Основные свойства электрических цепей: принцип эквивалентности, преобразование схем.

Содержание

Слайд 2

Параллельное соединение элементов: Параллельное соединение резистивных элементов: 2. Параллельное соединение индуктивных

Параллельное соединение элементов:
Параллельное соединение резистивных элементов:
2. Параллельное соединение индуктивных элементов:
3. Параллельное

соединение ёмкостных элементов:
4. Смешанное соединение резистивных элементов:
Слайд 3

Преобразование из «звезды» в «треугольник» и обратно Для сопротивлений из «звезды»

Преобразование из «звезды» в «треугольник»
и обратно
Для сопротивлений из «звезды» в

«треугольник»
Для проводимостей из «звезды» в «треугольник»
Для сопротивлений из «треугольника» в «звезду»
Для проводимостей из «треугольника» в «звезду»
Слайд 4

Методы анализа сложных электрических цепей постоянного тока: применение законов Кирхгофа, метод

Методы анализа сложных электрических цепей постоянного тока: применение законов Кирхгофа, метод

контурных токов. Уравнение баланса электрической мощности.

Анализ электрических цепей с одним источником энергии проводится двумя методами: методом эквивалентного преобразования (свертывания схемы) и методом пропорциональных величин.
При методе свертывания схемы определяется входное или эквивалентное сопротивление путем преобразования сопротивлений: параллельного соединения в последовательное и обратно, треугольника в звезду и обратно и т.д., что упрощает отдельные участки схемы и приводит к одному эквивалентному (входному) сопротивлению относительно зажимов источников питания. В результате схема упрощается и расчет такой схемы можно произвести , используя закон Ома.
К методом анализа сложных цепей относятся:
Метод, основанный на применении законов Кирхгофа.
Метод контурных токов.
Метод узловых потенциалов.
Метод наложения.
Метод эквивалентного генератора.
Классическим методом расчета электрических цепей с несколькими источниками является непосредственное применение законов Кирхгофа.

Слайд 5

При расчете электрических цепей с применением законов Кирхгофа необходимо: 1. Выбрать

При расчете электрических цепей с применением законов Кирхгофа необходимо:
1. Выбрать положительное

направление токов во всех ветвях схемы;
2. Выбрать положительное направление обхода контура;
3. Составить уравнения по законам Кирхгофа;
по первому закону Кирхгофа составить nу-1 уравнение, по второму закону Кирхгофа составить nв –nу +1. Общее число уравнений равно числу ветвей в схеме;
4. Полученную систему уравнений решают относительно неизвестных токов.
Составим систему уравнений для нахождения токов ветвей для схемы, изображенной на рисунке: Данная схема имеет четыре узла и шесть ветвей. Система уравнений по законам Кирхгофа имеет следующий вид:
Слайд 6

Имеем систему из шести уравнений с шестью неизвестными. Выразив токи I1,

Имеем систему из шести уравнений с шестью неизвестными. Выразив токи I1,

I2, I5 через I4, I6,I3, получим:
Решая данную систему уравнений, можно найти токи ветвей.
Число совместно решаемых уравнений равно числу ветвей схемы (числу неизвестных токов ветвей), поэтому его применение не всегда целесообразно.
В качестве переменных в методе контурных токов принимаются контурные токи.
В схеме выделяют независимые контуры. В каждом контуре произвольно выбирают направление контурных токов. За контурные токи удобно принять токи внешних ветвей схемы, которые входят только в данный контур.
Уравнения составляются на основе второго закона Кирхгофа, выражая токи ветвей через контурные токи.
Слайд 7

Для каждого контура пишем второй закон Кирхгофа: Выразим токи ветвей через

Для каждого контура пишем второй закон Кирхгофа:
Выразим токи ветвей через

контурные:
После преобразования получим следующую систему уравнений:
Решив систему уравнений относительно контурных токов, находятся токи ветвей. Правильность решения по методу контурных токов осуществляется на основании второго закона Кирхгофа.
Слайд 8

Баланс мощностей – алгебраическая сумма мощностей, отдаваемых независимыми источниками равняется алгебраической

Баланс мощностей – алгебраическая сумма мощностей, отдаваемых независимыми источниками равняется алгебраической

сумме мощностей, потребляемых потребителями.
Где - алгебраическая сумма мощностей, генерируемая источниками э.д.с.;
- алгебраическая сумма мощностей, генерируемая источниками тока;
- суммарная мощность, потребляемая потребителями в цепи.
Эти суммы алгебраические. Источник может как вырабатывать, так и потреблять электрическую энергию (заряд аккумулятора).

Уравнение баланса электрической мощности.