Сила тока в замкнутой цепи равна отношению ЭДС (Е) источника питания к сумме внешнего сопротивления цепи и внутреннего сопротивления источника питания

I =

Первый закон Кирхгофа

Алгебраическая сумма токов, входящих в узел электрической цепи, равна алгебраической сумме токов, вытекающих из этого узла.

Второй закон Кирхгофа

Во всяком замкнутом контуре электрической цепи алгебраическая сумма ЭДС равна алгебраической сумме падения напряжения на электроприёмниках этого контура.

Расчет простой электрической цепи

Простые электрические цепи рассчитываются методом преобразования, т. е. поэтапным свертыванием и нахождением эквивалентного сопротивления цепи. Для того чтобы рассчитать параметры электрических цепей постоянного тока, необходимо научится описывать схему соединения элементов электрической цепи. Например, если в схеме сопротивление (Рис. 1) R₄ и R₅ соединены последовательно, то это можно записать R₄ пос. R₅, если эквивалентное сопротивление R_4,5 соединены параллельно R₂, то этот вид соединения записывается R_4,5 | | R₂. Сопротивление R_2,4,5 соединены последовательно с R₃, сопротивление R_2,3,4,5 соединены параллельно R₁. Для схемы (Рис. 1) запись будет выглядеть следующим образом: (((R₄ пос. R₅) | | R₂) пос. R₃) | | R₁.

Метод преобразований

Алгоритм расчета параметров электрической цепи

1.Определяем узлы и ветвиэлектрической цепи.

2.Заменяем группу последовательно соединенных резисторов эквивалентным сопротивлением участка цепи.

3. Заменяем группу параллельно соединенных резисторов эквивалентным сопротивлением участка цепи.

4.Находим эквивалентное сопротивление всей цепи.

5.Определяем силу тока в неразветвленной части цепи.

6.Посредством обратного преобразования находим токи во всех ветвях заданной цепи.

Пример расчёта

1) Расчет эквивалентного сопротивления в цепи

Рис. 1	Задача Рассчитать токи в ветвях и эквивалентное сопротивление цепи, если R1= 5Ом; R2= 7Ом; R3= 6Ом; R4= 9Ом; R5= 3Ом, напряжение на зажимах – 110В.
Рис. 2	Решение   1. Определяем сопротивление резистора R4,5.Резисторы R4и R5включены последовательно. R4,5 =R4+ R5= 9 + 3 = 12Ом
Рис. 3	2. Определяем сопротивление резистора R2,4,5.Резисторы R2и R4,5включены параллельно. R2 * R4,5     7 Ом * 12 Ом R2,4,5 = ---------------- = ------------------------- = 4,42 Ом                R2 + R4,5 7 Ом + 12 Ом
Рис. 4	3. Определяем сопротивление резистора R2,3,4,5.Резисторы R3и R2,4,5включены последовательно. R2,3,4,5=R3+ R2,4,5= 6Ом + 4,42Ом = 10,42Ом
Рис. 5	4. Определяем сопротивление резистора Rэкв.Резисторы R2,3,4,5и R1включены параллельно. Rэкв =  =

Рис. 6	Решение 1.Указываем направление токов в ветвях. 2.Определяем общий ток I общ в цепи по закону Ома: I общ = Iобщ =
3. Т.к. к резистору R 1 приложено общее напряжение цепи, определяем силу тока через этот резистор в соответствии с законом Ома: I1 = , I1 =
4.В соответствии с 1-м законом Кирхгофа Iобщ = I1+ I3,      I3 = Iобщ -- I1, I3 = 35,5A—22A = 13,5A
5.Потери напряжения на резисторах U1= I1*R1, U1= 22A* 5Ом = 110В. U3 = I3* R3, U3 =13,5A * 6Ом = 81В
6.По 2-му закону Кирхгофа  U1 = U2+U3, U2 = U1 – U3   U2 = 110В – 81В = 29В
7.По закону Ома I2 = ,     I2 =  = 4,14А
8.Падение напряжения на резисторах R2 и R4, R5 одинаковы, так как они включены параллельно U2 = U4,5, U2 = U4,5 = 29В
9.Резисторы R4 и R5 включены последовательно, поэтому ток I4 = I5. Рассчитаем силу тока По закону Ома I4 = I5 = , I4 = I5 =