Электротехника

Уравнения Кирхгофа в решении задачи анализа

Первый закон (правило) Кирхгофа можно сформулировать двояко:

1) алгебраическая сумма токов, сходящихся в любом из узлов схемы, равна нулю:

∑Ik = 0

2) сумма подтекающих к узлу токов равна сумме вытекающих из узла токов:

∑Ik  = ∑In

Второй закон Кирхгофа также можно сформулировать двояко:

1) алгебраическая сумма падений напряжения в любом замкнутом контуре равна алгебраической сумме ЭДС, действующих в том же контуре:

∑IR = ∑E

2) алгебраическая сумма напряжений вдоль любого замкнутого контура равна нулю:

∑Uk = 0

Для решения задачи анализа необходимо составить столько уравнений первого закона Кирхгофа, сколько цепь содержит узлов без одного (y-1), и столько уравнений второго закона Кирхгофа, сколько цепь содержит ветвей без числа уравнений первого закона b — (y-1). Здесь y – число узлов электрической цепи , а b – число ветвей цепи.

При составлении уравнений второго закона Кирхгофа необходимо стремиться выбирать элементарные контуры и помнить о том, чтобы в каждом следующем уравнении появлялась хотя бы одна новая ветвь, не вошедшая ни в одно из предыдущих уравнений. Элементарным называют контур, внутри которого нет ветвей.

Общее количество уравнений Кирхгофа должно соответствовать числу ветвей, которое будет соответствовать числу неизвестных токов.

Расчет токов ветвей по уравнениям Кирхгофа

Пусть дана схема (рис. 1.8), в которой заданы: E1,E2,R1,R2,R3,R4. Поставим задачу, определить: I1I3I4.

Составим уравнение (1) по первому закону Кирхгофа для узла (а) и два уравнения (2) и (3) по второму закону Кирхгофа для элементарных контуров I и П. Получим систему уравнений:

Найдем главный определитель системы (1.3):

и алгебраическое дополнение:заменяя первый столбец главного определителя столбцом правой части системы (1.3).

Решение для тока I1 , будет иметь вид:

I1 = Δ1/Δ

Аналогично замещая столбцом правой части системы (1.3) второй столбец главного определителя, а потом третий получим токи I3 и I4:

I3 = Δ2/Δ, I4 = Δ3/Δ

Таким образом, задача анализа для заданной цепи решена.

content

Share
Published by
content

Recent Posts

Копирование и размножение планов и карт

Если основа оригинала (карты пли плана) прозрачна, то копию можно снять при помощи стола со…

4 месяца ago

Решение задач на топографических планах (картах)

Определение координат точки. Пусть точка А (рис. 32) находится в квадрате, абсциссы и ординаты вершин…

4 месяца ago

Рельеф местности и способы его изображения

Рельефом местности называется совокупность неровностей физической поверхности земли. В зависимости от характера рельефа местность делят…

4 месяца ago

Условные знаки топографических планов и карт

Для обозначения на планах и картах различных предметов местности, применяются специально разработанные условные знаки. Для обличения…

4 месяца ago

Номенклатура карт и планов

В инженерной геодезии чаще всего пользуются топографическими картами. Их составляют в масштабах 1:10000, 1:25000, 1:50000…

4 месяца ago

Масштабы

Масштабом называется отношение длины отрезка линии на плане (профиле) к соответствующей проекции этой линии на…

4 месяца ago