Расчет цепей на постоянном токе
Для расчета электрической цепи необходимо иметь расчетно-эквивалентную электрическую схему. Для составления такой схемы изучается реальная электрическая цепь. Рассмотрим детали таких цепей. Для каждой детали применяется схема замещения (модель), а затем составляется общая схема.
Здесь действует источник постоянной ЭДС, поэтому Rобщ =Rвн+R1+Rк+R2 , где E - электродвижущая сила ЭДС. R34=R3+R4
Расчет цепей с несколькими источниками Рассмотрим схему цепи Для проведения расчета сложной цепи используют законы Кирхгофа. В схеме сложной цепи применяют топологические и структурные понятия и параметры: · ветвь и количество ветвей; · узел и их количество; · контур и их количество. Ветвь - это участок электрической цепи, где протекает свой, не разветвляющийся электрический ток. В нашем случае NВ=NI=5. Узел - это точка, соединения трех и более ветвей электрической цепи. В нашей цепи NУЗ=3. Контур - это замкнутый путь, проходящий однократно по ветвям и узлам электрической цепи или схемы в явном и неявном виде. Количество независимых контуров - это такая совокупность контуров, где каждый отличается от других каким-либо элементом. Причем все элементы должны войти в какой-то контур. Для нашей цепи NНК=NВ-NУЗ+1=NЗЯ=3 Законы Кирхгофа Законы Кирхгофа - это физические законы балансов токов в узлах и балансов напряжений в контурах цепи (моделях, схемах замещения). Первый закон Кирхгофа: Алгебраическая сумма мгновенных значений токов узла равна нулю в любой момент времени. Правило знаков: токи, направленные к узлу берутся с одним знаком, а от узла с противоположным. где ik(t) - мгновенное значение силы тока, а аk - множитель (-1; 1; 0). Количество независимых уравнений определяется из условия N13К(НУ)=NУЗ -1=2. Иногда используют другую формулировку первого закона Кирхгофа: сумма подходящих к узлу токов равна сумме исходящих. Второй закон (правило) Кирхгофа: Алгебраическая сумма мгновенных значений напряжений на элементах контура равна нулю в любой момент времени. Напряжения, совпадающие с обходом контура, берутся со знаком «+», а не совпадающие со знаком «─». Алгебраическая сумма напряжений равна алгебраической сумме ЭДС. Из этих двух правил, мы можем составить систему уравнений для нашей цепи: 1 узел +I1+I2-I3=0 2 узел I3-I4+I5=0 3 узел -I1-I2+I4-I5=0 (не используется) Iконтур: -UE1+UR1+UJ2-UR2=0, UE1=Е1 IIконтур: UR2-UJ2+UR3+UR4=E3 IIIконтур: -UR4-UR5=-E5 Все напряжения расписываются по формуле UR1=I1R1. Получаем систему из пяти уравнений с пятью неизвестными. Напряжения на резисторах выражаются через токи, следовательно имеем систему уравнений с неизвестными токами и неизвестными напряжениями на источниках тока, которая решается математическими приемами. ©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|