Смешанное соединение приемников энергии

Смешанное соединение приемников энергии представляет со­бой сочетание рассмотренных последовательного и параллельно­го соединений. Большое разнообразие этих соединений не позволяет вывести общую формулу для определения эквивалентного сопротивления цепи. В каждом конкретном случае нужно выде­лять участки, соединенные последовательно или параллельно, и по известным формулам заменять их эквивалентными сопротивлениями. Цепь постепенно упро­щают и приводят к простейшему виду с одним сопротивлением. При этом токи и напряжения отдельных участков цепи определяют по закону Ома.

Дано: R₁=20 Ом; R₂=30 Ом; R₃=40 Ом;

R₄=50 Ом; U=100 В;

Найти R_ЭКВ, U₁ - U₄, I₁ - I₄

Решение

I Определяем эквивалентное сопротивление.

Рассмотрим исходную схему. Т.к. сопротивления R₃ и R₄ соединены параллельно, то

Из схемы №2 следует, что сопротивления R₁ и R₃₄ соединены последовательно, значит

Из схемы №3 следует, что сопротивления R₂ и R₁₃₄ соединены параллельно, значит

II Определяем напряжение и ток каждого сопротивления. Для этого двигаясь от самой простой схемы (4) к исходной (1) применяем все известные свойства.

Из схемы №4 следует, что

Из схемы №3 следует, что

Из схемы №2 следует, что

Из схемы №1 следует, что

Ответ…

Задача 3 СЛОЖНЫЕ ЦЕПИ

Для заданного варианта по известным параметрам и схеме сложной электрической цепи постоянного тока требуется:

1) определить токи ветвей методом узловых и контурных уравнений (законов Кирхгофа);

2) составить уравнение баланса мощности;

3)

Рисунок 3

Рисунок 1

определить токи ветвей методом узлового напряжения (для специальности ТПС).

Примечание: в соответствии с вариантом при решении необходимо учитывать внутреннее сопротивление источника энергии r, Ом.

Параметры	№ схемы
№ п/п	Е1, В	Е2, В	Е3, В	R1, Ом	R2, Ом	R3, Ом	R4, Ом	r1, Ом	r2, Ом	r3, Ом
											Рис. 1
											Рис. 2
											Рис. 3
											Рис. 4
											Рис. 5
											Рис. 1
											Рис. 2
											Рис. 3
											Рис. 4
											Рис. 5
											Рис. 1
											Рис. 2
											Рис. 3
											Рис. 4
											Рис. 5
											Рис. 1
											Рис. 2
											Рис. 3
											Рис. 4
											Рис. 5
											Рис. 1
											Рис. 2
											Рис. 3
											Рис. 4
											Рис. 5
											Рис. 1
											Рис. 2
											Рис. 3
											Рис. 4
											Рис. 5

Рассматривая схемы различных электри­ческих цепей, можно выделить в них характерные участки. Участок электрической цепи, состоящий только из последовательно включенных источников ЭДС и сопротивлений, вдоль которого проходит один и тот же ток, называется ветвью. Точки, в которых сходится не менее трех ветвей, называются узлами, а любой замкнутый путь, проходящий по нескольким ветвям, — контуром электриче­ской цепи.

Первый закон Кирхгофа можно сформулировать так: алгебраическая сумма токов в ветвях, сходящихся в узле, равна нулю. При этом токи, направленные к узлу, считаются положительными, а от узла — отрицательными (или наоборот).

Следствие первого закона Кирхгофа: сумма токов, направленных к узлу электриче­ской цепи, равна сумме токов, направленных от него.

Второй закон Кирхгофа: в любом контуре электрической цепи алгебраиче­ская сумма ЭДС равна алгебраической сумме падений напряжений в отдельных сопротивлениях.

Правила составления уравнений по первому закону Кирхгофа:

1. Произвольно на схеме обозначаем направления токов в ветвях;

2. Токи, втекающие в узел, берутся со знаком «плюс», а вытекающие из узла – со знаком «минус».

Правила составления уравнений по второму закону Кирхгофа:

1. Произвольно на схеме обозначаем направления токов в ветвях;

2. В выбранном контуре обозначаем направление обхода этого контура;

3. Записываем алгебраическую сумму ЭДС, учитывая, если направление обхода контура и направление ЭДС совпадают, то ЭДС берется со знаком «плюс», если противоположны – то со знаком «минус»;

4. Записываем алгебраическую сумму падений напряжений, учитывая, если направление обхода контура и направление тока совпадают, то падение напряжения берется со знаком «плюс» если противоположны – то со знаком «минус».