Kirxgof tenglamalari usuli

Z 1	Z2	Z3	Z4
U

Elektr zanjiri - bu elektr toki uchun yo'l yaratadigan elektr qurilmalari to'plami bo'lib, ulardagi elektromagnit jarayonlar elektromotor kuch, elektr toki va elektr kuchlanish tushunchalarini hisobga olgan holda tenglamalar bilan tavsiflanadi.
Elektr zanjirining asosiy elementlari (1.1-rasm) elektr energiyasining manbalari va iste'molchilari hisoblanadi.
1.1 -rasm Elektr zanjirining asosiy elementlari
To'g'ridan-to'g'ri oqim elektr energiyasi manbalari sifatida doimiy tok generatorlari va galvanik hujayralar keng qo'llaniladi.
Elektr energiyasi manbalari EMF E bilan tavsiflanadi, ular rivojlanadi va ichki qarshilik R0.
Elektr energiyasi iste'molchilari rezistorlar, elektr dvigatellari, elektroliz vannalari, elektr lampalar va boshqalardir.Ularda elektr energiyasi mexanik, issiqlik, yorug'lik va hokazolarga aylanadi.Elektr zanjirida musbat zaryadga ta'sir qiluvchi kuch bilan mos keladigan yo'nalish, ya'ni manba "-" dan quvvat manbai "+" gacha.
Elektr zanjirlarini hisoblashda elektr energiyasining haqiqiy manbalari ekvivalent sxemalar bilan almashtiriladi.
EMF manbasining ekvivalent sxemasi EMF E va manbaning ichki qarshiligi R0 ni o'z ichiga oladi, bu elektr energiyasi iste'molchisining Rn qarshiligidan (Rn >> R0) ancha kichikdir. Ko'pincha hisob-kitoblarda EMF manbasining ichki qarshiligi nolga tenglashtiriladi.
O'z ichiga energiya manbai bo'lmagan kontaktlarning zanglashiga olib keladigan qismi uchun (masalan, 1.2, a-rasmdagi sxema uchun) oqim I va kuchlanish U12 o'rtasidagi bog'liqlik kontaktlarning zanglashiga olib keladigan qismi uchun Ohm qonuni bilan belgilanadi:

bu yerda c1 va c2 zanjirning 1 va 2 nuqtalarining potentsiallari;
R - zanjir kesimidagi qarshiliklar yig'indisi;
R1 va R2 - kontaktlarning zanglashiga olib keladigan qismlari qarshiliklari.

1.2-rasm O'chirish uchastkasining elektr diagrammasi: a - energiya manbasini o'z ichiga olmaydi; b - energiya manbasini o'z ichiga oladi
Energiya manbasini o'z ichiga olgan zanjirning bir qismi uchun (1.2-rasm, b) Ohm qonuni ifoda sifatida yoziladi.
bu erda E - energiya manbai EMF;
R = R1 + R2 - sxema bo'limlari qarshiliklarining arifmetik yig'indisi;
R0 - energiya manbasining ichki qarshiligi.
Elektr zanjiridagi barcha turdagi quvvatlar o'rtasidagi munosabat (quvvat balansi) tenglamadan aniqlanadi:
UR1 = UR2 + URp, (1.3)
bu erda UR1 = UEI - energiya manbalari quvvatlarining algebraik yig'indisi;
UR2 - iste'molchilar imkoniyatlarining algebraik yig'indisi (foydali quvvat) (P2 = UI);
URp = UI2R0 - manba qarshiliklaridagi yo'qotishlar tufayli umumiy quvvat.
Rezistorlar, shuningdek, boshqa elektr qurilmalarining qarshiliklari elektr energiyasini iste'molchilari hisoblanadi. Quvvat balansi energiyani saqlash qonuni bilan belgilanadi, har qanday yopiq elektr zanjirida energiya manbalari quvvatlarining algebraik yig'indisi elektr energiyasi iste'molchilari tomonidan iste'mol qilinadigan quvvatlarning algebraik yig'indisiga teng.
O'rnatishning samaradorligi nisbati bilan belgilanadi
Tarmoqsiz va tarmoqlangan chiziqli to'g'ridan-to'g'ri elektr zanjirlarini hisoblashda turli xil usullardan foydalanish mumkin, ularning tanlovi elektr zanjirining turiga bog'liq.
Murakkab elektr zanjirlarini hisoblashda, ko'p hollarda ularni katlama orqali, elektrning ekvivalent konvertatsiyasi (transformatsiya usuli) usuli yordamida bitta ekvivalent qarshilikka ega bo'lgan qarshiliklarning ketma -ket, parallel va aralash birikmalariga almashtirish orqali soddalashtirish maqsadga muvofiqdir. sxemalar.
Elektr zanjirlarini hisoblash va tahlil qilish usullarining taqdimoti, qoida tariqasida, EMF va qarshiliklarning ma'lum qiymatlarida tarmoq oqimlarini topishga to'g'ri keladi.
Bu erda ko'rib chiqilgan doimiy tokning elektr zanjirlarini hisoblash va tahlil qilish usullari AC davrlari uchun ham mos keladi.
2.1 Ekvivalent qarshilik usuli
(zanjirni katlama va ochish usuli).
Bu usul faqat bitta quvvat manbai bo'lgan elektr davrlari uchun amal qiladi. Hisoblash uchun ketma-ket yoki parallel shoxlarni o'z ichiga olgan sxemaning alohida bo'limlari ularni ekvivalent qarshilik bilan almashtirish orqali soddalashtiriladi. Shunday qilib, sxema quvvat manbaiga ulangan kontaktlarning zanglashiga olib keladigan bir qarshiligiga egiladi.
Keyin EMFni o'z ichiga olgan tarmoq oqimi aniqlanadi va kontaktlarning zanglashiga olib keladi. Bunday holda, bo'limlarning kuchlanish pasayishi va filiallarning oqimlari hisoblab chiqiladi. Masalan, 2.1-diagrammada A Qarshiliklar R3 va R4 seriyasiga kiritilgan. Bu ikki qarshilikni bitta ekvivalent bilan almashtirish mumkin
R3,4 = R3 + R4
Bunday almashtirishdan so'ng oddiyroq sxema olinadi (2.1-rasm). B ).
Bu erda siz diqqat qilishingiz kerak mumkin bo'lgan xatolar qarshiliklarni ulash usulini aniqlashda. Masalan, qarshilik R1 va R3 ketma-ket bog'langan, shuningdek qarshiliklar sifatida qaralishi mumkin emas R2 va R4 parallel ulangan deb hisoblash mumkin emas, chunki bu ketma -ket va parallel ulanishning asosiy xususiyatlariga mos kelmaydi.
2.1 -rasm Elektr zanjirini usul bilan hisoblash uchun
Ekvivalent qarshiliklar.
Qarshiliklar o'rtasida R1 va R2 , nuqtada V, tok bilan tarmoq bor I2 .shuning uchun oqim I1 Oqimga teng bo'lmaydi I3 shuning uchun qarshilik R1 va R3 qatorga kiritilishi mumkin emas. Qarshiliklar R2 va R4 bir tomondan umumiy nuqtaga ulangan D va boshqa tomondan - turli nuqtalarga V va BILAN. Shuning uchun qarshilikka qo'llaniladigan kuchlanish R2 va R4 Parallel ulangan deb hisoblash mumkin emas.
Qarshiliklarni almashtirgandan so'ng R3 va R4 ekvivalent qarshilik R3,4 va sxemani soddalashtirish (2.1-rasm B), qarshiliklari aniqroq ko'rinadi R2 va R3,4 parallel ulangan va ularni bitta ekvivalent bilan almashtirish mumkin, chunki tarmoqlarning parallel ulanishi bilan umumiy o'tkazuvchanlik tarmoqlarning o'tkazuvchanlik yig'indisiga teng:
GBD= G2 + G3,4 , Yoki = + Qayerda
RBD=
Va bundan ham oddiy sxemani oling (2.1-rasm, V). Unda qarshilik bor R1 , RBD, R5 ketma-ket ulanadi. Bu qarshiliklarni nuqtalar orasidagi bir ekvivalent qarshilik bilan almashtirish A va F, olamiz eng oddiy sxema(2.1 -rasm, G):
RAF= R1 + RBD+ R5 .
Olingan sxemada siz kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqimni aniqlashingiz mumkin:
I1 = .
Boshqa tarmoqlardagi oqimlarni zanjirdan zanjirga teskari tartibda o'tish orqali aniqlash oson. 2.1-rasmdagi diagrammadan V Bo'limdagi kuchlanish pasayishini aniqlashingiz mumkin B, D zanjirlar:
UBD= I1 RBD
Nuqtalar orasidagi kuchlanish pasayishini bilish B va D oqimlarni hisoblashingiz mumkin I2 va I3 :
I2 = , I3 =
1-misol. Keling (2.1-rasm). A) R0 = 1 Ohm; R1 = 5 ohm; R2 = 2 ohm; R3 = 2 ohm; R4 = 3 ohm; R5 = 4 ohm; E= 20 V. Filiallarning toklarini toping, quvvat balansini tuzing.
Ekvivalent qarshilik R3,4 Qarshiliklarning yig'indisiga teng R3 va R4 :