
Пример расчета
Рассмотрим расчет одного из вариантов схем, представленном на рисунке _. Исходные данные представлены в таблице _.
1. Метод уравнений Кирхгофа
1.1 Принимаем условно-положительные направления токов в ветвях.
1.2 По первому
закону Кирхгофа составляем
независимых уравнений, где
— число
узлов.
Узел 1=4:
Узел 2:
1.3 По второму
закону Кирхгофа составляем
независимых уравнений, где
—
число контуров.
Контур I:
Контур II:
Контур III:
Контур IV:
В результате подстановки параметров схемы в уравнения, получаем систему:
Решая систему из шести уравнений с шестью неизвестными, находим токи в ветвях.
2. Метод узловых потенциалов
2.1 Принимаем условно-положительные направления токов в ветвях.
2.2 Принимаем
потенциал точки 0
.
2.3 Определяем потенциалы остальных узлов, для этого составим систему уравнений по методу узловых потенциалов для двух независимых узлов.
где
— потенциалы узлов;
— собственная
проводимость n-го
узла, равна сумме проводимостей ветвей
сходящихся в узле n;
— общая проводимость
n-го и m-го
узла, равна сумме проводимостей ветвей
непосредственно соединяющих узлы n
и m;
— узловой ток n-го
узла
определяется как алгебраическая сумма
произведений ЭДС источников на
соответствующую проводимость тех
ветвей, которые примыкают к рассматриваемому
узлу.
Собственные проводимости узлов.
Общая проводимость узлов.
Узловые токи.
Полученные значения подставим в систему уравнений.
Решая совместно систему двух уравнений, получим потенциалы узлов.
По закону Ома для участка цепи определяем токи в ветвях.
3. Баланс мощностей
Мощность источников ЭДС:
Мощность, выделяемая в сопротивлениях схемы:
Для рассматриваемого примера баланс мощностей выполняется с достаточной точностью, следовательно, токи определены верно.
4. Потенциальная диаграмма
Для построения
потенциальной диаграммы определяем
потенциалы точек внешнего контура
относительно точки
,
потенциал которой принимаем равной 0: