Metode de calcul al circuitelor de curent continuu

Metode de calcul al circuitelor de curent continuu

Circuitul este format din ramuri, noduri și dispune de surse de curent. Reductibil mai potrivită formulă pentru calcularea lanțurilor care conțin și surse de tensiune și surse de curent. Ele sunt, de asemenea, valabile pentru acele cazuri speciale, atunci când circuitul are doar surse de tensiune sau surse de curent numai.

Aplicarea legilor lui Kirchhoff. De obicei, toate sursele cunoscute EMF circuit și sursele de curent și toate rezistențele. În acest caz, se stabilește numărul de curenți necunoscute egale. Pentru fiecare ramură stabili direcția pozitivă a curentului.
Numărul de ecuații reciproc independente au compilat legea primului Kirchhoff, egal cu numărul de noduri fără unitate. Numărul de ecuații reciproc independente, compilată a doua lege a lui Kirchhoff,

Când ecuațiile de-a doua lege a Kirchhoff care urmează să fie selectate circuite independente, care nu conțin surse de curent. Numărul total de ecuații este la prima și a doua legi curentilor Kirchhoff egal cu numărul de necunoscute.
Exemplele sunt date în secțiunea sarcini.

Curenții loop Metoda (Maxwell). Această metodă reduce numărul de ecuații unui număr K definit prin Formula (0.1.10). Ea se bazează pe faptul că curentul în fiecare circuit de ramificație poate fi reprezentat ca suma algebrică a curenților buclă curge prin această ramură. Când se folosește această metodă sunt selectate și desemnate curenții de contur (pentru orice ramură trebuie să treacă cel puțin un curent de buclă selectată). Din teoria se știe că numărul total al curenților de buclă. Se recomandă să se aleagă curenții de buclă, astfel încât fiecare dintre ele care trece printr-o singură sursă de curent (acești curenți de contur pot fi considerate pentru a coincide cu respectivele curenții sursă de curent, iar acestea sunt date de obicei, condiții ale problemei), iar curenții de buclă rămase selectați care trece prin ramurile care nu conțin surse de curent. Pentru a determina curenții ultima buclă prin legea Kirchhoff pentru a doua dintre aceste circuite constituie ecuații K în forma:

în care - circuitul inerent rezistență n (suma rezistențelor tuturor ramurilor incluse în contur n); - circuite totale de rezistență și n l. și. Dacă direcția pozitivă a curenților în circuitele generale de ramură a conturului pentru n și eu sunt la fel. în caz contrar negativ; - suma algebrică a electromotoare incluse în formarea conturului n ramura; - rezistența totală n circuitul ramură cu circuitul cuprinzând sursa de curent.
Exemplele sunt date în secțiunea sarcini.

tensiuni de nod Metoda. Această metodă reduce numărul de ecuații la un număr Y egal cu numărul de noduri minus unu

Esența metodei constă în faptul că primul rezolvând sistemul de ecuații (0.1.13) determina potențialul de noduri de circuit și a curenților ramificațiile de cuplare nodurile sunt folosind legea lui Ohm.
Când ecuațiile metodei tensiunilor nodale stabilită inițial egal cu potențial zero a unui nod (denumit inițial). Pentru a determina potențialul nodurile rămase este următorul sistem de ecuații:

Aici - suma Conductivitatile de ramuri conectate la nodul s; - suma conductivitățile a ramurilor de conectare direct nod s la nodul q; - suma algebrică a produselor din ramurile EMF adiacente nodului s. conductivitatea; cu semnul „+“ este luat EMF cei care acționează în direcția nodului s, și cu semnul „-“ - în direcția de la nodul s; - suma algebrică a curenților de surse de curent conectate la nodul s; în același timp cu „+“ sunt luate acele curenții care sunt direcționate către nodul s. dar cu semnul „-“ - în direcția de la nodul s.
Metoda de tensiuni de nod recomandată utilizarea în cazurile în care numărul de ecuații este mai mic decât numărul de ecuații formate conform metodei curenților de buclă.
În cazul în care schema, unele dintre nodurile sunt conectate la surse ideale ale CEM, numărul ecuației este la metoda nodului tensiune este redusă:

în cazul în care - numărul de sucursale care conțin numai o sursă ideală de CEM.
Exemplele sunt date în secțiunea sarcini.
Un caz special, un circuit cu doua noduri. Pentru circuite având două noduri (pentru definiteness nodurile a și b), tensiunea nodului

în cazul în care - suma algebrică a produselor de ramuri EMF (forță electromotoare considerat pozitiv dacă acestea sunt direcționate către nodul A, și negativ în cazul în care de la un nod la altul și b) cu privire la conductivitatea acestor ramuri; - curenți sursă de curent (pozitiv în cazul în care acestea sunt direcționate către nodul A, și negativ dacă sunt trimise de la nodul la un nod b); - suma Conductivitatile tuturor ramurilor care fac legătura între nodurile și a și b.

metodă echivalentă sursă (metol activă rețea cu două terminale sau metoda de ralanti și scurtcircuit). Aplicarea unei metode adecvate pentru determinarea curentului în oricare ramură a unui circuit electric complex. Considerăm că cele două posibilități: a) echivalent EMF metoda sursei și b) metoda sursei de curent echivalent.
În metoda echivalentă de a găsi sursa emf curent I ab într-o ramură de arbitrar, a cărui rezistență este R (Fig. 0.1.6, a., Litera A indică activ cu doi poli), este necesar pentru a debloca această ramură (Fig. 0.1.6, b) și partea de circuit conectat la ramura, să fie înlocuită cu o sursă echivalentă de CEM și rezistența internă (Fig. 0.1.6, c).
Aceasta este egală cu tensiunea sursei EMF la bornele sucursalei deschise (tensiune circuit deschis):

Circuitele de calcul în modul inactiv (vezi. Fig. 0.1.6, b) pentru determinarea realizată prin orice metodă cunoscută.
Rezistența internă sursă echivalentă CEM este egală cu impedanța de intrare a circuitului clemă pasiv în raport cu o și porțiuni b schemei inițiale, care este exclus din toate sursele [surselor CEM înlocuite scurtcircuitate și o ramură sursele de curent sunt deconectate (Figura 0.1.6 g.); litera P indică circuitul pasiv] la ramurile deschise ab. Rezistența poate fi calculată în mod direct de circuitul din Fig. 0.1.6, un oraș
(. Figura 0.1.6, d) curentul din circuitul de ramură dorit având o rezistență R, este determinată de legea lui Ohm:

În metoda sursei de curent echivalent pentru calculul ramificație de curent ab, a cărui rezistență este R. necesară pentru a înlocui o parte din circuit cu privire la clemă a și b (open-ab) echivalent cu o sursă de curent, a cărui curent. și conductivitatea (Fig. 0.1.6, e).
Pentru a găsi curentului necesar pentru prinderea a și b și scurt-circuit în orice mod de a calcula curentul de scurtcircuit. care curge prin secțiunea scurtcircuitat (Fig. 0.1.6, g). În același timp. Rezistența poate fi găsit, ca în metoda de calcul a tensiunii sursei echivalentă (vezi. Fig. 0.1.6, d). Aceeași rezistență poate fi calculată după cum reiese din circuitul echivalent al unui circuit dat într-un mod de scurt-circuit (Fig. 0.1.6, s), conform formulei

Curentul în ramură R (Fig. 0.1.6, u)

Exemplele sunt date în secțiunea sarcini.

Substituirea mai multe surse CEM conectat în paralel cu un echivalent. În cazul în care există mai multe surse de CEM și rezistența internă. care lucrează în paralel pe o rezistență de sarcină comună R (Fig. 0.1.7 a), ele pot fi înlocuite cu o singură sursă echivalentă, care emf. și rezistența internă (Fig. 0.1.7, b). În acest caz,

curenți
în rezistența R:
în fiecare dintre ramurile:
unde

Înlocuirea surselor de curent conectate în paralel cu un echivalent. Dacă există mai multe surse de curent cu curenți și conductivitate internă. sunt conectate în paralel (Fig. 0.1.8 a), ele pot fi înlocuite cu o singură sursă de curent echivalent (Fig. 0.1.8, b) un curent egal cu suma algebrică a curenților, iar conductivitatea internă este egală cu suma conductivitățile surselor individuale