Oblicz: U1,U2,U3 J,J1,J2 R3 oraz bilans cieplny. Rysunek oraz dane w załączniku

Oblicz: U1,U2,U3 J,J1,J2 R3 oraz bilans cieplny. Rysunek oraz dane w załączniku
Odpowiedź

[latex]Dane:\ R_1=5Omega\ R_2=R_3=10Omega\ U_z=20V[/latex] Na początku obliczamy rezystancję zastępczą układu: [latex]R_z=R_1+frac{R_2R_3}{R_2+R_3}\\ R_z=5+frac{10cdot10}{10+10}\\ R_z=5+frac{100}{20}\\ R_z=10Omega[/latex] Znając rezystancję zastępczą, możemy przystąpić do obliczenia prądu I, będącym prądem wypływającym ze źródła napięcia: [latex]I=frac{U_z}{R_z}\\ I=frac{20}{10}\\ I=2A[/latex] Następnie należy obliczyć spadek napięcia na rezystorze R₁ : [latex]I=frac{U}{R}Rightarrow U=IR\\ U_1=IR_1\\ U_1=2cdot 5\\ U_1=10V[/latex] Zając spadek napięcia na rezystorze R₁, możemy obliczyć napięcie na zaciskach pozostałych dwóch rezystorów korzystając z II prawa Kirchhoffa: [latex]egin{cases}U_z-U_1-U_2=0\ U_z-U_1-U_3=0\ U_2-U_3=0end{cases}Rightarrow U_2=U_3=U_z-U_1\\\ U_2=U_3=20-10\\U_2=U_3=10V[/latex] Znając napięcia na zaciskach R₂ i R₃ oraz ich wartości, możemy obliczyć prądy płynące przez te rezystancje. Skoro zarówno napięcia jak i wartości oporów są sobie równe, to również prądy I₁ i I₂ będą równe co do swojej wartości: [latex]I_1=I_2=frac{U_2}{R_2}=frac{U_3}{R_3}\\ I_1=I_2=frac{10}{10}\\ I_1=I_2=1A[/latex] Na koniec pozostało nam równanie bilansu cieplnego tj. równanie wszystkich procesów termodynamicznych w naszym układzie. Ponieważ jednak mamy do czynienia z układem idealnym na który wpływ czasu nie ma znaczenia, możemy się tutaj posłużyć równaniem statycznym opierającym się na mocy: [latex]P_{in}=P_{out}\\P=UI\\ U_zI=U_1I+U_2I_2+U_3I_3[/latex] Pozdrawiam, Adam

Dodaj swoją odpowiedź