Какие методы расчета разветвленных электрических цепей постоянного тока Вы знаете? Дайте им краткую сравнительную характеристику и обоснуйте области применимости.

Какие источники электрической энергии относятся к источникам напряжения (ЭДС), а какие – к источникам тока?

Источник ЭДС — двухполюсник, напряжение на зажимах которого не зависит от тока, протекающего через источник и равно его ЭДС.

Источник тока — элемент, двухполюсник, сила тока через который не зависит от напряжения на его зажимах (полюсах).

2. Как измерить ЭДС источника? Внутреннее сопротивление?

Чтобы измерить ЭДС источника тока, надо вольтметр подключить непосредственно к его полюсам. При этом электрическая цепь должна быть разомкнута.

Если ЭДС источника – заранее данная величина, внутреннее сопротивление источника определяется, измеряя ток, протекающий через нагрузочное сопротивление.
По закону Ома нагрузочное сопротивление R = U/I (где U падение напряжения)
Далее по формуле для расчета внутреннего сопротивления r = ε/I — R

Как аналитически найти условие получения максимальной мощности во внешней цепи (режим согласования)?

Мощность, развиваемая током в нагрузке, определяется выражением

и будет иметь максимальное значение, когда дробь

достигает максимума.

Считая сопротивление внешнего участка Цепи (нагрузки) R переменной величиной, найдем условие максимума функции. Pn=f(R)

Нa основании полученного результата можно сделать вывод, что условием передачи максимума мощности от источника в нагрузку (во внешнюю цепь) является равенство внутреннего сопротивления источника и сопротивления нагрузки (внешнего участка цепи), Следовательно, внешняя Цепь и источник работают в согласован­ном режиме при R= .

Как преобразовать схему замещения источника напряжения в схему замещения источника тока, и наоборот?

Последовательное соединение источника напряжения  и резистора можно заменить параллельным соединением источника тока и резистора. Возможно и обратное преобразование, когда параллельное соединение источника тока и резистора заменяется последовательным соединением источника напряжения и резистора.

Сформулируйте обобщенный закон Ома для активного участка цепи.

Напряжение на участке электрической цепи Uab и ЭДС берутся со знаком «плюс», если их направление совпадает с направление протекания тока. Напряжение (разность потенциалов) и источник электродвижущей силы берутся со знаком «минус», если их направление не совпадает с направлением протекания тока.

Сформулируйте и запишите первый и второй законы Кирхгофа.

Первый закон Кирхгофа

Сумма всех токов, втекающих в узел, равна сумме всех токов, вытекающих из узла.

Алгебраическая сумма всех токов в узле равна нулю.

Второй закон Кирхгофа

Алгебраическая сумма ЭДС, действующих в замкнутом контуре, равна алгебраической сумме падений напряжения на всех резистивных элементах в этом контуре.

Какие методы расчета разветвленных электрических цепей постоянного тока Вы знаете? Дайте им краткую сравнительную характеристику и обоснуйте области применимости.

· преобразования цепи;

· непосредственного применения законов Кирхгофа;

· контурных токов;

· узловых потенциалов;

· наложения;

· эквивалентного генератора.

Метод преобразования цепи. Суть метода: если несколько последовательно или (и) параллельно включенных сопротивлений заменить одним, то распределение токов в электрической цепи не изменится.

Метод непосредственного применения законов Кирхгофа для расчета электрической цепи заключается в составлении системы из В уравнений с В неизвестными (B — количество ветвей в рассматриваемой цепи) по двум правилам Кирхгофа и последующем их решении.

Метод контурных токов можно определить как метод расчета, в котором за искомые принимают контурные токи. Число неизвестных в этом методе равно числу уравнений, которые необходимо было бы составить для схемы по второму закону Кирхгофа. Следовательно, метод контурных токов более экономен при вычислительной работе, чем метод на основе законов Кирхгофа.