Законы электрических цепей
Закон Ома устанавливает зависимость между током и напряжением.
Альтернативно понятию «сопротивление» вводится понятие «проводимость»
( )
Тогда закон Ома можно записать в виде
1 закон Кирхгофа: алгебраическая сумма токов в узле равна нулю. Этот закон основан на непрерывности тока.
Другая формулировка закона: сумма токов, втекающих в узел, равна сумме токов, вытекающих из него.
2 закон Кирхгофа: алгебраическая сумма э.д.с. в контуре равна алгебраической сумме падений напряжений в нем.
Пример:
Составляем уравнения по 1 закону Кирхгофа:
для узла а) или ;
для узла b) или ;
для узла с) или ;
для узла d) или .
При записи уравнений по 2 закону Кирхгофа для рассматриваемого контура произвольно выбирается направление обхода контура, и в связи с этим направлением определяются знаки э.д.с. и падений напряжений.
Составляем уравнения по 2 закону Кирхгофа:
для контура I: ;
для контура II: ;
для контура III: .
Пример:
Произвести анализ электрической схемы по следующему плану:
1. Произвести топографический анализ, т.е. число ветвей , узлов и независимых контуров .
2. Произвольно задаться положительным направлением токов в ветвях и в соответствии с ним определить направление падений напряжений.
3. Задаться положительным направлением обхода контуров.
4. Записать уравнения по 1 и 2 законам Кирхгофа.
Число ветвей (ac – 2 ветви, bc – 2 ветви, ab – 1 ветвь), число узлов (a,b,c), число независимых контуров .
Составляем уравнения по 1 закону Кирхгофа:
для узла а) ;
для узла b) ;
для узла с) .
Составляем уравнения по 2 закону Кирхгофа:
для контура I: ;
для контура II: ;
для контура III: .
Подставляя в уравнения , , , , , получим следующую систему уравнений:
.
Тема 2. Источники э.д.с. и тока: идеальные и реальные
Источник э.д.с.
Идеальным источником э.д.с. называется такой источник, собственное сопротивление которого равно нулю.
- резистор нагрузки
Падение напряжения на нагрузке при идеальном источнике э.д.с. не зависит от тока и равно э.д.с.
Реальный источник э.д.с. – это такой источник, собственное сопротивление которого не равно нулю.
, .
Чем больше собственное сопротивление и ток, тем больше остается в источнике э.д.с.
Пример:
Пусть , , .
Тогда
.
Источник тока
Идеальным источником тока называется такой источник, собственная проводимость которого равна нулю.
Реальным источником тока называется такой источник, собственная проводимость которого не равна нулю.
- проводимость нагрузки