Метод эквивалентного генератора
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.
Этот двухполюсник можно преобразовать до эквивалентных параметров - эдс генератора и - сопротивление генератора
а а b А а b b
Определяем ток в нагрузке: а) Формула Тевенена Гельмгольца
б) Формула Нортона. Поливанова
Способы определения параметро эквивалентного генератора: 1. Опыты ХХ и КЗ а) опыт ХХ:
а) опыт КЗ:
2. Метод двух нагрузок
По второму закону Кирхгофа: Получим параметры генератора:
3. Расчетный метод ПРИМЕР 1 I 2
схема опыта ХХ:
По второму закону Кирхгофа: где Для определения рисуем схему, в которой источники эдс замкнуты, а источники тока разомкнуты:
Сопротивление эквивалентного генератора: Определяем ток в нагрузке:
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
которой источники эдс замкнуты, а источники тока разомкнуты и определяем сопротивление относительно зажимов нагрузки. 4. По формуле Тевенена. Гельмгольца определяем ток в нагрузке.
Передача энергии от Э. Г. в нагрузку. Уравнение внешней ВАХ эквивалентного генератора:
Уравнение ВАХ нагрузки :
Из уравнения баланса мощностей определим мощность в нагрузке: Условие максимальной мощности в нагрузке:
Получаем: Из формулы Тевенена-Гельмгольца Максимальная при соотношении: достигается Такой режим работы называется согласованным.
Определим кпд:
В согласованном режиме работы: Графические зависимости:
Пример 2 Определит ь I 1=?
а) напряжение холостого хода U 1 ХХ: I 2 К(R 2+R 4)-I 1 КR 4=E 2 I 1 К=J I 2(xx)=I 2 К I 3(xx)=I 1 К U 1 ХХ=EГ=?
б) эквивалентное сопротивление RГ : R 3 Rг Тогда RГ=R 3+ +R 2 R 4/(R 2+R 4)
в) окончательный результат