Problema cu circuit electric cu curent continuu

[Adi]

Atunci o sa incerc sa fac un articol cu ea pe siteul stiinta azi, mai ales ca avem deja ecuatiile in latex ale lui Mihnea. Asta e o formula de baza, macar la probleme rezolvate model ar trebui sa fie in manual.

[mircea_p]

Crede-ma am rasfoit tot manualul si chiar nu este.Nu-mi era greu sa o iau de acolo daca era.Oricum multumesc foarte mult ca m-ai ajutat!

Bine, daca nu e, nu e. La ce clasa e problema?

[Silvik]

Am si eu dificultati in rezolvarea unor probleme si va cer din nou ajutorul,daca se poate.
1.Doua rezistoare conectate in serie la o retea cu tensiunea U=12V,consuma puterea P1=14,4W.Conectate in paralel la aceeasi tensiune,rezistoarele consuma puterea P2=60W.Calculeaza valorile rezistentelor R1 si R2.
Am incercat in felul urmator:
P1=U^2/Rs (rezistoarele fiind conectate in serie)
P2=U^2/Rp (rezistoarele fiind in paralel) de unde am scos Rs si Rp si am incercat sa aflu R1 si R2.
2.Doi consumatori cu parametrii normai P1=1000W si U1=10V,respectiv P2=500W si U2=110V.Calculeaza valorile posibile ale rezistentei unui rezistor,care conectat in circuit,permite functionarea normala a ambilor consumatori alimentati la tensiunea electrica U0=220V.Care dintre montaje consuma o putere mai mica?
La aceasta chiar nu stiu de la ce sa incep.

[Mihnea Maftei]

[...] si am incercat sa aflu R1 si R2.

Ai reusit? Nu e greu.

2.Doi consumatori cu parametrii normai P1=1000W si U1=10V,respectiv P2=500W si U2=110V.Calculeaza valorile posibile ale rezistentei unui rezistor,care conectat in circuit,permite functionarea normala a ambilor consumatori alimentati la tensiunea electrica U0=220V.Care dintre montaje consuma o putere mai mica?
La aceasta chiar nu stiu de la ce sa incep.

Stiind P1 si U1 afli pe R1. Stiind P2 si U2 afli pe R2.
Ce inseamna ca un rezistor sa functioneze normal? Inseamna ca tensiunea asupra sa sa fie cea nominala si puterea disipata de el sa fie cea nominala. Puterea si tensiunea pe rezistor sunt direct legate una de alta, asa ca daca te asiguri ca tensiunea asupra rezistorului e cea nominala, atunci si puterea disipata de el va fi cea nominala si invers.

In cate moduri poti adauga al treilea rezistor? (Il notez cu "R".)
1. Poti pune R, R1 si R2 in serie.
2. Poti pune R in serie cu o grupare paralel R1 si R2.
3. Poti pune R1 in serie cu o grupare paralel R si R2.
4. Poti pune R2 in serie cu o grupare paralel R si R1.
5. Poti pune R, R1 si R2 in paralel.

Cazul 1.: Poti sa calculezi R astfel incat sa obtii un curent care va asigura o tensiune nominala pe R1. Vei vedea ca acel curent nu determina o tensiune nominala pe R2, deci cazul asta nu e bun.

Cazul 2.: E suficient sa observi ca tensiunea asupra lui R1 e egala cu cea asupra lui R2, deci sigur unul dintre ei nu va fi la tensiune nominala.

Cazul 3.: Poti calcula R astfel incat R1 sa fie la tensiune nominala si sa verifici daca R2 e la tensiune nominala.

Cazul 4: La fel ca la 3.

Cazul 5. nu e o solutie la problema ta pentru ca atunci, tensiunea asupra fiecaruia dintre cei trei rezistori va fi 220 V, adica nu tensiunea nominala nici pentr u R1, nici pentru R2.

Aici problema isi arata partea intunecata, pentru ca, desi am scris analiza de mai sus, observ, fara sa fac toate acele calcule, ca nu are nicio solutie.

Am inteles problema prost (de fapt, cine a scris-o nu a scris-o clar). Problema se refera la folosirea lui R si R1 (fara R2) si - a doua situatie - folosirea lui R si R2 (fara R1). Acum vei putea calcula usor valorile lui R pentru fiecare dintre cele doua situatii. Puterea cea mai scazuta (vei putea calcula usor) e cand se folosesc R si R2 (se observa destul de usor si fara calcule).

[Silvik]

Am reusit sa le rezolv.Multumesc!

