В соответствии со своим вариантом выбрать схему цепи. 2.Параметры элементов цепи и напряжение питания цепи

В соответствии со своим вариантом выбрать схему цепи. 2.Параметры элементов цепи и напряжение питания цепи выбрать в соответствии со своим вариантом из таблицы 1. 3.Определить силу тока в каждой ветви. 4.Определить энергию, расходуемую цепью за 8 часов работы. 5.Проверить правильность найденных токов одним из способов: составлением баланса мощности цепи, проверкой законов Кирхгофа для узлов и контуров цепи. 6.Произвести, обрыв одной из ветвей цепи и объяснить изменения в работе цепи. 7.Произвести короткое замыкание одной из ветвей цепи и объяснить изменения в работе цепи. Таблица 1 - Параметры элементов цепей Вариант № R1, Ом R2, Ом R3, Ом R4, Ом R5, Ом Uвх,В Схема № 4 0,8 23 14 7 10 50 10 Рис.1.1. Расчетная схема

Обозначим на схеме узлы и токи в ветвях. Параллельно соединенные сопротивления R2 и R3 заменим общим эквивалентным сопротивлением
R23=R2∙R3R2+R3=23∙1423+14=8,703 Ом
После такого упрощения схема примет вид на рис.1.2:
Рис.1.2. Схема после первого упрощения
Последовательно соединенные R23, R4 можно заменить общим сопротивлением R234. В этом случае получим схему на рис.1.3:
Рис.1.3. Схема после второго упрощения
Здесь R234=R23+R4=8,703+7=15,703 Ом
Теперь можно заменить параллельно соединенные R234, R5 общим сопротивлением
R2345=R234∙R5R234+R5=15,703∙1015,703+10=6,109 Ом
После такого упрощения схема показана на рис.1.4:
Рис.1.4

. Схема после третьего упрощения
В этом случае общее сопротивление всей цепи из последовательно соединенных сопротивлений R1, R2345 будет равно
Rобщ=R1+R2345=0,8+6,109=6,909 Ом
Ток на входе цепи
I1=UвхRобщ=506,909=7,237 А
Определяем по рис.1.4 напряжение на участке между узлами а и с:
Uac=I1∙R2345=7,237∙6,109=44,211 B
Тогда по рис.1.3 находим следующие токи:
I4=UacR234=44,21115,703=2,815 А
I5=UacR5=44,21110=4,421 А
Определяем по рис.1. напряжение на участке между узлами а и b:
Uab=I4∙R23=2,815·8,703=24,499 B
Тогда оставшиеся токи равны
I2=UabR2=24,49923=1,065 А
I3=UabR3=24,49914=1,750 А
Энергия, потребляемая за 8 часов работы:
W=UвхI1t=50∙7,237∙8=2894,8 Вт·ч≈2,895 кВт·ч
Для проверки правильности найденных токов составим баланс мощностей:
мощность источника равна
Pист=UвхI1=50∙7,237=361,85 Вт
суммарная мощность потребителей
Pпотр=I12R1+I22R2+I32R3+I42R4+I52R5=7,2372∙0,8+1,0652∙23+1,7502∙14+2,8152∙7+4,4212∙10=361,783 Вт
Pист≈Pпотр
С незначительной погрешностью от округлений промежуточных вычислений баланс выполняется.
Произведем обрыв ветви с сопротивлением R1