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

Ikk1

0.

(3.4)

Подставим (3.3) в (3.4) и выразим напряжение Uab:

n

(Ek

k1

n

 Uab) gk

 0;

(Ek gk

k1

n

 Uab gk)  0;

n

Ek gk

k1

 Uab gk

k1

n Ekgk

 0;

Uab

k1 .

n gk

k1

Зная узловое напряжение Uab

очень просто получить все токи ветвей:

 U
EU

1 1 1
ab
I 1 ab

R1

 (E

)  g;

k k
 U

ab
. . .

. . . .

. . . .

kIEk

 Uab

Rk

 (E

)  g.



Метод эквивалентного генератора

Данныйметоднаиболееэффективен,когдатребуетсянайтивеличинутока тольководнойизветвейсложнойэлектрическойцепиприразличныхзначениях

сопротивления

Rxэтой ветви (на практике это встречается очень часто, например,

при настройке схем).

Пусть, например, дана цепь вида (рис.3.5).

Требуется определить ток Iв ветви с сопротивлением вызывается совместным действием ЭДС в левой части схемы.
Rx, который




Рис.3.5
Представим данную цепь в виде активного двухполюсника (рис.3.6).
Рис.3.7
Рис.3.6
Суть метода заключается в том, чтобы заменить этот двухполюсник некоторой

эквивалентной ЭДС EЭ

с внутренним сопротивлением

RЭ(рис.3.7). Тогда искомый

ток Iможет быть определён по формуле
IEЭ.RЭRx

Докажем возможность такой замены и определим EЭ

  1. Разомкнем цепь в точке a (рис.3.8).

и RЭ.



Рис.3.8 Рис.3.9

Тогда хода U0 .

I 0 , а между зажимами а и b′ будет действовать напряжение холостого

  1. Между зажимами a и b′ включим ЭДС E , по величине равную напряжению

U0 , но направленную ему навстречу (рис.3.9). Очевидно, что ток через

сопротивление

Rxтакже будет равен нулю, т.е.

I 0 .

  1. Введем в цепь дополнительную ЭДС E , равную и противоположную ЭДС

E (рис.3.10).


Рис.3.10
Очевидно, что эта схема на рис.3.17 эквивалентна первоначальной (рис.3.6), в

которой по сопротивлению

Rxпротекает ток I.

Отсюда следует, что

E  E

U, т.е. эквивалентная ЭДС равна напряжению

0 Эхолостого хода на зажимах разомкнутой ветви, в которой определяется ток.

Напряжение холостого хода U0

определяется любым методом.

Следовательно,

IEЭE

U0 .

RЭ RxRЭ Rx

RЭ Rx

В данной формуле

RЭпредставляет собой результирующее сопротивление

всей цепи двухполюсника найденное при условии, что все ЭДС равны нулю, а все сопротивления, включая и внутренние сопротивления ЭДС, остались неизменными

(т.е.

RЭ– есть входное сопротивление пассивного двухполюсника относительно

зажимов a и b).

Иногда целесообразно при расчётах (например, в схемах с электронными и полупроводниковыми элементами) заменить активный двухполюсник не
эквивалентнойЭДС,аэквивалентнымисточникомтока.Вэтомслучаенеизменная

сила тока источника тока

IЭравна:
R ЭIEЭ,

Э

а сопротивление

RЭподключается параллельно источнику тока.

      1. 1   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   ...   56

Баланс мощности



Для проверки правильности выполненных расчётов составляется баланс мощности, реализующий, фактически, закон сохранения энергии в электрической

цепи. Из физики известно, что мощность связана с энергией выражением

Очевидно, что на единичном интервале времени ( t 1 c), WP.

WP.

t

В соответствии с законом сохранения энергии, энергия, поступающая в электрическую цепь от источников электрической энергии (ЭДС и тока), должна быть равна энергии, поступающей в приёмники (сопротивления R, индуктивности L и ёмкости C). Энергия, поступающая в сопротивление, выделяется на нём в виде

теплоты

QI2 R1

в окружающее пространство, где I– ток, проходящий через

сопротивление. В индуктивности и ёмкости поступающая из источника энергия накапливается в виде энергии магнитного поля катушки и энергии электрического поля конденсатора соответственно.

Для линейной электрической цепи постоянного тока уравнение баланса активной мощности в общем случае имеет вид

n EI

UJ J

I2R,

mkk

k1

k

k1

kkk

Nk1

где

EkIk– мощность, выдаваемая в цепь источниками ЭДС (если направление

действия ЭДС совпадает с направлением протекающего через него тока, то
Источник: https://files.student-it.ru/previewfile/179017