30.Законы Кирхгофа
|
Первый закон: алгебраическая сумма всех токов в каждом узле цепи всегда равна нулю, т.е.
|
.
Здесь k– номера вервей, которые присоединены к данному узлу. При этом знаки токов, направления отсчетов которых ориентированы к узлу и от него, берутся противоположными (рис. 5а).
Рис. 5. Системы отсчетов:
а) токов;
б) напряжений
|
Второй закон: алгебраическая сумма всех напряжений ветвей в любом контуре цепи всегда равна нулю, т.е.
|
.
Здесь k– номера ветвей, входящих в контур. При этом знаки напряжений, направления отсчетов которых совпадают и не совпадают с выбранным направлением обхода контура, берутся противоположными (рис. 5б).
Следствиемформул (6) – (8), (10) и (12), определяющих свойства идеальных элементов, и законов Кирхгофа являются выражения для эквивалентных параметров элементов при их параллельном и последовательном соединениях.
При параллельном соединении элементов (рис. 6а):
;
;
;
.
Здесь суммирование задающих токов jk(t) источников тока производится алгебраически с учетом их знаков, определяемых ориентацией источников относительно выбранного направления отсчета токаi.
При последовательном соединении элементов(рис. 6б):
;
;
;
.
Здесь суммирование задающих напряжений ek(t) источников напряжения производится алгебраически с учетом их знаков, определяемых выбранным направлением обхода контура.
Рис. 5. Эквивалентные преобразования участков цепи:
а) при параллельном соединении элементов;
б) при последовательном соединении элементов
Не следует путать идеальные элементы цепей – резистивности, емкости, индуктивности и системы индуктивностей с реальными элементами устройств – резисторами, конденсаторами, катушками индуктивности и трансформаторами,имеющими такие же условные графические обозначения на схемах!
При теоретическом анализе реальная цепь, представленная соединением элементов или своей принципиальной схемой, заменяется идеализированной цепью – модельюисходной цепи, составленной из идеальных элементов. Свойства модели приближенно, с той или иной степенью точностью, определяют свойства исходной цепи. В схеме модели реальные элементы представляются своимисхемами замещения. Их выбор диктуется целями исследования. Чем точнее модель должна описывать свойства исходной цепи в данных условиях, тем большее количество факторов следует учитывать при выборе схемы замещения каждого реального элемента. Примеры схем замещения некоторых реальных элементов приведены в таблице 1.
Таблица 1
|
Реальный элемент цепи |
Условное обозначение на принципиальных схемах |
Вариант схемы замещения |
|
Резистор |
|
|
|
Конденсатор |
|
|
|
Катушка индуктивности |
|
|
|
Диод |
|
|
|
Полевой транзистор |
|
|
|
Биполярный транзистор |
|
|
|
Элемент питания (аккумулятор) |
|
|
|
Трансформатор |
|
|
