Жалпы мәліметтер
Электр тізбектерін есептеу алдында тармақтардағы тоқтарды анықтау керек, содан кейін тізбектегі жетіспейтін параметрлерді есептеу қажет. Ол үшін алдымен тармақтағы тоқтардың бағытын беру керек. Электр тізбектерін есептеу барысында Кирхгоф заңдарын тікелей қолдану күрделі электр схемаларына Кирхгофтың 1-ші және 2-заңдарын қолдануға негізделген.
Есептелетін тоқтар саны тармақ санына тең – А, түйін саны – Б. А белгісізді есептеу үшін А теңдеуін құрау керек. Кирхгофтың бірінші заңы бойынша (Б-1) теңдеуі құрылады, жетіспейтін теңдеу саны (А-(Б-1)) Киргофтың екінші заңымен құрылады.
А теңдеуінің жүйесін шеше отырып тармақтағы тоқты анықтауға болады. Кирхгофтың бірінші заңының тұжырымдалуы: түйіндегі тоқтардың алгебралық қосындысы нөлге тең
.
Түйінге бағытталған тоқтар «+» таңбасымен, ал түйіннен кері бағытталған тоқтар «-» таңбасымен алынады.
Кирхгофтың екінші заңының тұжырымдалуы: тұйықталған контурдағы пассивті элементтеріндегі түсу кернеулерінің алгебралық қосындысы сол контурдағы э.қ.к. алгебралық қосындысына тең болады
,
мұндағы m – пассивті элементтердің саны;
n – э.қ.к. саны.
Кирхгофтың екінші заңы бойынша теңдеу құру үшін контурға бағыт береді, сондағы берілген бағытпен бағыттас ЭҚК пен тоқтар «+» таңбасымен, ал қарама-қарсы бағытталғандар «- » таңбасымен алынады.
Потенциалды диаграмманы құру және есептеу. Потенциалды диаграмма деп, тұйықталған контур немесе тізбектің белгілі бір бөлігі бойынша потенциалдарды бөліп тарату графигі болып табылады. Потенциалды диаг
рамманы есептеу үшін (тоқтардың бағыты мен шамасы белгілі болу керек) таңдап алынған контурдың бір нүктесін жерлестіреді. Графикте абсцисса бойында контур бойымен кедергілерді салады, ал ордината бойында сәйкес контурдың потенциалды нүктелерін жатқызады. Тізбек контурының әрбір нүктесінің сәйкесінше потенциалдық диаграммада өз нүктесі болады. Потенциалдарды есептегенде екі факторды есепке алу керек:
1) тоқ үлкен потенциалдық нүктеден кіші потенциалдық нүктеге жылжиды;
2) қоректендіру көзінің ұшында потенциалдың секіруі байқалады, сонымен қатар ұшында жасық жағына қарағанда потенциал жоғары болады.
Мысал ретінде мына схеманы қарастырамыз (сур. 2.1). Тоқты есептеу үшін контурдың және тоқтардын бағытын беріп, Кирхгоф заңдары бойынша теңдеу құрамыз. Берілген схемадағы түйін саны 4 тең, тармақ саны – 6, сәйкесінше белгісіз тоқтарды табу үшін 6 теңдеу құру қажет. Кирхгофтың бірінші заңы бойынша (4-1) – теңдеу құрылады (1,2 және 3 түйіндері үшін).
Сурет 2.1 Потенциалдар есептеуі бойынша электрлік схема
I, II, III тұйықталған контуры үшін Кирхгофтың екінші заңымен (6-(4-1)) теңдеу құрылады.
Потенциалдық диаграмманы құрып, есептеу үшін (acdf) сыртқы контурды таңдаймыз (сур. 2.1).
а нүктесінің потенциалын жерлестіреміз, сәйкесінше бұл нұктенің потенциалы нөлге тең φа= 0. Сонда:
φb = φа - I2R2
φc = φb + E1
φd = φc - I1R1
φe = φd + E4
φf = φe + I5R5
φa= φf - I6R6=0
Есептеудің берілгені бойынша потенциалдық диаграмма 2.2 суретінде көрсетілген. Графиктің еңіс бұрышы сол бөліктің тоғының шамасын сипаттайды: еңістің бұрышы неғұрлым тік болса, соғұрлым тоқтың шамасы үлкен.
Сурет 2.2 Потенциалдық диаграмма
Достарыңызбен бөлісу: |
