Занимательная электротехника

Не сказал бы что это был неправильный ответ.
“Всех денег не заработаешь, всю водку не выпьешь, всех б … …, но к этому надо стремиться!”
Возможно в данном случае баланс просто сместился, скажем, к п.3.
Т.е. если в ед. времени ты решаешь любую из трех задач ты уже в плюсе, а если потратил время и не решил ни одной - в минусе.

Социология она такая … там 1+1 может дружная семья, а может сговор с целью ограбления банка, и, запросто, ответ вообще может быть больше двух.

собственно по задаче.
Второе правило Кирхгофа (правило напряжений Кирхгофа) гласит, что алгебраическая сумма напряжений на резистивных элементах замкнутого контура равна алгебраической сумме ЭДС источников входящих в этот контур.

  1. на лампочке имеем сумму напряжений от батареи и трансформатора, это легко нарисовать, если в голове смоделить не получатся, а можно математически описать.
    Из 1 следует, что одна полуволна синуса суммируется с напряжением батареи, а вторая полуволна вычитается.

Собственно нам больше ничего не надо поскольку по условию задано действующее напряжение на трансформаторе.

Качественно ответ уже может быть дан из условия положительного баланса второй полуволны 3,8 - 2,4 = 1,4 В.
т.е. да, в первой полуволне че-то там прибавилось, во второй вычлось, но вторая полуволна при этом не обнулилась, т.е. общий баланс положительный и соотв. лампочка будет гореть ярче.
При желании можно посчитать мощности в первом и втором случае.

зы. написанное выше простое решение справедливо при выполнении одного условия, тоже очень простого, но какого?

ещё только вторник )))

Если считать мгновенное напряжение то сумма.
Но если считать действующее напряжение, то это не совсем сумма.
Скорее sqrt(U1^2+U2^2). Итого на лампочке будем иметь действующее напряжение ~ 4.5В

1 лайк

Что копья ломать. Вот здесь всё уже написано. Единственное могу добавить если бы тестер умел измерять RMS то показания изменились бы. А так дешёвый тестер дал место стрёмному вопросу.

Да нет и для действующего это сумма, только с учетом полупериодов.
вот считаем
3,8+2,4= 6,2 - действующее в первом полупериоде
3,8-2,4= 1,4 - действующее во втором полупериоде

соответственно мощности по полупериодам
6,2^2/(2R) =19,22/R
1,4^2/(2R) = 0,98/R
и общая 20,2/R

а у вас 4,5^2/R = 20,25/R

модель же дает 20.085/R , что по видимому связано с заданным по умолчанию сопротивлением источников

Это среднее учебное заведение?
Тогда IMHO такой студент на подобные вопросы уметь отвечать не обязан.

Откуда это следует?
Само по себе доказательство этого утверждения опирается на вычисление (или хотя бы оценку) интегралов. То есть все равно нужны рассуждения вроде тех, что привел glukmaker.

Если бы и обнулилась качественно это ничего бы не изменило.

Баланс чего? Мощности или изменения мощности?
Из первого не следует, что лампочка ярче. А положительность второго надо доказывать.

Мне показался очень странным Ваш способ вычисления действующего напряжения для отдельного полупериода.
А если бы напряжение на трансформаторе было 3,8В, то для второго полупериода у Вас вообще получился бы 0, что очевидно неверно.

Если считать действующее напряжение по полупериодам, то у меня получается так:
Для первого полупериода:
U = sqrt(U1^2 + U2^2 + 4sqrt(2)U1U2/pi)
Для второго:
U = sqrt(U1^2 + U2^2 - 4
sqrt(2)U1U2/pi)

Соответственно при U1=3.8 и U2=2.4 получается:
Для первого: U=6.05
Для второго: U=1.94

Для обоих: U=4,49444

Справедливости ради, все-таки можно без интергралов, просто на знании свойств среднего квадратичного. Квадрат от среднего квадратичного это квадрат среднего арифметического ПЛЮС квадрат средне-квадратичного отклонения. Слов много, согласен, но смысл сказанного совершенно очевиден даже школьнику.
А среднеквадратичного отклонение - штука положительная и тем больше, чем более “кривое” распределение. То есть любое отклонение от среднего (арифметического) учитывается в средне-квадратичном со знаком ПЛЮС.

Так что можно доказать утверждение коллеги Петра пользуясь исключительно биномом Ньютона, а это вроде 8 или 9 класс школы (средней общеобразовательной в РФ. В Ерец - 9 точно знаю :wink: ).

1 лайк

что дает 20,199990…/R
а у ВН

сказал бы, что расхождения ваших в ВН оценок общей мощности мягко говоря минимальные 0, 00001/R

На самом деле тоже 20,2, просто я ограничил кол-во десятичных знаков после извлечения корня.

Общий результат одинаков. Но промежуточные странные.
По этому поводу вспоминается что-то типа анекдота:
“Если Ваша программа работает неправильно, то значит в ней есть ошибка, если работает правильно - то ошибок как минимум две”.

Т.е. вот это:

на самом деле не являются действующими значениями напряжений, это что-то другое, хз как называется, но тем не менее их среднеквадратическое дает верный ответ для общего действующего напряжения.

сам как-то с таким сталкивался, пропущенное деление на 2 или умножение очень частая ошибка в вычислениях

Я во че нашел https://www.edn.com/power-delivery-for-a-load-that-is-driven-with-multiple-sources/
Сам я в математике мелко плаваю, но вроде грамотно расписано.

Ну там вывод аналогичный тому, что я писал в #11:

А вот мне совершенно не очевидно не только, что школьник может понять смысл приведенного высказывания, но даже то, что школьник в принципе понимает значения всех использованных терминов.
Для проверки попроси школьника рассказать тебе, что такое среднеквадратичное отклонение, а также перечислить его свойства.

Я остаюсь при своем мнении, что “можно доказать” и “очевидно даже школьнику” - далеко не одно и то же.

Так как мощности каждого источника суммируются, то посчитать действующее на нагрузке можно так
Р=Р1+Р2
Р= U^2 /R
P=U1^2/R+U2^2/R
U=sqrt(U1^2+U2^2 )

U-среднеквадратичное
Up постоянная составляющая, она среднее
∆U - пульсации
U=sqrt((Up+∆U)^2 + (Up-∆U) ^2) /2) = sqrt(Up^2 + ∆U^2)
Если правильно, то получается чем больше пульсации, тем значительней отличается среднеквадратичное от среднего в большую сторону.

Если “неправильно”, то же самое.
Очевидно, что если при добавлении переменной составляющей с постоянному напряжению мощность увеличивается, то должен быть монотонно возрастающий участок зависимости мощности от амплитуды переменного напряжения.

раз ярче чем,… то очевидно речь про изменение, т.е. при переходе от постоянно напряжения к сумме прост и перем

непанятна, что там доказывать, там все наглядно видно

Берем полпериода синусоиды, вписанной в прямоугольник, - чья площадь больше, описанного прямоугольника или вписанной в него полпериода синусоиды?