ТОЭ Производство Преобразование Передача эл. энергии электротехнические Передача и обработка информации радиотехнические Теория цепей Задача Определить токи в ветвях и напряжение на элементах в электрической цепи: E1 В E2 В E3 В R1 Ом R2 Ом R3 Ом R4 Ом R5 Ом 5 4 2 3 5 5 5 5 Электрическая цепь Электрический ток 𝑑𝑄 𝐼= 𝐴 𝑑𝑡 Напряжение Потенциал – это … Напряжение – разность потенциалов Идеальный резистор и закон Ома магнитная механическая тепловая световая электрическая химическая термоядерная Идеальный резистор и закон Ома 𝑈𝑅 = 𝑅 ∙ 𝑖𝑅 𝑖𝑅 = 𝐺 ∙ 𝑈𝑅 R – [Ом] G – [См] Идеальный источник напряжения 𝑈 = 𝑒(𝑡) Ветвь и узел Методы расчета цепей • • • • • Наложения Уравнений Кирхгофа Контурных токов Узловых потенциалов Эквивалентного генератора Метод наложения 𝑁 𝑖𝑎 = 𝑖𝑘 𝑘=1 a – номер ветви N – число источников энергии iak – частичный ток, вызываемый в ветви a источником N Выбор положительных направлений токов в ветвях Составляем три схемы и выбираем направления для токов в них 1 2 3 Выражаем токи ветвей через сумму частичных 𝑖1 𝑖2 𝑖3 𝑖4 𝑖5 = = = = = ′ 𝑖1 ′ 𝑖2 ′ 𝑖3 ′ 𝑖4 ′ 𝑖5 ′′ + 𝑖1 ′′ + 𝑖2 ′′ + 𝑖3 ′′ + 𝑖4 ′′ − 𝑖5 ′′′ + 𝑖1 ′′′ + 𝑖2 ′′′ − 𝑖3 ′′′ + 𝑖4 ′′′ + 𝑖5 Последовательное соединение сопротивлений Параллельное соединение сопротивлений Преобразование первой частичной схемы 𝐑 э𝟏 𝐑𝟐𝐑𝟑 = 𝑹𝟐 + 𝑹𝟑 𝐑 э𝟐 𝐑𝟒𝐑𝟓 = 𝑹𝟓 + 𝑹𝟒 Определение частичного тока 𝑬 𝟏 ′ 𝒊𝟏 = 𝑹𝟏 + 𝑹э𝟏 + 𝑹э𝟐 𝐑 э𝟏 𝐑𝟐𝐑𝟑 = 𝑹𝟐 + 𝑹𝟑 𝐑 э𝟐 𝐑𝟒𝐑𝟓 = 𝑹𝟓 + 𝑹𝟒 Поиск других токов 𝑼𝒂𝒃 = ′ 𝒊𝟏 𝑹э𝟏 𝑼𝒃𝒄 = ′ 𝒊𝟏 𝑹э𝟐 𝒊′𝟐 𝑼𝒂𝒃 = 𝑹𝟐 𝒊′𝟒 𝑼𝒃𝒄 = 𝑹𝟒 𝒊′𝟑 𝑼𝒂𝒃 = 𝑹𝟑 𝒊′𝟓 𝑼𝒃𝒄 = 𝑹𝟓 Преобразование второй частичной схемы 𝑹э𝟏 𝑹э𝟐 𝑹𝟓 𝑹𝟏 + 𝑹э𝟏 = 𝑹𝟏 + 𝑹𝟓 + 𝑹э𝟏 𝑹𝟐 𝑹𝟑 = 𝑹𝟐 + 𝑹𝟑 Определение частичного тока 𝑬 𝟐 ′′ 𝒊𝟒 = 𝑹𝟒 + 𝑹э𝟐 Поиск других токов 𝑼𝒃𝒄 = 𝑬𝟐 − 𝑼𝒂𝒃 = ′′ 𝒊𝟏 ′′ 𝒊𝟒 𝑹𝟒 ′′ 𝒊𝟏 𝑹э𝟏 𝑼𝒃𝒄 = 𝑹𝟏 + 𝑹э𝟏 Преобразование третьей частичной схемы 𝐑 э𝟏 𝑹э𝟐 𝑹𝟑 𝑹𝟏 + 𝑹э𝟏 = 𝑹𝟏 + 𝑹𝟑 + 𝑹э𝟏 𝐑𝟒𝐑𝟓 = 𝑹𝟓 + 𝑹𝟒 Определение нужного частичного тока ′′′ 𝒊𝟐 𝑬𝟑 = 𝑹𝟐 + 𝑹э𝟐 Поиск других токов 𝑼𝒂𝒃 = 𝑬𝟑 − 𝑼𝒃𝒄 = ′′′ 𝒊𝟏 ′′ 𝒊′𝟐 𝑹𝟐 ′′′ 𝒊𝟏 𝑹э𝟏 𝑼𝒂𝒃 = 𝑹𝟏 + 𝑹э𝟏 Ответ 𝒊′𝟏 𝑬𝟏 = 𝑹𝟏 + 𝑹э𝟏 + 𝑹э𝟐 ′′ 𝒊𝟏 𝑼𝒃𝒄 = 𝑹𝟏 + 𝑹э𝟏 𝒊′′′ 𝟏 𝑼𝒂𝒃 = 𝑹𝟏 + 𝑹э𝟏 Домашние задание Определить методом наложения токи в остальных ветвях Ожидаемые результаты I1 A I2 A I3 A I4 A I5 A 1 0,7 0,3 0,9 0,1