1. Методы анализа линейных цепей постоянного тока

Электрической цепь- совокупность устройств и объектов, образующих путь для прохождения электрического тока. Схема замещения это расчетная модель электрической цепи. Схема замещения электрической цепи включает в себя источники мощности (активные элементы) и приемники (пассивные элементы). Пассивный эл.- резистор, имеющий электрическое сопротивление R(ом). Величина, обратная сопротивлению, называется электрической проводимостью: G = 1/R. Единица измерения См - сименс. В качестве активных элементов - источники ЭДС и тока.

Идеальный источник электродвижущей силы (ЭДС) характеризуется напряжением U, которое не зависит от тока J и определяется электродвижущей силой Е. Внутреннее сопротивление идеального источника ЭДС равно нулю, поэтому U = Е.Идеальный источник тока характеризуется током J, который не зависит от напряжения U

.Закон Ома.

Для ветви электрической цепи, содержащей ЭДС и резисторы, где - напряжение на концах ветви,- алгебраическая сумма ЭДС,.

Для замкнутой одноконтурной цепи применяется полный (обобщенный) закон Ома: сила тока в электрической цепи будет прямо пропорциональна напряжению приложенного к этой цепи, и обратно пропорциональна сумме внутреннего сопротивления источника электропитания и общему сопротивления всей цепи.

Законы Кирхгофа.

Первый закон Кирхгофа применяется для узлов электрической цепи: алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле, равна нулю,

В торой закон Кирхгофа применяется к контурам электрической цепи: алгебраическая сумма падений напряжений на элементах (резисторах) замкнутого контура электрической цепи равна алгебраической сумме ЭДС в этом контуре.

2. Уравнение баланса мощностей является выражением закона сохранения энергии в теории цепей. Условие баланса мощностей заключается в том, что сумма мощностей всех элементов цепи равна нулю. В цепи постоянного тока мощность участка цепи равна произведению силы тока на напряжение на этом участке. Мощность источника ЭДС равна: Pист=−EI.

Мощность резистивного элемента равна: Pпр=UI=U^2/R=(I^2)R.

уравнение баланса мощностей для цепи, не содержащей источников тока: ΣEI=ΣRI^2.

3.Получение синусоидальной ЭДС Электрические цепи, в которых значения и направления ЭДС, напряжения и тока периодически изменяются во времени по синусоидальному закону, называются цепями синусоидального тока. Синусоидальная ЭДС в линейных цепях, где содержатся резистивные, индуктивные и емкостные элементы, возбуждает ток, изменяющийся по закону синуса. ЭДС самоиндукции в катушках и напряжения на конденсаторах также изменяются по синусоидальному закону механизм возникновения эдс: Проводники рамки, перемещаясь в магнитном поле, пересекают его, и в них на основании закона электромагнитной индукции наводится ЭДС. Значение ЭДС пропорционально магнитной индукции В, длине проводника l и скорости перемещения проводника относительно поля vt:

е = Blv_t . Выразив скорость v_t через окружающую скорость v и угол α, получим е = Blv sin α = Е_m sin α. Угол α равен произведению угловой скорости рамки ω на время t:α = ωt..

Таким образом, ЭДС, возникающая в рамке, будет равна

е = Е_т sin α = E_m sin ωt. сли при t = 0 ЭДС е не равна нулю, то выражение ЭДС записывается в виде : е = Е_m sin (ωt + ψ),

где е - мгновенное значение Е_т — амплитудное значение ЭДС, (ωt + ψ) - фаза; ψ - начальная фаза. Фаза определяет значение ЭДС в момент времени t,