Расчёт сложной цепи с помощью законов Кирхгофа.

Расчет электрической цепи постоянного и переменного тока

На рисунке 1.1, б дан пример параллельного соединения потребителей. При этом на всех элементах, включённых параллельно, действует одно напряжение, а токи в этих элементах обратно пропорциональны их сопротивлениям.

Отличительной чертой смешанного соединения является наличие в цепи участков с последовательным и параллельным соединениями. В качестве примера, на рисунке 1.1, в изображена цепь с пятью потребителями. Три из них (r1, r2, r3) включены последовательно, а два (r4, r5) параллельно. Следует отметить, что, несмотря на отсутствие непосредственного соединения потребителя r3 спотребителями r1 и r2, его также можно считать соединённым последовательно с первыми двумя.Это возможно потому, что по элементам r1, r2, r3 протекает один и тот же ток, а после подключения к зажимам цепи источника питания они входят в состав одной ветви. Через элементы r1, r2ток входит на участокс потребителями r4, r5, а выходит из негочерез r3.

Рисунок 1.1 –Способы соединения элементов в электрической цепи

В некоторых случаях элементы цепи могут соединяться по более сложным схемам.В качествепримера на рисунке1.2приведена схема, называемая мостовой.

Цепь, на всех участках которой протекает один и тот же ток, называется неразветвлённой. Если же цепь содержит участки с различными токами, она является разветвлённой. На рисунке 1.3 приведён пример разветвлённой электрической цепи.

 

Рисунок 2 Мостовая схема соединения потребителей электрической энергии

 

Рисунок 1.3 – Пример разветвлённой электрической цепи

 

Место соединения трех или более ветвей называют узловой точкой, или узлом. Так, например, в узловой точке А сходятся три ветви: АВ, AD и ANMF.

Ряд ветвей, образующих замкнутую электрическую цепь, называют к o н т у р о м (например, ABDA, ADFMNA).

К узловым точкам схемы применим первый закон Кирхгофа, а к контурам — второй закон Кирхгофа.

Согласно первому закону Кирхгофа, сумма токов, притекающих к любой точке разветвления (узловой точке), равна сумме токов, уходящих от нее. Если токи, притекающие к точке разветвления, считать положительными, а уходящие от нее, — отрицательными, то первый закон Кирхгофа можно сформулировать так: алгебраическая сумма токов в узловой точке равна нулю:

В качестве примера напишем уравнение первого закона Кирхгофа для узловой точки А электрической схемы, представленной на рис. 1.6:

Согласно второму закону Кирхгофа, во всяком замкнутом контуре алгебраическая сумма э.д.с. равна алгебраической сумме падений напряжения на всех сопротивлениях, входящих в этот контур:

Метод эквивалентного генератора (метод активного двухполюсника). Для нахождения тока в произвольной ветви всю внешнюю по отношению к ней электрическую цепь представляют в виде некоторого эквивалентного гене-ратора с ЭДС Ег и с сопротивлением Rг. Тогда ток в этой ветви можно опреде-лить по закону Ома.
Основные понятия об однофазном переменном токе