Презентация на тему "Цепи с одним источником питания"

Содержание

• 
  Слайд 1
  
• 
  Слайд 2
  

  Пример 1 Заданная электрическая цепь характеризуется следующими параметрами элементов: Е=312В, R01=1Ом, R1=3Ом, R2=6Ом, R3=20Ом, R4=8Ом, R5=16Ом, R6=7Ом. Рассчитать токи во всех ветвях, падения напряжения на отдельных участках, потребляемую мощность и составить баланс мощностей. Решение (по методу эквивалентных преобразований) Эквивалентное (входное, общее) сопротивление цепи определяется путем "свертывания" схемы. 1. Резисторы R4 и R5 соединены параллельно, их общее сопротивление: Примеры решения задач

• 
  Слайд 3
  

  Сопротивления R2, R45 и R6 соединены последовательно друг с другом, их эквивалентное сопротивление: Пассивный элемент R3 подключен параллельно Эквивалентное сопротивление внешней цепи состоит из последовательно соединенных R1 и R32456, поэтому Ток, потребляемый схемой, в ветви источника питания Остальные токи, а также напряжения на отдельных участках определяются путем "развертывания" эквивалентной схемы до исходной.

• 
  Слайд 4
  

  Напряжение на участке “ас” ток I3, протекающий по ветви с резистором R3, ток I2соответственно Напряжение на участке “bd” тогда

• 
  Слайд 5
  

  3. Мощность, отдаваемая источником, Мощность, потребляемая схемой, Уравнение баланса мощностей:

• 
  Слайд 6
  

  Самостоятельно! Определить входное сопротивление заданной электрической цепи относительно питающих зажимов, если R1=R4=4Ом, R2=R3=3Ом, R5=R6=9Ом.

• 
  Слайд 7
  

  Пример 2 Определить входное сопротивление заданной электрической цепи относительно питающих зажимов, если R1=R4=4Ом, R2=R3=3Ом, R5=R6=9Ом. Решение Поскольку заземленные узлы являются равнопотенциальными(ϕ= 0), исходная схема может быть представлена следующим образом. Резистор R4 закорочен, поэтому не влияет на входное сопротивление

• 
  Слайд 8
  

  РЕШЕНИЕ 1: На основе уравнений, составленных по первому и второму законам Кирхгофа. 1. Выбираются условно положительные направления токов в ветвях. 2. Составляются уравнения на основе первого закона Кирхгофа для любых трех потенциальных узлов из четырех(H, C, G, F), имеющихся в схеме:

• 
  Слайд 9
  

  3. Составляются уравнения на основе второго закона Кирхгофа для любых трех независимых замкнутых контуров с учетом предварительно выбранных положительных направлений обхода этих контуров(например, по часовой стрелке): 4. Из решения системы записанных выше шести уравнений получаются следующие значения токов: Поскольку полученные значения всех токов положительны, предварительно выбранные их направления верны.

• 
  Слайд 10
  

  РЕШЕНИЕ 2: Согласно методу контурных токов: 1. Выбираются условно положительные направления токов в ветвях, а также контурных токов в трех независимых контурах (например, по часовой стрелке). 2. Составляются уравнения по второму закону Кирхгофа относительно контурных токов для трех ранее выбранных независимых контуров: 3. Решение согласно методу Гаусса дает следующие результаты:

• 
  Слайд 11
  

  4. Определяются значения токов в ветвях через рассчитанныеконтурные: 5. Уравнение баланса мощностей на основе закона сохранения энергии для рассматриваемой схемы записывается так:

• 
  Слайд 12
  

  Самостоятельно! В заданной электрической схеме, имеющей следующие параметры: Е1=80В, Е2=70В, Е3=20В, Е4=50В, Jk=5А, R1=40Ом, R2=R3=10Ом, R4=20Ом, R5=25Ом, рассчитать токи во всех ветвях и составить уравнение баланса мощностей.

• 
  Слайд 13
  

  Пример 2 В заданной электрической схеме, имеющей следующие параметры: Е1=80В, Е2=70В, Е3=20В, Е4=50В, Jk=5А, R1=40Ом, R2=R3=10Ом, R4=20Ом, R5=25Ом, рассчитать токи во всех ветвях и составить уравнение баланса мощностей. Решение а) На основе уравнений, составленных по первому и второму законам Кирхгофа: Выбираются условно положительные направления токов в ветвях. Составляются уравнения на основе первого закона Кирхгофа для любых двух из трех потенциальных узлов, имеющихся в схеме: ток I4=0, так как ветвь с элементами Е4, R4заземлена и больше заземленных ветвей нет.

• 
  Слайд 14
  

  3. Составляются уравнения на основе второго закона Кирхгофа для любых двух независимых замкнутых контуров с учетом предварительно выбранных положительных направлений обхода этих контуров (например, по часовой стрелке): 4. Из решения системы записанных выше четырех уравнений следует: Поскольку ток I3 отрицателен, истинное направление его в соответствующей ветви схемы противоположно.

• 
  Слайд 15
  

  б) Согласно методу контурных токов: 1. Выбираются условно положительные направления токов в ветвях (см. схему), а также контурных токов в двух независимых замкнутых контурах (например, по часовой стрелке). 2. Составляются уравнения по второму закону Кирхгофа относительно контурных токов для обоих ранее выбранных независимых замкнутых контуров: 3. Решение согласно методу Гаусса приводит к следующим результатам: Определяются значения токов в ветвях через рассчитанные контурные: Уравнение баланса мощностей согласно закону сохранения энергии: где напряжение на зажимах источника тока на основе закона Ома для активного участка цепи, содержащего элементы Е2, R2,

• 
  Слайд 16
  

  Определить показание вольтметра, если Решение 1. Исходная схема представляется в виде, более удобном для анализа. 2. Показание вольтметра есть не что иное, как абсолютная величина напряжения между двумя узлами Uab:

• 
  Слайд 17
  

  Пример 2 Решение 1. Напряжение между двумя узлами Uab с учетом направлений ЭДС и тока источников питания: 2. Токи в ветвях на основе закона Ома соответственно для активного и пассивного участков цепи с учетом предварительно выбранных условно положительных их направлений:

• 
  Слайд 18
  

  Самостоятельно!

• 
  Слайд 19
  
• 
  Слайд 20
  

  2. Токи в ветвях на основе закона Ома для активного или пассивного участков цепи с учетом предварительно выбранных условно положительных их направлений:

• 
  Слайд 21
  

  Метод эквивалентного генератора

• 
  Слайд 22
  
• 
  Слайд 23