Начало работы с проблемой рассеивания мощности

Я изучаю свой первый семестр EE. Прошло всего несколько недель, а я застрял на простой домашней задаче.

Детали таковы:
Даны семь компонентов. Они включают в себя два источника напряжения (4 В и 8 В), два источника тока (5 А и 10 А) и три резистора (3 Ом, 6 Ом и 9 Ом).
Источники могут производить максимум 500 Вт. Все элементы имеют максимальную рассеиваемую мощность 1 кВт.
Каждый источник можно использовать повторно, но не в пределах одной цепи.
Каждая схема может использовать максимум 3 компонента

Первый вопрос:
разработайте схему, которая будет рассеивать 80 Вт от любого источника напряжения.

Мой подход заключался в том, чтобы начать с источника 4 В и рассчитать сопротивление, необходимое для рассеивания 80 Вт.

p = i 2 R
80w = 4v 2 *R
R=0,2 Ом

Глядя на доступные детали, я не могу сделать сопротивление 0,2 Ом.
Параллельно я получаю:
3 и 6 = 1/((1/3) + (1/6)) = 2 Ом
3 и 9 = 2,25
Ом 6 и 9 = 3,6 Ом

Я явно что-то упустил в этом вопросе.

После некоторых полезных ответов я понял, что источники тока будут обеспечивать «любое напряжение», как указано в вопросе, при этом поддерживая постоянный ток, чтобы схема рассеивала требуемые 80 Вт, однако я все еще не могу согласовать цифры.


При выборе источника питания 5А я получаю:
80w = 5i 2 *R
80w/25i = R
R req. = 3,2 Ом


При выборе источника питания 10 А я получаю:
80w = 10i 2 *R
80w/100i = R
R req. = 0,8 Ом

Сверху я не могу сделать эту работу, используя 2 резистора (разрешены только 3 элемента из списка).

Вы можете сделать то же самое с источником 8 В, и вы, вероятно, получите то же самое, решение не может быть найдено. Но что, если вы использовали источник тока? От любого источника напряжения подразумевается хитрость: с доступными компонентами вы не можете построить что-то, что всегда будет рассеивать 80 Вт для любого заданного напряжения, если предположить, что питание поступает от этого источника напряжения. Но что, если сила исходила от чего-то другого?
А, теперь я вижу подвох. Источник тока будет обеспечивать «любое напряжение» и поддерживать ток, что позволяет рассеиваемой мощности оставаться постоянной для одной цепи. Я сделаю еще немного работы. Спасибо.

Ответы (2)

Насколько я понял, вопрос не в том, чтобы использовать только резисторы, поэтому я думаю, что самым простым подходом было бы соединить источник 10Aтока с 8voltsисточником напряжения. Так как P=VIваша схема в конечном итоге рассеивается 80watts.

введите описание изображения здесь

Предоставление ответа напрямую не помогает ОП понять, как решать проблемы такого типа...
Неплохо, хотя я не понимаю, как это соответствует условию «из любого источника».
@PhilFrost есть ли другое решение проблемы, которое может рассеивать 80 Вт. Я просто не мог сделать это с имеющимися резисторами?
@PhilFrost, я предположил, что «от любого источника напряжения» означает «Вы можете выбрать источник напряжения 4 В или 8 В». Если это не так, для этого требуется схема, которая автоматически регулирует свой ток, т. Е. Когда используется 4 В, его ток должен быть 20 А, а когда используется источник 8 В, его ток должен быть 10 А, что я не думаю, что только с 3 компонентами возможно.

п "=" я Е "=" я 2 р "=" Е 2 / р

Поскольку в вашем распоряжении имеется выбор источников тока и напряжения, у вас есть средства для хранения я или Е постоянный. И у вас есть резисторы, так что вы можете контролировать р также. Итак, для начала ищите комбинации источников и резисторов, которые дают желаемую мощность в соответствии с последними двумя из этих уравнений.

Я также дам вам еще один совет: если в вопросе указано «от источника напряжения », вы, вероятно, захотите использовать в своем решении источник тока .

Начало работы с проблемой рассеивания мощности
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v