Метод вузлових потенціалів - раздел Образование, Електротехнічних систем Потенціал Являє Собою Відносну Величину І Визначається Залежно Від Вибору Ви...
Потенціал являє собою відносну величину і визначається залежно від вибору вихідної точки відліку, тому один з вузлів кола можна взяти за базисний і задати його потенціал будь-яким числом (як правило, його задають таким, що дорівнює нулю). У цьому разі потенціали інших вузлів однозначно розраховують за рівняннями. За знайденими потенціалами вузлів і заданими параметрами віток визначають струми в усіх вітках за другим законом Кірхгофа чи за законом Ома.
Кількість незалежних рівнянь, складених за методом вузлових потенціалів, буде (n—кількість вузлів у схемі).
Задамо довільним числом потенціал вузла n схеми (зручно ) і складемо ( ) рівняння, потрібне для визначення потенціалів інших вузлів:
(2.1)
В загальному випадку gkk— власна провідність k-го вузла, тобто сума провідностей усіх віток, що сходяться у k-му вузлі; gkm— сума провідностей усіх віток, які безпосередньо з’єднують вузли k і m, взятої зі знаком мінус. Якщо між будь-якими двома вузлами вітка відсутня, то відповідна провідність дорівнює нулю. У формуванні вузлового струму k-го вузла приймають участь ті вітки, що сходяться у вузлі, які містять джерела ЕРС і (або) струму. Якщо ЕРС p-вітки напрямлена до k-го вузла, то її внесок у формуванні вузлового струму дорівнює , а якщо ця ЕРС напрямлена від k-вузла, то її внесок у вузловий струм складає . Якщо до k-вузла підтікає струм від джерела струму, то він повинен бути введений до складу вузлового струму зі знаком плюс, якщо цей струм напрямлений від k-вузла, то він повинен входити до складу вузлового струму зі знаком мінус. Після розв’язку системи (2.1) відносно потенціалів вузлів, визначають струми у вітках за законом Ома для ділянки кола, що містить ЕРС.
Якщо в колі є вітки з ідеальними джерелами напруги, як базис доцільно вибрати вузол, до якого підходить максимальна кількість віток з ідеальними джерелами напруги. Потенціали вузлів, зв’язаних з базисною віткою при ідеальному джерелі напруги, визначаються за ЕРС джерел і є заданими. Рівняння складають лише для тих вузлів, потенціали яких залишаються невідомими.
Вітки з ідеальними джерелами напруги можна не приєднувати до базисного вузла. В цьому разі відомо різницю потенціалів на затискачах такої вітки, але потенціали затискачів вітки відносно базисного вузла залишаються невідомими, і необхідно складати рівняння для так званих узагальнених вузлів. Під узагальненим вузлом треба розуміти будь-яку частину кола, охоплену замкненим контуром (для планарного кола) чи замкненою поверхнею (для непланарного кола). Вітку з ідеальним джерелом напруги можна охопити замкненим контуром (чи поверхнею)і розглядати як узагальнений вузол відносно всіх зовнішніх віток. Для узагальненого вузла, як і для звичайного, справедливий І-й закон Кірхгофа.
Якщо всі точки зовнішніх віток виразити через потенціали вузлів і підставити їх у рівняння І-го закону Кірхгофа, дістанемо відсутнє рівняння вузла. За своїм складом воно відрізняється від звичайного вузлового рівняння (2.1):
де φa і φb— потенціали внутрішніх вузлів, тобто вузлів, охоплених замкненим контуром (чи поверхнею) (фактично це потенціали затискачів ідеального джерела напруги); gaa, gbb— сума провідностей віток, які перерізані на непарну кількість разів замкненим контуром (чи поверхнею), що підходить до відповідного внутрішнього вузла; φ1, φ2, ..., φk— потенціали зовнішніх вузлів, розміщених за краями замкненого контуру (чи поверхні); gab,k— сума провідностей віток, що з’єднують k-й вузол з узагальненим вузлом; Iab— вузловий струм узагальненого вузла, тобто алгебраїчна сума струмів еквівалентних джерел струмів, зв’язаних з узагальненим вузлом.
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ... Затверджено на засідання кафедри...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Метод вузлових потенціалів
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Відповідальний редактор
Рецензент: Самойлик Олександр Васильович, к.т.н., доцент
Черкаси
Лабо
Короткі теоретичні відомості
Кількісні значення електричних величин визначають за допомогою електровимірювальних приладів. В електровимірювальних приладах кількісне значення вимірювальної величини порівнюється з одиницею вимір
Програма роботи
1. Оглянути шкали приладів і умовні позначення на них, визначити ціну поділки та з’ясувати призначення затискачів.
2. Набути навичок вмикання в електричне коло електровимір
Метод накладання
Для лінійних електричних кіл справедливий принцип суперпозиції (накладання), який полягає в тому, що струм у будь-якій вітці можна одержати як результат накладання часткових струмів, які створює в
Контрольні питання
1. Суть методу вузлових потенціалів.
2. Структура розрахункових рівнянь за методом вузлових потенціалів.
3. Розрахункові рівняння для схем, які мають одну і більше віток з ідеальн
Порядок виконання роботи
1. Встановити на лабораторний стенд блоки опорів і індуктивностей. Зібрати просте електричне коло (рисунок 3.4). Згідно з варіантом за таблицею 3.3 встановити значення Rк і L
Короткі теоретичні відомості
Виконуючи лабораторну роботу, необхідно знати, що при послідовному з’єднанні опорів R, XL та XC сила струму для всіх елементів однакова, а геометрична сума напру
Програма роботи
1. Набути навичок складання електричної схеми.
2. Для трьох режимів роботи зняти покази всіх електровимірювальних приладів при заданій викладачем напрузі живлення.
3. За допомогою
Порядок виконання роботи
1. Ознайомитися з електровимірювальними приладами та іншим обладнанням експериментальної установки і записати в протокол досліду їх технічні характеристики (див. лабораторну роботу №1, таблицю 1.3)
Контрольні питання
1. Яка природа активного, індуктивного та ємнісного опорів? Від чого залежить їх значення?
2. Як визначити ємність конденсатора за даними вимірювання струму, напруги і частоти в колі конде
Короткі теоретичні відомості
У розгалуженому електричному колі активний , індуктивний і ємнісний опори перебувають під однаковою напругою, прикладеною до кола. Якщо вона змінюється за законом синуса
(5
Контрольні питання
1. Використовуючи результати вимірювань, показати, як виконується перший закон Кірхгофа.
2. Показати, як обчислюється та , використовуючи покази вимірювальних приладів.
3. Пояснит
Короткі теоретичні відомості
Два чи кілька контурів зі струмами, розміщених таким чином, що частина магнітного потоку одного з них пронизує інші контури, називаються індуктивно зв’язаними. Розглянемо два контури, розміщені бли
Порядок виконання роботи
1. Встановити на стенді блок №5.
2. Зібрати схему (рисунок 6.8), визначити параметри R1, R2, L1 і L2 двох індуктивно
Контрольні питання
1. Суть явища взаємоіндукції.
2. Як визначити ЕРС взаємоіндукції?
3. Що таке коефіцієнт взаємоіндукції та від чого він залежить?
4. Яке вмикання називається узгодженим, а
Короткі теоретичні відомості
У багатьох практично важливих випадках у встановлених режимах роботи електричного кола напруги і струми є періодичними, але не синусоїдними. У лінійних колах вказаний режим виникає під впливом неси
Короткі теоретичні відомості
Електричне коло, яке має хоча б один нелінійний елемент (НЕ) називається нелінійним. Основна характеристика нелінійного резистора (залежність струму через резистор від напруги на елементі) —
Короткі теоретичні відомості
Усталений режим електричного кола характеризується в часі постійними чи періодичними струмами й напругами.
Процеси, які спостерігаються в колі при переході від одного усталеного режиму до
Порядок виконання роботи
1. Зібрати схему, зображену на рисунку 10.1, для дослідження найпростіших RC- i RL-кіл першого порядку.
С
Контрольні питання
1. Суть класичного методу аналізу перехідних процесів; його переваги та недоліки.
2. Пояснити застосування законів комутації для дослідження перехідних процесів класичним методом.
Короткі теоретичні відомості
Чотириполюсником називається електричне коло, яке має пару вхідних і вихідних затискачів.
Чотириполюсники поділяють на активні й пасивні, лінійні та нелінійні, симетричні й несиметричні.
Порядок виконання роботи
1. Визначити опір холостого ходу і короткого замикання чотириполюсника, зібравши коло згідно з рисунком 11.1.
1′
Короткі теоретичні відомості
Реактивна котушка з феромагнітним осердям — простий та надійний пристрій. Вона складається з замкненого осердя, на якому розташовується обмотка.
Застосування феромагнітного осердя в реакти
Програма роботи
1. Провести розрахунки згідно таблиці 12.2.
2. По дослідним даним п.7 розрахувати повний Ze, активний re та реактивний xe опори, а так
Контрольні питання
1. Пояснити нелінійний характер вольт-амперної характеристики котушки зі сталевим осердям.
2. Що називається основним магнітним потоком та магнітним потоком розсіяння котуш
Короткі теоретичні відомості
Трансформатор — важливіший елемент сучасних енергетичних систем, один з найбільш розповсюджених електротехнічних апаратів. Він призначений для перетворення електричної енергії однієї напруги в елек
Опис установки
Дослідження трансформатора проводиться на установці, яка складається з однофазного трансформатора, навантаження, електровимірювальних приладів та комутуючих апаратів. Живлення установки здійснюєтьс
Програма роботи
1. Провести розрахунки згідно таблиці 13.3.
2. По даним досліду х.х. визначити коефіцієнт трансформації, струм х.х., %.
3. По даним режиму активного навантаження побудувати зовніш
Контрольні питання
1. Пояснити принцип дії трансформатора.
2. Як впливає сталеве осердя на величину струму х.х. І1х та магнітний зв’язок між обмотками?
3. Як
Короткі теоретичні відомості
Основна відмінність кола з розподіленими параметрами від електричного кола із зосередженими параметрами - залежність струмів і напруг для будь-яких режимів кола не тільки від часу, але і від просто
ЛІТЕРАТУРА
1. Теоретичні основи електротехніки: Підручник: У 3 т. / В. С. Бойко, В. В. Бойко, Ю. Ф. Видолоб та ін.; За заг. ред. І. М. Чиженка, В. С. Бойка. - К.: ШЦ "Видавництво «Політехніка»", 200
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов