Методы расчета сложных электрических цепей постоянного тока

РАЗДЕЛ 1.

ЛИНЕЙНЫЕ И НЕЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

ПОВТОРИТЬ И ЗНАТЬ:

1. Основные понятия об электрической цепи (определение ЭЦ, из каких элементов она состоит, классификация электрических цепей: по роду тока, по виду используемых элементов, по схемному построению; определение постоянного и переменного тока, линейного и нелинейного элемента).

2. Основные электрические величины: ЭДС, напряжение, сила тока, сопротивление, проводимость, мощность (определение, обозначения, единицы измерения, способ измерения, расчетные формулы)

3. Схема замещения электрической цепи (назначение схемы замещения, основные топологические понятия - узел, ветвь (активная, пассивная), контур (простой, сложный), двухполюсник (активный, пассивный), четырехполюсник (активный, пассивный)). Схемы замещения источников энергии.

Схемы замещения источников энергии:

Источник ЭДСИсточник тока

Формулы перехода от источника ЭДС к источнику тока и наоборот:

Е₁ = J₁ · r₁

4. Основные законы электрических цепей: закон Ома для полной электрической цепи, закон Ома для участка электрической цепи, первый закон Кирхгофа, второй закон Кирхгофа (формула, формулировка, правила составления уравнений по первому и второму законам Кирхгофа).

5. Режимы работы электрической цепи: номинальный, холостого хода, короткого замыкания, согласованный.

6. Способы соединения потребителей: последовательное и параллельное соединение резистивных элементов (определения, схемы, область применения, основные свойства).

Последовательное соединение

1. U = U1 + U2 + … +Un

2. Rn ↑ → Un↑

3. Rэкв = R1 + R2 + … + Rn

Параллельное соединение

1. I = I1 + I2 + … + In

2. Rn ↑ → In↓

3.

Потенциальная диаграмма.

§ Назначение

§ Определение потенциальной диаграммы

§ Порядок определения потенциалов при замкнутой электрической цепи

§ Баланс мощностей

§ Построение потенциальной диаграммы при замкнутой электрической цепи

§ Порядок определения потенциалов при разомкнутой электрической цепи

§ Построение потенциальной диаграммы при разомкнутой электрической цепи

Дано:

Е₁ = 25 В, Е₂ = 5 В, Е₃ = 20 В, Е₄ = 35 В; r₁ = 2 Ом, r₂ = 6 Ом, r₃ = 2 Ом, r₄ = 4 Ом; R₁ = 8 Ом, R₂ = 24 Ом, R₃ = 40 Ом, R₄ = 4 Ом.

1.2. Расчет простой электрической цепи постоянного тока.

§ Используемый метод

§ Порядок расчета

Преобразование треугольника и звезды сопротивлений.

Формулы перехода от треугольника сопротивлений к звезде сопротивлений:

Сопротивление луча эквивалентной звезды равно произведению сопротивлений двух сторон треугольника, которые подсоединены к той же вершине, что и луч звезды, деленному на сумму сопротивлений всех сторон треугольника.

Формулы перехода от звезды сопротивлений к треугольнику сопротивлений:

Сопротивление луча эквивалентного треугольника равно сумме сопротивлений двух лучей звезды, присоединенных к тем же вершинам, что и сторона треугольника, и их произведения, деленного на сопротивление третьего луча звезды.

Задача:

Дано: R_ab = 24 Ом, R_bc = 36 Ом, R_ac = 12 Ом, R_cd = 36 Ом, R_bd = 36 Ом, Е₁ = 132 В.

Определить: I, I_ab, I_ac, I_bc, I_cd, I_bd.

Методы расчета сложных электрических цепей постоянного тока.

Метод наложения