2. Режимы работы электротехнических устройств.

1. Режим холостого хода

То есть цепь нагрузки разомкнута, а значит сопротивление нагрузки стремится к бесконечности R_н=∞.

Тогда I_н=0, ΔU=0 а значит U₁=U₂, P₂=0, %

Достоинства: 100% КПД

Недостатки: нерабочий режим

2. Режим короткого замыкания

То есть сопротивление нагрузки равно нулю R_н=0

Тогда , , U₂=0, P₂=0,

Недостатки: Максимальный ток, КПД 0%, нерабочий режим

Достоинства: опыт кз позволяет определять параметры электротехнических устройств

3. Согласованный режим

То есть эквивалентное сопротивление последующего звена согласовано или равно эквивалентному сопротивлению предыдущего звена: R_Э(i+1|)=R_Эi (уравнение согдасованных параметров) R_Н=R_Л + R_ВН

Тогда

Источники напряжения имеют внутреннее сопротивление, которое стремится к нулю.

Достоинства: На нагрузке выделяется max мощности

Недостатки: 50% КПД – низкое

Применяется: рабочий режим для цепи, передающей информацию, в хх важен не КПД, а точность, обусловленная максимальным значение мощность и мощность нагрузки.

4)номинальный режим

То есть устройство имеет максимальное значение КПД (80%-90%) R_Н>>R_ВН+R_Л

Номинальный режим – режим, полученный из опыта частоты испытания устройств и получение его параметров.

Область применения: для передачи мощности (двигателя, генератора)

3. Основные законы электрических цепей.

   1. закон Ома. Полный ток источника питания равен ЭДС источника, поделённая на сумму внутреннего сопротивления источника и эквивалентного сопротивления внешней цепи.

2. Первый закон Кирхгофа: Алгебраическая сумма токов ветвей, спаянных в узле равна нулю. Входящие токи с плюсом, выходящие с минусом.

I₁-I₂+I₃-I₄+I₅-I₆=0

3. Второй закон Кирхгофа: Алгебраическая сумма напряжений на контуре равна нулю. Алгебраическая сумма ЭДС источника замкнутого контура равна алгебраической сумме падений напряжений на сопротивлениях этого контура.

Правила знаков: ЭДС и токи, совпадающие с выбором направлением обхода контура записывают с плюсом.

4. Эквивалентное преобразование сопротивления.

Эквивалентным называют такое преобразование части схемы, при котором токораспределение в схеме, не подвергнутое преобразованию, остаётся неизменным.

1. Последовательное соединение сопротивлений.

E I

I

Это соединение, при котором ток через любое сопротивление в любой момент времени одинаков.

E = IR₁+ IR₂+ ...+ IR_n

Мощность, потребляемая цепью не измениться, если все сопротивления заменить их эквивалентными, равными сумме I(R₁+R₂+...+R_n)=IR_э

2. Параллельное соединение сопротивлений.

I

I I I

E R_1` R₂ R_n

По первому закону Кирхгофа: I= I₁+I₂+I₃+...+I_n

Выразим токи данной цепи через параметры схемы:

E/R_э= E/R₁+ E/R₂+...+E/R_n

Параллельное соединение сопротивлений называют такое соединение, при котором напряжение на всех сопротивлениях одинаково.

Следствие из первого з-на Кирхгофа 1/R= 1/R₁+1/R₂+...+1/R_n

Эквивалентная проводимость схемы с параллельными сопротивлениями равна сумме проводимости отдельных параллельных ветвей.

G_э= G₁+G₂+...+G_n где G=1/R

Если параллельно соединены 2 сопротивления, то

Если параллельно соединены одинаковые по номиналу, то R_э=R/2

3. Преобразование сопротивлений, соединённых треугольником в соединение звездой.

Правило эквивалентных преобразований:

I_1тр=I_1зв

I_2тр=I_2зв

I_3тр=I_3зв

Возьмём и поместим звезду в треугольник, тогда:

Обратное преобразование из звезды в треугольник:

Например:

Ом

Ом

Ом

В результате получили схему:

Ом

Ом

Ом

2,25 Ом 2,25 Ом

R₁₂₃₄₅=R₁₃₄+R₂₃₅=4,5 Ом