Резистивных элементов

Согласно второму закону Кирхгофа в любом замкнутом контуре электрической цепи алгебраическая сумма ЭДС равна алгебраической сумме напряжений на всех резистивных элементах контура, т. е.

В частности, для контура схемы замещения цепи, содержащего только источники ЭДС и резистивные элементы, алгебраическая сумма напряжений на резистивных элементах равна алгебраической сумме ЭДС:

Рассмотпим сначала приемники энергии, схемы замещения которых содержат резистивные, индуктивные и емкостные элементы. Энергетические процессы в резистивных, индуктивных и емкостных элементах различны по физической природе. В резистивных элементах происходит необратимое преобразование электрической энергии в другие виды энергии. Средняя скорость необратимого процесса преобразования энергии в резистивном элементе определяется активной мощностью Р [см. (2.50)]. В индуктивных и емкостных элементах происходит периодическое аккумулирование энергии в магнитных и электрических полях, а затем энергия возвращается во внешнюю относительно этих элементов часть цепи. В таких элементах нет необратимого преобразования электрической энергии в другие виды, т. е. активная мощность Р равна нулю. Электрические процессы в индуктивном и емкостном элементах определяются реактивной индуктивной мощностью Q, [см. (2.52)] и реактивной емкостной мощностью <2„

выражающее второй закон Кирхгофа для падений напряжений э. д. с. элементов, образующих замкнутый контур. Согласно этому закону алгебраическая сумма падений напряжений на резистивных элементах, составляющих замкнутый контур, равна алгебраической сумме э.д.с, источ-

Для определения токов в резистивных элементах треугольника необходимо найти напряжения между его вершинами. На 6.2, в стрелками указаны положительные направления на-

или алгебраическая сумма э. д. с. в любом замкнутом контуре равна алгебраической сумме напряжений на резистивных элементах этого контура:

Выразим в (2.14) напряжения на резистивных элементах через токи этих элементов, пользуясь компонентными уравнениями (2.15), после чего в (2.13) и (2.14) все члены, содержащие токи резистивных элементов, перенесем в левые части равенств:

в которое не входят параметры реактивных элементов схемы. Выражение (5.17) является уравнением статического режима. Оно позволяет находить Хн — токи (напряжения) в нелинейных элементах схемы. Затем, пользуясь выражением (5.16), можно определить вектор состояния X и, если необходимо, рассчитать токи в линейных резистивных элементах схемы.

В частности, для контура схемы замещения цепи, содержащего только источники ЭДС и резистивные элементы, алгебраическая сумма напряжений на резистивных элементах равна алгебраической сумме ЭДС:

Рассмотпим сначала приемники энергии, схемы- замещения которых содержат резистивные, индуктивные и емкостные элементы. Энергетические процессы в резистивных, индуктивных и емкостных элементах различны по физической природе. В резистивных элементах происходит необратимое преобразование электрической энергии в другие виды энергии. Средняя скорость необратимого процесса преобразования энергии в резистивном элементе определяется активной мощностью РГ [см. (2.50)]. В индуктивных и емкостных элементах происходит периодическое аккумулирование энергии в магнитных и электрических полях, а затем энергия возвращается во внешнюю относительно этих элементов часть цепи. В таких элементах нет необратимого преобразования электрической энергии в другие виды, т. е. активная мощность Р равна нулю. Электрические процессы в индуктивном и емкостном элементах определяются реактивной индуктивной мощностью Q, [см. (2.52)] и реактивной емкостной мощностью Qc

В частности, для контура схемы замещения цепи, содержащего только источники ЭДС и резистивные элементы, алгебраическая сумма напряжений на резистивных элементах равна алгебраической сумме ЭДС:

Многие электрические цепи имеют лишь один источник энергии и то или иное число пассивных (резистивных) элементов. Это могут быть приемники электрической энергии и различные вспомогательные элементы.

1.10.2. Электрические цепи с последовательным соединением резистивных элементов. Последовательным называется такое соединение элементов, когда условный конец первого элемента соединяется с условным началом второго, конец второго — с началом третьего и т. д. Характерным для последовательного соединения является один и тот же ток во всех элементах. Последовательное соединение нашло широкое применение на практике. Например, последовательно с приемником г часто включается резистор /-,, для регулирования напряжения, гока или мощности приемника ( 1.5,а). Для расширения пределов измерения вольтметров последовательно с ними включают добавочные резисторы гд ( 1,5, б). С помощью рео-

1.5. Схема электрических цепей с последовательным соединением резистивных элементов

В общем случае при последовательном соединении п резистивных элементов ( 1.5, в) ток в цепи, напряжения на элементах и потребляемые ими мощности определяются следующими соотношениями:

С помощью приведенных формул нетрудно выяснить характер изменения тока, напряжений и мощностей при изменении значений сопротивлений или числа включенных резистивных элементов. Например, если увеличить число элементов, то эквивалентное сопротивление возрастает, а ток, напряжения и мощности ранее включенных элементов уменьшаются; уменьшается также и общая мощность.

1.6. Схемы электрических цепей с параллельным соединением резистивных элементов

1.10.3. Электрические цени с параллельным соединением резистивных элементов. Параллельным называется такое соединение резисгивных элементов, при котором соединяются между собой как условные начала всех элементов, так и их концы ( 1.6, а). Характерным для параллельного соединения является одно и то же напряжение U на выводах всех элементов. Параллельно соединяются обычно различные приемники электрической энергии и другие элементы электрических цепей, рассчитанные на одно и то же напряжение. При параллельном соединении не требуется согласовывать номинальные данные приемников, возможно включение и отключение любых приемников независимо от остальных, а при выходе из строя какого-либо приемника остальные остаются включенными.

1.10.4. Электрические цепи со смешанным соединением резистивных элементов. Смешанным, или последовательно-параллельным, называется такое соединение резистивных элементов, при котором на одних участках электрической цепи они соединены параллельно, а на других последовательно.

Анализ и расчет электрических цепей со смешанным соединением резистивных элементов производится чаще всего путем предварительных их преобразований. Рассмотрим в качестве примера последовательность расчета электрической цепи, изображенной на 1.7, а.

1.8. Примеры электрических цепей со смешанным соединением резистивных элементов

Используя соотношения, полученные в примере 1.2, нетрудно сделать следующие важные выводы в отношении характера изменения различных величин при смешанном соединении резистивных элементов. С1 увеличением числа приемников в электрической цепи (см. 1.7, а) сопротивления гЭ1 и г3 уменьшатся. Это приведет к увеличению тока /, мощности Р, потерь напряжения 21гл и мощности 2/2гл. Из-за увеличения потерь напряжения в проводах снизится напряжение С/^ и как следствие этого уменьшатся токи /( и /2, а также мощности Pt и Рг.