Охарактеризовать особенности смешанного соединения пассивных элементов. Определить порядок расчета электрической цепи при смешанном соединения резисторов.
Смешанное соединение - комбинация первых двух соединений, где параллельное соединение может быть преобразовано к последовательному.
Смешанным соединением называется такое соединение, при котором часть резисторов включается последовательно, а часть — параллельно. Оно представляет собой комбинацию последовательных и параллельных соединений, причем таких комбинаций существует бесчисленное множество. Простейшая из них:
Изложить особенности расчета электрических цепей методом эквивалентных преобразований (метод свертывания электрической цепи).
Расчет сложной цепи очень часто упрощается, если в схеме ее замещения провести соответствующие эквивалентные преобразования, приводящие к существенному упрощению конфигурации этой схемы.
Последовательное соединение элементов.
Если имеется группа последовательно соединенных элементов R1, R2,…Rn, то ее всегда можно представить в виде одного элемента, у которого RЭ = R1 + R2 + …+ Rn..
Условием эквивалентности замены, здесь и в дальнейшем, является то, что такая замена не влияет на ток и напряжение на внешних зажимах данного участка схемы.
Параллельное соединение элементов.
Если
имеется группа параллельно соединенных
элементов R1, R2,…Rn, то ее всегда можно
представить в виде одного элемента, у
которого
.
Смешанное соединение элементов.
Если в схеме цепи имеется группа элементов, в которой элементы соединены последовательно и параллельно, то ее также можно привести к одному элементу, используя поэтапно преобразования.
Объяснить методику расчета сложных электрических цепей постоянного тока методом узловых и контурных уравнений (метод законов Кирхгофа).
Искомые электрические величины в элементах цепи могут быть найдены путем совместного решения системы уравнений, составленных по законам Кирхгофа. При этом по первому закону Кирхгофа составляются уравнения для независимых узлов, по второму закону - для независимых контуров этой цепи. Полученная система будет содержать столько уравнений, сколько ветвей с искомыми токами содержится в расчетной схеме цепи. Решается она любым известным способом.
Метод контурных токов. Этот метод является одним из основных методов расчета сложных электрических цепей. Суть данного метода состоит в том, что вместо токов в ветвях на основании второго закона Кирхгофа определяют контурные токи, якобы циркулирующие в независимых контурах. Количество уравнений, составленных для контурных токов, равно числу независимых контуров.
Объяснить методику расчета сложных электрических цепей постоянного тока методом контурных токов.
Метод контурных токов. Этот метод является одним из основных методов расчета сложных электрических цепей. Суть данного метода состоит в том, что вместо токов в ветвях на основании второго закона Кирхгофа определяют контурные токи, якобы циркулирующие в независимых контурах. Количество уравнений, составленных для контурных токов, равно числу независимых контуров.
Контурное сопротивление – это сопротивление, получаемое путем суммирования всех сопротивлений данного контура.
Взаимное сопротивление двух контуров - это сопротивление ветви, общей для данной пары контуров. Оно в системе уравнений используется дважды, так как через него протекают два контурных тока, циркулирующих в общей для них ветви. Для обозначения взаимного сопротивления используются номера граничащих контуров.
Контурные ЭДС определяются как алгебраическая сумма всех ЭДС, действующих в данном контуре.
После решения системы уравнений, используя найденные контурные токи, на основании первого закона Кирхгофа определяют токи в ветвях.