ПРИМЕНЕНИЕ З-НОВ КИРХГОФА ДЛЯ РАСЧЕТОВ ЭЛ ЦЕПЕЙ




Законы Кирхгофа являются универсальными законами. Чаще всего их применяют для определения токов в ветвях сложных цепей с несколькими источниками питания электрической энергии. Чтобы рассчитать электрическую цепь с помощью уравнений Кирхгофа нужно:

а). Определить количество узлов (n) и количество ветвей (m) в электрической цепи.

б). Выбрать направления обхода элементарных контуров и направления токов.

в). Записать (n-1) уравнений по первому закону Кирхгофа и m-(n-1) уравнений по второму закону Кирхгофа.

г). Решив систему уравнений записанных по первому и второму законам Кирхгофа, найти все неизвестные токи.

Первый закон Кирхгофа:

Алгебраическая сумма токов в узле равна 0.


+I1 -I2

 

-I3

Тапографичекая структура эл.цепи:

Любая цепь имеет: узел, ветвь, контур

Узел – место соединения трех и более ветвей

Ветвь – участок цепи от узла до узла, с послед. соед. элементов, через которые протекает один и тот же ток, сколько ветвей, столько и токов в цепи.

Контур – замкнутый участок цепи

Второй закон Кирхгофа:

Алгеброическая сумма ЭДС в замкнутом контуре равна алгеброической суммме напряжении в этом контуре.

Чтобы записать вт.з-н К. нужно ввести направление обхода контура и показать его дуговой стрелкой в центре контура.

Если направления ЭДС и тока совпадают с направлением обхода контура, то они имеют знак + и наоборот.

МЕТОД НАЛОЖЕНИЯ

Метод наложения применяют для цепи, имеющей несколько источников питания. Метод наложения позволяет найти токи в ветвях без составления и решения системы уравнений, а непосредственно по закону Ома.

Чтобы рассчитать цепь методом наложения нужно:

а) В исследуемой электрической цепи удалить все источники питания, оставив их внутренние сопротивления, кроме одного, и определить все токи. Такую схему называют расчетной, а токи в ней – частичными.

б) Определить частичные токи во всех расчетных схемах (число расчетных схем равно числу источников, действующих в исследуемой электрической цепи).

в) Определить результирующий ток в каждой ветви исследуемой схемы как алгебраическую сумму частичных токов от всех источников питания.

 

 

Например, найдем токи в исследуемой схеме, зная частичные токи в расчетных схемах по формулам:

МЕТОД КОНТУРНЫХ ТОКОВ

Этот метод позволяет упростить расчеты. Условный ток, протекающий через все элемента контура, называют контурным током (Ik).Чтобы рассчитать цепь методом контурных токов, нужно:

а) В каждом элементарном контуре ввести контурный ток. Направление обхода контура совпадает с направлением контурного тока.

б) Для каждого контурного тока записать второй закон Кирхгофа. Решить систему уравнений и найти все контурные токи.

в) Зная контурные токи, найти истинные токи, учитывая, что во внешних ветвях истинные токи равны контурным, протекающим в них, а в смежных ветвях истинные токи равны алгебраической сумме контурных токов, протекающих в них.

Например, для рисунка 2 имеем:


E1=I1k(R1+R3)-I2kR3

-E2=I2k(R2+R3)-I1kR3

I1k=I1; I2k=I2; I1k-I2k=I3




Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-04-20 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: