5. Закон Ома для участка цепи, содержащей источники эдс.

[+ вопр. 3: Закон Ома в общем виде.] Закон Ома для участка цепи с источником ЭДС: .

Закон Ома для участка цепи с источниками ЭДС. Обобщенная формула применяется, когда в ветви находится несколько элементов. Ток в ветви равен частному суммарного ЭДС (напряжения) и суммарного сопротивления ветви: .

Принято ставить знак «+» у большего потенциала (к которому направлена стрелка ЭДС) и «–» у меньшего потенциала. Напряжение направлено от большего потенциала к меньшему.

6. Разветвлённые и неразветвлённые электрические цепи, параллельное и последовательное соединение элементов электрической схемы, правила определения эквивалентного сопротивления участка электрической цепи, содержащей пассивные элементы (резисторы). Преобразование пассивного “треугольника” в “звезду” и обратно.

[Ветвь — участок цепи, образованный последовательно соединенными элементами и заключенный м/ду 2 узлами. Узел — точка цепи, в которой сходятся не менее 3 ветвей.]

Электрические цепи подразделяют на неразветвленные и разветвленные.

Простейшая неразветвленная цепь. Во всех ее элементах течет один и тот же ток.

Простейшая разветвленная цепь, 3 ветви и 2 узла. Во всех ветвях ток разный.

Последовательное и параллельное соединения — 2 основных способа соединения элементов электрической цепи. Последовательное соединение: элементы связаны друг с другом так, что включающий их участок цепи не имеет узлов. Параллельное соединение: элементы объединены 2-мя узлами и не имеют связей с другими узлами.

При последоват. соединении проводников сила тока в проводниках одинакова. Сопротивление цепи равно сумме сопротивлений элементов: . При парал. соединении падение напряжения между 2 узлами, объед. элементы цепи, одинаково для всех элементов. Проводимость цепи равна сумме проводимостей параллельно включенных проводников: .

Эквивалентное сопротивление — при замене на которое не меняется токораспределение во внешней схеме. Определяется путем расчета последовательно и параллельно соединенных сопротивлений [в случае более сложных схем может потребоваться преобраз. треугольник-звезда].

Преобразование треугольник-звезда позволяет упростить расчёт цепей, содержащих замкнутые контуры из резисторов и других пассивных элементов.

Формулы аналогичны для двух других пар выводов , .

Обратное преобразование: .

7. В чём состоит задача анализа электрической цепи? Законы Кирхгофа, физическая основа законов, правила установления числа уравнений, составляемых по законам Кирхгофа. Примеры составления уравнений по законам Кирхгофа.

Задача анализа электрической цепи заключается в том, что по заданной топологии (виду связей узлов и ветвей) эл. цепи и её параметрам определяют токи ветвей.

[Задача синтеза обратна задаче анализа: по заданным токам предполагаемых ветвей или каким-то частотным характеристикам восстановить электрическую цепь. Эта задача, в отличие от анализа, неоднозначна и имеет множество решений.]

Правила Кирхгофа — соотношения, вып. между токами и напряжениями на участках любой эл. цепи. Правила Кирхгофа позволяют рассчит. любые эл. цепи постоянного и переменного тока.

1. Первое правило Кирхгофа (правило токов Кирхгофа): алгебраическая сумма токов в каждом узле любой цепи равна нулю. При этом втекающий в узел ток принято считать положительным, а вытекающий — отрицательным: . [Другая формулировка: сколько тока втекает в узел, столько из него и вытекает. Правило следует из закона сохранения заряда: .]

2. Второе правило Кирхгофа (правило напряжений Кирхгофа): алгебраическая сумма напряжений на всех ветвях, принадлежащих любому замкнутому контуру цепи, равна алгебраической сумме ЭДС этого контра. Если в контуре нет источников ЭДС, то суммарное падение напряжений равно 0:

[Другая формулировка: при полном обходе контура потенциал, изменяясь, возвращается к исходному значению. Частный случай для цепи, состоящей из одного контура, — закон Ома для этой цепи.]

Число уравнений по правилу Кирхгофа. Если цепь содержит узлов, то она описывается уравнениями токов. Если цепь содержит ветвей, ветвей из которых содержат источники тока, то она описывается уравнениями напряжений.