schoolФизика
verifiedРешено AI
Решение задачи методом контурных токов для контура BCFG
help_outlineУсловие задачи

lightbulbКраткий ответ
Решение задачи по методу контурных токов для контура BCFG основано на втором законе Кирхгофа. Учитывается собственное сопротивление контура и влияние соседних контуров.
Подробное решение
Для решения задачи по методу контурных токов для контура BCFG составим уравнение согласно второму закону Кирхгофа.
1. Определим собственное сопротивление контура \( 22 \). В этот контур входят резисторы \( R_2 \), \( R_5 \) и \( R_3 \). Сумма падений напряжения от собственного контурного тока \( I_{22} \) будет равна:
\[ I_{22} \cdot (R_2 + R_5 + R_3) \]
Однако, глядя на варианты ответов, в формулах используется \( R_3 \) или это опечатка в индексах на схеме/в ответах. В контуре BCFG физически находятся ветви с \( R_2 \), \( R_5 \) и нижняя ветвь с \( R_3 \). В вариантах ответов фигурирует \( I_{22}(R_3 + R_2 + R_5) \).
2. Учтем влияние соседних контуров:
- Смежная ветвь с контуром \( 11 \) — это ветвь BG с резистором \( R_2 \). Ток \( I_{11} \) направлен по часовой стрелке, то есть в ветви BG он идет вниз. Ток \( I_{22} \) в этой же ветви также идет вниз. Так как направления совпадают, падение напряжения от соседнего тока берется со знаком плюс: \( +I_{11} R_2 \).
- Смежная ветвь с контуром \( 33 \) — это ветвь CF с резистором \( R_5 \). Ток \( I_{22} \) в ней идет вниз, а ток \( I_{33} \) направлен по часовой стрелке, значит в ветви CF он идет вверх. Направления противоположны, поэтому падение напряжения берется со знаком минус: \( -I_{33} R_5 \).
3. Определим алгебраическую сумму ЭДС в контуре (обходим по часовой стрелке, как направлен \( I_{22} \)):
- Источник \( E_2 \): обходим от плюса к минусу (против стрелки ЭДС), значит \( -E_2 \).
- Источник \( E_3 \): обходим от плюса к минусу (против стрелки ЭДС), значит \( -E_3 \).
Итоговая сумма ЭДС: \( -E_3 - E_2 \).
4. Составим полное уравнение:
\[ I_{22}(R_3 + R_2 + R_5) + I_{11} R_2 - I_{33} R_5 = -E_3 - E_2 \]
Сравним с вариантами ответов:
- Вариант a: \( I_{22}(R_3+R_2+R_5) - I_{11}R_2 - I_{33}R_5 = -E_3 - E_2 \) (не подходит знак перед \( I_{11} \))
- Вариант b: \( I_{22}(R_3+R_2+R_5) - I_{11}R_2 - I_{33}R_5 = E_3 + E_2 \)
- Вариант c: \( I_{22}(R_3+R_2+R_5) + I_{11}R_2 + I_{33}R_5 = E_3 + E_2 \)
- Вариант d: \( I_{22}(R_3+R_2+R_5) + I_{11}R_2 - I_{33}R_5 = -E_3 - E_2 \)
Правильный ответ: d.
Ответ: d. \( I_{22}(R_3+R_2+R_5) + I_{11}R_2 - I_{33}R_5 = -E_3 - E_2 \)