Электр тізбектерінің пассивтік бөліктерін эквивалентті түрлендіру. Тұрақты токтың қарапайым тізбектерін есептеу әдістері

Содержание

Слайд 2

2. Кедергілердің параллель жалғануы. Егер тізбектің екі түйіңі арасында бірнеше кедергі

2. Кедергілердің параллель жалғануы. Егер тізбектің екі түйіңі арасында бірнеше кедергі

параллель жалғанған кезде олардың әрқайсысыңа бірдей кернеу беріледі, сонда Ом заңы бойынша әр кедергідегі ток:
Кiрер ток элементтердегi токтардың қосындысына тең:
Мұндағы тiзбектiң баламалы өткiзгiштiгi. Параллель жалғанғанда:
Екі кедергі параллель жалғанған кезде балама кедергі тең:
Тармақталмаған бөлiгiндегi ток:
Слайд 3

3. Кедергілердің аралас жалғануы. Аралас жалғану, ол бірізді және параллель жалғанған

3. Кедергілердің аралас жалғануы. Аралас жалғану, ол бірізді және параллель жалғанған

кедергілердің тіркестері.
Токтар тең болады:
Бiрiздi-параллель жалғанған элементтер үшiн баламалы өткiзгiштiк:
4. Үшбұрышты жалғанған кедергiлерді жұлдызшаға түрлендiру.
Үшбұрыш түрiнде жалғанған кедергiлердi баламалы жұлдызшаға түрлендiру формулалары келесі түрге ие:
Слайд 4

5. Үшсәүлелi жұлдызша жалғанған кедергілерді баламалы үшбұрышқа түрлендiру. Түрлендiру формулалары келесi

5. Үшсәүлелi жұлдызша жалғанған кедергілерді баламалы үшбұрышқа түрлендiру. Түрлендiру формулалары

келесi түрге ие:
6. Қорек көздерiн түрлендiру. Кернеу көзi баламалы ток көзiне түрленуi мүмкiн. Түрлендiру формуласы және керiсiнше формула келесi түрге ие:
Слайд 5

7. Қоректендіргіштері бірізді немесе параллель жалғанған тізбекті есептеу үшін балама түрлендіру

7. Қоректендіргіштері бірізді немесе параллель жалғанған тізбекті есептеу үшін балама түрлендіру

тәсілін пайдалануға болады.
а)Қоректендіргіштер бірізді жалғанса, онда оларды бір балама қоректендіргішпен айырбастауға (түрлендіруге) болады. Балама қоректендіргіштің э.қ.к.-і Eб қоректендіргіштердің э.қ.к.-терінің алгебралық қосындысына тең, ал ішкі кедергісі Rб қоректендіргіштердің ішкі кедергілерінің арифметикалық қосындысына тең: Rб=R1+R2+...+Rn. Бағыттары токтың бағыттымен бағыттас э.қ.к.-тер плюс таңбасымен алынады. Керісінше жағдайда таңбасы минус болады.
ә) Параллель жалғанған қоректендіргіштерді бір балама қоректендіргішпен айырбастауға (түрлендіруге) болады . Кирхгофтың бірінші заңы бойынша: I=I1+I2+I3+I4, немесе
(Eб – Uаб)/Rб =(E1 – Uаб)/R1+(E2 – Uаб)/R2 +(-E3 – Uаб)/R3+(E4 – Uаб)/R4.
Бұдан Eб= (E1G1+ E2G2-E3G3+E4G4 )/(G1+G2+G3+G4 ), 1/Rб=1/R1+1/ R2+1/ R3+1/R4= G1+G2+G3+G4.
Жалпы жағдайда
Yб= /
Слайд 6

Тұрақты токтың бірнеше э.қ.к-тері бар тармақталған тізбектерін есептеу үшін мынандай тәсілдерді

Тұрақты токтың бірнеше э.қ.к-тері бар тармақталған тізбектерін есептеу үшін мынандай тәсілдерді

қолдануға болады:
Кирхгофтың заңдарын пайдаланып есептеу тәсілі;
Контурлық тоқтар тәсілі;
Түйіндік потенциалдар тәсілі;
Екі түйіндік тәсіл;
Балама генератор тәсілі.
Кирхофтың заңдарын пайдалану арқылы есептеу тізбектің тармақтарындағы анықталуға тиісті токтарға қатысты теңдеулер құрудан басталады. Құрылатын теңдеулер саны белгісіз токтар санына тең. Кирхгофтың бірінші заңы бойынша құрылатын теңдеулер саны тізбектегі түйін санынан біреуге кем болады, яғни т-1 тең. Мұндағы т- тізбектегі түйіндер саны. Кирхгофтың екінші заңы бойынша құрылатын теңдеулер саны жалпы құрылатын теңдеулер саны мен бірінші заңы бойынша құрылатын теңдеулер санының айырмасына тең, яғни к -( т-1). Мұндағы к-тізбектегі тармактар саны. Кирхгофтың екінші заңы бойынша теңдеулер құру кезінде басқа контурға кірмеген тармағы бар тәуелсіз контурлар үшін құруға тырысқан жөн.
1. Тізбекті Кирхофтың заңдарын пайдалану арқылы есептеуді мынадай ретпен жүргізгеді:
а) Тармақтардағы токтардың оң бағытын қалауымызша таңдап алып, оны сұлбада белгілеу қажет;
Слайд 7

ә) Кирхгофтың екінші заңы бойынша теңдеулер құру үшін контурды айналу бағытын

ә) Кирхгофтың екінші заңы бойынша теңдеулер құру үшін контурды айналу бағытын

қалауымызша таңдап аламыз;
б) Э.қ.к.- нің алгебралық қосындысын тапқан кезде контурдағы э.қ.к.-нің бағыты контурды айналу бағытымен сәйкес келсе онда оның таңбасы «+», ал керісінше жағдайда «-» болады;
в) Токтың бағыты контурды айналу бағытымен сәйкес келсе, онда кернеудің түсуінің таңбасы таңбасы «+», ал керісінше жағдайда «-» болады;
г) Құрылған теңдеулер жүйесін белгілі тәсілдер арқылы шешу арқылы тармақтардағы токтарын табамыз.
Кирхгофтың заңдарын пайдаланып суретте көрсетілген тізбектің тармақтарындағы токтарды табайық. Ол үшін Кирхгофтың бірінші заңы бойынша үш теңдеу құрамыз: а) –I1– I6 – I3 =0
б) I1+I2 – I5 =0
в) I6 – I2 – I4 =0
Контурлар үшін Кирхгофтың екінші заңы
бойынша үш теңдеу құрамыз:
1-контур) E1 – E3=I1∙R1+I5∙R5 – I3∙R3
2-контур) –E2+E4= -I2∙R2+I4∙R4 – I5∙R5
3-контур) E3 – E4= –I6∙R6–I4∙R4 + I3∙R3
Слайд 8

. Құрылған алты теңдеуден тұратын жүйені өзімізге белгілі әдістер арқылы шешеміз

.

Құрылған алты теңдеуден тұратын жүйені өзімізге белгілі әдістер арқылы шешеміз де,

I1,I2,I3,I4,I5,I6 токтарды табамыз
2. Контурлық тоқтар тәсілі. Бұл тәсілді қолданған кезде электр сұлбасының тәуелсіз контурында тек өзінің контурлық тогы жүреді деп есептейді.
Контурлық ток деп қарастырылған контурдың барлық тармақтарымен жүреді деп шартты түрде қабылданған ток. Бұл тәсіл бойынша теңдеулер тек Кирхгофтың екінші заңы бойынша контурлық токтарға байланысты құрылады. Сондықтан есептеу жұмысы көп жеңілдейді. Контурлық токтар тәсілінің есептеу жұмысында қолданылуын суретте көрсетілген тізбектің тармақтарындағы токтарды анықтау арқылы қарастырайық. Әрбір контур үшін контурлық токтың бағытын өз қалауымызша, мысалы сағат тілінің жүрісінің бағытымен бағыттас етіп таңдап аламыз. Екі контурға ортақ тармақпен жүретін контурлық токтар бағыттас болса, онда олардың қосындысы алынады. Керісінше жағдайда олардың айырмасын алады. Жалпы жағдайда қарастыралатын тізбек үшін теңдеулер мынадай түрде жазылады:
Е11= I11∙R11+ I22∙R 12 + I 33∙ R 13
Е22= I11∙R21+ I22∙R 22 + I 33∙ R 23
Е33= I11∙R31+ I22∙R 32 + I 33∙ R 33
Слайд 9

. Мұндағы Е11, Е22, Е33- бірінші, екінші және үшінші контурлардың контурлық

.

Мұндағы Е11, Е22, Е33- бірінші, екінші және үшінші контурлардың контурлық э.қ.к.-тері;

R11, R22, R 33- бірінші, екінші және үшінші контурлардың өзіндік кедергілері,
R11= R1+R5 +R3; R22= R2+R4+R5; R 33= R6+R4 +R3.
R12=R21- бірінші мен екінші контурларға ортақ тармақтың кедергісі, “минус” таңбасымен алынады. R13= R31- бірінші мен үшінші контурларға ортақ тармақтың кедергісі, “минус” таңбасымен алынады. R23= R 32- екінші мен үшінші контурларға ортақ тармақтың кедергісі, “минус” таңбасымен алынады.
Теңдеулер суретте көрсетілген тізбек үшін былай жазылады:
E1 – E3=I11∙(R1+R5 +R3) – I22∙R5 –I33∙R3
– E2+E4= I22∙ (R2+R4+R5) – I33∙R4 –I11∙R5
E3 – E4=I33∙ (R6+R4 +R3) – I11∙R3– I22∙R4
Әр теңдеудегі жақшаның ішінде кедергілердің қосындысы контурдың өзіндік кедергісі деп аталады. Теңдеулер жүйесін шешеміз де, I11, I22, I33 контурлық токтарын табамыз. Онан кейін тармақтардың токтарын (I1 ... I6) контурлық токтар арқылы табамыз: I1=I11, I2= –I 22, I3= I33 – I11, I4=I22–I33, I5=I11 – I22, I6= –I33.