1.5.4 Метод суперпозиции
Применяется только для линейных цепей. Основан на использовании принципа суперпозиции.
Принцип суперпозиции: ток, протекающий под воздействием нескольких ЭДС, равен алгебраической сумме частичных токов, протекающих от каждой из ЭДС в отдельности.
Алгоритм:
Оставляем в цепи одну ЭДС, все остальные полагаем равными нулю, и рассчитываем частичные токи, протекающие под воздействием этой ЭДС.
Оставляем в цепи другую ЭДС, остальные полагаем равными нулю, и рассчитываем частичные токи.
И так далее столько раз, сколько ЭДС.
Действительный ток, протекающий под воздействием всех ЭДС, определяем как алгебраическую сумму частичных токов.
Этот метод рационально использовать, когда число ЭДС много меньше числа ветвей. Рассмотрим пример расчета:
Рис. 1.9. Исходная схема (а) и схемы для определения частичных токов (б – г)
–
рассчитываем цепь и находим 
(рис.
1.9, б);
–
рассчитываем цепь и находим 
(рис.
1.9, в);
–
рассчитываем цепь и находим 
(рис.
1.9, г);
–
на заключительном этапе определяем
Знаки у частичных токов берем с учетом их направления.
Соединение проводников треугольником и звездой и методы их эквивалентных преобразований
Соединение треугольником
При соединении треугольником конец одной обмотки соединяется с началом другой. Таким образом, образуется замкнутый контур.
В
таком соединении каждая фаза находится
под линейным напряжением, то есть
линейные и фазные напряжения равны
А фазные и линейные токи соотносятся как
Соединение звездой
При соединении обмоток звездой все три фазы имеют одну общую точку – ноль. При этом такая система может быть трехпроводной или четырехпроводной. В последнем случае используется нулевой провод. Нулевой провод не нужен, если система симметрична, то есть токи в фазах такой системы одинаковы. Но если нагрузка несимметрична, то фазные токи различны, и в нулевом проводе возникает ток, который равен векторной сумме фазных токов
Также, нулевой провод может выступать в роле одной из фаз, если она выйдет из строя, это предотвратит выход из строя всей системы. Правда нужно учитывать, что нулевой провод не рассчитан на подобные нагрузки, и в целях экономии металла и изоляции он изготавливает под более малые токи, чем в фазах.
В трехфазных цепях существуют так называемые фазные и линейные напряжения и токи.
Фазное напряжение – это разность потенциалов между нулевой точкой и линейным проводом. То есть, проще говоря, фазное напряжение - это напряжение на фазе.
Линейное напряжение – это разность потенциалов между линейными проводами.
При соединении звездой фазные и линейные напряжения соотносятся как
А фазные и линейные токи при симметричной нагрузке одинаковы
Расчет цепи по законам Кирхгофа
Существует большое разнообразие цепей преобразующих ту или иную энергонесущую материю. Какова бы ни была энергонесущая материя (например, электрический ток), и в каком бы режиме ни функционировала преобразующая энергию цепь, существует ограниченный набор универсальных методов для их анализа и расчета. Цель расчета цепей состоит в уточнении величин токов и падений напряжения на элементах во всех режимах работы. Познакомимся с наиболее универсальными методами.