Áramforrások modellezésével kapcsolatos számítási feladat!?

Az Ohm törvényt kell használni, és egyenleteket felírni.

1. kérdés:

Az 1. áramkörben a 3 Ohmos ellenálláson 5V esik, ezért az áramerősség az áramkörben:

I1=5V/3ohm.

Ugyanígy a 2. áramkörben az áramerősség:

I2=7V/6ohm.

Továbbá a sorba kötött ellenállások összeadódnak, ezért az 1. esetben az eredő ellenállás 3+Rb.

A feszültségforrás (az "áramforrás" kifejezés itt nem helyes, de lényegtelen) teljes feszültsége az eredő ellenállásra jut, ezért

I1 = U0/(3+Rb)

Ez ugyanaz az I1, mint fent, mert egy hurokban mindenhol ugyanannyi az áramerősség, ha nincs elágazás. (mint egy zárt csővezetékhurokban a cső keresztmetszetén átfolyó víz mennyisége másodpercenként)

A 2. esetben ugyanígy:

I2 = U0/(6+Rb)

A fentiek szerint 2 egyenlet van és 2 ismeretlen:

1. 5/3 = U0/(3+Rb) -> U0 = 5/3*(3+Rb)

2. 7/6 = U0/(6+Rb)

Az elsőből kifejezzük U0-t és behelyettesítjük a 2.-ba:

7/6 = 5/3*(3+Rb)/(6+Rb)

Ebből aztán Rb = 4 Ohm, ez a belső ellenállás.

Ezt visszahelyettesítjük 1.-be, így U0 = 35/3 V = 11.667V, ez az üresjárati feszültség.

A 2. kérdésre:

Ekkor az első rajzon a 3Ohm helyett 10 lesz, az áramerősségre vonatkozó egyenlet pedig:

I = U0/(10+Rb)

Ez az áram folyik a 10Ohmos ellenálláson, tehát az ellenállásra jutó feszültség (ami a kapocsfeszültség):

U = I*R = U0/(10+Rb)*10, behelyettesítve U=25/3=8.333V

Ha tanultad az ellenállásosztót (gondolom még nem), akkor valamivel egyszerűbb:

Akkor ezt a két egyenletet lehet felírni rögtön:

U0*3/(3+Rb) = 5

U0*6/(6+Rb) = 7

Ezekből szintén kijön, hogy Rb=4ohm és U0=35/3V.

Valamint a 2.kérdésre:

U0*10/(10+Rb) = U,

ebbe U0-t és Rb-t helyettesítve szintén U=8.333V