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
Обойти Антиплагиат
Повысьте уникальность файла до 80-100% здесь.
Промокод referatbank - cкидка 20%!

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
1Авиация и космонавтика
2Архитектура и строительство
3Астрономия
 
4Безопасность жизнедеятельности
5Биология
 
6Военная кафедра, гражданская оборона
 
7География, экономическая география
8Геология и геодезия
9Государственное регулирование и налоги
 
10Естествознание
 
11Журналистика
 
12Законодательство и право
13Адвокатура
14Административное право
15Арбитражное процессуальное право
16Банковское право
17Государство и право
18Гражданское право и процесс
19Жилищное право
20Законодательство зарубежных стран
21Земельное право
22Конституционное право
23Конституционное право зарубежных стран
24Международное право
25Муниципальное право
26Налоговое право
27Римское право
28Семейное право
29Таможенное право
30Трудовое право
31Уголовное право и процесс
32Финансовое право
33Хозяйственное право
34Экологическое право
35Юриспруденция
36Иностранные языки
37Информатика, информационные технологии
38Базы данных
39Компьютерные сети
40Программирование
41Искусство и культура
42Краеведение
43Культурология
44Музыка
45История
46Биографии
47Историческая личность
 
48Литература
 
49Маркетинг и реклама
50Математика
51Медицина и здоровье
52Менеджмент
53Антикризисное управление
54Делопроизводство и документооборот
55Логистика
 
56Педагогика
57Политология
58Правоохранительные органы
59Криминалистика и криминология
60Прочее
61Психология
62Юридическая психология
 
63Радиоэлектроника
64Религия
 
65Сельское хозяйство и землепользование
66Социология
67Страхование
 
68Технологии
69Материаловедение
70Машиностроение
71Металлургия
72Транспорт
73Туризм
 
74Физика
75Физкультура и спорт
76Философия
 
77Химия
 
78Экология, охрана природы
79Экономика и финансы
80Анализ хозяйственной деятельности
81Банковское дело и кредитование
82Биржевое дело
83Бухгалтерский учет и аудит
84История экономических учений
85Международные отношения
86Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
87Финансы
88Ценные бумаги и фондовый рынок
89Экономика предприятия
90Экономико-математическое моделирование
91Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Секрет долгой женской дружбы: разные вкусы на мужиков и одинаковые - на вино.
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 - 2017
Рейтинг@Mail.ru