Типовой расчет по ТОЭ Полупроводниковые приборы Операционный усилитель Метод активных и реактивных составляющих токов Метод узловых и контурных уравнений Расчет методом узловых потенциалов

Теория электрических цепей (основы электротехники)

Расчет методом эквивалентного генератора

В соответствии с заданием рассчитаем ток в пятой ветви. Крайние точки в пятой ветви обозначим буквами «а» и «b». Удаляем из электрической цепи пятую ветвь вместе с источником тока, подсоединенного параллельно ей.

Составляем расчетные схемы (рис. 10, 11).

Схема (рис. 10) содержит два узла (1, 3) и три ветви, подсоединенные к этим уздам: первая- ветвь 1, вторая - последовательно соединенные ветви 2 и 4, третья состоит из 3-й и 6-й ветвей.

Рис.10. Схема цепи после удаления Рис.11. Схема с эквивалентным В режиме нагрузки первичная обмотка трансформатора включена на номинальное первичное напряжение, а ко вторичной обмотке подключен приемник. В этом случае можно выделить три потока: основной поток Ф , сцепленный с первичной и обмотками, рассеяния обмотки Фроc1 Фрoс2 .

источника тока J и 5 – й ветви генератором и удаленной частью цепи

 

Рис.12. Граф заданной электрической цепи с выделенными независимыми контурами

хсз

XL6

ХС6

Рис.13. Схема электрической цепи, подготовленная для расчета методом контурных токов

Определим ЭДС эквивалентного генератора - Uabxx :

 - напряжение между узлами 1,3 определяем по методу двух узлов

-токи в ветвях 2-4 и 3-6

- запишем уравнение обхода контура "a-b, 6, 4": Uabxx + UZ6 – UZ4= 0;

- отсюда напряжение Uabxx


Находим внутреннее сопротивление эквивалентного генератора Zвн:

- преобразуем треугольник из сопротивлений ветвей: 1,2,4 в звезду сопротивлений Za, Zb, Zc :

-подключаем комплексированную цепь к зажимам выделенной ветви:

  Ток в пятой ветви находим, используя метод наложения (см. рис.11):

  Значение тока в пятой ветви, ранее рассчитанное по методу узловых потенциалов
Следовательно, решение правильное.

  Расчет электрической цепи с взаимоиндуктивными связями методом контурных токов

Поэтому мы можем сформулировать для отдельных участков цепи два очень полезных правила, которые получили известное название законов Кирхгофа, а именно
1 правило - алгебраическая сумма токов, втекающих в данный узел, равна 0.
2 правило - сумма напряжений и э.д.с по обходу контура равна 0.
Эти правила вместе с законом Ома позволяют записать в математической форме уравнения энергетического и зарядового баланса замкнутой электрической системы.
А дальше просто нужно разрешить эти уравнения относительно токов в ветвях и узловых потенциалов (напряжений между узлами) , которые будут в этих уравнениях неизвестными.
Для полного описания системы нам необходимо составить (n-1) уравнение по 1 правилу Кирхгофа для (n-1) узла, а также m уравнений по 2 правилу Кирхгофа для m независимых контуров.
Одно уравнение по 1 правилу пропадает, так как потенциал одного узла мы принимаем равным 0 (заземляем), чтобы относительно него отсчитывать другие потенциалы.
Независимым контуром называется контур, в котором хотя бы одна ветвь не принадлежит другим контурам. Уравнения для зависимых контуров просто переопределят систему.
Таким образом, мы получаем систему интегральных уравнений с нелинейными коэффициентами (m + n 1) порядка, где m и n стремятся к .

Какой из методов придется применить в данной конкретной задаче, определяется ее условием и структурой рассчитываемой цепи. Так, если цепь содержит один источник тока, то можно использовать метод свертывания или метод подобных (пропорциональных) величин. Если цепь содержит два и более источника - правила Кирхгофа, метод наложения токов или метод двух узлов.
Синусоидальный ток расчет цепей