Обновления
Хрущовки
Архитектура Румынии
Венецианское Биеннале
Столица Грац
Дом над водопадом
Защита зданий от атмосферных осадков
Краковские тенденции
Легендарный город Севастополь
Новый Париж Миттерана
Парадоксы Советской архитектуры
Реконструкция города Фрунзе
Реконструкция столицы Узбекистана
Софиевка - природа и искусство
Строительство по американски
Строительтво в Чикаго
Тектоника здания
Австрийская архитектура
Постмодернизм в Польше
Промышленное строительство
Строительство в Японии
Далее
|
Главная -> Области применения постоянного тока Рис. 1,16. к пояснению метола эквивалентного генерат) ЭДС Е, до Е. Действительно, предположим, что при некоторых параметрах цепи до увеличения Е, установились токи, действительные направления которых совпадают с указанными на рисунке. Для решения задачи заменим мысленно увеличение ЭДС Е, виедением в первую ветвь дополнительного источника с tq О н Едг = i После этого удалим из цепи нее источники, кроме источника с ЭДС £доп. и определим действительные направления дополнительных токов от этого источника, которые очевидны. Поскольку дополнительный ток первой ветви Ifjon &>Дет совпадать по направлению с ТОКОМ /(, для определения результирующего тока первой ветви следует воспользоваться формулой Il I, + liaon-На основании данной формулы можно сделать вывод о том, что при увеличении £, ток /j будсЕ возрастать. К такому же выводу можно прийти и в отношоши токов других ветвей, кроме третьей. Так как пополнительный ток третьей встви liMn направлен против тока то для определения результирующего тока нужно нспользо-naib формулу 3 =/з -/злоп- В отношении результирующего тока тТ№тьей ветви можно сделать такой вывод: при увеличении ЭДС Ё, ток /j будет сначала >мсньща1ься, при некотором значении Ej окажется равным нулю, а при дальнейшем увеличении Е, изменит направление (/з < 0) в по абсолютному значению будет возрастать. 1.14.5. Метод жвнвалентного гшератора. Метод эквивалентного генератора дает возможность упростить анализ и расчет электрических цепей в том случае, когда требуется определись ток, напряжение или мощность лишь одиой ветви. Предположим, что требуется найти ток / встви атЬ некоторой электрической депи (рис. 1.16, и), остальные элементы которой сосредоточены в пределах прямоугольника, представляюпкго собой актнвшлй двухполюсник А. Согласно методу наложсаия ток / не изменится, если в данную ветвь ввсстн два исючяика, ЭДС которых Е, и Еэ равны в направлены в разные стороны (рнс. 1.16,6). Ток / .можно определить тогда как раз-46 110СГ1. Д15;к токов 1=1-, - где /, - ток, вызванный всеми источннка-\{Л :в. хпс;люсн:-1ка А н ЭДС Ej (рнс, 1,16, в): - ток, въпвшпъ-ш только ЭДС Е, (рис. 1.1б,г). Если выбрать ЭДС Ej таким образом, чтобы по.лучигь - О, то lov. I будс! равен 1 = 1,= где !(,-, - экэиваленпюе сопротивление двухполюстгака Л относительно 1!Ьшодов а и Ь. Так как при /j =0 (рис. Мб.е) активный двухполюсник А будет работать относительно ветвп атЬ в режиме холостого хода, то между рыволами а а h установится напряжение холостого хода U = и ио второму закону Кирхгофа получим Ej = I,r + Ь\ = Ь\,. Но по условию E = Ej. поэтому и Еэ - 1/. Учитывая это, формулу для определения тока / можно jaimcaib и ташй форме: (1-41) В соответствии с (1.41) электрическая цепь рис. 1,1б,й может быть !аменена эквивалентной цепью рнс, 1.16, д, в которой Е = 1/ и f, сте-д%ст рассматривать как ЭДС и внутреннее сопротивление некоторого эквивалентного генератора. В результате возможности такой замены н возникло название изложенного метода Значения Е, = и г , можно определить как расчетным, так li экспериментальным путем. Для расчетного определения н Грэ необходимо знать параметры элементов активного двухполюсника А и схему их соединения. При определении сопротивления г-цэ необходимо удалить из схемы двухполюсника все источники, сохранив все резистивные элементы, в том числе и внутренние сопротивления источни-коз ЭДС. Внутренние сопротивления источников с указанными 1Ейпряжениями следует принять равными нулю. Пример 1.4. В электрической пени рис. 1.17, й С/ = 100 В, Е = 40 В, 1 = ;-4 = 30 Ом, Г2 = гэ= 20 Ом, = 15 Ом, 1 Ом. Пользуясь ме-ш.юм эквивалентного генераюра, оиредсли1ь юк / и напряжение Решение. При отключенном резистивном элементе г (рис. 1.17, б) по закону Ома и на основании второго закона Кирхгофа /, =----= 2 А. /, =-= 2 А, г, i- Гз Гг -I- Е, = 1/, = Е - /,Г1 + 12Г2 = 20 В. После мысленного удаления из схе-мы рис. 1.17, б источников получим схему, изображенную на рис. 1,17,в. Глядя на эту схему, можно сделать заключение о том, что между точками а а Ь последовательно соединены три участка: участок с параллельно соединенными резисторами г, и учаеюк, на киюром параллельно соединены резисторы Рис. 1.17. Симы электрических цепей к примеру 1.4 1 Р только резистор г.. В соответствии с этим - + г - 25 Ом По формуле (1.41) и закону Ома - = 0-5 А, и = 1г7,5 В. Рис, 1.18. Схема последователь- Рис 1.19. Схема электрической [ЮГО соединения источников цепн с эквивалентным гене- ратором лее высокое напряжение U на выходных выводах а и fc, для чего и используется данный способ соединения. Электрическая цепь рнс. 1.18 может быть заменена цепью с эквивалентным генератором, имеющим параметры и г (рис. 1,19). Согласно методу эквивалентного генератора ЭдС при холостом ходе (г = X, / = 0) должна быть равна напряжению холостого хода, Еэ Учитывая это, на основании второго закона Кирхгофа для цепи рис. 1.1 !i получим E,U = tE,. 1.15. СПОСОБЫ СОЕДИНЕНИЯ ИСТОЧНИКОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В тех случаях, когда поминальное напряжение или номинальный ток и мощность нсточника электрической энергии оказываются недостаточными для питания приемников, вместо одного использую! два или больше источников. Существуют даа основных способа соединения источников: последовательное и параллельное. Последовательное соединение (рис. 1.18) осуществляется обычно таким образом, ггобы ЭДС источников были направлены в одну сторону. Характерным для последовательного соединения является один и тот же ток / всех источников, на который каждый их них должен быть рассчитай. По второму закону Кирхгофа Соединяя источники последовательно, можно получить бо- Внутреннее сопротивление Го, эквивалентного генератора равно сопротивлению цепи рнс. 1.18 относительно се выходных выводов, т, е. При параллельном соединении источников (рис. 1.20) соединяются между собой положительные выводы всех источников, а также их отрицательные выводы. Характерным для параллельного соединения является одно и то же напряжение U на выводах всех источников. Для электрической цепн рис 1.20 можно написать следующие уравнения: Как видно, при параллельном соединении источников ток и мощность внешней цепи равны соответственно сумме токов и мощностей источников. Параллельное сосдниеинс источников применяется в первую очередь тогда, когда номинальные ток Рис. 1.20. Схема параллельного соединения источников н мощность одного источника недостаточны для питания приемников, включают обычно источники На параллельную работу .....члгилг с одинаковыми ЭДС, мощностями и внутренними сопротнв.те-пнями. Используя метод узлового папряжсни.ч, нетрудно показать, что в этом случае прн 01ключеннсп внешней цепи токи источников будут равны нушо, а при подключенной внешней иепи они будут одинаковыми Электрическую цепь рис. 1.20 можно заменить цепью с эквивалентным генератором рис. 1,19. Положив в электрической цепи рис, 1.20 / = О, что uyaci при г = гс и 1/г = О, по формуле (1.40) метода узкого напряжения получим Е=0 -= -, где go, = Y.8ok - внутренняя проводимость эквиянлентного генератора. Внутреннее сопрогинление г эквивалентного генератора проще всего определить через проводимость г , = \/g,. 1.16. нелинейные эпектрическиЕ цепи постоянного ТОКА I.I6.I. Не.11ш( 1иые элементы электрических цепей, их вольт-arvmcpme харак>еристикв и сопротнвлеиня. Нелинейным элементом электрической цепи счи1ается элемент, значения параметров которою зависят от значения тока данною элемента нли напряжения на его выводах. К нелинейным элементам электрических цепей относятся разнообразные электронные, полупроводниковые и ипнные приборы, устройства, содержащие намагничивающие обмогкн с ферромагнитными мaгиитoпpoвoдara (прн переменном токе), лямпы накаливания, электрическая дуга и др. Рис. 1.21, Примеры вольт амперных характеристик: й-лииейного элемента; i>-лампы накаливания; я - полупроволиикового диода; - [риызистора (при различных г стабилитрона ы), д- lepMopciHciopa. - Нелинейные элементы получают в настоящее время все более широкое распространение, так как oirn дают возможность решать многие те\нические задачи. Так. с помощью нелинейных jjcmchiub можно осуществить преобразование переменного тока в постоянный, усиление электрических сигналов, генеркроааш1е электрических сигналов различной формы, стабилизацию тока и напряжения, изменение формы анналов, вычислительные операции и т д. Нелинейные элементы нхироко используются в радио тех шпеских устройствах, в устройствах промыш- 1снной электроники, автоматики, измерительной и 1(ычииш1сльний lenHHKH. Важнейшей характеристикой нелинейных элементов является вольт-амперная характеристика (в. а. х.), представляющая собой зависимость между током нелинейного элемента н напряжением на его выводах: l{V) илн V[l). Зависимость между током 1 и напряжением U любого пассивного элемента электрической цепи подчиняется закону Ома. coijiacHu которому I = V/r. Поскольку у линейных элементов с изменением тока или напряжения сопротивление остается постоянным, нх в. а. X. не отличаются от прямой (рис. (.21,а). У нелинейных элементов в. а. х. весьма разнообразны и для чекоторых из них даны иа рис 1.21,6 - е. Там же приведены
|