
- •Министерство образования и науки украины
- •Введение
- •Краткий исторический очерк развития электротехники
- •Электрическое поле
- •Закон Кулона
- •Электрическое поле и величины, его характеризующие
- •Электрическая емкость конденсаторы
- •Соединения конденсаторов
- •3. Электродвижущая сила
- •Сопротивление и проводимость
- •Закон Ома для электрической цепи
- •Законы кирхгофа
- •II закон Кирхгофа
- •2. Последовательное соединение элементов
- •Электрическая цепь (неразветвленная) с несколькими источниками эдс
- •Сложные электрические цепи постоянного тока
- •Магнитное поле
- •Закон полного тока
- •Применение закона полного тока
- •Намагничивание ферромагнитных материалов
- •Перемагничивание ферромагнетиков Магнитный гистерезис
- •Магнитожесткие и магнитомягкие материалы
- •Магнитные цепи
- •Закон Ома и закон Кирхгофа для магнитных цепей
- •Электромагниты и реле
- •1. Подъемная сила электромагнита
- •2. Устройство и применение магнитных реле
- •3. Поляризованное реле
- •Порядок расчета магнитных цепей
- •Электромагнитная индукция Электромагнитная индукция в прямолинейном проводнике
- •Преобразование механической энергии в электрическую Электрические генераторы
- •Электрические двигатели
- •Понятие о потокосцеплении
- •Понятие об индуктивности
- •Индуктивность кольцевой и цилиндрической катушки
- •Эдс самоиндукции
- •Явление взаимоиндукции
- •Однофазный переменный ток
- •Многополюсные генераторы
- •Действующее и среднее значения переменного тока
- •Коэффициенты формы и амплитуды
- •Начальная фаза. Сдвиг фаз
- •Графическое изображение синусоидальных величин
- •Сложение и вычитание синусоидальных величин
- •Цепи переменного тока с активным сопротивлением
- •Цепи переменного тока с индуктивностью
- •Цепь переменного тока с емкостью
- •Неразветвленная цепь переменного тока с активным сопротивлением и индуктивностью
- •Треугольники напряжений, сопротивлений, мощностей
- •Цепь переменного тока с активным сопротивлением, емкостью и индуктивностью
- •Общий случай неразветвленной цепи
- •Резонанс напряжений
- •Резонансные кривые
- •Разветвленные цепи переменного тока
- •Метод проводимостей
- •Параллельное соединение активно-индуктивного и активно-емкостного сопротивления
- •Общий случай неразветвленной цепи
- •Резонанс токов
- •Коэффициент мощности и его значения
- •Комплексный метод расчета цепей переменного тока
- •Действия над комплексными числами
- •Ток, напряжение и сопротивление в комплексной форме
- •Трехфазные цепи
- •1. Основные понятия
- •Соединение обмоток генератора «звездой»
- •Соединение обмоток генератора треугольником
- •Соединение приемников электроэнергии звездой
- •Соединение приемников энергии треугольником
- •Порядок расчета трехфазной системы
- •Получение вращающегося магнитного поля
- •Электрические измерения
- •Приборы магнитоэлектрической системы
- •Расширение пределов измерения на постоянном токе
- •Приборы электромагнитной системы
- •Приложение
- •Оглавление
Сложные электрические цепи постоянного тока
Сложными цепями называют разветвленные цепи, имеющие несколько контуров с произвольным размещением потребителей и источников питания.
Расчет сложных цепей методом узловых и контурных уравнений (по законам Кирхгофа):
|
Обычно расчет сложных цепей сводится к определению токов в ветвях по заданным величинам ЭДС и сопротивления. |
Порядок расчета
1. Произвольно выбираем направление токов в ветвях. Количество токов равно количеству ветвей. Если в результате расчета ток окажется отрицательным, то направление тока выбрано неверно.
2. Составляем уравнение по 1 и 2 правилу Кирхгофа. Количество уравнений должно быть равно количеству неизвестных токов.
3. Число уравнений,
составленных по 1 закону Кирхгофа, должно
быть равно
,
где
количество
узловых точек.
Остальные недостающие уравнения составляют по 2-му закону Кирхгофа. При этом произвольно выбирают положительное направление обхода контура. Если оно совпадает с направлением ЭДС, то его берут со знаком «+» и наоборот.
Если направление тока контура совпадает с направлением тока через резистор, то падение напряжения на резисторе берут со знаком «+» и наоборот.
Получаем систему из 5 уравнений:
Задача
Дано: |
Решение: | |
|
| |
|
| |
|
Метод узлового напряжения
Этот метод дает возможность более просто определить токи в ветвях.
|
Примем за положительное направление токов направление от т.Б до т.А. Определим разность потенциалов между точками А и Б (узловое напряжение) |
По Iзакону Кирхгофа для точки А получаем, что:
|
Раскроем скобки и определим U:
Если какая-либо ЭДС будет иметь противоположное направление, то в формулу она войдет со знаком «-».
Нагрузка
электростанции с течении суток сильно
изменяется, поэтому при малой нагрузке
работает один генератор, а при большой
– несколько. При параллельной работе
генераторов их токи будут одинаковы,
если одинаковы их ЭДС и rон.
Узловое напряжение(напряжение
на шинах) практически мало отличается
от ЭДС, т.е. разность
составляет несколько % от
.
Поэтому, если ЭДС увеличить на 1%, то
разность увеличится на 40%. На столько
же увеличится ток нагрузки генератора,
т.к.
.
Для того, чтобы разгрузить генератор, достаточно его ЭДС уменьшить до значения узлового напряжения, при этом ток будет равен 0.
Если продолжать уменьшать ЭДС, Естанет меньшеU, ток будет меньше 0, генератор перейдет в двигательный режим работы.
Метод наложения (суперпозиции)
|
Сущность метода заключается в том, что ток в какой-либо ветви является алгебраической суммой частичных токов, создаваемых каждым источником ЭДС в отдельности. Поэтому для каждой ветви получается столько частичных токов, сколько источников ЭДС. |
|
|
|
|
|
|
При алгебраическом суммировании частичных токов считают, что если направление частичного тока и реального тока совпадают, то он берется со знаком «+», если не совпадают – со знаком«-».