10. Расщепление источников.

Для цепи с идеальными источниками тока справедливо следующее правило:

Последовательно с идеальным источником тока можно включить любое количество таких же источников. Никакие изменений режимов в цепи не произойдет, Т.к. источник тока идеален и его внутреннее сопротивление равняется бесконечности. Если в последствии включить еще несколько таких же, то сопротивление участка цепи не изменится , а останется бесконечно большим , ток в цепи так же не изменится , т.к источник тока одинаковый , т.е. все параметры тока останутся прежними.

…..

I₁ = I₂…. =I₃ =I_n, R_вн=∞

Последовательное подключение нескольких одинаковых источников тока называется расщеплением источника тока. Расщеплять можно как источники тока, так и напряжения. Для расщепления идеального источника напряжения, параллельное ему подключаются один или несколько одинаковых источников напряжения при этом никаких изменений режимов в цепи происходить не будет.

Рассмотрим электрическую цепь в случаи, если необходимо преобразовать источник тока в источник напряжения. Причем к источнику тока параллельно подключена цепочка, состоящая из нескольких сопротивлений по каждому из которых протекают различные токи.

R1 R3 I

I B E E A B E

R2 I

R4

R1 R3

R2

R4

Если бы на отрезке ВЕ был бы подключен резистор R5 , то мы бы заменили звезду на треугольник и получи ли бы:

11. Преобразование треугольника сопротивлений с источником напряжения в эквивалентную звезду.

Пусть имеется цепь (рис. 2, а). 

Рис. 2. Преобразование треугольника сопротивлений с источником напряжения в эквивалентную звезду

Требуется преобразовать данный треугольник в звезду. Если бы в схеме не было источника Е, то преобразование можно было произвести с помощью формул преобразования пассивного треугольника в пассивную звезду. Однако данные формулы справедливы только для пассивных цепей, поэтому в цепях с источниками необходимо проделать ряд преобразований. 

Заменим источник напряжения Е эквивалентным источником тока, цепь рис. 2, а приобретает вид рис. 2, б. В результате преобразования получился пассивный треугольник R1, R2, R3, который можно превратить в эквивалентную пассивную звезду, причем между точками АВ остается неизменнным источник J = E/Rt. 

Расщепим источник J и соединим точку F с точкой 0 (на рис. 2, в показано штриховой линией). Теперь источники тока можно заменить эквивалентными источниками напряжения, при этом получается схема эквивалентной звезды с источниками напряжения (рис. 2, г).

12. Электрические цепи однофазного переменного тока Основные определения.

Переменными называется электрический ток, ЭДС и напряжение которые изменяются во времени. 

Область применения переменного тока  намного шире,  чем  постоянного, т.к. напряжение переменного тока можно легко понижать или повышать с помощью трансформатора, практически в любых пределах. Переменный ток легче транспортировать на большие расстояния. Но физические процессы, происходящие в цепях переменного тока, сложнее, чем в цепях постоянного тока из-за наличия переменных магнитных и электрических полей. 

Значение переменного тока в рассматриваемый момент времени называют мгновенным значением и обозначают строчной буквой i.

Мгновенный ток называется периодическим, если значения его повторяются через одинаковые промежутки времени .

Наименьший промежуток времени, через который значения переменного тока повторяются, называется периодом T, измеряется в секундах. Периодические токи, изменяющиеся по синусоидальному закону, называются синусоидальными. 

Мгновенное значение синусоидального тока определяется по формуле , где I_m - максимальное, или амплитудное, значение тока. 

Аргумент синусоидальной функции   называют фазой; величину , равную фазе в момент времени t = 0, называют начальной фазой(в радианах или градусах). Величину, обратную периоду, называют частотой(линейная). Частота f измеряется в герцах. В Западном полушарии и в Японии используется переменный ток частотой 60 Гц, в Восточном полушарии - частотой 50 Гц. 

Величину   называют круговой, или угловой,частотой(рад/c). 

Для напряжения:

Угол сдвига фаз м/у токами напряжения для одного и того же участка цепи называют разностью фаз:

Если ,т напряжение опережает ток, если , то наоборот.

С помощью осциллографа можно измерить амплитудное значение синусоидального тока или напряжения.         Амперметры и вольтметры электромагнитной системы измеряют действующие значения переменного тока и напряжения.         Действующим значением переменного тока называется среднеквадратичное значение тока за период. Действующее значение тока

.

        Аналогично определяются действующие значения ЭДС и напряжений .

        Действующие значения переменного тока, напряжения, ЭДС меньше максимальных в √2 раз.         Законы Ома и Кирхгофа справедливы для мгновенных значений токов и напряжений. 

Закон Ома для мгновенных значений: .

Законы Кирхгофа для мгновенных значений: . .