Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Донбасский государственный технический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Конспект лекций.doc

Скачиваний:

Добавлен:

06.02.2016

Размер:

7.31 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 12 / 62 3 4 5 6 > Следующая >>>

2.Закон Джоуля – Ленца.

Определяет количественно электроэнергию, которая безвозвратна, преобразуется в резисторе.

W=IRt (DС)

W=Rdt (АС) [Вт *ч]

Отсюда мощность:

IR=P

P=Rdt [Вт]

Т – период изменения переменного тока

t - время в течении которого происходит выделение эенергии [Вт *ч], [Дж]

3. Закон Кирхгоффа.

Алгебраическая сумма токов в любом узле цепи равна нулю.

∑I=0.

Узел – это место цепи соединяются три и более ветвей.

Ветвь – часть электрической цепи по которой проходит один и тот же ток.

Если ток входит в узел "+", если выходит то "-" .

Второй Закон Кирхгоффа.

Алгебраическая сумма ЭДС источников в замкнутом контуре электрической цепи равна алгебраической сумме падений напряжений на приемниках.

∑Е

Направления обхода контура выбирают произвольно, соответствующие величины выбирают со знаком "+", если их направление совпадает с направлением обхода контура, если наоборот – знак "−".

Электрические цепи постоянного тока (DС).

Достоинства цепей постоянного тока:

работает от первичных химических элементов (батарей), которые используются для питания переносных приборов.
возможность запасания электроэнергии во вторичных источников (аккумуляторов)
относительное простое плавное регулирование скорости двигателя постоянного тока.

Недостаток (ДС):

1. не возможна трансформация электроэнергии от высокого напряжения к низкому и наоборот.

Лекция №2.

Тема: "Электрические цепи. Расчет простых и сложных и сложных цепей постоянного тока. Режимы работы электрических цепей. "

Расчет простых линейных цепей постоянного тока.

Цепи, состоящие только из линейных элементов, являются линейными и подчиняются принципу суперпозиции, могут рассчитываться аналитически.

Простыми – называются разветвленные цепи расчет, в которых ведется только с применением закона Ома.

Для расчета электрической цепи могут применяться, как и принципиальные схемы, так и схемы замещения.

Принципиальные – отображают структуру цепи, на них реальные устройства отображаются стандартными условными знаками, а электрические соединения между ними соответственно линиями.

Для анализа и расчета цепи составляют схемы замещения - это расчетные схемы цепи, отображающие процессы преобразования электрической энергии, в них. В этом случае реальные элементы замещены идеальными эквивалентными элементами.

Лекция №2.Параллельное и последовательное соединения элементов

Соединение	Параллельное	Последовательное
Схема замещения
Эквивалентная схема замещения
Эквивалентное сопротивление и проводимость	Rэкв= R1+R2+…+Rn G_экв=1/R_экв	Gэкв=G1+ G2+…+Gn R_экв=1/ G_экв
Общие свойства цепей	I=I₁=I₂=…=I_n I=U/ R_экв U=U₁+U₂+…+U_n= =IR₁+IR₂+…+IR_n	U=U₁=U₂=…=U_n I=I₁+I₂+…+I_n= =U/R₁+U/R₂+…+U/R_n
Баланс мощностей	UI=U₁I+U₂I+…+U_nI= =I₁²R₁+I₂²R₂+…+I_n²R_n P_отдав=ƩP_пр=P₁+P₂+…+P_n	UI=UI₁+UI₂+…+UI_n= = I₁²R₁+I₂²R₂+…+I_n²R_n P_отдав= ƩP_пр=P₁+P₂+…+P_n

Последовательное соединение применяется, когда нужно уменьшить ток, либо, когда напряжение питания больше чем номинальное напряжение отдельных приемников. Недостаток последовательного соединения в том, что при обрыве цепи, все приемники отключаются. Преимущество параллельного соединения - независимость каждого приемника.

Суть баланса мощностей заключается в равенстве суммарной мощности цепи, генерируемой источником, и суммарной мощности, потребляемой всеми приемниками цепи. Независимо от схемы соединения, баланс мощностей должен сходиться.

Существует смешанное соединение приемников, которое заключается в сочетании параллельного последовательного соединений. Для расчета в этом случае используется метод эквивалентного преобразования.

Рис 1а Рис 1б Рис 1в

Дано:

E, R_1,R_2,R_3,R₄

Найти:

I₁, I₂, I₃, I₄-?

Решение:

На рис. 1а параллельно включенные элементы R₂ и R₃ заменяют эквивалентным элементом с проводимостью G_23.

G₂₃=G₂+G₃

G₂=1/R₂

G₃=1/R₃, тогда R₂₃=1/G₂₃;

Схема преобразуется к рис. 1б, где общее сопротивление R_экв=R₁+R₂₃+R₄(элементы соединены последовательно). В этом случае схема предельно свернута (рис. 1в).

Применяем закон Ома для расчета силы тока:

I=E/R_экв.

Для нахождения токов I₁, I₂, I₃, I₄ необходимо развернуть схему рис. 1в в обратном направлении. На рис. 1б I₁=I₂₃=I₄=I.

Для нахождения токов I₂,I_3,определим напряжения между точками 1и 2: U₁₂=I₂₃*R_23.

На рис. 1а определяем токи I₂, I_3:

I₂=U₁₂/R₂;

I₃=U₁₂/R_3;

При составлении баланса мощностей (БМ), определили мощность которая отдается источником: P_отд.=EI;

Потребляемая:

P_потр.=I₁²R₁+I₂²R₂+I₃²R₃+I₄²R₄;

P_отд= P_потр

Расчет сложных линейных цепей постоянного тока

Сложными называются разветвленные цепи с источником эдс, размещенными в разных ветвях , расчет которых основан на применении законов Кирхгоффа.

Дано:

U₁, E₁, E₂, R_1,R_2,R₃

Найти:

I₁, I₂, I₃-?

Решение:

Составим уравнение по первому закону Кирхгоффа. Число уравнений, составленных по первому закону Кирхгоффа, равняется числу узлов-1.

Для первого узла: I₁+ I₂ - I₃=0 (1)

Недостающее число уравнений составляется по второму закону Кирхгоффа для независимых контуров (контуры независимы, если отличаются хотя бы одной ветвью).

Для первого контура: E₂=I₂R₂+I₃R₃+U₃ (2)

Для второго контура: E₁=I₁R₁+I₃R₃+U₃ (3)

Уравнения (2) и (3) образуют систему уравнений, решая которую находим токи I₁, I₂, I_3.Если значения токов положительны - значит, их напряжения совпадают с принятыми. Если отрицательны - не совпадают. По действительным напряжениям тока определяют режими работы источников:

-если напряжение тока совпадает с напряжением эдс (E, I ), следовательно имеем дело с источником.