Реферат: Законы Кирхгофа и их применение для расчета электрических цепей - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Законы Кирхгофа и их применение для расчета электрических цепей

Банк рефератов / Физика

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 232 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

«Законы Кирхгофа и их приме нение для расчета электрических цепей» Содержание Первый закон Кирхгофа Второй закон Кирхгофа Расчет сложных цепей с помощью уравнений Кирхгофа Первый з акон Кирхгофа Алгебраическая сумма токов в ветв ях, сходящихся к любому узлу электрической цепи, тождественно равна нулю . Согласно этому закону, если к некоторому узлу цепи подсоединено n ветвей с токами i 1 , i 2 , ..., i n , то в любой момент времени , где , если направление т ока положительно и ориентировано от узла (ток выходит из узла), или , если ток в ходит в узел. Таким образом, любому узлу цепи соответствует уравнение, св язывающее токи в ветвях цепи, соединенных с данным узлом. В качестве примера приведем схему на рисунке 1. Рис .1. В соответствии с первым законом Кирхгофа: . Общее число уравнений, которое можно составить по первом у закону Кирхгофа для цепи, равно числу узлов цепи . Так, для четырех узлов графа (рисунок 2) можно составить сле дующие четыре уравнения: Рис .2. узел 1: , узел 2: , узел 3: , узел 4: . Первый закон Кирхгофа часто называют законом Кирхгофа дл я токов и сокращенно в тексте обозначают ЗКТ. Число независимых уравнений равно трем, так как любое из э тих уравнений отличается от суммы трех остальных только знаком. Итак, ес ли цепь содержит узлов, то д ля неё можно составить по первому закону Кирхгофа н езависимых уравнений. Совокупность из N уз лов цепи, уравнения для которых образуют систему линейно независимых ур авнений, называют совокупностью независимых узлов цепи . Примеры на применение первого закона Кирхгофа. Параллель ное соединение элементов В качестве примера на применение первого закона Кирхго фа рассмотрим параллельное соединение нескольких элементов активных с опротивлений, конденсаторов, катушек индуктивности. Особенностью параллельного соед инения нескольких элементов является равенство напряжений, приложенны х к зажимам любого из элементов, входящих в соединение. Цепь при таком сое динении характеризуется только одним независимым узлом. Пусть параллельно соединены n элементов активного сопротивления. Если выбрать направлени я отчетов токов в элементах такими как это показано на рисунке 3, то соглас но первому закону Кирхгоффа при параллельном соединении элементов зап ишем: Рис.3. ; учитывая, что , имеем , где . Зависимость не отличается от за висимости между напряжением на зажимах и током в элементе активного соп ротивления с проводимостью G . Следователь но, цепь, составленная из нескольких сопротивлении, включенных параллел ьно, может быть заменена одним активным сопротивлением, при этом проводи мость эквивалентного элемента равна сумме проводимостей элементов, вх одящих в соединение. При параллельном соединении конденсаторов (рисунок 4) ток ветви можно определить по формуле: . Рис.4. Для вычисления общего тока необхо димо просуммировать токи ветвей: , где . . Таким образом, при параллельном соединении нескольких ко нденсаторов эквивалентная ёмкость равна сумме емкостей, входящих в сое динение. В случае параллельного соединения катушек индуктивност ей (рисунок 5) ток каждой из ветвей равен: . Рис.5. Уравнение для вычисления общего тока имеет вид: . Следовательно , то есть . Это означает, что значение эквивалентной индуктивности б удит меньше наименьшего из значений соединённых параллельно индуктивн остей. Второй закон Кирхгофа Второй закон Кирхгофа формулируется следующим образом : алгебраическая сумма напряжений ветвей в любом контуре цепи тождестве нно равна нулю. Для замкнутого контура, изображённого на рисунке 6, можно з аписать соотношение: . Рис.6. В соответствии со вторым законом Кирхгофа при обходе контура по ча совой стрелке справедливо соотношение: . Изменение направления обхода эквивалентно изменению зн аков напряжений на противоположные (умножению на минус единицу). Примеры на применение второго закона Кирхгофа Последовательное соединение элементов Пусть n элементов