Законы Кирхгофа. Расчет цепей постоянного тока путем непосредственного применения законов Кирхгофа. Потенциальная диаграмма

Схемы замещения реальных источников энергии. Режимы работы источников энергии. Баланс мощностей в цепи постоянного тока.

1. Схема замещения с использованием источника ЭДС.

r₀ – внутреннее сопротивление источника.

Е – ЭДС идеального источника ЭДС.

2. Схема замещения с использованием идеального источника тока.

I – ток источника тока.

Обе схемы замещения эквивалентны по отношению к нагрузке тогда, когда выполняется условие: Е=Ir₀

Баланс мощностей в цепях постоянного тока:

Сумма мощностей приемников электрической цепи равна сумме мощностей источников электрической энергии:

источник ЭДС является потребителем или приемником электрической энергии, в том случае, если направление его ЭДС и ток через него не совпадают. Такой источник энергии входит в правую часть баланса мощностей со знаком минус.

Законы Кирхгофа. Расчет цепей постоянного тока путем непосредственного применения законов Кирхгофа. Потенциальная диаграмма

Законы:

1.Алгебраическая сумма токов в узле равно 0.

Токи, втекающие в узел берутся с "+", вытекающие с "-"

(I₁+I₂-I₃-I₄+I₅=0).

Если в схеме имеются n-узлов, то для нее можно составить (n-1) независимых уравнений по 1 закону Кирхгофа.

2. Алгебраическая сумма падений напряжений вдоль замкнутого контура равна алгебраической сумме ЭДС вдоль этого контура.

Падение напряжения на элементах, входящих в контур, считать положительным, если направление тока через элемент совпадает с выбранным нами направлением обхода контура. Также и ЭДС.

I₁R₁+I₂R₂-I₃R₃-I₄R₄=E₁-E₂

непосредственного применения законов Кирхгофа:

Пусть p – количество ветвей, n – количество узлов, k – количество ветвей, содержащих источники тока, q – количество уравнений, составленных по второму закону Кирхгофа, m – количество уравнение, составленных по первому уравнению Кирхгофа.

m=n-1; q=p-(n-1)-k

Потенциальная диаграмма:Строится для любого замкнутого контура, при этом потенциал одной (любой) из точек контура принимается равным нулю. По оси абсцисс последовательно откладывается сопротивление всех элементов, входящих в контур, а по оси ординат – потенциалы различных точек контура.