
6. Метод наложения
Используя метод наложения определим один из токов ветвей для заданной электрической цепи. Величины параметров элементов цепи приведены в табл. 3. Схема цепи – на рисунке 6.1.
Таблица 3
Определяемый ток |
Величины параметров элементов цепи |
||||||
E1, В |
E2, В |
J1, A |
J2, A |
R1, Ом |
R2, Ом |
R3, Ом |
|
I2 |
10 |
0 |
1 |
0 |
10 |
10 |
10 |
I2
I3
(0)
I1
J2
R2
R3
R1
E1
Рис. 6.1 Схема цепи
а)
б)
R2
R1
R2
R3
R1
E1
J1
Рис.6.2
Ток
можно представить в виде суммы двух
частичных токов I2Е
и I2J1,
вызванных действием источника напряжения
и источника тока
.
Схемы замещения для расчета частичных
токов приведены на рис. 6.2 а, б.
Используя закон Ома для цепи (рис.6.2,а), найдем частный ток
А
Частный ток третьей
ветви
равен току источника тока (по определению
идеализированного источника тока, ток
ветви задается током источника тока).
Токи первой и второй ветви (параллельные
ветви) распределяются обратно
пропорционально их сопротивлением,
следовательно, частный ток
от действия источника тока равен
А
Суммируя частные токи второй ветви, получим искомый ток
=1
А
Вывод: Методом наложения определили ток I2 для заданной электрической схемы. В основе метода наложения лежит принцип суперпозиции (наложения), линейных электрических цепей.
7.Метод эквивалентного источника.
Найдём методом эквивалентного источника ток в любой ветви без источника. Электрическая схема представлена на рисунке 7.1.
Рис. 7.1.
Разомкнем
ветвь с
и определим
для 3 контура рисунок 7.2.
Рис. 7.2
Второй закон Кирхгофа для третьего контура запишется в виде:
Найдём ток
.
Запишем для 1 и 2 контуров уравнения по
второму закону Кирхгофа:
для первого контура
для второго
контура
Уравнения записанные по 1 закону Кирхгофа:
для первого узла
для второго узла
Компонентные уравнения:
для первой ветви
для второй ветви
для третьей ветви
для четвертой
ветви
для пятой ветви
Компонентные уравнения подставляем в уравнения, составленные по 2 закону Кирхгофа, а уравнения составленные по 1 закону Кирхгофа, оставляем без изменений:
Решив данную
систему, найдём ток
Эквивалентное сопротивление определяется из схемы рис 7.3.
Рис. 7.3.
Эквивалентное сопротивление:
Подставив данные значения сопротивлений, получаем:
;
Находим напряжение
,
которое равно:
Ток первой ветви
на сопротивлении
найдём, как:
Вывод: Метод
эквивалентного источника базируется
на теореме об активном двухполюснике
и позволяет упростить решение многих
задач, связанных с передачей сигналов
и электрической энергии от источника
к приёмнику. Методы эквивалентного
источника как напряжения и тока дают
один и тот же результат. Применение
того или иного метода определяется
удобством и простотой нахождения
или
.