Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Принцип наложения, метод наложения




Используя метод контурных токов, можно получить обобщенное уравнение по расчету любого i -го контурного тока. Сомножитель перед имеет размерность Ом – 1, то есть уравнение будет иметь следующий вид:

.85

В общем случае это уравнение применимо для любого i -го контурного тока, однако, оно справедливо и для любого реального тока в ветви, так как всегда можно систему независимых контуров выбрать так, чтобы ток ветви численно равнялся контурному току. Если в уравнении (2.8) учесть, что контурная ЭДС есть сумма всех ЭДС контура, то, перегруппировав слагаемые таким образом, чтобы каждая ЭДС умножалась на соответствующую сумму слагаемых вида , получим уравнение для тока ветви.

(3.11)

В правой части уравнения (3.11) имеем сумму слагаемых – токов, созданных каждой из ЭДС ветви в отдельности.

Принцип наложения: ток любой i -ой ветви равен алгебраической сумме токов, созданных каждой из ЭДС цепи в отдельности.

 

Рис.3.3. Иллюстрация принципа наложения

 

На сформулированном принципе базируется метод наложения, суть которого состоит в следующем: в исходной электрической цепи поочередно закорачиваются все источники ЭДС, кроме одного и производится расчет частичных токов в ветвях любым из известных методов.

Для определения реальных токов в исходной цепи производится алгебраическое суммирование этих частичных токов:

;

;

.

Входные и взаимные проводимости

Пусть дана некоторая электрическая цепь, содержащая единственный источник ЭДС в k -ой ветви. Кроме того, выделим еще одну ветвь – m -ю, а всю оставшуюся часть электрической цепи представим в виде некоторого пассивного четырехполюсника (рис.3.4).

 

Рис.3.4. Схема пассивного четырехполюсника

 

Определим k -й и m -й токи. Используя уравнение (3.11), запишем выражение для k -го и m -го токов:

;

.

Если Ek = , то ; ;

k- й и m- й токи численно равны своим проводимостям, при условии, что Ek = . Ykk – входная проводимость k – ой ветви. Ykn – взаимная проводимость k – ой и m - ой ветви. Рассмотрим пример определения входных и взаимных проводимостей (рис.3.5).

 

Рис.3.5. Схема замещения пассивного четырехполюсника

 

Представим пассивный четырехполюсник в виде схемы рис.3.5 и составим для нее уравнения по методу контурных токов.

;

;

;

;

;

.

Свойство взаимности

Рассмотрим еще одно важное свойство, имеющее место в сложных цепях, присущее линейным электрическим цепям, базирующееся на понятиях входных и взаимных проводимостей.

 

Рис.3.6. Схемы, иллюстрирующие принцип взаимности

 

;

.

Докажем, что взаимные проводимости Ykk и Ykn равны. Пусть для некоторой многоконтурной схемы составлена система уравнений по методу контурных токов, и главный определитель системы имеет вид:

Этот определитель всегда симметричен относительно первой главной диагонали, проходящей через элементы Z11 – Znn, т.к. любой элемент Zkm=Zmk (сопротивления, расположенные на границе k- ого и m- ого контуров). У такого определителя строка m не отличается от столбца k и поэтому алгебраические дополнения, полученные вычеркиванием k- ой строки и m- ого столбца и наоборот, равны, следовательно:

. 86(3.12)

 

Пусть и Þ ;

Свойство взаимности: если ЭДС k- ой ветви вызывает в m- ой ветви ток Im, то, будучи перенесенным в m- ю ветвь, этот же источник вызовет ток той же амплитуды и фазы в k- ой ветви.

Цепи, обладающие такими свойствами, носят название обратимых цепей. Все линейные цепи обратимы.

3.8. Преобразование треугольника сопротивлений в эквивалентную звезду и обратное
преобразование

При расчете разветвленных цепей и, особенно, при определении их входных сопротивлений может возникнуть вопрос о преобразовании треугольника сопротивлений в эквивалентную звезду или обратного преобразования. Такая процедура становится возможной при условии неизменности потенциалов на зажимах преобразуемого участка цепи.

Рассмотрим участок цепи, соединенный треугольником (рис.3.7).

Составим уравнения по первому и второму законам Кирхгофа для «треугольника».

Рис.3.7. Взаимное преобразование «треугольника» в «звезду»

 

По первому закону Кирхгофа:

«1 узел»: ;

«2 узел»: .

По второму закону Кирхгофа:

.

Решим эту систему уравнений, например, относительно тока :

Определим напряжение :

в схеме «треугольник»:

;

в схеме «звезда»:

Причем, должно выполняться такое равенство: . Приравнивая эти выражения, получим формулы перехода от соединения сопротивлений «треугольником» к сопротивлениям «звезды»:

.87(3.13)

Покажем на примере применимость данного преобразования.

 

Рис.3.8. Преобразование «треугольника»
сопротивлений в «звезду»

 

Рис.3.9. Преобразование «звезды»
сопротивлений в «треугольник»

 

Обратное преобразование - из «звезды» в «треугольник» выполняется по формуле перехода:

88(3.14)





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-03-27; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 884 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Наука — это организованные знания, мудрость — это организованная жизнь. © Иммануил Кант
==> читать все изречения...

2281 - | 2077 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.012 с.