6.Схемы замещения. Режимы работы эл.Цепи постоянного тока.

Схема замещения реальных ист-ов энер. Любой реал. ист. эн-ии м/б заменен его расчетным эквивал-м .

Схема замещ. с идеал. источником ЭДС. Ro – внут. сопр-е ист.

U_ист=E-I_нR_o

Схема замещ. с идеал. ист. тока.

I₁-I₂-I_Н=0; I₂=I₁-I_Н; U_ист=I₂R_o=(I₁-I_Н)R_o=R_oI₁-R_oI_Н; U_ист=E-I_НR_o=R_oI₁-R_oI_Н; E=R_oI₁=R_oi; E=IR_o

Подобное преобразование абсолютно эквивалентно с точки зрения направления, создаваемого на источнике тока и мощности отдаваемой в цепь, но не эквивалентна с т.зр. мощности, созд-ых самими источниками.

Режимы работы источников энергии.

ЭЦ в зависимости от значения сопр. нагрузки может работать в различных режимах: номинальном, согласованном (а), холостого хода (б) и короткого замыкания (в).

Номинальный режим э.ц. это расчетный режим, при котором элементы цепи работают в условиях, соответ­ствующих проектным данным и параметрам.

Согласованный режим(а) хар-ся тем, что мощность отдаваемая источником, или потребляемая приемником достигает мах. значений. Rвн=Rн. КПД=Rн/(Rн+Rвн)=0.5

низкий и для мощных цепей работа в согласованном ре­жиме экономически невыгодна.Этот режим при­меняется, главным образом, в маломощных цепях, напр. в устройствах радиоэлектроники.Для получения мах КПД необх. выполнять условие Rвн<<Rн.

Режим х.х. и к.з. явл предельными режимами ра­боты э.ц..

В режиме х.х. внешняя цепь разомкнута Ix=0. паде­ние напряжения на внутреннем сопротивлении источника Rвн*Ix = 0 и напряжение на выводах источника U=U_X = E.

В р х.х. источник не отд, а приемн. не принимает э.э.

режим к.з. режим возникающий при соединении между собой выводов источника или приемника или соед. проводов м.к. есть напряж. Напряжение на приемнике =0. Сопротивление всей цепи равно внутреннему сопро­тивлению источника, и ток короткого замыкания в цепи I_K=E/Rвн. Он достигает максимально возможного значения и может вызвать перегрев источника и его повреждение. Для защиты источников э.э от токов к.з. прим. предохр-и или автовыкл.

7-8. Расчет цепей постоянного тока методом контурных токов и методом эквивалентного генератора.

М -д эквивалентного генератора. Позволяет опр-ть ток в отдельно взятой ветви не опред-я ток в отд-х ветвях.

а) разрывается ветвь, в которой необходимо определить ток.

б) опр–ся любым изв. методом напряж. холостого хода т.е. напряж м/у т. разрыва ветвей.

в) опр-ся сопротивление R_вн остальной цепи по отношению к зажимам а и в, при этом счит., что ИЭ в этой части цепи отсутствуют и замены их - внутренними сопротивлениями.

г)Опр-ем искомый ток ветви по фор-ле I=U_xx/(R_вн+R)

Метод контурных токов. Метод предполагает, что в каждом независимом контуре протекает так называемый контурный ток, кот. замыкается только по своему контуру, оставаясь вдоль него неизменяемым. Число незав-х контуров опр-ся ур-ем: y=p–n+1; p-число ветвей, n-число узлов.

Е сли в схеме сущ. y–независ контуров, значит в ней протекает y–контурных токов, то составл-я y–ур-ий с y–неизв. Сопротивл вида R₁₁,R₂₂,R_nn-это собств-е сопрот. контура n равное сумме всех сопротивлений, входящих в этот контур. Сопр-е вида R_kf – сопр-е ветви общей для конт-ов k и f, причем это сопротивление берется с "+", если направление контур-х токов в ветви общей для контуров совпадает, если не совпадают "–". Правая часть ур-й E_n предст-т собой алгебраич. сумму всех ЭДС входящих в контур. ЭДС, направление кот. совпад. с направлением контур-го тока берутся со знаком "+ " и наоборот.

Действительный ток протек-й в ветви принадлеж-й только одному контуру численно = контур-у току, а ток в ветви принадлеж. нескольким контурам = алгебраич. сумме контурных токов, проходящей ч/з ветвь.