Законы Кирхгофа и режимы работы источников энергии. (Лекция 2)

Содержание

Слайд 2

Законы Кирхгофа справедливы для линейных и нелинейных цепей при постоянных и переменных напряжениях и токах.

Законы Кирхгофа справедливы для линейных и нелинейных цепей при
постоянных и переменных

напряжениях и токах.
Слайд 3

ПЕРВЫЙ ЗАКОН КИРХГОФА Для любого узла цепи алгебраическая сумма токов равна

ПЕРВЫЙ ЗАКОН КИРХГОФА

Для любого узла цепи алгебраическая сумма токов равна нулю.


Причем со знаком “ + ”принимаются токи, выходящие из узла, входящие в узел токи принимаются со знаком «-».
Можно и наоборот обозначать направления токов.
Слайд 4

Математическая запись

Математическая запись

Слайд 5

Пример узел а:

Пример

узел а:

Слайд 6

Физически первый закон Кирхгофа – это закон непрерывности электрического тока

Физически первый закон Кирхгофа –
это закон непрерывности электрического тока

Слайд 7

ВТОРОЙ ЗАКОН КИРХГОФА Для любого контура цепи алгебраическая сумма напряжений на

ВТОРОЙ ЗАКОН КИРХГОФА

Для любого контура цепи
алгебраическая сумма напряжений
на пассивных элементах
равна

алгебраической сумме
ЭДС и напряжений на источниках
тока
Слайд 8

Аналитическое выражение второго закона Кирхгофа

Аналитическое выражение второго закона Кирхгофа

Слайд 9

Например:

Например:

Слайд 10

Физически второй закон Кирхгофа характеризует равновесие напряжений в любом контуре цепи

Физически второй закон
Кирхгофа характеризует
равновесие напряжений
в любом контуре цепи

Слайд 11

Режимы работы источника энергии I

Режимы работы источника энергии

I

Слайд 12

Номинальный режим работы источника энергии Номинальный режим – это режим работы

Номинальный режим работы источника энергии

Номинальный режим – это режим работы источника

энергии, рекомендуемый заводом изготовителем
Гарантируется высокая надежность и долговечность работы, высокий коэффициент полезного действия
RH > RB , η = РН / РИ
РН – мощность в нагрузке,
РИ - мощность источника энергии
Слайд 13

Режим холостого хода источника энергии (ХХ) Е RВ Uхх I =

Режим холостого хода источника энергии (ХХ)

Е


Uхх

I = 0

UXX = E

PH =

0
Слайд 14

Режим короткого замыкания источника энергии Е RB I RH = 0 UH= 0 PH = 0

Режим короткого замыкания источника энергии

Е

RB

I

RH = 0

UH= 0

PH = 0

Слайд 15

Согласованный режим работы источника энергии Согласованный режим – это режим, когда

Согласованный режим работы источника энергии

Согласованный режим – это режим, когда в

нагрузке выделяется максимальная мощность. При этом к.п.д. меньше, чем при номинальном режиме.
РН= f(RH / RB)- мощность, передаваемая в нагрузку
РИ = f(RH / RB) – мощность, развиваемая источником
Слайд 16

Расчет мощности, развиваемой источником энергии РИ = I2(RB + RH) =

Расчет мощности, развиваемой источником энергии

РИ = I2(RB + RH) = E2

/ (RB + RH)
XX: PИ = 0.
КЗ : I = IКЗ = Е / RB max, PИ = Е2/ RB
При RB = RH : PИ = Е2/2RB
Слайд 17

Расчет мощности, передаваемой в нагрузку РН = I2RH = E2RH /

Расчет мощности, передаваемой в нагрузку

РН = I2RH = E2RH / (RH+RB)2
XX:

I = 0, PH = 0
КЗ: RH= 0, I = E/ RB , PH = 0
Определим максимум функции
Решение RH = RB , PH= E2/4RB
Слайд 18

Расчет к.п.д. источника энергии при различных значениях RH В общем виде:

Расчет к.п.д. источника энергии при различных значениях RH

В общем виде:
η

= РН/РИ = RH E2(RB+ RH)/ E2(RB+ RH)2 =
= RH /(RH+ RB) = 1/(1+RB/ RH)
При КЗ η = 0
В согласованном режиме (RB= RH)
η = 0.5 или 50%
В номинальном режиме η > 0.5
при RB< RH
Слайд 19

Графическое отображение Ри РН RH/RB η P, η 1 0,5 E2/RB E2/2RB E2/4RB

Графическое отображение

Ри

РН

RH/RB

η

P,

η

1

0,5

E2/RB

E2/2RB

E2/4RB