Использование законов Кирхгофа в цепях постоянного и изменяющегося токов

Установившиеся и переходные процессы

При анализе процессы в цепях подразделяют на установившие­ся и переходные.

Установившиеся (стационарные) процессы (ре­жимы) имеют место в результате длительного действия в цепях Э.Д.С. источников питания. Возникаю­щие при этом напряжения и токи в цепях постоянного тока остают­ся неизменными, а в цепях пере­менного тока остаются неизмен­ными кривые изменения токов и напряжений элементов.

Процессы, возникающие в цепи при переходе от одного устано­вившегося режима к другому, называют переходными процессами.

Законы изменения тoкoв и напряжений в цепи при переходном режиме отличаются от законов изменения их при установившемся режиме.

В реальных условиях большинство электротехнических устройств работает в электрических цепях, анализ которых производят на основе законов Кирхгофа, выражающих два основных свойства любых электрических цепей.

Первый закон Кирхгофа является следствием закона сохранения заряда, согласно которому в узле заряд одного знака не может ни накапливаться, ни убывать.

Согласно первому закону Кирхгофа алгебраическая сумма токов ветвей, сходящихся в узле, равна нулю:

или .

При этом токи, направленные к узлу, берут с одним произвольно выбранным знаком, а токи, направленные от узла, — с противо­положным знаком.

Второй закон Кирхгофа является следствием за­кона сохранения энергии, в силу которого изменение потенциала в замкнутом контуре равно нулю. Изменение потенциала между парой узлов участка характеризуется разностью потенциалов или равным ему напряжением.

При обходе замкнутого контура по отдельным участкам потен­циал конечного узла m этого участка повышается относительно потенциала его начального узла n на величину напряжения, если направление обхода противоположно направлению стрелки на­пряжения, и понижается, когда направление обхода и направление стрелки напряжения совпадают. Поэтому изменения потенциала в замкнутом контуре можно определить суммированием напряжений с учетом их знаков. Согласно второму закону Кирхгофа алгебраи­ческая сумма напряжений участков замкнутого контура равна нулю:

или

При этом условились напряжения, положительные направления которых совпадают с направлением обхода, брать с положительны­ми знаками, а напряжения, положительные направления которых противоположны направлению обхода — с отрицательными зна­ками.

Дата добавления: 2014-12-07