[Silvik]

Va mai deranjez inca o data cu o problema,daca ma puteti ajuta.
Daca se conecteaza un rezistor la un generator cu t.e.m E,randamentul transferului de putere η1=0,75.Conectand acelasi rezistor la un generator cu t.e.m E,randamentul transferului de putere η2=0,6.Care va fi randamentul, daca se conecteaza cele doua surse in serie cu acelasi rezistor?
                   η=R/R+r si R nu este egal cu r?astfel incat  η=50%?Va rog sa-mi dati o sugestie.

[b12mihai]

Daca se conecteaza un rezistor la un generator cu t.e.m E,randamentul transferului de putere η1=0,75.Conectand acelasi rezistor la un generator cu t.e.m E,randamentul transferului de putere η2=0,6

Mi se pare foarte tare! Conectezi un rezistor la o t.e.m. E si ai un randament si pe urma conectezi acelasi rezistor tot la t.e.m. E si ai alt randament ? Ori am citit eu gresit, ori e vorba despre tensiuni electromotoare diferite...

Oricum ar fi eu iti zic ca trebuie sa stii clar ce e acela un randament al unui cirucit si legile lui Kirchoff. Iti zic asta pentru ca eu cred ca in problema avem de aface cu E1 si E2 , E1 diferit de E2. Generatoarele sunt ideale sau reale?

[Mihnea Maftei]

Cat e η₁ in functie de E, r₁ si R?
Cat e η₂ in functie de E, r₂ si R?
Cat e η₃ in functie de E, r₁, r₂ si R? (Am notat cu η₃ randamentul in cel de-al treilea caz, cand se folosesc ambele surse.)
Daca gasesti cele trei relatii cerute de mine, poti sa rezolvi problema.

                   η=R/R+r si R nu este egal cu r?astfel incat  η=50%?

De ce crezi ca ar trebui ca R sa fie egal cu r sau ca η₃ sa fie 50%?

[mircea_p]

Mi se pare foarte tare! Conectezi un rezistor la o t.e.m. E si ai un randament si pe urma conectezi acelasi rezistor tot la t.e.m. E si ai alt randament ? Ori am citit eu gresit, ori e vorba despre tensiuni electromotoare diferite...

Oricum ar fi eu iti zic ca trebuie sa stii clar ce e acela un randament al unui cirucit si legile lui Kirchoff. Iti zic asta pentru ca eu cred ca in problema avem de aface cu E1 si E2 , E1 diferit de E2. Generatoarele sunt ideale sau reale?

Nu este imposibil, daca cele doua surse au rezistente interne diferite.
Totusi textul problemei nu este foarte clar. Probabil ca e un rezumat al textului original.

[Silvik]

Am scris  η1=R/R+r1  η2=R/R+r2 si η3=R/rs  (rs=r1+r2) de unde am aflat pe R,r2 si r1 dupa care le am inlocuit si mi-a dat η3=0,5 adica 50%.

[mircea_p]

Am scris  η1=R/R+r1  η2=R/R+r2 si η3=R/rs  (rs=r1+r2) de unde am aflat pe R,r2 si r1 dupa care le am inlocuit si mi-a dat η3=0,5 adica 50%.

Vezi ca ai uitat un R in formula albastra.
Cred ca l-ai scris corect cand ai rezolvat dar ai copiat gresit aici.

[Silvik]

Da.Din neatentie.Oricum multimesc pt. sugestii!

[b12mihai]

Nu este imposibil, daca cele doua surse au rezistente interne diferite.
Totusi textul problemei nu este foarte clar. Probabil ca e un rezumat al textului original.

Sunt de acord, uite, tu si cu Mihnea v-ati gandit ca e vorba de rezistente interne diferite, eu m-am gandit ca e vorba de doua t.e.m. diferite, probabil gandindu-ma ca @Silvik a uitat sa puna indicii (sau sa puna E si E', ceva).

Tu esti de acord ca elevii cand posteaza aici pe forum intrebari sa faca rezumat la ele, sau sa le dea asa cum sunt? Eu, unul, as zice sa dea textul original, pentru ca, de obicei, nu sunt gresite sau neclare. Cand rezolvi o problema, clarifici intai care e ipoteza, concluzia la care trebuie sa ajungi si metoda de rezolvare...Eu asa stiu...

P.S.: Scuzati offtopicul.

[mircea_p]

Eu sant de acord cu textul original.
Un rezumat este OK daca cel care il face intelege foarte bine problema si isi da seama ce este esential si ce nu este. Dar daca asa sta cazul, probabil ca stie sa o rezolve si e putin probabil sa o posteze pe forumuri, oricum nu la sectiunea de "ajutor".
Daca cel in cauza nu intelege prea bine ce se intampla in problema, e foarte posibil ca rezumatul sa fie incomplet.

[Silvik]

Eu am scris problema asa cum a fost data in manual .Cand am discutat-o la clasa ni s-a spus ca este scrisa gresit t.e.m nefiind aceeasi .