2015-08-21
288
Электрической цепью называют совокупность устройств, предназначенных для генерирования, передачи, преобразования и использования электрической энергии, процессы в которых могут быть описаны с помощью понятий об электрическом токе, электрическом напряжении и электродвижущей силе (ЭДС). Приемники в электрическую цепь могут быть включены последовательно, параллельно и смешанно. Отличительной особенностью последовательного соединения является то, что электрический ток во всех участках цепи один и тот же. Эквивалентное сопротивление неразветвленной цепи равно сумме сопротивлений её участков:
(2.1)
Отличительной особенностью параллельного соединения является то, что ко всем ветвям приложено одно и то же напряжение.
Эквивалентное сопротивление при параллельном соединении нескольких приемников определяется из равенства:
(2.2)
Очень часто встречается параллельное соединение двух приемников. В этом случае эквивалентное сопротивление определяется по формуле
(2.3)
|
|
|
Соединение, содержащее участки последовательного и параллельного включения элементов, называется смешанным.
Основными законами, на базе которых разработаны методы исследования цепей, являются закон Ома и законы Кирхгофа.
Закон Ома для простейшей цепи:
(2.4)
где r0 – внутреннее сопротивление источника.
Закон Ома для участка цепи:
(2.5)
I закон Кирхгофа: алгебраическая сумма токов в узле электрической цепи равна нулю:
(2.6)
При этом токи, текущие к узлу цепи, следует записывать с одним знаком (обычно "плюс"). Токи, текущие от узла, с противоположным знаком (обычно "минус"). Применительно к рис. 2.1 по I закону Кирхгофа можно составить уравнение:
(2.7)
Рис. 2.1
По I закону Кирхгофа можно составить (n – 1) уравнений, где n – число узлов в схеме.
II закон Кирхгофа: алгебраическая сумма ЭДС вдоль замкнутого контура равняется алгебраической сумме падений напряжений на участках этого контура:
(2.8)
В каждую из схем соответствующие слагаемые входят со знаком "плюс", если они совпадают с направлением обхода контура, и со знаком "минус" – если не совпадают. Применительно к рис. 2.2 по II закону Кирхгофа можно составить следующее уравнение:
(2.9)
Рис. 2.2
