background image

 

1

Zadanie 
Dwa elementy R

a

  i R

b

  w połączeniu szeregowym reprezentowane są opornością zastępczą  

R’ = 9 

Ω , a w połączeniu równoległym R’’ = 2  Ω . Wyznaczyć wartości elementów R

a

  i R

b

Odp. R

a

 = 6

Ω  ,   R

b

 = 3

Ω . 

 
Zadanie 

Wyznaczyć oporność zastępczą dwójników pasywnych o 
elementach  R

1

 = 6 

Ω

,  R

2

 = 2 

Ω

,  

R

3

 = 3 

Ω

, R

4

 = 1

Ω

1.  przy otwartym wyłączniku  w 
2.  przy zamkniętym wyłączniku w. 
a. 

b. 

Odp.   R

a1

 = 6

Ω , R

a2

 = 1

Ω ;   R

b1

=

3

8 Ω , R

b2

 = 

3

8 Ω . 

 
 
Zadanie 
Wyznaczyć oporności zastępcze dwójników pasywnych: 
 
 
a. 

b. 

 

Odp. R

a

 = 2 

Ω ,   R

b

 = 

2

1

2

1

4

3

2

1

2

1

4

3

R

R

R

R

R

R

)

R

R

R

R

R

(

R

+

+

+

+

+

 

R

1

W

R

2

R

3

R

2

R

1

R

3

R

4

W

R =6

1

R =5

4

R =2

2

R =3

3

R =3

5

R

3

R

2

R

1

R

4

background image

 

2

c.                                                                             d.        

 
 
Odp. R

c

 = 4 

Ω ,( Ponieważ zachodzi równość R

1

 R

4

 = R

2

 R

3

 ,  w gałęzi z elementem R

5

 

natężenie prądu wynosi zero; stanowi ona przerwę).  R

d

 = 2 

Ω , ( po zastąpieniu 

„sześcioomowego” trójkąta równoważną gwiazdą, powstaje dwójnik z połączeniami 
szeregowo-równoległymi ). 

 

Zadanie 
W liniowym obwodzie elektrycznym dane są: E = 20 V,  U

V

 = 12 V,  I

A

 = 3 A. Należy; 

a.  obliczyć wskazania przyrządów po zwiększeniu napięcia źródłowego do wartości  
      E’ = 50 V 
b.  obliczyć wskazania przyrządów po zamknięciu wyłącznika, przy zachowanej wartości  

E =20 V. 

 

 
Odp. a. U

= 30 V, I

A

 = 7,5 A.  b. U

V

 = 20 V,  I

A

 =  5 A. 

 

R =3

1

R =3

2

R =5

5

R =5

4

R =5

3

R =4

1

R =1

5

R =6

2

R =6

4

R =6

3

R =4

6

V

A

W

R

1

R

2

R

4

R

3

R

5

E

background image

 

3

Zadanie 
Obliczyć prądy I

A

I

B

; napięcie U

1  

w podanych obwodach jeśli; R

1

 = 1 

Ω , R

2

 = 6 

Ω ,  

R

3

 = 3 

Ω , E

2

 = 18 V, E

3

 = 9 V,  J

3

 = 2 A. W obwodach b, c, d  wyznaczyć moce źródeł. 

a. 

b.

 

 

 
c. 

 

 

 

 

 

d. 

 
 
Odp. a.  I

A

 = 2A, I

B

 = 4 A,  U

1

 = 12 V. 

         b.  I

A

 = 0   , I

B

 = 6 A,  U

1

 = 18 V, P

E2

 = 0. 

         c.  I

A

 = 1 A, I

B

 = 5 A,  U

1

 = 24 V, P

E2

 = - 18 W, P

E3

 = - 45 W. 

         d.  I

A

 = 8 A, I

B

 = -2 A,  U

1

 = 66 V, P

E2

 = - 144 W, P

J3

 =  144 W. 

