Метод узловых и контурных уравнений, составленных по законам Кирхгофа




Решение

1. На схеме произвольно показываем направления токов ветвей.

2. В задаче три неизвестных тока, для их нахождения необходимо составить систему из трех уравнений.

Первое уравнение составим для узловой точки С по пер­вому закону Кирхгофа:

второе уравнение составим для контура АСDВА по второму закону Кирхгофа; направление обхода контура при­мем «по часовой стрелке:

третье уравнение составим для контура CKNDC по вто­рому закону Кирхгофа; направление обхода контура примем «по часовой стрелке»:

3. Подставляем исходные данные в полученную систему из трех уравнений и находим значения токов ветвей:

 

Из второго уравнения получаем:

Из третьего уравнения получаем:


Подставляем выражения I1 и I3 в первое уравнение и на­ходим ток I2:

Определяем токи I1 и I3: А. .

Проверка по первому закону Кирхгофа ;

Ток получился отрицательные, это значит, что первона­чально произвольно принятое 'направление тока I2 от точки D к точке С оказалось неверным и должно быть изменено на противоположное. При этом ток I2 будет направлен про­тив направления э,д.с. E2, следовательно, источник с э.д.с. E3находится в режиме потребителя.

Пример 7

Определить токи во всех ветвях цепи (рис. 25) по исход­ным данным примера 6 методом наложения.

Метод наложения

Решение

1. Оставляем в схеме только источник с э.д.с. E1; источ­ник с э.д.с. E2 исключаем, его внутреннее сопротивление в схеме остается (рис. 26).

Рассчитывая получившуюся простую схему со смешан­ным соединением резисторов находим токи ветвей схемы, создаваемые источником
с э.д.с. E1:


эквивалентное сопротивление цепи (.рис. 26)

Ток первой ветви

Напряжение между точками С и Dв схеме (рис. 26)

Токи второй и третьей ветвей

Показываем на схеме (рис. 20) направления полученных токов. Проверка по первому закону Кирхгофа:

2. Оставляем в схеме только источник с э.д.с. E2, уточник С э.д.с. E1 исключаем, его внутреннее сопротивлении в схеме остается (рис. 27).


Рассчитывая получившуюся простую схему со смешаним соединением резисторов, находим токи ветвей схемы, создаваемые источником с э.д.с. E2:

Эквивалентное сопротивление цепи (рис. 27)

Токи второй ветви

напряжение между точками С и D в схеме (рис. 27)

токи первой и третьей ветвей

Показываем на схеме (рис. 27) направления полученных токов.

Проверка по первому закону Кирхгофа

3. Для получения действительных токов в заданной цели наложим друг на друга токи, создаваемые отдельно источ­никами с э.д.с. E1 и E2 (рис. 26 и 27) и, учитывая их направ­ления, получим:

, направление тока I1 совпа­дает с направлением
т. е. от узла Dк узлу С;

; направление тока I2 совпа­дает с направлением т. е. от узла С к узлу D; ліри этом ток. I2 направлен встречно э.д.с E2, следовательно, источник с э.д-с. E2окажется в режиме потребителя.


, (направление тока I3 совпадает с направлением и , т. е. от узла С к узлу D.Покажем направление токов на заданной схеме (рис. 25).

Проверка по первому'закону Кирхгофа.

Примера

Определить токи во всех ветвях цента (рис. 25) по исход­им данным примера 6 методом узлового напряжения.

 

Метод узлового напряжения

Решение

1. Проводимости ветвей

0

2. Узловое напряжение

3. Токи в ветвях цепи

Направление тока I1 совладает с направлением э.д.с. E1; ток I1 направлен от узла D к узлу С.

Направление I2 тока противоположно направлению э.д.с. E1 (режим потребителя), ток I2 направлен от узла С к узлу D;


ток I3, направлен

от.узла С к узлу D. Покажем направление токов на задан­ной схеме (рис. 25)

Проверка по первому закону Кирхгофа

4. Составим уравнение баланса мощностей цепи.

В любой электрической цепи суммарная мощность источ­ников энергии равна сумме мощностей,.поглощаемых сопро­тивлениями цели, т. е. .

Для данной цели


 

ЗАДАНИЕ 2



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: