Определения

ЭЦ, составляющие только из элементов с линейными характеристиками, называют линейными.

Элементы ЭЦ (ЭДС, r, R- приемника и т.д.), характеристики которых не зависят от тока, называют линейными.

Зависимость тока, протекающем в некотором элементе ЭЦ, от напряжения на этом элементе называют вольтамперной характеристикой.

В международной системе единиц (СИ)

· ток измеряется в амперах (А),

· напряжение в вольтах (В),

· ЭДС в вольтах (В),

· сопротивление в омах (Ом),

· проводимость в сименсах (Сим).

При расчете реальных электрических цепей источники энергии заменяются расчетным

эквивалентом, так рис.1 реально можно рассмотреть так:

Ток в нагрузке R для обеих схем равен

I=E/(R+r_b)

Т.о. с точки зрения нагрузки обе схемы равноправны и безразлично, какой схемой пользоваться.

Но следует обратить внимание на следующее:

· Источники ЭДС и источники тока – это идеализированные источники, физически не реализуемы;

· Схемы (а) и (б) эквивалентны в отношении энергии, выделяющейся в сопротивлении нагрузки R, и не эквивалентны в отношении энергии, выделяющейся на r_B/

· Таким образом, строго говоря, идеальный источник ЭДС нельзя заменить идеальным источником тока.

§5 Расчет токов в схемах с помощью законов Кирхгофа.

Обозначим число ветвей схемы B, число ветвей с источниками тока В_и, число узлов J.

В каждой ветви течет свой ток, т.к. токи в ветвях с источниками тока известны, то число неизвестных токов равно: b-b_n.

Для составления уравнения требуется:

а)выбрать положительное направление токов в ветвях и обратить их на схеме;

б) выбрать направление положительного обхода контуров для составления уравнений по 2^му закону Кирхгофа.(например по часовой стрелке)

По 1^му закону Кирхгофа получают y-1 уравнений.

По 2^му закону Кирхгофа получают (b- b_n-y+1) уравнений.

Составляя уравнения по 2^му закону Кирхгофа, следует охватить все ветви схемы, исключая лишь ветви с источниками тока. Кроме того, требуется, чтобы в каждый новый контур, ходила хотя бы одна новая ветвь, не вошедшая в предыдущие контуры, для этого уже записаны уравнения по 2^му закону Кирхгофа.

Рассмотрим схему на рис.8.

Рис.8

Е₁=80 В: Е₂=64В: R₁=6 Ом: R₂=4 Ом: R₃=3 Ом: R₄=1 Ом.

Произвольно выбираемые направления токов показаны на рисунке 8. На ней b=3, b_n=0, I=2. Поэтому по 1^му закону Кирхгофа:

I₁+I₂=I₃ (1);

По 2^му закону Кирхгофа получим:

b-b_n –y+1=3-0-(2-1)=2 уравнения. Положительное направление обхода контуров выбираем по часовой стрелке:

для контура R₁E₁R₂E₂:

I₁R₁-I₂R₂ =E₁+E₂ (2)

для контура E₂R₂R₃R₄:

I₂R₂+I₃(R ₃+R₄)=-E₂ (3)

Решая совместно уравнения (1)-(3) получаем:

I₁=14 A; I₂=-15 A; I₃=-1 A ­­­­

Дата добавления: 2014-01-05