Материал: Конспект лекций (часть 1) Составители А. М. Коленченко Е. Н. Коленченко саранск

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам
      1. 1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   ...   56

Метод узловых потенциалов


Число уравнений, записываемых по данному методу:

NУП

Nу 1.

Сущность данного метода заключается в том, что сначала определяются потенциалы всех узлов схемы, а токи ветвей, соединяющих узлы, определяются с помощью обобщенного закона Ома.

Сначала полагают равным нулю потенциал какого-либо узла (он называется

базисным). Для определения потенциалов оставшихся

следующая система уравнений:

NУП

узлов составляется

φ1 g11 φ2 g12  ...  φSg1S ...  φng1n Eg J;

1 1


1 21 2 22 S2 S
φgφg ...  φg ...  φg Eg J;

n2n



. . . .

. . .

2 2

. . . .
(3.2)

 φ g

φ g

 ...  φ g

 ...  φ g

Eg J;

1 S1 2 S2



. . . . .

SSS
. .

nSn

SS

. . . .

φgφg ...  φg ...  φgEgJ.

nnn


1 n1 2 n2 SnS
nn


Здесь:

gSS– сумма проводимостей ветвей, подключенных к узлу S;

gSq– сумма

проводимостей ветвей, соединяющих узел Sc узлом q; E g– алгебраическая

S

сумма ЭДС ветвей, примыкающих к узлу S , умноженных на проводимости этих

ветвей (при этом произведения

E g

берутся со знаком плюс, если ЭДС действуют в

направлении узла S, и берутся со знаком минус, если ЭДС действуют в направлении от узла S); J– алгебраическая сумма токов источников тока в ветвях,

S

подключенных к узлу S(при этом со знаком плюс берутся те токи J , которые направлены к узлу S , а со знаком минус берутся токи, протекающие в направлении от узла S ).

Обычно, этим методом пользуются тогда, когда число уравнений, записываемых с помощью данного метода, меньше числа уравнений, составленных по методу контурных токов.

Если некоторые узлы соединены только идеальными источниками ЭДС (их сопротивления примерно равны нулю), то общее число уравнений уменьшается:

NУП

Nу NЕ 1 ,

где

NЕ– число ветвей, содержащих только источники ЭДС.
      1. 1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   ...   56

Метод двух узлов

Данный метод используется в тех случаях, когда рассчитываемая схема содержит только два узла или может быть легко преобразована в подобную схему.Рассмотрим обобщенную схему, состоящую из nветвей, сходящихся в двух узлахaи b(рис.3.4).Разностьпотенциаловузловaиb

можно выразить через ЭДС

Ek, ток Ikи

сопротивление Rk

любой из ветвей, т.к. все

ветви по отношению к узлам aи b

φвключены параллельно:

a k k k b φIRЕ;

b
ab
k k k φ а φUEIR,


Рис.3.4
Отсюда следует:

где Uab– узловое напряжение схемы.

kIEk

 Uab

Rk

 (Ek

 Uab

)  gk,

(3.3)

где g1  проводимость k-й ветви.

Rk

k

Особенностью метода является то, что условно принято считать направление всех токов и ЭДС совпадающими, направленными к одному из узлов схемы (в частности к узлу a). В действительности этого может не наблюдаться. Полученный в процессе расчета знак “–” будет говорить о противоположном (по сравнению с условно выбранным) направлении тока.

По первому закону Кирхгофа, алгебраическая сумма токов узла равна нулю

n
Источник: https://files.student-it.ru/previewfile/179017