Рассмотрим метод узловых напряжений (двух узлов) на примере.
Задача
Определить токи ветвей и направить их.
Порядок расчёта:
1) обозначаем узлы А и Б: под узлом А обозначаем узел, к которому направлена большая ЭДС;
2) все токи направляем к узлу А;
3) рассчитываем проводимость каждой ветви по формуле
:
4) Рассчитываем напряжение между двумя узлами по формуле:
В формулу E входит со знаком “+”, если она направлена к узлу А; если от узла — то со знаком “–”.
5) Находим токи ветвей:
6) Изменяем направление отрицательных токов.
Вопрос 22. Расчёт сложных электрических цепей методом эквивалентного генератора.
Методом эквивалентного генератора находят ток в одной ветви. Особенно удобно, если сопротивление этой ветви изменяется.
Согласно теореме об эквивалентном генераторе, любой активный двухполюсник можно заменить эквивалентной ЭДС () и эквивалентным внутренним сопротивлением (). То, что обведено пунктиром на схеме 1, — активный двухполюсник:
Схема 1А | Схема 1Б |
Чтобы найти , надо разомкнуть ветвь АБ и найти напряжение на зажимах разомкнутой ветви. Оно будет равно :
Чтобы найти , надо разомкнуть ветвь АБ, убрать все источники, оставив их внутренние сопротивления. Далее необходимо рассчитать сопротивление цепи по отношению к зажимам АБ. Это и будет .
Если известны и , то:
Задача
Дано (для схемы 1А):
Найти ток в цепи (методом эквивалентного генератора).
Разомкнутая цепь приведена на схеме:
Находим ток холостого хода:
Найдём :
Обходим контур по второму закону Кирхгофа так, чтобы он замкнулся через напряжение (лучше взять такой контур, где меньше элементов):
Находим :
Далее можно выразить искомый ток:
Вопрос 23. Метод наложения.
Метод наложения основан на принципе наложения, согласно которому ток в каждой ветви может быть найден как алгебраическая сумма токов от действия каждой ЭДС в отдельности.
Порядок расчёта:
1) Поочерёдно оставляем в схеме по одному источнику, внутреннее сопротивление исключаемых источников также остаётся.
2) Расставляем частичные токи (обозначаем их со штрихом).
3) Находим действительный ток, как алгебраическую сумму частичных токов. Действительный ток направляем в сторону большего частичного.
Например:
Пусть , тогда .
Вопрос 24. Анализ режима работы ветви электрической цепи при изменении сопротивления этой ветви (делители напряжения Г-образный и с плавной регулировкой).
Делитель напряжения — четырёхполюсник, у которого коэффициент передачи меньше единицы ().
Различают Г-образный делитель напряжения и делитель напряжения с плавной регулировкой (его называют потенциометр).