Метод свертывания цепи

Путем упрощения цепи сводят её к последовательному соединению некоторого эквивалентного R с ИИЭЭ.

Вычисляется ток источника или напряжение на полюсах ИТ или ИН.

Н ачинаем упрощения с какого-либо удаленного от источника фрагмента, но выбор следует делать так, чтобы путем логических заключений происходило приближение к источнику.

Возможно преобразование "треугольник-звезда".

Выберем R₅ для начала рассуждений.

I ₅=U_cf/R₅

U_R4=U_cd=U_cf

R₄ и R₅ включены параллельно → R₄₅=R₄R₅ /(R₄+R₅)

R₃ и R₄₅ включены последовательно → R₃₄₅=R₃+R₄₅

R ₂ и R₃₄₅ включены параллельно → R₂₃₄₅=R₂R₃₄₅ /(R₂+R₃₄₅)

U_bd=I₃₄₅R₃₄₅=U_R2

R_o=R₁+R₂₃₄₅

I₁=E/R_o

Теперь, последовательно возвращаясь к предыдущим схемам, можем найти все неизвестные токи и напряжения.

Метод пропорциональных величин

(применим только для линейных цепей)

Выбирается удаленный от источника элемент и задается в нем значение тока 1А(мА) или напряжение 1В.

Выбор элемента делают так, чтобы последовательное применение законов Ома и Кирхгофа позволяло приближаться к полюсам источника.

I₅=1А → U_cf=I₅R₅ → I₄=U_cf/R₄ → I₃=I₄+I₅ → U_bc=I₃R₃ → U_bd=U_bc+U_cd → I₂=U_bd/R₂ → I₁=I₂+I₃ → U_ab=I₁R₁ → E_p=U_ab+U_bd – расчетное значение E источника

k=E/E_p – коэффициент пропорциональности, все полученные значения должны увеличиться в k раз

Метод эквивалентного генератора

После замены части цепи, рассматриваемой как ЭГ, на СЗ, можно изобразить новую упрощенную схему цепи.

I _н=E_э/(R_вн.э+R_н)

U_н=I_нR_н=E_эR_н/(R_вн.э+R_н)

Делитель напряжения

Делитель напряжения – простейшее электротехническое устройство, позволяющее получить меньшее напряжение, если имеется источник с большим ЭДС.

В этом случае ЭДС делится между R_вн, R₁ и R_н. При увеличении U_вн,1 происходит уменьшение U_н.

k_д=(R_вн+R₁+R_н)/R_н >1 – коэффициент деления

Чтобы при подключении нагрузки напряжение делителя падало не более 10% надо, чтобы ток нагрузки был в 5-10 раз меньше, чем ток делителя в ХХ.

Емкость как параметр эц

Емкостью уединенного проводника называют величину q, необходимую для сообщения проводнику φ=1В.

Если проводник не уединен, то φ зависит от формы и от расстояния между проводниками, т.к. на проводниках изменяется распределение q в результате индукции.

A , B – проводники, в них есть свободные носители заряда, возникает поле с напряженностью E

E=Δφ/d,

где d – расстояние между проводниками

Для реализации емкости используют конденсаторы – систему двух обращенных друг к другу металлических поверхностей.

C =εε₀S/d – емкость плоского конденсатора

В любой точке ЭЦ, даже если в ней нет конденсатора, существует паразитная емкость.

Конденсаторы различаются по номинальному значению и точности, с которой выдерживается на производстве это значение. Чем больше точность, тем более пустой номинальный ряд.

П ри последовательном включении конденсаторов общая емкость системы равна:

C=C₁C₂/(C₁+C₂)

Для параллельного включения конденсаторов справедлива формула:

C=C₁+C₂

С течением времени при протекании тока в одном направлении q и U_c увеличиваются независимо от значения тока.