Правила составления уравнений по МУН

Со знаком «+» в уравнение по МУН записывается узловое напряжение того узла, относительно которого составляется уравнение, все остальные – со знаком «-».

Задающие токи источников ЭДС и тока берутся со знаком «+», если направление источников ориентированно к узлу, относительно которого составляется уравнение, и со знаком «-» - если от узла.

При наличии в схеме ветви с идеальным источником ЭДС необходимо принять за опорный узел один из узлов к которому присоединена данная ветвь. Тогда узловое напряжение другого узла будет равным величине ЭДС.

Порядок расчета по МУН

1. Определяется число уравнений;

2. Выбирается опорный узел;

3. Составляется и решается система уравнений по МУН;

4. По закону Ома определяются токи ветвей.

 

Пример: Для цепи рис 2.8 составить уравнения по МУН и определить токи ветвей.

 

Рис. 2.8

Решение:

Примем U₃ = 0;

 

 

 

 

Токи ветвей определяются по закону Ома через найденные значения узловых напряжений:

 

 

 

Билет №8. Метод эквивалентного генератора.

Метод эквивалентного генератора основан на теореме об эквивалентном источнике (теорема Тевенена) – активном двухполюснике.

Теорема Тевенена для линейных электрических цепей утверждает, что любая электрическая цепь, имеющая два вывода и состоящая из комбинации источников напряжения, источников тока и резисторов (сопротивлений), с электрической точки зрения эквивалентна цепи с одним источником напряжения E и одним резистором R, соединенными последовательно.

В методе эквивалентного генератора (метод эквивалентного источника ЭДС) сложную разветвленную схему рассматривают как активный двухполюсник по отношению к ветви R с искомым током I, который определяют по выражению

I = E_ЭГ / (R_ЭГ + R),

где

E_ЭГ = U_хх – ЭДС эквивалентного генератора равная напряжению холостого хода между зажимами подключенного пассивного элемента R в ветви с искомым током;

R_ЭГ = R_вх – сопротивление эквивалентного генератора равное входному сопротивлению пассивного двухполюсника относительно разомкнутых зажимов.

Алгоритм метода эквивалентного генератора (метод эквивалентного источника ЭДС)

1. Определяют напряжение холостого хода U_хх. Для этого ветвь с искомым током разрывают, удаляя сопротивление, и оставляют ЭДС в этой ветви, если она имеется.

2. Задаются направлением токов в ветвях оставшейся схемы после размыкания ветви. Записывают выражение для напряжения U_хх между разомкнутыми зажимами по второму закону Кирхгофа. В это уравнение войдет ЭДС разомкнутой ветви.

3. Рациональным методом рассчитываются токи в схеме, вошедшие в выражение напряжения U_хх.

4. Определяют входное сопротивление двухполюсника относительно разомкнутых зажимов.

5. В соответствии с методом эквивалентного генератора (метод эквивалентного источника ЭДС), определяют искомый ток ветви.

 

 

Билет №9. Гармонические напряжения и токи, их параметры, векторное представление.

Действующие значения, мгновенная и средняя мощности гармонических колебаний.

 

Периодический процесс называется гармоническим, если функция f(t) (напряжение, ЭДС, ток) изменяется по закону синуса

f(t) = A_m sin(wt +j); (3.1)

u = U_m sin(wt +j_U); e = E_m sin(wt + j_e); i = Im sin(wt = j_i)

 

Переменным током (напряжением, ЭДС и т.д.)называется ток (напряжение, ЭДС и т.д.), изменяющийся во времени. Токи, значения которых повторяются через равные промежутки времени в одной и той же последовательности, называются периодическими, а наименьший промежуток времени, через который эти повторения наблюдаются, - периодом Т. Для периодического тока имеем

,

(1)

Величина, обратная периоду, есть частота, измеряемая в герцах (Гц):

,

(2)

Мгновенное значение переменной величины есть функция времени. Ее принято обозначать строчной буквой:

i - мгновенное значение тока ;

u – мгновенное значение напряжения ;

е - мгновенное значение ЭДС ;

р - мгновенное значение мощности .

Наибольшее по абсолютному значению отклонение колеблющейся величины называется ее амплитудой .

Наименьшее значение времени, после которого процесс полностью повторяется, называется периодом колебания Т.

Число циклов колебаний в единицу времени называется циклической частотой .

Число циклов колебаний в интервале времени равному 2p единицам, называется угловой частотой .

Величина называется фазой колебания. Она характеризует состояние колебания в любой момент времени t.

Значение фазы колебания в момент времени t=0 называется начальной фазой . Начальная фаза является алгебраической величиной. При начало синусоиды сдвинуто влево, а при - вправо от начала координат.

 

Действующим значением любой периодической функции называют ее среднеквадратичное значение за период.

. (3.2)

Действующее значение синусоидального тока или напряжения в раз меньше его амплитуды

(3.3)

Действующее значение периодического синусоидального тока равно по величине такому постоянному току, который, проходя через сопротивление R за интервал времени Т, выделит такое же количество тепла, что и данный периодический ток

(3.4)

Большинство измерительных приборов показывают действующее значение тока и напряжения