Законы Кирхгофа. Расчет ЭЦ по закона Кирхгофа.




Электрическая цепь, основные величины и понятия. Мгновенная мощность и энергия.

Электри́ческая цепь – совокупность устройств, предназначенных для протекания электрического тока, электромагнитные процессы в которых могут быть описаны с помощью понятий ток и напряжение.

Элемент электроцепи - отдельное устройство, входящее в состав электрической цепи и выполняющее в ней определённую функцию.

Источники электрической энергии – гальванические элементы, аккумуляторы, термоэлементы, генераторы и другие устройства, в которых происходит процесс преобразования химической, тепловой, механической или другого вида энергии в электрическую.

Активные элементы – это источники электрической энергии. Различают источники напряжения и источники тока.

Пассивные элементы – это сопротивления, индуктивности, емкости.

По наличию данных элементов различают соответственно активные и пассивные цепи.

Резистивное сопротивление – элемент, рассеивающий энергию в виде тепла. Ом

Индуктивность – идеализированный элемент, накапливающий энергию магнитного поля. Гн

Емкость – идеализированный элемент цепи, накапливающий энергию электрического поля. Ф

P=UI мощность (P=EI для источника P=rI2 для акт)

E=QU энергия

Ветвь – участок цепи, соединенный 2 узлами, по ко-му течет один и тот же ток.

Узел – точка в схеме, в кот-й сходится не менее 3 ветвей.

Контур – замкнутый путь, проход-й по нескольким ветвям, при чем по каждой из ветвей только 1 раз и через узлы, по которым проходит путь тоже 1 раз.


Законы Кирхгофа. Расчет ЭЦ по закона Кирхгофа.

Первый закон Кирхгофа: Алгебраическая сумма токов в узле равна нулю:

Где i - число ветвей, сходящихся в данном узле.

Число уравнений, составляемых по первому закону Кирхгофа, определяется формулой:

Nуp = Nу – 1, где Nу – число узлов в рассматриваемой цепи.

Знаки токов в уравнении берутся с учетом выбранного положительного направления. Знаки у токов одинаковы, если токи одинаково ориентированы относительно данного узла.

Этот закон выражает, что в узле электрический заряд не накапливается и не расходуется.

Второй закон Кирхгофа: Алгебраическая сумма Э.Д.С. в любом замкнутом контуре цепи равна алгебраической сумме падений напряжения на элементах этого контура:

, где i – номер элемента(сопротивления или источника напряжения) в рассматриваемом контуре.

Число уравнений, составляемых по второму закону Кирхгофа, определяется формулой:

Nуp = Nb – Nу + 1 – Nэ.д.с., где Nb – число ветвей электрической цепи, Nу - число узлов, Nэ.д.с. - число идеальных источников э.д.с.

Для того, чтобы правильно записать второй закон Кирхгофа для заданного контура, следует выполнять следующие правила:

-произвольно выбрать направление обхода контура, например, по часовой стрелке (рис.18).

э.д.с. и падения напряжения, которые совпадают по направлению с выбранным направлением обхода, записываются в выражении со знаком «+»; если э.д.с. и падения напряжения не совпадают с направлением обхода контура, то перед ними ставится знак «-».


Вопрос №4

Метод эквивалентного преобразования пассивного соединения «треугольник» в соединение «звезда».

Суть метода заключается в том, что методом преобразования уменьшают число ветвей и узлов в электрической цепи, а, значит, количество уравнений описывающих данную цепь.

Преобразования должны быть эквивалентными – это означает, что токи и их направления в частях схемы, не затронутых преобразованиями, остаются неизменными.

 

Для “звезды”: U12 = I1R1 - I2R2

Для “треугольника”: U12 = I12R12 U23 = I23R23 U31 = I31R31

Анализируя последнее и предпоследнее выражения, легко заметить, что R1 и R2 соответственно равны:

R1=R31R12/(R12+R23+R31)

R2=R23R12/(R12+R23+R31)

Аналогично находится и R3:

R3=R31R23/(R12+R23+R31)




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: 2016-08-08 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: