
- •Введение
- •1 Требования к оформлению домашнего задания
- •2 Основные теоретические положения
- •2.1 Преобразование треугольника сопротивлений в звезду и обратно
- •2.2 Метод непосредственного применения законов Кирхгофа
- •2.3 Метод контурных токов
- •2.4 Метод узловых потенциалов
- •2.5 Метод наложения токов
- •2.6 Метод эквивалентного генератора
- •2.7 Метод узлового напряжения
- •2.8 Потенциальная диаграмма
- •2.9 Баланс мощности электрической цепи
- •3 Пример расчета
- •Задание:
- •Решение:
- •А) Расчет по законам Кирхгофа
- •I схема:
- •2 Схема:
- •3 Cхема:
- •В) Расчет по методу контурных токов
- •Д) Расчет по методу эквивалентного генератора
- •E) Составление баланса мощностей
- •Ж) Построение потенциальной диаграммы
- •4 Задание для выполнения
- •Варианты домашнего задания
- •5 Список литературы
2.4 Метод узловых потенциалов
Позволяет сократить число уравнений до (n-1).
1.Определяется число узлов схемы n.
2.Произвольно выбирается направление токов во всех ветвях.
3.Выбирается базовый узел, потенциал которого принимается равным нулю. (Целесообразно выбрать базовым узел, к которому примыкает максимальное число ветвей).
4.Определяются:
собственные проводимости
(n-1) узлов как сумма проводимостей всех примыкающих к узлу ветвей;
общие проводимости
между двумя узлами
и j как сумма проводимостей между ними;
узловые токи
как алгебраическая сумма
, где
- э.д.с. к-ой ветви, примыкающей к к-ому узлу (
, если направлена к -тому узлу),
- проводимость к-ой ветви.
5.Составляется система из (n-1) уравнений по I закону Кирхгофа, в которых справа – узловые токи, а слева – сумма потенциала собственного узла, умноженного на собственную проводимость узла ( со знаком «+») и потенциалов смежных узлов, умноженных на общую проводимость между узлами (со знаком «-»).
6.Решается система (n-1) уравнений, из которой определяются потенциалы узлов по формулам.
8.Определяются токи в ветвях через потенциалы узлов:
,
где
,
если к-тый
ток течет от узла
к
узлу j;
,
если совпадает по направлению с к-тым
током.
2.5 Метод наложения токов
Позволяет свести расчет разветвленной электрической цепи с несколькими источниками питания к нескольким расчетам этой же цепи с одним источником питания.
Составляются частные схемы, в каждой из которых оставляют один источник э.д.с., замыкая все остальные накоротко.
Выбираются направления токов в ветвях частной схемы в зависимости от направления действующего в ней источника э.д.с.
Рассчитывают токи
в ветвях частной схемы, применяя метод «свертывания цепи», т.е. ее постепенного упрощения путем замены сложного соединения резисторов эквивалентными сопротивлениями и сведения схемы к одному эквивалентному сопротивлению. При расчете токов в ветвях схему «разворачивают» в обратном порядке.
Определяются токи
в ветвях исходной схемы как алгебраическая сумма токов в ветвях частной схемы, причем
, если совпадает с направлением в исходной схеме, и наоборот.
2.6 Метод эквивалентного генератора
П
рименяется
для определения тока в одной ветви
электрической схемы. Считаем, что эта
ветвь с сопротивлением
присоединяется к остальной части цепи
(активному двухполюснику) в точках a
и b
(рис. 2).
Рис.2 - К методу эквивалентного генератора
Заменяют
активный двухполюсник эквивалентным
генератором с э.д.с.
и внутренним сопротивлением
Для
этого:
1.
Определяется
как
напряжение холостого хода
между
a
и b
(при отсоединенном
).
2.Определяется
как входное сопротивление эквивалентного
генератора между a
и b
при замене
входящих в эквивалентный генератор
источниках питания их внутренними
сопротивлениями.
3.Рассчитывается ток через по формуле:
2.7 Метод узлового напряжения
Является частным случаем предыдущего метода и применяется для расчета токов в ветвях с двумя узлами.
Выбирается направление тока в ветвях, одинаковое для всех ветвей
( например, от узла b к a ).
Определяется узловое напряжение:
,
где
- проводимость к-той ветви;
-
э.д.с. к-той ветви (
,
если направлена по току в к-той ветви)
3. Определяются токи в ветвях: