1. Закон Ома и Кирхгофа и их использование для расчетов цепей постоянного тока.

-закон Ома

1. Закон Кирхгофа для токов

Алгебраическая сумма токов в любом узле электрической цепи равна нулю.

2. Закон Кирхгофа для напряжений

где m – число резистивных элементов,

n – число ЭДС.

В любом контуре схемы электрической цепи алгебраическая сумма напряжений на всех резистивных элементах равна алгебраической сумме ЭДС. Закон Кирхгофа для токов

Алгебраическая сумма токов в любом узле электрической цепи равна нулю.

2. Закон Кирхгофа для напряжений

где m – число резистивных элементов,

n – число ЭДС.

В любом контуре схемы электрической цепи алгебраическая сумма напряжений на всех резистивных элементах равна алгебраической сумме ЭДС

2. Режимы работы Эл цепей.

Режим холостого хода .При этом режиме присоединенная к источнику электрическая цепь разомкнута, т. е. тока в цепи нет. В этом случае внутреннее падение напряжения IRo будет равно нулю и формула (13) примет вид

E = U_и (14)

Таким образом, в режиме холостого хода напряжение на зажимах источника электрической энергии равно его э. д. с. обстоятельство можно использовать для измерения э. д. с. источников электроэнергии. Режим короткого замыкания (рис. 21). Коротким замыканием (к. з.) называют такой режим работы источника, когда его зажимы замкнуты проводником, сопротивление которого можно считать равным нулю. Практически к. з. возникает при соединении друг с другом проводов, связывающих источник с приемником, так как эти провода имеют обычно незнаительное сопротивление и его можно принять равным нулю. При коротком замыкании ток

I_к.з = E / R₀ (15)

Ввиду того что внутреннее сопротивление источника Ro обычно очень мало, проходящий через него ток возрастает до весьма больших значений. Напряжение же в месте к. з. становится равным нулю (точка К на рис. 20), т. е. электрическая энергия на участок электрической цепи, расположенный за местом к. з., поступать не будет.

3. Расчет цепей постоянного тока с одним источником тока.

Для расчета и анализа реальная электрическая цепь представляется графически в виде расчетной электрической схемы (схемы замещения). В этой схеме реальные элементы цепи изображаются условными обозначениями, причем вспомогательные элементы цепи обычно не изображаются, а если сопротивление соединительных проводов намного меньше сопротивления других элементов цепи, его не учитывают. Источник питания показывается как источник ЭДС E с внутренним сопротивлением r0, реальные потребители электрической энергии постоянного тока заменяются их электрическими параметрами: активными сопротивлениями R1, R2,…,Rn. С помощью сопротивления R учитывают способность реального элемента цепи необратимо преобразовывать электроэнергию в другие виды, например, тепловую или лучистую.

При этих условиях схема на рис. 1.1 может быть представлена в виде расчетной электрической схемы (рис. 1.2), в которой есть источник питания с ЭДС E и внутренним сопротивлением r0, а потребители электрической энергии: регулировочный реостат R, электрические лампочки EL1 и EL2 заменены активными сопротивлениями R,R1 и R2.

Рис.

Источник ЭДС на электрической схеме (рис. 1.2) может быть заменен источником напряжения U, причем условное положительное направление напряжения U источника задается противоположным направлению ЭДС.

4. Расчет сложных цепей постоянного тока применением различных методов

Сложные цепи имеют несколько методов расчета:

1. с использованием законов Кирхгоффа

2. с использованием МКТ-метод контурных токов.

3. Метод наложения и суперпозиции.

4. Метод узловых потенциалов.

5. Метод х/х и к/з