 
 
 
Zadanie 
W obwodzie o danych; E = 24 V, R

1

 = 2 

Ω , R

2

 = 2 

Ω , R

3

 = 6 

Ω , R

4

 = 4 

Ω , R

5

 = 3 

Ω ,   

obliczyć prąd w gałęzi  R

5

 ; 

a.  metodą transfiguracji  
b.  zastosować twierdzenie o źródle zastępczym 

 

Odp.  a. I

5

 = 2 A,  b. U

AB

 = 

7

72

V,  R

w

 = 

7

15 Ω , I

5

 =  2 A. 

 

R

1

R

2

R

3

U

1

I =6A

1

I

B

I

A

R

1

R

2

R

3

U

1

I =6A

1

I

B

I

A

E

2

R

1

R

2

R

3

U

1

I =6A

1

I

B

I

A

E

2

E

3

R

1

R

2

R

3

U

1

I =6A

1

I

B

I

A

E

2

J

3

E

R

1

R

4

R

5

R

2

R

3

I

5

background image

 

4

Zadanie 
W obwodzie o elementach; E = 24 V,  R

1

 = 6 

Ω , R

2

 = 6 

Ω  amperomierz wskazuje natężenie 

prądu I = 3 A. Wyznaczyć wskazania amperomierza  po odłączeniu gałęzi z elementem  R

2

Odp. I

A

 = 

3

8

 A. 

Zadanie 
W elemencie R

0

 , energia elektryczna rozprasza się z prędkością P

0

 = 32 W. Obliczyć 

oporność R

0

, jeśli źródło energii elektrycznej ma parametry; E = 24 V, R

W

 = 4

Ω . Jaką 

największą moc może pobierać odbiornik dołączony do tego źródła energii? Ile wynosiła by 
wówczas oporność odbiornika? Narysować charakterystykę zewnętrzną źródła energii   
U = f( I ), oraz zależność P

0

 = g (R

0

). 

 
Odp. R

01

 = 2

Ω , R

02

 = 8

Ω ; P

0max

 = 36 W, R

0Pmax

 = 4

Ω .  

 
Zadanie 
Załączenie do zacisków źródła energii elektrycznej elementu R

1

 = 3

Ω , powoduje przepływ 

prądu o natężeniu  I

1

 = 3 A, a elementu R

2

 = 5

Ω  prądu  I

2

 =2 A. Ile wynosi prąd I

Z

 , w gałęzi 

zwierającej zaciski źródła. 
Odp. I

Z

 = 12 A. 

 
Zadanie 
Wyznaczyć taką wartość elementu R

3

, aby odbiornik pobierał możliwie największą moc. Ile 

wynosi wartość tej mocy jeśli ; E = 24 V, R

w

 = 4

Ω , R

1

 = 8

Ω , R

2

 = 2

Ω . 

E

R

1

R

3

R

2

W

E

R

w

R

o

U

I

E

R

w

R

3

R

2

R

1

Odbiornik

background image

 

5

 
Odp. R

3

 = 0, P

0max

 = 32 W. 

Zadanie 
Ile wynosi napięcie źródłowe E, jeśli dane są;   J,  R

1

,  R

2

,  R

3

, a wskazanie woltomierza 

wynosi zero? 

 

 
 
Odp. E = -R

2

 J 

 
Zadanie 
Wyznaczyć prąd źródłowy J, jeśli wskazanie amperomierza wynosi I

A

 

Odp. J = 

5

2

4

3

5

4

3

2

R

R

R

R

)

R

R

)(

R

R

(

+

+

 I

A

; gdy   R

3

 R

4

 =  R

2

 R

5

 , zadanie jest sprzeczne. W mostku 

zrównoważonym prąd w gałęzi poprzecznej ( I

A

 ) musi być równe zero. 

Zadanie 
Wyznaczyć napięcie źródłowe E,  jeśli wskazanie amperomierza wynosi I

A

 

V

E

J

R

1

R

3

R

2

R

1

J

R

4

R

2

R

3

R

5

A

E

A

B

R

4

R

2

R

3

R

5

A

background image

 

6

Odp. Z tw. o źródle zastępczym;  U

AB

 = ( 

4

2

2

R

R

R

+

 - 

5

3

3

R

R

R

+

) E,  R

w

 = 

4

2

4

2

R

R

R

R

+

 + 

+

5

3

5

3

R

R

R

R

+

,    I

A

  =   

w

AB

R

U

 =  k E 

 
 
Zadanie 
Traktując elementy aktywne i pasywne obwodów jako znane,  wyznaczyć napięcie U

AB 

obwodach; 
a.                                               b.                                           c.               

 

Odp. a.   U

AB

 = (

3

2

2

6

4

6

R

R

R

R

R

R

+

+

) E

1

,           b.     U

AB

 =  - 

6

4

4

R

R

R

+

E

6

,   

c.   U

AB

 =  (R

5

 + 

3

2

3

2

R

R

R

R

+

6

4

6

4

R

R

R

R

+

) J

5

       

 
 Zadanie 
Wykorzystując wyniki poprzedniego zadania i stosując zasadę superpozycji, wyznaczyć 
napięcie źródła prądu, a następnie moc źródła. Obliczenia przeprowadzić dla wartości 
elementów: E

1

 = 6 V,  J

5

 = 2 A,  E

6

 = 10 V,   R

2

 = R

3

 = R

4

 = R

5

 = R

6

 = 2

.

Ω

 

Odp. U

j

 =  0 – 5+ 8  =  3 V,   P

J

 =  6 W. 

R

3

R

2

R

4

R

5

R

6

E

6

J

5

E

1

R

3

R

2

R

4

R

5

R

6

U

AB

E

1

R

3

R

2

R

4

R

5

R

6

E

6

U

AB

R

3

R

2

R

4

R

5

R

6

J

5

U

AB

background image

 

7

Zadanie 
W obwodzie o danych;  E = 10 V,  J = 2 A,  obliczyć moce źródeł i elementu R,  dla jego 
trzech wartości;  R

1

 = 2 

Ω , R

2

 = 5 

Ω , R

3

 = 10 

Ω . 

 
Odp. P

E1

 = 30 W,  P

J1

 = 20 W,  P

R

 = 50 W;  P

E2

 = 0, P

J2

 = 20 W, P

R

 = 20 W; 

         P

E3

 = - 10 W, P

J3

 = 20 W,  P

R

 = 10 W. 

 
 
Zadanie
 
Dany jest obwód o elementach;  E =9 V,  J = 3 A, R

1

 = 1

Ω , R

2

 = 2

Ω , R

3

 = 3

Ω . Wyznaczyć 

natężenie prądu I

3

  stosując; 

a.  zasadę superpozycji 
b.  twierdzenie o źródle zastępczym 

 
Odp.  

a.  I

3

 = 

3

1

R

R

E
+

 +  

3

1

1

R

R

R

+

 J, 

b.  U

AB

 = E  + R

1

J ;  R

w

 = R

1

 
 
Zadanie 
W obwodzie z poprzedniego zadania, o danych; ;  E =9 V,  R

1

 = 1 Ω , R

2

 = 2 Ω , R

3

 = 3 Ω , 

dobrać taką wartość źródła prądu, aby prąd  I

3

 był równy zeru. 

Odp.  E + R

1

 J = 0;   J = - 9 A. 

 
 

E

R

J

E

J

R

1

R

2

R

3

A

B

I

3

background image

 

8

Zadanie 
W obwodzie o elementach;  E

1

 = 12 V,  E

2

 = 24 V,  R

1

 = R

2

 =  6

Ω , R

3

 = 3

Ω , 

wyznaczyć prąd I

3

 stosując; 

a.  zasadę superpozycji 
b.  twierdzenie o źródle zastępczym 

Odp. 

a.  I

3

 = 

3

2

3

2

1

1

R

R

R

R

R

E

+

+

3

2

2

R

R

R

+

 +  

3

1

3

1

2

2

R

R

R

R

R

E

+

+

 

3

1

1

R

R

R

+

 

b.  U

AB

 =  E

2

 + 

2

1

2

1

R

R

E

E

+

R

,   R

w

 =  

2

1

2

1

R

R

R

R

+

 

 
 
 
Zadanie 
W obwodzie z poprzedniego zadania o danych: E

1

 = 12 V,   R

1

 = R

2

 =  6 Ω , R

3

 = 3 Ω , 

wyznaczyć taką wartość źródła napięcia  E

2

, aby prąd  I

3

 był równy zeru. 

  

Odp.  E

2

  =  - 

1

2

R

R

 E

1

 , i nie zależy od wartości elementu R

3

 
 
Zadanie 
W podanym obwodzie wyznaczyć taką wartość napięcia E

2

, aby napięcie U

AB

, miało trzy razy 

większą wartość niż 

'
AB

U

, liczone po zmianie zwrotu źródła prądu. 

 
Odp.  E

2

 = 2 R

2

 J

3

   

E

1

E

2

R

1

R

2

R

3

A

B

I

3

E

2

J

3

R

1

R

2

R

3

B

A

background image

 

9

 
 
 
Zadanie 
W obwodzie element R

4

 , rozprasza energię z mocą  P

4

 = 16 W. Wyznaczyć prąd źródła prądu 

jeśli pozostałe elementy mają wartości;    E

2

 = 24 V,    R

1

 = 3

Ω ,   R

2

 = 6

Ω ,    R

3

 = 2

Ω ,  

R

4

 = R

5

 = 4

Ω . 

 

Odp.  I

4

  = 

4

4

R

P

 = 

±  2 A,   U

AB

 =  

2

1

2

R

R

E

+

R

1

  +  (R

3

 + 

2

1

2

1

R

R

R

R

+

) J

5

  =  8  + 4 J

5

;  

R

w

 = R

3

 + 

2

1

2

1

R

R

R

R

+

 = 4

Ω ,      ± 2 =  

4

4

J

4

8

5

+

+

;   J

5

 = 2 A,  J

5

 = - 6 A. 

 
Zadanie 
W podanym obwodzie, traktując elementy aktywne i pasywne jako znane, wyznaczyć prąd I

2

 

stosując: 
a.  zasadę superpozycji 
b.  twierdzenie o źródle zastępczym. 

 
 
Odp. 

R

1

R

2

R

3

R

4

I

4

R

5

J

2

E

2

R

3

R

2

R

1

R

4

R

5

R

6

J

6

J

3

E

1

E

4

A

B

I

2

background image

 

10

a. I

2

  =    

5

4

2

1

1

R

R

R

R

E

+

+

+

   -   

5

4

2

1

4

R

R

R

R

E

+

+

+

  -   

5

4

2

1

5

4

R

R

R

R

R

R

+

+

+

+

 J

3

   +  

5

4

2

1

4

1

R

R

R

R

R

R

+

+

+

+

 J

6

 , 

b. U

AB

 =  E

1

 – E

4

  - ( R

4

 + R

5

 ) J

3

  +  ( R

1

 + R

4

 ) J

6

 ,      R

w

  =  R

1

 + R

4

 + R

5

 . 

 
 
Zad  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Zad 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Zadanie 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Zapisać macierzowe  równania obwodu: 
a.  metodą prądów oczkowych, 
b.  metodą napięć węzłowych. 
Korzystając z zapisanych równań wyznaczyć 
moce źródeł prądu. 

25V

 

5

Ω 

2A

 

10V 

5

Ω 

10Ω 

2A

 

20Ω 

20V

E

 

R

 

R

R

 

R

 

I

I

Wyznaczyć wartość napięcia źródła E mając 
dane: 
R=1

Ω, 

I

1

=I

2

=3A 

E

R

J

 

R

R

Ile wynosi napięcie źródłowe E, jeśli dane są 
J, R

1

, R

2

, R

3

, R

4

, a wskazanie woltomierza 

wynosi zero ? 

