Метод узловых потенциалов.
Е
сли
число узлов относительно невелико, то
эффективным оказывается метод узловых
напряжений, суть которого заключается
в вычислении токов через потенциалы
узлов и использований первого правила
Кирхгофа, в то время как второе правило
выполняется автоматически.
Рассмотрим цепь, содержащую две ветви и два узла. Потенциал одного из узлов положим равным нулю и выразим токи в ветвях через значение потенциала второго узла:
,
,
,
.
Потребуем выполнения первого правила Кирхгофа, число уравнений при этом оказывается меньшим, чем при использовании для расчета правил Кирхгофа на число контурных уравнений (одно уравнение вместо трех):
.
Мощность тока
Электростатические
и сторонние силы, действующие на данном
участке, совершают работу:
.
Напряжение в общем случае определяется как работа, совершаемая электростатическими и сторонними силами при перемещении положительного единичного заряда.
При
этом мощность равна:
.
Для
удельной мощности получаем выражение:
,
где
-
скорость хаотического движения частиц,
и
-
скорость упорядоченного движения частиц
под действием поля.
Мощность
джоулевых потерь равна:
.
Интегральная
форма этого выражения принимает вид
закона Джоуля -Ленца
.
Вопросы для контроля:
Что такое плотность тока и как она связана с величиной тока?
Сформулируйте закон Ома в дифференциальной форме?
Что такое падение напряжения?
Сформулируйте первое правило Кирхгофа?
Сформулируйте второе правило Кирхгофа?
В чем суть метода контурных токов?
В чем суть метода узловых потенциалов?
Чему равна плотность мощности джоулевых потерь?
Список литературы:
Основная:
И.В. Савельев. Курс физики: В 3-х т. - М.:Наука,1989.
Джанколи Д. Физика: В 2-х т. - М.: Мир, 1989.
Дж. Орир. Физика. В 2-х томах. - М.: Мир, 1981.
Дополнительная:
В.Е. Кузьмичев. Законы и формулы физики. Справочник. Киев: Наукова думка, 1989, 862с.
В. Крейчи. Мир глазами современной физики. - М.: Мир, 1984.
Учебно-методический комплекс по курсу "ФИЗИКА" (часть 2)
дисциплина - «Электричество и магнетизм»
для студентов дневной формы обучения
специальности 6.091500 “Компьютерные системы и сети”
Составитель – Милюков Виктор Васильевич, доцент кафедры теоретической физики
Редактор Н.А. Василенко
Подписано к печати 25.01.2002. Формат 60х84/16. Бумага тип. ОП
Объем 4 п.л. Тираж –50. Заказ . Бесплатно.
* транзитивность – переносимость признака или свойства от объекта к объекту