4-I5-R5I5=E3
R1I2+R1I4+R4I4+R5I5=E1R2I2-R3I4+R3I5-R4I4=E2-E3R3I4-R3I5-R5I5=E3
R1I2+R1+R4I4+R5I5=E1R2I2-R3+R4I4+R3I5=E2-E3R3I4-R3+R5I5=E3
Подставляем исходные данные и упрощаем систему:
4300I2+4300+3000I4+12000I5=128200I2-16000+3000I4+16000I5=10-1,516000I4-16000+12000I5=1,5
4300I2+7300I4+12000I5=128200I2-19000I4+16000I5=8,516000I4-28000I5=1,5
Сократим левую и правую часть уравнений на 103:
4,3I2+7,3I4+12I5=0,0128,2I2-19I4+16I5=0,008516I4-28I5=0,0015
Решаем полученную систему методом Крамера