1 Для любого момента времени сумма вырабатываемых

1

Для любого момента времени сумма вырабатываемых мощностей источников равна сумме потребляемых мощностей во всех пассивных элементах рассматриваемой цепи 2

или 3

Эта теорема является законом сохранения энергии в электрической цепи и применяется как баланс мощностей для проверки правильности расчетов 4

Составим баланс мощностей для резистивной цепи с постоянными напряжениями и токами предыдущего примера 5

6

7

8

Потенциальная диаграмма это графическое изображение второго закона Кирхгофа, которая применяется для проверки правильности расчетов в линейных резистивных цепях 9

Потенциальная диаграмма строится для контура без источников тока, причем потенциалы точек начала и конца диаграммы должны получиться одинаковыми 10

Схема контура к c в а d 11

Потенциалы точек контура : 12

Потенциальная диаграмма в с a a 0 к d 13

14

Свойства линейных цепей рассмотрим на примере резистивных цепей с постоянными напряжениями и токами, причем эти свойства могут быть доказаны при помощи законов Ома и Кирхгофа 15

1. Принцип наложения 16

Ток (напряжение) в любой ветви можно рассматривать как алгебраическую сумму составляющих от действия каждого источника в отдельности 17

При этом со знаком “+” пишутся те составляющие, направления которых совпадает с направлением результирующих величин 18

Например: 19

а) подсхема с ЭДС Е I 1(E)=E/(R 1+R 2) 20

б) подсхема с источником тока J I 1(J)=JR 2/(R 1+R 2) 21

22

2. Принцип взаимности 23

Перестановка единственного источника ЭДС из ветви m в ветвь n создает в ветви m ток, равный току в ветви n до перестановки источника 24

Например: 25

3. Свойство линейности y=ax+b где y и x-напряжения или токи, а, b - постоянные коэффициенты 26

При изменении в цепи одного параметра (ЭДС, ток источника тока, сопротивление резистивного элемента) между двумя токами (напряжениями) существует линейная зависимость 27

Например: 28

29

Метод эквивалентного генератора 30

Метод эквивалентного генератора применяется в том случае, когда необходимо определить ток в одной ветви схемы (в нагрузке ). Остальная часть схемы заменяется активным двухполюсником, имеющим два выходных зажима. 31

Этот двухполюсник можно преобразовать до эквивалентных параметров - эдс генератора и - сопротивление генератора 32

а а b А а b b 33

Определяем ток в нагрузке: а) Формула Тевенена Гельмгольца 34

б) Формула Нортона. Поливанова 35

Способы определения параметро эквивалентного генератора: 1. Опыты ХХ и КЗ а) опыт ХХ: 36

а) опыт КЗ: 37

2. Метод двух нагрузок 38

По второму закону Кирхгофа: Получим параметры генератора: 39

3. Расчетный метод ПРИМЕР 1 I 2 40

схема опыта ХХ: 41

По второму закону Кирхгофа: где Для определения рисуем схему, в которой источники эдс замкнуты, а источники тока разомкнуты: 42

43

Сопротивление эквивалентного генератора: Определяем ток в нагрузке: 44

Порядок расчета. 1. Задаем направление тока в нагрузке. 2. Рисуем схему опыта ХХ, в котором сопротивление нагрузки разомкнуто и любым методом определяем напряжение. 3. Для определения рисуем вспомогательную схему, в 45

которой источники эдс замкнуты, а источники тока разомкнуты и определяем сопротивление относительно зажимов нагрузки. 4. По формуле Тевенена. Гельмгольца определяем ток в нагрузке. 46

Передача энергии от Э. Г. в нагрузку. Уравнение внешней ВАХ эквивалентного генератора: 47

Уравнение ВАХ нагрузки : 48

Из уравнения баланса мощностей определим мощность в нагрузке: Условие максимальной мощности в нагрузке: 49

Получаем: Из формулы Тевенена-Гельмгольца Максимальная при соотношении: достигается Такой режим работы называется согласованным. 50

Определим кпд: 51

В согласованном режиме работы: Графические зависимости: 52