1 Методы расчета электрических цепей при постоянных токах и напряжениях
Основными законами электрического состояния любой цепи являются законы Ома и Кирхгофа, Если цепь содержит один активный элемент (источник электрической энергии), то, в ряде случаев, расчет исходной схемы наиболее рационально вести с помощью метода преобразований и формулы «разброса». При этом нужно помнить, что во всех преобразованиях замена одних схем другими, им эквивалентными, не должна приводить к изменению токов или напряжений на участках цепи, которые не подверглись преобразованиям (замена последовательно или параллельно соединенных сопротивлений эквивалентными, преобразование треугольника сопротивлений в звезду, или наоборот). Для быстрого и правильного расчета электрических цепей с помощью законов Кирхгофа необходимо приобрести навыки в составлении уравнений на основании этих законов.
Линейную электрическую цепь любого вида можно также рассчитать методом контурных токов или методом узловых потенциалов. Если число взаимно независимых контуров nк и число узлов nу схемы связаны между собой неравенством nк < nу, то для расчета такой цепи пользуются методом контурных токов. В случаях, когда выполняется неравенство nк > nу, для расчета цепей рекомендуется применять метод узловых потенциалов.
Расчет линейных электрических цепей можно значительно упростить с помощью принципа наложения и свойства взаимности. В связи с этим пользуются входными и взаимными проводимостями ветвей. Важным свойством линейных электрических цепей является линейная связь между током и напряжением или между токами различных ветвей при изменении сопротивлений этих ветвей от нуля до бесконечности. Линейные соотношения можно с успехом применять при расчете цепей с изменяющимися параметрами.
1 Методы расчета электрических цепей при постоянных токах и напряжениях
1.1 Методы анализа, основанные на законах Ома и Кирхгофа
1.2 Метод наложения
1.4 Метод узловых потенциалов. Метод узлового напряжения (двух узлов)
1.5 Метод эквивалентного генератора (источника ЭДС)
1.6 Методы расчета нелинейных электрических цепей постоянного тока
Методы и примеры решения задач ТОЭ → РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ТОЭ — МЕТОДЫ, АЛГОРИТМЫ, ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ → 1 Методы расчета электрических цепей при постоянных токах и напряжениях
1.1 Методы анализа, основанные на законах Ома и Кирхгофа
Закон Ома устанавливает зависимость между напряжением и током на пассивной ветви, а также позволяет определить ток по известным потенциалам на концах ветви с источником напряжения.
Законы Кирхгофа применяют для нахождения токов в ветвях линейных и нелинейных схем при любом законе изменения во времени токов и напряжений.
Метод наложения основан на свойстве линейности электрических цепей. Метод наложения справедлив только для линейных цепей. Метод наложения применяется для определения токов в ветвях схемы с несколькими источниками.
В методе контурных токов за основные неизвестные величины принимают контурные токи, которые замыкаются только по независимым контурам (главным контурам). Контурные токи находят, решая систему уравнений, составленную по второму закону Кирхгофа для каждого контура. По найденным контурным токам определяют токи ветвей схемы.
1.4 Метод узловых потенциалов. Метод узлового напряжения (метод двух узлов)
В методе узловых потенциалов за вспомогательные расчетные величины принимают потенциалы узлов схемы. При этом потенциалом одного из узлов задаются, обычно считая его равным нулю (заземляют). Этот узел называют опорным узлом. Затем для каждого узла схемы, кроме опорного узла, составляют систему уравнений методом узловых потенциалов. По найденным потенциалам узлов находят токи ветвей по обобщенному закону Ома (закону Ома для ветви с ЭДС).
Метод двух узлов является частным случаем метода узловых потенциалов. Он применяется для определения токов в ветвях схемы с двумя узлами и произвольным числом параллельных активных и пассивных ветвей.
1.5 Метод эквивалентного генератора (метод эквивалентного источника ЭДС)
Метод эквивалентного генератора основан на теореме об эквивалентном источнике (теорема Тевенена) — активном двухполюснике.
Теорема Тевенена для линейных электрических цепей утверждает, что любая электрическая цепь, имеющая два вывода и состоящая из комбинации источников напряжения, источников тока и резисторов (сопротивлений), с электрической точки зрения эквивалентна цепи с одним источником напряжения E и одним резистором R, соединенными последовательно.
1 2
Метки
- алгоритм расчет цепей при несинусоидальных периодических воздействиях
- алгоритм расчета цепей периодического несинусоидального тока
- баланс мощностей
- ВАХ нелинейного элемента
- Векторная диаграмма
- ветви связи
- взаимная индуктивность
- взаимная проводимость
- вольт-амперная характеристика нелинейного элемента
- второй закон Кирхгофа
- второй закон Кирхгофа для магнитных цепей
- входная проводимость
- гармоники напряжения
- гармоники тока
- Генератор напряжения
- генератор тока
- главные контуры
- графический метод расчета нелинейных электрических цепей
- динамическое сопротивление
- дифференциальное сопротивление
- емкость двухпроводной линии
- емкость коаксиального кабеля
- емкость конденсатора
- емкость однопроводной линии
- емкость плоского конденсатора
- емкость цилиндрического конденсатора
- закон Ампера
- закон Био Савара Лапласа
- закон Ома
- закон полного тока
- закон электромагнитной индукции
- Законы Кирхгофа
- индуктивность
- индуктивность двухпроводной линии
- индуктивность однопроводной линии
- индуктивность соленоида
- катушка со сталью
- Конденсатор в цепи постоянного тока
- контурные токи
- коэффициент амплитуды
- коэффициент гармоник
- коэффициент искажения
- коэффициент магнитной связи
- коэффициент мощности трансформатора
- коэффициент трансформации
- коэффициент формы
- кусочно-линейная аппроксимация
- магнитная постоянная
- магнитная цепь
- магнитный поток рассеяния
- метод активного двухполюсника
- метод двух узлов
- метод контурных токов
- метод наложения
- метод узловых напряжений
- метод узловых потенциалов
- метод эквивалентного генератора
- метод эквивалентного источника ЭДС
- Метод эквивалентных преобразований
- методы расчета магнитных цепей
- независимые контуры
- нелинейный элемент
- несинусоидальный периодический ток
- обобщенный закон Ома
- опорный узел
- основной магнитный поток
- параллельное соединение конденсаторов
- первый закон Кирхгофа
- первый закон Кирхгофа для магнитных цепей
- последовательное соединение конденсаторов
- последовательный колебательный контур
- постоянная составляющая тока
- потери в меди
- потери в стали
- приведенный трансформатор
- Примеры расчета схем при несинусоидальных периодических воздействиях
- принцип взаимности
- принцип компенсации
- расчет гармоник тока
- расчет магнитной цепи
- расчет нелинейных цепей постоянного тока
- расчет цепей несинусоидального тока
- Расчет цепи конденсаторов
- расчет цепи с несинусоидальными периодическими источниками
- Резонанс в электрической цепи
- решение задач магнитные цепи
- сила Ампера
- сила Лоренца
- Символический метод
- собственная проводимость
- статическое сопротивление
- сферический конденсатор
- теорема об эквивалентном источнике
- теорема Тевенена
- топографическая диаграмма
- Трансформаторы
- трехфазная система
- удельная энергия магнитного поля
- уравнения трансформатора
- Цепи с конденсаторами
- частичные токи
- чередование фаз
- ЭДС самоиндукции
- эквивалентная схема трансформатора
- электрическая постоянная
- электроемкость
- энергия магнитного поля