Презентация на тему "Основные законы электротехники"

Содержание

• 
  Слайд 1
  

  1 Основные законы электротехники

• 
  Слайд 2
  

  2 Схема – это графическое изображение электрической цепи. Ветвь– это участок схемы, вдоль которого течет один и тот же ток. Узел– это место соединения трех или большего числа ветвей Контур – это замкнутый путь, проходящий по нескольким ветвям Независимый контур – это контур, у которого хотя бы одна ветвь не принадлежит другим контурам

• 
  Слайд 3
  

  3 При последовательном соединении через все элементы протекает один ток Rэкв Rn … R1 R2 R3 i

• 
  Слайд 4
  

  4 Ветви, присоединенные к одной паре узлов называют параллельными. u R2 Rn … R1 Rэкв u

• 
  Слайд 5
  

  5 Параллельные ветви находятся под общим напряжением u R2 R1 Rэкв u

• 
  Слайд 6
  

  6 Схема N=4 – число узлов М=6 – число ветвей 1 к 2 к 3 к

• 
  Слайд 7

  Основные законы электротехники

  7 1. Закон Ома R2 I1 E R3 R1 I2 I3

• 
  Слайд 8
  

  8 R2 UJ J R3 R1 I2 I3 R4

• 
  Слайд 9
  

  9 Законы Кирхгофа Кирхгоф (Kirchhoff) Густав Роберт 1824-1887г. немецкий физик, член Берлинской АН, член-корреспондент Петербургской АН. В возрасте двадцати одного года, сформулировал основные законы для расчета токов и напряжений в электрических цепях

• 
  Слайд 10
  

  10 Первый закон Кирхгофа: алгебраическая сумма токов в узле равняется нулю (токи, вытекающие из узла, считаются положительными, а втекающие – отрицательными): Физический смысл этого закона прост: если бы он не выполнялся, в узле непрерывно накапливался бы электрический заряд, а этого никогда не происходит.

• 
  Слайд 11
  

  11 Например: а узел а:

• 
  Слайд 12
  

  12 Второй закон Кирхгофа: вконтуреалгебраическая сумма падений напряжения на пассивных элементах равна алгебраической сумме ЭДС и напряжений на зажимах источников тока. с “+” берутся все слагаемые, положительное направление которых совпадает с выбранным обходом контура:

• 
  Слайд 13
  

  13 Например: J

• 
  Слайд 14
  

  14 Е R I с «+» учитывается потенциал узла из которого ток вытекает; с «-» - в который ток втекает; перед ЭДС ставим «+», если стрелка источника направлена по току, и «-», если в противоположную сторону + -

• 
  Слайд 15
  

  15 1. Метод законов Кирхгофа Решение системы уравнений, составленных по законам Кирхгофа, позволяет определить все токи и напряжения в рассматриваемой цепи

• 
  Слайд 16
  

  16 3 к 1 к 2 к

• 
  Слайд 17
  

  17 3 к 1 к 2 к : c : b : a 0 J I I 5 2 = + - 0 I I I 5 4 3 = + + - 0 J I I 4 1 = - - : к 3 : к 2 : к 1 J 5 5 4 4 U I R I R = + - 2 5 5 3 3 2 2 E I R I R I R - = - - - 1 4 4 3 3 1 1 E I R I R I R = + +

• 
  Слайд 18
  

  18 В матричной форме матрица коэффициентов перед неизвестными величинами; матрица источников 0 J I I 5 2 = + - 0 I I I 5 4 3 = + + - 0 J I I 4 1 = - - J 5 5 4 4 U I R I R = + - 2 5 5 3 3 2 2 E I R I R I R - = - - - 1 4 4 3 3 1 1 E I R I R I R = + +

• 
  Слайд 19
  

  19 В матричной форме Решение системы:

• 
  Слайд 20
  

  20 Для любого момента времени сумма вырабатываемых мощностей источников равна сумме потребляемых мощностей во всех пассивных элементах рассматриваемой цепи Теорема Телледжена:

• 
  Слайд 21
  

  21

• 
  Слайд 22
  

  22

• 
  Слайд 23
  

  23 Правило распределения (разброса) тока в параллельных ветвях

• 
  Слайд 24
  

  24 2. Метод контурных токов Основан на решении уравнений, составленных по второму закону Кирхгофа и позволяет уменьшить порядок системы уравнений Контурный ток–это ток, текущий в независимом контуре. Число уравнений равно числу независимых контуров: M-N+1

• 
  Слайд 25
  

  25 Общая форма записи суммарное сопротивление к-контура контурный ток к-контура общее сопротивление между к-контуром и m-контуром соседний контурный ток m-контура суммарная ЭДС к-контура

• 
  Слайд 26
  

  26 Алгоритм составления уравнений Контурный ток рассматриваемого контура умножается на сумму сопротивлений этого контура. 2. К этому произведению дописываются произведения всех соседних контурных токов на общие сопротивления (c“+” если контурные токи обтекают общее сопротивление в одном направлении). 3. В правой части уравнения записывается алгебраическая сумма ЭДС контура (с “+”, если направлениеЭДС совпадает с направлением контурного тока.

• 
  Слайд 27
  

  27 Важно!!! Для контура с источником тока уравнение не составляется, так как контурный ток будет равен току источника тока, через источник тока должен проходить только один контурный ток.

• 
  Слайд 28
  

  28 Порядок расчета Обозначаются токи ветвей Выбираются контурные токи Составляется система уравнений по алгоритму Находятся контурные токи Через контурные токи находятся реальные токи схемы

• 
  Слайд 29
  

  29 I33 I11 I22 Пример 1: Нужно выбрать контурных тока

• 
  Слайд 30
  

  30 I33 I11 I22 Решаем систему, находим контурные токи, затем находим реальные токи ветвей:

• 
  Слайд 31
  

  31 3. Метод двух узлов применяется для цепей, имеющих только два узла (например, узел 1 и узел 2).

• 
  Слайд 32
  

  32 1. Вычисляется межузловое напряжение, направленное от узла 1 к узлу 2: – алгебраическая сумма отношений ЭДС ветвей к сопротивлениям этих ветвей (с «+», если стрелка ЭДС не совпадает с U12); – алгебраическая сумма токов источников тока (с «+», если его направление не совпадает с U12 ); Порядок расчета

• 
  Слайд 33
  

  33 – сумма проводимостей всех ветвей, соединяющих узлы 1 и 2. 2. Вычисляются токи ветвей по закону Ома: «+», если направление токаIk в k-ой ветви совпадает с направлением U12 и Ek; Rk– сопротивление k-ой ветви.

• 
  Слайд 34
  

  34 Например: