рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Основные законы и уравнения электрических цепей

Основные законы и уравнения электрических цепей - Конспект Лекций, раздел Электротехника, Конспект Лекций по ТОЭ. Основные понятия и определения электрических цепей Основными Физическими Законами, Позволяющими Описать Любые Режимы Электрическ...

Основными физическими законами, позволяющими описать любые режимы электрической цепи, являются законы Ома.

1. Закон Ома для участка цепи, не содержащего Э.Д.С., устанавливает связь между током и напряжением на этом участке (рис. 1.13)


2. Закон Ома для участка цепи, содержащего источник Э.Д.С.

(обобщённый закон Ома)

Обобщённый закон Ома позволяет найти ток этого участка по известной разности потенциалов на концах участка цепи и имеющейся на этом участке Э.Д.С. E.


Имея в виду, что в неразветвлённом участке электрической схемы с произвольным числом Э.Д.С., сопротивлений и заданной разностью потенциалов на его концах, ток направлен от высшего потенциала к низшему.

Если предположить, что , то ток и напряжение будут направлены от точки а к точке с. (рис. 1.14).

; (1.29)

. (1.30)


Если предположить, что , то ток и напряжение будут направлены от точки с к точке а, напряжение и ток определим по формуле 1.29 -1.30. (рис. 1.15).

;

.

Основными уравнениями теории электрических цепей являются уравнения Кирхгофа, поэтому все электрические цепи подчиняются первому и второму законам Кирхгофа.

Оба эти закона установлены на основе многочисленных опытов и являются следствием закона сохранения энергии.


Первый закон Кирхгофа можно сформулировать двояко:

1. Алгебраическая сумма токов, подтекающих к любому узлу схемы, равна нулю:

. (1.31)

(Подтекающие к узлу токи считаются положительными, а утекающие – отрицательными).

2. Сумма подтекающих к любому узлу токов равна сумме утекающих от узла токов:

3.

. (1.32)

 

Второй закон Кирхгофа можно также сформулировать двояко:

1. Алгебраическая сумма напряжений (не падений напряжений) вдоль любого контура равна нулю

, (1.33)


 

.

Алгебраическая сумма падений напряжений в любом замкнутом контуре равна алгебраической сумме Э.Д.С. вдоль того же контура:

. (1.34)

При составлении уравнений слагаемые берут со знаком плюс, если действующие на участках напряжения и Э.Д.С. совпадают с направлением обхода, и со знаком минус, если их действия противоположны направлению обхода.

При составлении уравнений для расчёта токов в схемах с помощью законов Кирхгофа необходимо придерживаться следующего алгоритма:

1. Произвольно задаются положительные направления токов.

2. Произвольно задаются положительные направления обхода контуров (с целью единообразия рекомендуется для всех контуров положительные направления обхода выбирать одинаковыми, например, по часовой стрелке).

3. Составляют уравнения по первому закону Кирхгофа. Число таких уравнений должно быть на единицу меньше числа узлов.

4. Недостающие уравнения составляют по второму закону Кирхгофа, при этом учитывают, чтобы в каждый новый контур входила, хотя бы одна новая ветвь, не вошедшая в предыдущие контуры, для которых записаны уравнения.

5. Решая полученную систему уравнений, находим неизвестные токи. Если какой - то ток или несколько токов, оказались отрицательными, то это значит, что действительное направление этих токов противоположно выбранному.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Конспект Лекций по ТОЭ. Основные понятия и определения электрических цепей

Кафедра ТОЭ.. Конспект Лекций по ТОЭ.. Уфа Оглавление..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Основные законы и уравнения электрических цепей

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Активные элементы
  В линейных электрических цепях в качестве источников энергии различают источники Э.Д.С. и источники тока. Идеальный источник Э.Д.С. имеет неизменное Э.Д.С. и

ПРИМЕЧАНИЕ
Источник электрической энергии на схеме замещения может быть представлен как в виде источника Э.Д.С., так и в виде источника тока: . Эти два разнородных источника электрической эн

Пассивные элементы
Основными пассивными элементами электрической цепи являются резистивные, индуктивные и емкостные. Рассмотрим их силовые характеристики при постоянном токе.   Электротехническ

Метод контурных токов
  Метод расчета путём решения уравнений, основанных на законах Кирхгофа, рассмотренные выше, трудоёмок. Например, для цепи, имеющей шестнадцать ветвей, требуется решать систему шестна

Принцип наложения и метод наложения
Ещё один метод расчета линейных электрических цепей называется методом наложения. В его основе лежит принцип наложения, который можно сформулировать следующим образом: ток в любой ветви равен алгеб

Теорема взаимности
Теорема взаимности формируется таким образом: для любой линейной цепи с одним источником Э.Д.С. ток Ik в ветвях, вызванный Э.Д.С. Em, находящийся в m-ветви, будет равен

Теорема компенсации
  В любой электрической цепи сопротивление можно заменить Э.Д.С., численно равной падению напряжения на этом сопротивлении и направленной встречно току в этом сопротивлении. При такой

Линейные сложения в электрических цепях
  Если в линейной электрической цепи изменяется какая-либо величина (Э.Д.С. или сопротивление) в одной ветви, то две любые величины (токи и напряжения) двух любых ветвей связаны между

Метод узловых потенциалов
В тех случаях, когда в анализируемой схеме число узлов без единицы меньше числа независимых контуров, метод узловых потенциалов является более экономичным по сравнению с методом контурных токов.

Метод эквивалентного генератора
В практических расчётах часто нет необходимости знать режимы работы всех элементов сложной цепи, но ставится задача исследовать режимы работы одной определённой ветви. При расчёте сложной

Передача энергии от активного двухполюсника нагрузке
Если нагрузка подключена к активному двухполюснику (рис. 2.16), то по ней течёт ток: . и в ней выделяется мощность: , где R-сопротивление нагрузки; R

Преобразования в линейных электрических цепях
  1. Соединение резисторов. Существует два вида соединения резисторов: последовательное и параллельное (рис. 2.17).    

Синусоидальный ток и его основные характеристики
В настоящее время переменный ток находит широкое применение в технике, так как он легко трансформируется и передается на большие расстояния при высоком напряжении и малых потерях. Экономический эфф

Способы изображения синусоидальных величин
1. Графическое изображение синусоидальных величин. Для сравнения электрических величин, изменяющихся по синусоидальному закону, необходимо знать р

Пассивные элементы R, L, C в цепи синусоидального тока
  Резистивный элемент В электрической цепи с резистивным элементом R ток изменяется по синусоидальному закону с начальной фазой , то есть . (3.

Мгновенная и средняя мощности. Активная, реактивная и полная мощности. Измерение мощности ваттметром
  Если имеются законы изменения тока и напряжения   , (3.31) , (3.32)   то их произведение . (3.33) Мгновен

Треугольники сопротивлений, напряжений и мощностей
  В разделе 3.6 мы вывели выражение для нахождения полного сопротивления Z. По формуле 3.30 . Из этого следует, что модуль комплексного сопротивления: . (3

Топографическая и векторная диаграммы
  Каждая точка электрической схемы, в которой соединяются элементы схемы, имеет своё значение комплексного потенциала. Совокупность точек комплексной плоскости, изображающих

Резонанс напряжений
  Условием возникновения резонанса напряжений в последовательном RLC - контуре является равенство реактивных сопротивлений катушки и конденсатора. При значения противоположны

Резонанс токов
  Рассмотрим цепь с двумя параллельными ветвями на рис. 3.22. Такую цепь часто называют параллельным контуром. Условием возникновения резонанса является равенс

Частотные характеристики пассивных двухполюсников
  Как выяснили выше, входное сопротивление и входная проводимость двухполюсника являются функциями частоты ω. Под частотными характеристиками (ЧХ) понимают следующие типы характе

Условие передачи максимальной мощности от активного двухполюсника нагрузке
  Рассмотрим схему (рис. 3.26), содержащую источник энергии с Э.Д.С. , внутренним сопротивлением и сопротивлением нагрузки . Определим сопротивление подключенной нагрузки, при котором

Падение и потеря напряжения в линии передачи электроэнергии
  Рассмотрим схему передачи электроэнергии от генератора переменного тока к приёмнику через линию электропередачи (Л.Э.П.). Схема замещения представлена на рис. 3.28. Л

Индуктивно связанные элементы. Э.Д.С. взаимной индукции
  Если изменение тока в одном из элементов электрической цепи приводит к возникновению Э.Д.С. в другом элементе цепи, то говорят, что эти элементы индуктивно связаны друг с дру

Последовательное соединение индуктивно связанных элементов цепи
Две катушки с сопротивлениями R1 и R2, индуктивностями L1 и L2 и взаимной индуктивностью М соединены последовательно. Возможны два вида их включен

Эквивалентная замена индуктивно связанных цепей
  Часто для упрощения расчетов часть схемы заменяют эквивалентной схемой без индуктивных связей. Такой приём ещё называют развязкой индуктивных связей. Рассмотрим экви

Соединение звездой
Нагрузка в трёхфазной цепи может быть: · симметричной, если сопротивления фаз нагрузки одинаковы по характеру и значению; · несимметричной, если сопротивления фаз нагрузки

Соединение треугольником
Трёхфазная цепь при соединении источника и приёмника треугольником имеет разветвлённую многоконтурную схему (рис. 5.9). Расчёт этой сложной цепи значительно упрощается, если не принимать в

Вращающееся магнитное поле
Одним из основных преимуществ многофазных токов является возможность получения вращающихся магнитных полей, лежащих в основе принципа действия наиболее распространённых типов двигателей переменного

Особенности расчета линейной электрической цепи с несинусоидальными источниками
  Расчет цепей, в которых действует один или несколько несинусоидальных источников периодических Э.Д.С. и токов, раскладывается на три этапа. 1. Разложение Э.Д.С. и токов ист

Мощность при несинусоидальных источниках
Под активной мощностью Р несинусоидального тока понимают среднее значение мгновенной мощности за период первой гармоники: . (6.28) Если представить напряжение и ток рядами

Определение коэффициентов Y, Z, H, G и В форм уравнений через коэффициенты формы А
  Иногда на практике возникает потребность в переходе от одной формы записи уравнений к другой. Ниже приведены соотношения для расчета коэффициентов упомянутых выше форм при

Соединение четырехполюсников
  Четырёхполюсники соединяются различными способами. Чаще всего встречаются следующие виды соединений четырёхполюсников: 1. Последовательно – последовательное (ил

Линейные диаграммы
  При исследовании электрических цепей часто бывает, что какая-либо комплексная величина определяется уравнением вида: ; (7.27) где - изменяющаяся комплексн

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги