В электрической схеме рассчитать токи в ветвях с помощью законов Кирхгофа или методом контурных

В электрической схеме рассчитать токи в ветвях с помощью законов Кирхгофа или методом контурных токов; рассчитать ток в ветви с резистором R3 методом эквивалентного генератора. Сравнить результаты расчетов. Составить уравнение баланса мощностей. E1 = (20…30) В; Е2= (5…10) В.

E1 = 15 В
Е2= -8 В
Рассчитаем токи в ветвях с помощью законов Кирхгофа
Узел а: I1=I2+I3
1 контур: Е1+Е2=I1∙R1+I2∙R2
2 контур: -Е2=I3∙R3-I2∙R2
После решения системы уравнений получим:
I1=0,189 (A)
I2=0,033 (A)
I3=0,156 (A)
Проверим уравнение баланса мощностей:
- сумма мощностей источников
РИСТ=Е1∙I1+Е2∙I2=15*0,189+(-8)*0,033=2,57 (Вт)
- сумма мощностей потребителей
РПОТР=R1∙I12+R2∙I22+R3∙I32=
=30∙0,1892+40∙0,0332+60∙0,1562=2,57 (Вт)
Баланс мощностей выполняется.
Рассчитаем ток в ветви с резистором R3 методом эквивалентного генератора
I=Е1+Е2R1+R2=15-830+40=0,1 (A)
Uxx=Е1-I·R1=15-0,1*30=12 (B)
Определим эквивалентное сопротивление цепи по отношению к исследуемой ветви
RЭ=R1∙R2R1+R2=30*4030+40=17,14 (Ом)
ток в ветви с резистором R3
I3=UxxRЭ+R3=1217,14 +60=0,156 (A)
Результаты совпали.
Экспериментальная часть
Установить величины сопротивлений резисторов R2 = 40 Ом и R3 = 60 Ом, используя регулируемые резисторы 220 Ом и источник постоянного напряжения БП-5.
Собрать цепь
Установить заданные значения ЭДС источников

. Измерить токи в ветвях и напряжения на резисторах.
Данные измерений занести в табл. 2.1.
Таблица 2.1
Измерено Вычислено
E1 E2 I1 I2 I3 UR1 UR2 UR3 I1 I2 I3
15 -8 0.190 0,040 -0.150 5.5 1.3 -9.8 0,189 0,033 0,156
Провести опыты холостого хода и короткого замыкания для ветви с R3. Данные измерений занести в табл