Форум сайта alsak.ru

Задачи и вопросы по физике => Постоянный ток => Электродинамика => Полная цепь => : Антон Огурцевич 27 September 2014, 13:40

: Определить силу тока в резисторе и напряжение на зажимах второго источника тока
: Антон Огурцевич 27 September 2014, 13:40
Резистор сопротивлением 10 Ом подключен к двум параллельно соединённым источникам тока с ЭДС 5 В и 10 В и внутренними сопротивлениями 1 Ом и 2 Ом. Определить силу тока в резисторе и напряжение на зажимах второго источника тока.
: Re: Определить силу тока в резисторе и напряжение на зажимах второго источника тока
: Сергей 27 September 2014, 14:24
Решение: Покажем схему соединения (рис). Покажем направления токов стрелками. Для силы токов справедливо условие:
I = I1 + I2   (1).

Выбираем положительное направление обхода контура по часовой стрелке.  На основании второго правила Кирхгофа для замкнутого контура запишем формулы для напряжения на зажимах источников токов:
\[ {{\xi }_{1}}=R\cdot I+{{I}_{1}}\cdot {{r}_{1}}\ \ \ (2),\ {{\xi }_{2}}=R\cdot I+{{I}_{2}}\cdot {{r}_{2}}\ \ \ (3). \]
Выразим токи из уравнений (2) и (3) и подставим в (1):
\[ {{I}_{1}}=\frac{{{\xi }_{1}}-R\cdot I}{{{r}_{1}}},\ {{I}_{2}}=\frac{{{\xi }_{2}}-R\cdot I}{{{r}_{2}}},\ I=\frac{{{\xi }_{1}}-R\cdot I}{{{r}_{1}}}+\frac{{{\xi }_{2}}-R\cdot I}{{{r}_{2}}}\ \ \ (4) \]
решим уравнение (4) и найдем ток в резисторе:
\[ I=\frac{{{\xi }_{1}}\cdot {{r}_{2}}+{{\xi }_{2}}\cdot {{r}_{1}}}{{{r}_{2}}\cdot R+{{r}_{1}}\cdot R+{{r}_{1}}\cdot {{r}_{2}}}, \]
I = 0,625 А.
Найдем ток I2,
I2 = 1,875 А.
\[  {{U}_{2}}={{\xi }_{2}}-{{I}_{2}}\cdot {{r}_{2}}, \]
U2 = 6,25 В.
Ответ: 0,625 А, 6,25 В.