6.Расчет токов методом наложения.

Метод наложения — метод расчёта электрических цепей, основанный на предположении, что ток в каждой из ветвей электрической цепи при всех включённых генераторах равен сумме токов в этой же ветви, полученных при включении каждого из генераторов по очереди и отключении остальных генераторов (только в линейных цепях). Метод наложения используется как для расчёта цепей постоянного тока, так и для расчёта цепей переменного тока.

Метод наложения состоит: в замене одной схемы с n источниками ЭДС и (или) тока n такими же схемами, с одним источником в каждой; расчет отдельных токов в ветвях цепи с одним источником и их алгебраическом сложении для определения токов заданной цепи с n источников.

7. Расчет тока методом эквивалентного генератора.

Этот метод дает возможность вычислить ток только одной ветви схемы. Его можно использовать и при необходимости заменить часть схемы эквивалентной ей ветвью. Суть расчета заключается в замене сложной разветвленной схемы эквивалентной ей одноконтурной с подлежащим определению током.

Прежде всего схему разбивают на две части:резистор сопротивлением Rn (ток в котором In нужно вычислить) и всю остальную часть схемы,которая будет питать этот резистор. Эта часть схемы является активным двухполюсникомЛюбой активный двухполюсник можно заменить эквивалентным ему генератором ЭДС генератора равна напряжению между зажимами а и b активного двухполюсника в режиме холостого хода. Внутреннее сопротивление генератора равно эквивалентному сопротивлению пассивного двухполюсника относительно входных зажимов. Пассивный двухполюсник получают из активного, закорачи-вая идеальные источники ЭДС и разрываяные источники тока.Таким образом, исходную схему произвольной конфигурации можно заменить одноконтурной, а расчетный ток вычислить по следующейформуле:

8.Передача энергии от активного двухполюсника к пассивному. Основные режимы.

Для исследования вопроса рассмотрим схему рис. 2.27, где Ег и R активного двухполюсника (источника энергии) остаются постоянными, а сопротивление пассивного двухполюсника (нагрузки) меняется от нуля до бесконечности. Выясним, при каком сопротивлении Rн на нагрузке будет выделяться максимальная мощность. Составим уравнение баланса мощностей:

Отсюда

Определим, при каком токе на нагрузке будет выделяться максимальная мощность. Для этого нужно найти производную Рн по току и приравнять ее нулю:

Отсюда следует, что при максимальной мощности ток Но по закону Ома для полной цепи ток Сравнение этих формул показывает, что максимальная мощность вы-деляется на нагрузке при Rн= Rг. Такой режим называют согласованным.Коэффициент полезного действия определяют как отношение мощно-сти полезной к мощности затраченной, т. е.

При согласованном режиме η = 0,5 , поэтому этот режим не применяют для передачи электрической энергии. Его применяют для передачи сигналов и информации на линиях связи. При увеличении сопротивления нагрузки Rн КПД увеличивается и стремится к единице. Представляется, что в режиме холостого хода, когда Rн= ∞и тока нет, понятие КПД не существует, так как мощности генератора Рг и нагрузки Рн равны нулю. Уравнение внешней вольтамперной характеристики генератора имеет следующий вид: В режиме холостого хода ток равен нулю, в режиме короткого замыкания ( 0) Rн = ток имеет максимальное значение .При согласованном режиме ток ,мощность нагрузки=