активного сопротивления соединены последовательно (р исунок 7). Рис.7. В соответствии с выбранным направлением обхода по второму закону Кирхгофа получим уравнение: . характерной особенностью последовательного соединения является равенство токов в каждом из элементов, входящих в соединение. При запишем: , то есть . Таким образом, при последовательном соединении нескольк их резисторов эквивалентное сопротивление равно сумме сопротивлений, входящих в соединение. При последовательном соединении катушек индуктивности ( рисунок 8) можно записать: . Рис.8. Если , то , следовательно . Это означает, что эквивалентная индуктивность равна сумм е индуктивностей, входящих в последовательное соединение. В случае последовательного соединения конденсаторов (ри сунок 9) по второму закону Кирхгофа можно записать: . Рис.9. Заменяя получим: . Обратная ёмкость всех конденсато ров, соединенных последовательно, равна сумме обратных ёмкостей конден саторов, входящих в соединение: . При этом эквивалентная ёмкость соединения будет меньше н аименьшей ёмкости конденсатора, входящего в последовательное соединен ие. Расчет сложных цепей с помощью уравнений Кирхгофа Пример 1 Далеко не во всех случаях цепь представляет собой совок упность лишь последовательно и параллельно соединенных ветвей. В качес тве примера рассмотрим вариант расчета с помощью уравнений Кирхгофа эл ектрической цепи (рисунок 10). Цепь содержит = 4 узлов и = 6 ветвей, включая источники напряжения. Рис.10. Для определения всех токов и напряжений в схеме достато чно найти значения токов во всех ветвях цепи. Зная ток, проходящий через л юбую из ветвей цепи, можно найти как напряжение этой ветви, так и напряжен ие между любой парой узлов цепи. Если мы зададимся произвольно пол ожительными направлениями токов в ветвях цепи и пронумеруем произволь но эти токи, то по первому закону Кирхгофа можно составить уравнений относите льно токов в ветвях цепи. По второму закону Кирхгофа будет линейно-независимых уравнений для напряжений ветвей схе мы. Совокупность из уравнений по перво му закону Кирхгофа, и уравнений, составленных по второму закону Кирхгофа, образ ует систему линейно – независимых уравнений. Эта система будет неоднородной системой уравнений, так как ее свободными членами являются заданные нап ряжения источников. Подобная система уравнений имеет единственное решение, п озволяющее найти токи в ветвях цепи, а по ним и значения напряжений между любой парой узлов цепи. Для примера составим систему уравнений по первому закону Кирхгофа (рисунок 10). Число уравнений: . Узел 1: , узел 2: , узел 3: . В тоже время по второму закону Кирхгофа для контуров I , II , III можно составить систему и з уравнений. . Контур I : , контур II : , контур III : . Таким образом, решая систему из 6 уравнений с шестью неизве стными токами, например по методу Крамера, определим неизвестные. Если в цепи будет источник тока, то в системе уравнений неизвестным будет напря жение на зажимах этого источника, а ток через источник будет равен току з адающего источника. Общее число неизвестных сохранится прежним. Пример 2 Для цепи (рисунок 11) определить токи и , если E = 20 В, I 0 = 2 A, R 1 = 15 Ом, R 2 = 85 Ом. Рис.11. Решение Выберем направления токов , и обхода в контуре, составим уравнения по законам Кирхгофа. Чис ло уравнений, составляемых по первому закону Кирхгофа: . Число уравнений по второму закону Кирхгофа: . Уравнение токов для узла 1: . ( a ) Уравнение по второму закону Кирхгофа: . (б) Подставим в уравнения (а) и (б) числовые значения получим: , . Решив эту систему, определим токи и : ; . Литератур а 1. Белецкий А.Ф. Теория линейных э лектрических цепей. – М.: Радио и связь, 1986. Бакалов В.П. и др. Теория эле ктрических цепей. – М.: Радио и связь, 1998. Качанов Н. С. и др. Линейные радиотехнические устройства. М.: Воен. издат., 1974. В.П. Попов Основы теории цепей – М.: Высшая школа, 2000
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Интересно, платят ли Слуцкому столько же, сколько платили Капелло? Если да, то зачем? Если нет, то почему?
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по физике "Законы Кирхгофа и их применение для расчета электрических цепей", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru