Курс лекции и примеры решения задач по электротехнике и электронике

Контрольная
Типовой

Курсовая

Практикум
Карта

Принцип наложения

Принцип наложения представляет собой частный случай известного из физики принципа независимости действия сил. Сущность принципа наложения заключается в том, что в любой ветви линейной цепи с постоянными сопротивлениями равен ток алгебраической сумме частичных токов, создаваемых в этой ветви каждой из ЭДС в отдельности. Таким образом, при определении токов в ветвях можно поочередно оставлять в схеме по одной ЭДС, считая, что все остальные ЭДС равными нулю, но оставляя их внутренние сопротивления (рис. 1.29). Обычно получается цепь с последовательно-параллельным соединением сопротивлений. В этой цепи сначала определяются так называемые частичные токи, вызванные действием только первого источника ЭДС. Их обозначают  и т.п. Таким же образом рассчитывают частичные токи ( и т.д.), вызываемые действием второй ЭДС.

Алгебраически сложив частичные токи, определяют действительные значения токов в каждом участке сложной цепи, когда все ЭДС действуют одновременно.

Переходные процессы в электрических цепях с конденсаторами, резисторами, катушками индуктивности и источниками напряжения Целью работы является приобретение навыков экспериментального исследования переходных процессов с помощью электронно-лучевого осциллографа, обработки результатов эксперимента и описания переходных процессов классическим методом.

Токи в ветвях .

Рис. 1.29

Порядок расчета по принципу наложения:

1) поочередно рассчитывают частичные токи, возникающие от действия каждого источника, мысленно удаляя остальные из схемы, но оставляя при этом их внутренние сопротивления;

2) определяют токи в ветвях алгебраическим сложением частичных токов.

Следует отметить, что принципом наложения нельзя пользоваться для расчета мощностей, так как мощность – квадратичная функция тока или напряжения. Например,

.

Метод эквивалентного генератора

При исследовании процессов в сложных электрических цепях часто появляется необходимость определить ток, напряжение и мощность только в одной ветви. В этом случае выделяют исследуемую ветвь, присоединенную к сложной цепи в двух точках. Остальная часть электрической схемы может быть условно представлена некоторыми прямоугольниками с двумя зажимами.

  а) б) в)

Рис. 1.30

Часть электрической схемы произвольной конфигурации с двумя выделенными зажимами называется двухполюсником. Двухполюсники, содержащие источники электрической энергии, называют активными. Если в двухполюсниках нет источников, их называют пассивными. В дальнейшем активные двухполюсники будем обозначать прямоугольниками с буквой А (рис. 1.30 б), а пассивные – прямоугольниками с буквой П (рис. 1.30 в). Всякий пассивный двухполюсник является потребителем электрической энергии и характеризуется сопротивлением , называемым внутренним или входным.

По отношению к выделенной ветви активный двухполюсник можно заменить эквивалентным генератором, ЭДС которого равна напряжению холостого хода на выделенной ветви, а внутреннее сопротивление равно входному сопротивлению пассивного двухполюсника.

Выделим в электрической цепи одну ветвь с сопротивлением , присоединенную в точках  и  к активному двухполюснику (рис. 1.31 а). После замены активного двухполюсника эквивалентным генератором схема принимает вид, показанный на рис. 1.31 б.

Ток в выделенной ветви

,  (1.51)

где  – входное сопротивление двухполюсника по отношению к зажимам .

Расчет по методу эквивалентного генератора сводится к следующему:

а) находят напряжение на зажимах разомкнутой ветви ;

б) определяют входное сопротивление  всей схемы по отношению к зажимам   при короткозамкнутых источниках ЭДС;

в) определяют ток по формуле (1.51).

При  = 0 в цепи будет режим короткого замыкания. Ток короткого замыкания определяют по формуле (1.51)

. (1.52)

Отсюда входное сопротивление

,  (1.53)

то есть измеряют напряжение холостого хода на зажимах разомкнутой ветви  и ток короткого замыкания  ветви.

Пример 1.4. Определить показание амперметра (ток ) методом эквивалентного генератора (рис. 1.32 а), если = 180 В;  = 100 В;  = 30 Ом; = 40 Ом; 60 Ом; = 6 Ом.

 

Рис. 1.32

Решение.

1. Разомкнем ветвь  и найдем напряжение  (рис. 1.32 б).

По закону Ома

  А;  А.

По второму закону Кирхгофа

.

Отсюда

Eэ = Uаb хх = I1х· R4 – I2х ·R3 = 2 · 60 – 1 · 60 = 60 В.

2. Внутреннее сопротивление эквивалентного генератора равно входному сопротивлению пассивного двухполюсника. Источники ЭДС закорачиваем. Расчетная схема для определения входного сопротивления показана на рис. 1.32 в.

  Ом.

3. Окончательная расчетная схема (рис. 1.30 г) имеет вид одноконтурной цепи. В этой цепи ток

  А.

сауна воронеж карамболь | Футштоки складные и еще.

На главную страницу: Лабораторные по электротехнике