R

background image

 

11

Zadanie 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Zadanie 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

E

J

 

R

3

R

W podanym obwodzie mając dane J, R

1

, R

2

R

obliczyć taką wartość napięcia E, aby 

napięcie U

AB

 miało trzy razy większą wartość, 

niż napięcie U

AB

‘ liczone po zmianie zwrotu 

źródła prądu. 

R

1

A

 

B

 

Dane: 

R

= R

= 20

Ω 

R

2

 = 10

Ω 

E   = 30V 
J

2

 = 2 A 

P

R2

 = 10 W 

 
Obliczyć moce źródeł. 

J

1

J

E

 

R

R

R

3

Dane: 

E

1

 = 6V 

J

5

 = 2A 

E

6

 

 

= 10V 

R = 2

Ω 

 
Korzystając z zasady superpozycji wyznaczyć 
wartość napięcia na źródle prądu.  

J

E

1

R

 

R

 

R

R

 

E

R

 

E

1

background image

 

12

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Dane: 

E

1

 = 6V 

J

5

 = 2A 

E

6

 

 

= 10V 

R = 2

Ω 

 
Korzystając z zasady superpozycji wyznaczyć 
moc źródła napięcia E

1

.  

J

R

 

R

 

R

R

 

E

R

 

Dane: 

E

1

 = 6V 

J

5

 = 2A 

E

6

 

 

= 10V 

R

x

 = R = 2

Ω 

 
Korzystając z zasady superpozycji wyznaczyć 
moc wydzieloną na rezystorze R

x

.  

J

E

1

R

R

 

R

R

 

E

R

 

Dane: 

E = 9V 
R

= 2

Ω 

R

2

 = 3

Ω 

R

3

 = 3

Ω 

 
Korzystając z twierdzenia Thevenina dobrać 
taką wartość źródła prądu, aby prąd I

3

 był 

równy zero. 
 

J

 

E

 

R

R

R

3

I

3

background image

 

13

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Korzystając z twierdzenia Thevenina dobrać 
taką wartość rezystancji R

X

, aby wydzieliła się 

na niej moc P

Rx

=25W. 

 

J=4A

 

E

2

=4V

 

R

2

=2

Ω

R

3

=2

Ω

R

1

=2

Ω 

R

X

 

E

1

=8V

 

Korzystając z twierdzenia Thevenina dobrać 
taką wartość rezystancji R

X

, aby wydzieliła się 

na niej moc P

Rx

=4W. 

J

4

=3A

 

E

2

=4V

R

3

=2

Ω 

R

2

=2

Ω

R

1

=2

Ω 

R

X

 

E

1

=8V

 

R

5

=2

Ω 

R

4

=4

Ω 

background image

 

14

 
1. Obliczyć oporność zastępczą dwójników: 
a. b. 

5

Ω

6

Ω

3

Ω

2

Ω

3

Ω

2

Ω

A

B

  

6

Ω

9

Ω

3

Ω

A

B

9

Ω

9

Ω

6

Ω

 

c. 

d. przy zamkniętym i otwartym „w” 

5

Ω

2

Ω

3

Ω

3

Ω

3

Ω

A

B

 

3

Ω

4

Ω

2

Ω

3

Ω

W

A

B

 

2. Obliczyć prądy I

a

, I

b

, napięcia U

x

 oraz moce źródeł napięcia i prądu w podanych obwodach: 

a. b. 

1

Ω

6

Ω

3

Ω

I=6A

   

1

Ω

6

Ω

3

Ω

I=6A

18V

 

c. d. 

1

Ω

6

Ω

3

Ω

I=6A

6V

18V

 

 

1

Ω

6

Ω

3

Ω

I=6A

9V

4A

 

background image

 

15

e. 

1

Ω

6

Ω

3

Ω

I=6A

9V

18V

 

 
3. Obliczyć napięcie U

ab

 w obwodach: 

a. b. 

2

Ω

A

B

2

Ω

2

Ω

2

Ω

2

Ω

6V

  

2

Ω

A

B

2

Ω

2

Ω

2

Ω

2

Ω

10V

 

c. d. 

2

Ω

A

B

2

Ω

2

Ω

2

Ω

2A

  

2

Ω

A

B

2

Ω

2

Ω

2

Ω

8V

 

background image

 

16

4. Obliczyć prądy gałęziowe stosując metodę równań Kirchoffa, obliczyć moce źródeł napięcia i źródeł prądu. 
Sporządzić  bilans mocy. 
a. b. 

 

 

 

c. d. 

 

 

 

e. 

 

5. W zadaniach 1.4 a, b, c, d zastosować twierdzenie o superpozycji do wyliczenia natężenia prądu w elementach 
oznaczonych jako R

3

 
6. W zadaniach 1.4 a, b, c, d zastosować twierdzenie o źródle zastępczym do wyliczenia prądów w elementach 
oznaczonych jako R

3

 
 
 
 
 
 
 

background image

 

17

7. Moc źródła napięcia wynosi P

E

=100W. Wyznaczyć moc źródła w gałęzi 4 jeśli : E=20V, R=1

Ω, R

1

=1

Ω, 

R

4

=1

Ω, R

5

=3

Ω. 

a. b. 

 

8. W obwodzie woltomierz wskazuje napięcie 15V. Obliczyć napięcie zasilające jeśli: R

1

=1

Ω, R

2

=2

Ω, R

3

=3

Ω, 

R

4

=4

Ω. 

V

E

 

9. Przy zamkniętym wyłączniku amperomierz wskazuje natężenie prądu 2A. Ile wskaże ten amperomierz przy 
otwartym wyłączniku jeśli E

1

=4V, R

1

=2

Ω, R

2

=6

Ω, R

3

=3

Ω. 

A

 

background image

 

18

10. Wyznaczyć taką wartość E, aby napięcie U

ab

 miało trzy razy większą wartość niż U

ab

 w przypadku zmiany 

zwrotu źródła w gałęzi 3. 
a. b. 

a

b

E

 

a

b

E

 

11. Wyznaczyć zależności: u=f(i), P=f(R) oraz naszkicować wykresy. Dla jakiej wartości R wydzieli się na 
rezystorze maksymalna moc? Odpowiedź uzasadnić. 

24Ω

6V

12

Ω

0V

R

U

I

 

 
12. Przy zamkniętym wyłączniku amperomierz wskazuje natężenie prądu I

3

=2A. Ile wskaże ten amperomierz 

przy otwartym wyłączniku jeśli: E

1

=4V, R

1

=2

Ω, R

2

=6

Ω, R

3

=3

Ω ? 

R

R

R

2

3

1

A

E

E

1

 

background image

 

19

13. Zapisać równania obwodu stosując: 

a.  metodę prądów oczkowych, 

b.  metodę napięć węzłowych 

Zastosować najkorzystniejszy wybór oczek oraz węzła odniesienia. 

J

5

 

14. W elemencie R

3

 rozpraszana jest energia elektryczna z mocą  P

3

=108W. Wyznaczyć 

natężenie prądu źródłowego J

4

 jeśli dane są: E=12V, R

1

=1

Ω, R

2

=2

Ω, R

3

=3

Ω, R

4

=4

Ω. W 

obliczeniach dla ułatwienia zastosować twierdzenia pomocnicze. 

R

4

 

15. W liniowym obwodzie przy otwartym wyłączniku woltomierz wskazywał napięcie 

U

VO

=80V, a amperomierz natężenie prądu I

5O

=1A. Obliczyć wskazanie amperomierza I

5Z

 po 

zamknięciu wyłącznika jeśli woltomierz wskazuje U

VZ

=100V. 

V

A

W

E