Метод эквивалентных схем
Метод применяется, когда НС работают на прямолинейных участках своих ВАХ. Суть метода заключается в замене НС эквивалентной схемой, состоящей из ЭДС и линейного сопротивления. Условием эквивалентности служит равенство напряжений на НС и на эквивалентной схеме при одинаковых токах. Пусть ВАХ НС имеет прямолинейный участок (рис.2.3,а), заключенный между точками а и b. Продолжим этот участок до пересечения с осью напряжений и определим величину U0. Тогда для произвольной точки с на прямолинейном участке можно записать: U = U0+cd*mU = = Этому уравнению соответствует схема, показанная на рис.2.3,б. Действительно, по второму закону Кирхгофа для этой схемы можно записать U – IRд = U0. Если продолжение прямолинейного участка ВАХ пересекает ось напряжений при отрицательных значениях величиной U0 (рис.2.3,в), то для произвольной точки с на прямолинейном участке можно записать: U = - U0 + cd*mU = - U0 + IRд и тогда эквивалентная схема принимает вид, показанный на рис.2.3,г. Если в сложной цепи все НС работают на прямолинейных участках своих ВАХ, то их можно позаменять эквивалентными схемами. В результате цепь становится линейной и её можно рассчитать любым известным методом расчета сложных линейных цепей постоянного тока (МУП, МКТ, МЭГ и т.д.). Однако нужно следить за тем, чтобы рабочая точка не выходила за пределы прямолинйного учаска ВАХ. Графический метод Метод применяется для расчета цепей, содержащих только один источник, а НС, ВАХ которых задана графиками, соединены последовательно, параллельно или смешано. 1. Расчет последовательного соединения. Пусть последовательно соединены два НС (рис.2.4,а), ВАХ которых заданы графиками. Известно также приложенное к схеме напряжение, а требуется определить ток в цепи и напряжения на элементах U1 и U2. На основании второго закона Кирхгофа можно записать U = U1 + U2. (1) Это выражение и положено в основу решения. На рис.2.4,б кроме заданных ВАХ НС строим зависимость I(U1+U2). З
2. Расчет параллельного соединения. Пусть параллельно соединены два НС (рис.2.6,а), ВАХ которых заданы графиками (рис.2.6,б). Если задано подведенное напряжение, а требуется определить токи, то по ВАХ элементов находятся I1 и I2, а I=I1+I2. (2) Значительно сложнее решается задача, когда задан ток в неразветвленной части цепи, а остальные токи и входное напряжение нужно определить. В этом случае на основании (2) строится ВАХ параллельного по заданной величине I определяется U, а также I1 и I2. 3. Расчет смешанного соединения (рис.2.7,а). Чаще всего задано входное напряжения и ВАХ всех НС (рис.2.7,б), а определять нужно токи. Записываем уравнения по законам Кирхгофа: I1=I2+I3; U=U1+U12. Н Метод двух узлов Если цепь с нелинейными элементами содержит два узла или сводится к схеме с двумя узлами, то её можно рассчитывать методом двух узлов, который аналогичен методу узлового напряжения в линейных цепях. Покажем это на конкретном примере схемы рис.2.8,а. Пусть заданы ЭДС Е1, Е2, Е3 и ВАХ нелинейных элементов, а нужно определить все токи. Для простоты будем полагать, что все НС одинаковы и их ВАХ приведена на рис.2.8,б. Выберем положительные направления токов и узлового напряжения как показано на схеме. Запишем уравнения по законам Кирхгофа: I1+I3=I2; U1+Uab=E1; -U2+Uab=-E2; U1+Uab=E1. Из трех последних формул выразим Uab : Uab=E1-U1; Uab=-E+U2 ; Uab=E3-U3. По этим выражениям, используя ВАХ НС, строим графики зависимостей I1(Uab), I2(Uab) и I3(Uab), а также вспомогательную характеристику (I1+I3)(Uab). Там, где вспомогательная характеристика пересекается с графиком зависимости I2(Uab) и будет решение (см. рис.2.8,в). Решение можно получить и иначе, если в качестве вспомогательной характеристики
Популярное: Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1076)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |