|источником ЭДС. Напряжение на зажимах этого элемента [pic]не зависит от тока |
|источника, следовательно, ему соответствует ВАХ на рис. 5,б. На основании (1) у |
|такого источника [pic]. Отметим, что направления ЭДС и напряжения на зажимах |
|источника противоположны. |
|[pic] |
|Если ВАХ источника линейна, то для определения параметров его схемы замещения |
|необходимо провести замеры напряжения и тока для двух любых режимов его работы. |
|Существует также параллельная схема замещения источника. Для ее описания разделим |
|левую и правую части соотношения (1) на [pic]. В результате получим |
|[pic] |
|или |
|[pic], |
|(2) |
| |
|где [pic]; [pic]- внутренняя проводимость источника. |
|Уравнению (2) соответствует схема замещения источника на рис. 6,а. |
|[pic] |
|На этой схеме символом J обозначен элемент, называемый идеальным источником тока. Ток|
|в ветви с этим элементом равен [pic]и не зависит от напряжения на зажимах источника, |
|следовательно, ему соответствует ВАХ на рис. 6,б. На этом основании с учетом (2) у |
|такого источника [pic], т.е. его внутреннее сопротивление [pic]. |
|Отметим, что в расчетном плане при выполнении условия [pic]последовательная и |
|параллельная схемы замещения источника являются эквивалентными. Однако в |
|энергетическом отношении они различны, поскольку в режиме холостого хода для |
|последовательной схемы замещения мощность равна нулю, а для параллельной – нет. |
|Кроме отмеченных режимов функционирования источника, на практике важное значение |
|имеет согласованный режим работы, при котором нагрузкой RН от источника потребляется |
|максимальная мощность |
|[pic], |
|(3) |
| |
|Условие такого режима |
|[pic], |
|(4) |
| |
|В заключение отметим, что в соответствии с ВАХ на рис. 5,б и 6,б идеальные источники |
|ЭДС и тока являются источниками бесконечно большой мощности. |
|Литература |
|Основы теории цепей: Учеб. для вузов /Г.В.Зевеке, П.А.Ионкин, А.В.Нетушил, |
|С.В.Страхов. –5-е изд., перераб. –М.: Энергоатомиздат, 1989. -528с. |
|Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники: Электрические цепи. Учеб. для |
|студентов электротехнических, энергетических и приборостроительных специальностей |
|вузов. –7-е изд., перераб. и доп. –М.: Высш. шк., 1978. –528с. |
|Теоретические основы электротехники. Учеб. для вузов. В трех т. Под общ. ред. |
|К.М.Поливанова. Т.1. К.М.Поливанов. Линейные электрические цепи с сосредоточенными |
|постоянными. –М.: Энергия, 1972. –240 с. |
|Каплянский А.Е. и др. Теоретические основы электротехники. Изд. 2-е. Учеб. пособие |
|для электротехнических и энергетических специальностей вузов. –М.: Высш. шк., 1972. |
|–448 с. |
|Контрольные вопросы и задачи |
|Может ли внешняя характеристик источника проходить через начало координат? |
|Какой режим (холостой ход или короткое замыкание) является аварийным для источника |
|тока? |
|В чем заключаются эквивалентность и различие последовательной и параллельной схем |
|замещения источника? |
|Определить индуктивность L и энергию магнитного поля WМкатушки, если при токе в ней |
|I=20А потокосцепление ? =2 Вб. |
|Ответ: L=0,1 Гн; WМ=40 Дж. |
|Определить емкость С и энергию электрического поля WЭконденсатора, если при |
|напряжении на его обкладках U=400 В заряд конденсатора q=0,2Ч 10-3 Кл. |
|Ответ: С=0,5 мкФ; WЭ=0,04 Дж. |
|У генератора постоянного тока при токе в нагрузке I1=50Анапряжение на зажимах U1=210 |
|В,а притоке, равном I2=100А, оно снижается до U2=190 В. |
|Определить параметры последовательной схемы замещения источника и ток короткого |
|замыкания. |
|Ответ: [pic] |
|Вывести соотношения (3) и (4) и определить максимальную мощность, отдаваемую |
|нагрузке, по условиям предыдущей задачи. |
|Ответ: [pic] |
