11. 2 Закон Кирхгофа.

В любом замкнутом контуре электрической цепи алгебраическая сумма ЭДС равна алгебраической сумме падений напряжений на всех его участках,где n – число источников ЭДС в контуре;

m – число элементов с сопротивлением R_k в контуре;

U_k=R_kI_k – напряжение или падение напряжения на k-м элементе контура.

Для схемы запишем уравнение по второму закону Кирхгофа:E=U_R+U₁.

Если в электрической цепи включены источники напряжений, то второй закон Кирхгофа формулируется в следующем виде: алгебраическая сумма напряжений на всех элементах контру, включая источники ЭДС равна нулю

.

При записи уравнений по второму закону Кирхгофа необходимо:

1) задать условные положительные направления ЭДС, токов и напряжений;

2) выбрать направление обхода контура, для которого записывается уравнение;

3) записать уравнение, пользуясь одной из формулировок второго закона Кирхгофа, причем слагаемые, входящие в уравнение, берут со знаком «плюс», если их условные положительные направления совпадают с обходом контура, и со знаком «минус», если они противоположны.

Запишем уравнения по II закону Кирхгофа для контуров электрической схемы:

контур I: E=RI+R₁I₁+r₀I,

контур II: R₁I₁+R₂I₂=0,

контур III: E=RI+R₂I₂+r₀I.

В действующей цепи электрическая энергия источника питания преобразуется в другие виды энергии. На участке цепи с сопротивлением R в течение времени t при токе I расходуется электрическая энергия  W=I²Rt.

Скорость преобразования электрической энергии в другие виды представляет электрическую мощность.

Из закона сохранения энергии следует, что мощность источников питания в любой момент времени равна сумме мощностей, расходуемой на всех участках цепи..

Это соотношение называют уравнением баланса мощностей. При составлении уравнения баланса мощностей следует учесть, что если действительные направления ЭДС и тока источника совпадают, то источник ЭДС работает в режиме источника питания, и произведение EI подставляют в (1.8) со знаком плюс. Если не совпадают, то источник ЭДС работает в режиме потребителя электрической энергии, и произведение EI подставляют в (1.8) со знаком минус. Для цепи, уравнение баланса мощностей запишется в виде: EI=I²(r₀+R)+I₁²R₁+I₂²R₂.

12. Последовательное соединение R, L, С.

13. МУП(метод узловых потенциалов)

Этот метод рекомендуется использовать в том случае, если сложную электрическую схему можно упростить, заменяя последовательно и параллельно соединенные резисторы эквивалентными, используя при необходимости преобразование треугольника сопротивлений в эквивалентную звезду. Если полученная схема содержит несколько параллельно соединенных активных и пассивных ветвей, то ее расчет и анализ весьма просто можно произвести методом узлового напряжения.

Пренебрегая сопротивлением проводов, соединяющих ветви цепи, в ее схеме (рис. 1.27) можно выделить два узла: a и b. В зависимости от значений и направлений ЭДС и напряжений, а также значений сопротивлений ветвей между узловыми точками a и b установится определенное узловое напряжение U_ab. Предположим, что оно направлено так, как показано на рис. 1.27, и известно. Зная напряжениеU_ab легко найти токи во всех ветвях.

Выберем положительные направления токов и обозначим их на схеме. Запишем уравнения по второму закону Кирхгофа для контуров (1.4), проходящих по первой и второй ветви, содержащих источники ЭДС, совершая обход контуров по часовой стрелке.

Первая ветвь: E₁=I₁(r₀₁+R₁)+U_ab.

Вторая ветвь: −E₂=−I₂(r₀₂+R₂)+U_ab.

Рис. 1.27

Определим значения токов, возникающих в первой и второй ветвях,

(1.20),

(1.21),

где: ;  – проводимости соответственно первой и второй ветвей.

Запишем уравнения по второму закону Кирхгофа для ветвей (1.5), содержащих источники напряжений, совершая обход контуров также по часовой стрелке.

Третья ветвь: U_ab−U₁+I₃R₃=0.

Четвертая ветвь: U_ab+U₂−I₄R₄=0.

Определим значения токов, возникающих в третьей и четвертой ветвях,

(1.22),

(1.23),

где: ;  – проводимости соответственно третьей и четвертой ветвей.

Ток в пятой ветви определим по закону Ома:

(1.24),

где  – проводимость пятой ветви.

Для вывода формулы, позволяющей определить напряжение U_ab, напишем уравнение по первому закону Кирхгофа (1.3) для узла a:

I₁−I₂+I₃−I₄−I₅=0.

После замены токов их выражениями (1.20) – (1.24) и соответствующих преобразований получим.

Формула узлового напряжения в общем случае имеет вид

(1.25).

При расчете электрической цепи методом узлового напряжения после определения величины напряжения U_ab значения токов в ветвях находят по их выражениям (1.20) – (1.24).

При записи формулы (1.25) следует задаться положительным направлением узлового напряжения U_ab. Со знаком «+» в (1.25) должны входить ЭДС, направленные между точками a и b встречно напряжению U_ab, и напряжения ветвей, направленные согласно с U_ab. Знаки в формуле (1.25) не зависят от направления токов ветвей.

При расчете и анализе электрических цепей методом узлового напряжения рекомендуется выбирать положительные направления токов после определения узлового напряжения. В этом случае при расчете токов по выражениям (1.20) – (1.24) положительные направления токов нетрудно выбрать таким образом, чтобы все они совпадали с их действительными направлениями.

Проверка правильности произведенных расчетов проводится по первому закону Кирхгофа для узла a или b, а также составлением уравнения баланса мощностей (1.8).

14. Резонансные явления.

Резонансом в электрических цепях называется режим участка электрической цепи, содержащей индуктивный и емкостной элементы, при котором разность фаз между напряжением и током равна нулю . Режим резонанса может быть получен при изменении частоты  питающего напряжения или изменением параметров элементов L и С.

При последовательном соединении возникает резонанс напряжения.

15. Параллельное соединение элементов.

При параллельном соединении все входящие в цепь элементы объединены двумя узлами и не имеют связей с другими узлами, если это не противоречит условию

Сила тока в неразветвленной части цепи равна сумме сил токов в отдельных параллельно соединённых проводниках:                                I= I₁+I₂

Напряжение на участках цепи АВ и на концах всех параллельно соединённых проводников одно и то же:

          U= U₁=U₂

Сопротивление                1/R= 1/R₁+1/R₂+1/R₃…..

16. Режимы работы трехфазных цепей при соединении в «Звезду».

    Если концы всех фаз генератора соединить в общий узел, а начала фаз соединить с нагрузкой, образующей трехлучевую звезду сопротивлений, получится трехфазная цепь, соединенная звездой. При этом три обратных провода сливаются в один, называемый нулевым или нейтральным. Трехфазная цепь, соединенная звездой, изображена на рис. 7. 1.

Рис. 7.1

    Провода, идущие от источника к нагрузке называют линейными проводами, провод, соединяющий нейтральные точки источника N_и приемника N' называют нейтральным (нулевым) проводом.

   Напряжения  между началами фаз  или между линейными проводами называют линейными напряжениями. Напряжения между началом и концом фазы или между линейным и нейтральным проводами называются фазными напряжениями.

     Токи в фазах приемника или источника называют фазными токами, токи в линейных проводах - линейными токами. Так как линейные провода соединены последовательно с фазами источника и приемника, линейные токи при соединении звездой являются одновременно фазными токами.

I_л = I_ф.

Z_N - сопротивление нейтрального провода.

    Линейные напряжения равны геометрическим разностям соответствующих фазных напряжений     (7.1)

    На  изображении векторная диаграмма фазных и линейных напряжений симметричного источника.

      Из векторной диаграммы видно, что

      При симметричной системе ЭДС источника линейное напряжение больше фазного

в √3 раз. U_л = √3 U_ф

17. Потенциальная диаграмма.

Потенциальная диаграмма представляет собой график распределения потенциалом вдоль контура электрической цепи в зависимости от сопротивление ее элементов, является графической иллюстрацией II закона Кирхгорфа

18. Соединение элементов «Звезда»

Трехлучевой звездой называют трехполюсник,у которого в каждой их выходных зажимов включено по одному сопротивлению,а другой конец сопротивления соединен в узел,единственный узел в данном сопротивлении.

Треугольником и звездой соединения в электротехнике, способы соединения элементов электрических цепей, при которых ветви цепи образуют соответственно треугольник и трехлучевую звезду (см. рис.). Наибольшее распространение Т. и з. с. получили в трёхфазных цепях. Выбор одного из этих способов производится в соответствии с условиями работы цепи. Так, например, в случае соединения обмоток генератора звездой требуется меньшее число витков в обмотках, но большее сечение проводов, чем в случае их соединения треугольником, и поэтому соединение звездой более выгодно при высоких напряжениях (обмотки могут быть рассчитаны на напряжения, в раз меньшие, чем линейные); при больших токах нагрузки генератора предпочтительнее соединение его обмоток треугольником.

В практике электротехнических расчётов (в целях их упрощения) часто прибегают к эквивалентной (без изменения режима работы внешней цепи) замене соединения элементов цепи звездой их соединением треугольником и наоборот. При таком преобразовании параметры элементов эквивалентной схемы определяются по известным расчётным формулам.

19. Параллельное соединение R, L, С.

Если

то

и

где

Y — полная электрическая проводимость цепи:

или

где  — емкостная проводимость; — Индуктивная проводимость и

Для случая параллельного соединения элементов цепи

Если участок цепи содержит ряд параллельно соединенных сопротивлений, индуктивностей и емкостей, то

Сопротивление цепи

20. Закон Ома в комплексной форме

21. Законы электромагнитной индукции

вот это ваще х3 не проходили

22. Векторная диаграмма

совокупность векторов изображающий процессы в цепях переменного тока и расположенных в определенном порядке относительно друг друга.а тут норм?

23. Смешаное соединение элементов.

тут схема нужна?желательно

херня же. я прав? так то да, но если попадется этот вопрос тебе то будешь читать нашу переписку.

24. Резистор в цепи синусоидального тока

25. Режимы работы трехфазных цепей при соединении в «Треугольник».

  Если конец каждой фазы обмотки генератора соединить с началом следующей фазы, образуется соединение в треугольник. К точкам соединений обмоток подключают три линейных провода, ведущие к нагрузке.

       На  изображении трехфазная цепь, соединенная треугольником. Как видно

из рис. 7.3, в трехфазной цепи, соединенной треугольником, фазные и линейные напряжения одинаковы.

U_л = U_ф

      I_A, I_B, I_C - линейные токи;

      I_ab, I_bc, I_ca- фазные токи.

      Линейные и фазные токи нагрузки связаны между собой первым законом Кирхгофа для узлов а, b, с.

      Линейный ток равен геометрической разности соответствующих фазных токов.

   На рис. 7.4  изображена  векторная  диаграмма трехфазной цепи, соединенной треугольником при симметричной нагрузке. Нагрузка является симметричной, если сопротивления фаз одинаковы. Векторы фазных токов совпадают по направлению с векторами соответствующих фазных напряжений, так как нагрузка состоит из активных сопротивлений.

Рис. 7.4

      Из векторной диаграммы видно, что,

I_л = √3 I_ф при симметричной нагрузке.

    Трехфазные цепи, соединенные звездой, получили большее распространение, чем трехфазные цепи, соединенные треугольником. Это объясняется тем, что, во-первых, в цепи, соединенной звездой, можно получить два напряжения: линейное и фазное. Во-вторых, если фазы обмотки электрической машины, соединенной треугольником, находятся в неодинаковых условиях, в обмотке появляются дополнительные токи, нагружающие ее. Такие токи отсутствуют в фазах электрической машины, соединенных по схеме "звезда". Поэтому на практике избегают соединять обмотки трехфазных электрических машин в треугольник.

26. Индуктивность в цепи   синусоидального тока.

27. Действия с комплексными числами.

комплексный числа можно делить умножать складывать и вычитать. Особенностью является наличие мнимой части что есть неотъемлемой спецификой данных чисел.

Комплексные числа очень удобно использовать при рассчете синусоидального тока (тока не путать с косинусоидальным током!)

На графике комплексных чисел ось У принимают за ось мнимых чисел,а ось Х - за ось действительной части комплексного числа.

28. Измерение мощности электрического тока.

Мощность эл тока можно рассчитать разными путями. Основной формулой расчета мощности и тепла ,выделяемого проводником является “И” квадрат “ЭР” “Т” где “Т” - есть время.

29. Векторная диаграмма.

Векторная диаграмма есть графическое изображение токов на плоскости. Очень удобно использовать при проверке расчетно- графических работ… где наглядно видно сделали вы сами работу или тупо подогнали.

30. Диоды(не путать с иДИОДами)

[от ди... и (электр)од], двухэлектродный электровакуумный, ионный (газоразрядный) или полупроводниковый прибор с односторонней проводимостью электрического тока. Электровакуумные и ионные Д. имеют электроды: катод (источник электронов) с прямым или косвенным подогревом и анод (приёмник электронов). При положительном напряжении на аноде в электровакуумном Д. проходит электронный ток между его электродами, в газонаполненном Д., содержащем при пониженном давлении инертный газ, водород или пары ртути, возникают электронный и ионный токи. При отрицательном напряжении на аноде в этих Д. тока нет (см. Электровакуумный диод, Газотрон). В полупроводниковом Д. односторонняя проводимость возникает вследствие создания электронно-дырочного перехода в полупроводнике или в контакте металл-полупроводник (см. Полупроводниковый диод). Д. применяют в радиотехнике, электронике, энергетике и др. областях техники главным образом для выпрямления переменного тока, детектирования, преобразования и умножения частоты, переключения электрических цепей.