|Теория / ТОЭ / Лекция N 2. Топология электрической цепи. |
|Электрическая цепь характеризуется совокупностью элементов, из которых она состоит, и|
|способом их соединения. Соединение элементов электрической цепи наглядно отображается|
|ее схемой. Рассмотрим для примера две электрические схемы (рис. 1, 2), введя понятие |
|ветви и узла. |
|[pic] |
|Рис.1 |
|Рис.2 |
| |
|Ветвью называется участок цепи, обтекаемый одним и тем же током. |
|Узел – место соединения трех и более ветвей. |
|Представленные схемы различны и по форме, и по назначению, но каждая из указанных |
|цепей содержит по 6 ветвей и 4 узла, одинаково соединенных. Таким образом, в смысле |
|геометрии (топологии) соединений ветвей данные схемы идентичны. |
|Топологические (геометрические) свойства электрической цепи не зависят от типа и |
|свойств элементов, из которых состоит ветвь. Поэтому целесообразно каждую ветвь схемы|
|электрической цепи изобразить отрезком линии. Если каждую ветвь схем на рис. 1 и 2 |
|заменить отрезком линии, получается геометрическая фигура, показанная на рис. 3. |
|Условное изображение схемы, в котором каждая ветвь заменяется отрезком линии, |
|называется графом электрической цепи. При этом следует помнить, что ветви могут |
|состоять из каких-либо элементов, в свою очередь соединенных различным образом. |
|Отрезок линии, соответствующий ветви схемы, называется ветвью графа. Граничные точки |
|ветви графа называют узлами графа. Ветвям графа может быть дана определенная |
|ориентация, указанная стрелкой. Граф, у которого все ветви ориентированы, называется |
|ориентированным. |
|Подграфом графа называется часть графа, т.е. это может быть одна ветвь или один |
|изолированный узел графа, а также любое множество ветвей и узлов, содержащихся в |
|графе. |
|В теории электрических цепей важное значение имеют следующие подграфы: |
|1. Путь – это упорядоченная последовательность ветвей, в которой каждые две соседние |
|ветви имеют общий узел, причем любая ветвь и любой узел встречаются на этом пути |
|только один раз. Например, в схеме на рис. 3 ветви 2-6-5; 4-5; 3-6-4; 1 образуют пути|
|между одной и той же парой узлов 1 и 3. Таким образом, путь – это совокупность |
|ветвей, проходимых непрерывно. |
|2. Контур – замкнутый путь, в котором один из узлов является начальным и конечным |
|узлом пути. Например, для графа по рис. 3 можно определить контуры, образованные |
|ветвями 2-4-6; 3-5-6; 2-3-5-4. Если между любой парой узлов графа существует связь, |
|то граф называют связным. |
|3. Дерево – это связный подграф, содержащий все узлы графа, но ни одного контура. |
|Примерами деревьев для графа на рис. 3 могут служить фигуры на рис. 4. |
|[pic] |
|Рис.4 |
|4. Ветви связи (дополнения дерева) – это ветви графа, дополняющие дерево до исходного|
|графа. |
|Если граф содержит m узлов и n ветвей, то число ветвей любого дерева [pic], а числа |
|ветвей связи графа [pic]. |
|5. Сечение графа – множество ветвей, удаление которых делит граф на два изолированных|
|подграфа, один из которых, в частности, может быть отдельным узлом. |
|Сечение можно наглядно изобразить в виде следа некоторой замкнутой поверхности, |
|рассекающей соответствующие ветви. Примерами таких поверхностей являются для нашего |
|графа на рис. 3 S1 иS2 . При этом получаем соответственно сечения, образованные |
|ветвями 6-4-5 и 6-2-1-5. |
|С понятием дерева связаны понятия главных контуров и сечений: |
|главный контур – контур, состоящий из ветвей дерева и только одной ветви связи; |
|главное сечение – сечение, состоящее из ветвей связи и только одной ветви дерева. |
|Топологические матрицы |
|Задать вычислительной машине топологию цепи рисунком затруднительно, так как не |
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
