Як розрахувати лінійну ланцюг постійного струму

Як розрахувати лінійну ланцюг постійного струму

Щоб знайти всі струми і напруги в такому колі дочтаточно закону Ома (U = I / R) і 1 і 2 закону Кірхгофа (сума всіх струмів у вузлі = 0, сума всіх напруг в контурі = сумі напруг усіх джерел в цьому контурі). Найпростіше використовувати наступний алгоритм.

Інструкція

Рівень складності: Нескладно

Що вам знадобиться:

  • Задана лінійна ланцюг
  • Листочок з ручкою
  • Мозок

1 крок

Для початку потрібно проставити всі струми на схемі. Напрямок струмів можна вибирати будь-яке, якщо ви не вгадаєте в розрахунках ток вийде негативним - це ні на що не впливає. А також пронумерувати вузли (місця з'єднання проводів - на схемі жирні крапки). Якщо 2 вузли з'єднані проводом без будь-яких елементів, то вважайте їх одним вузлом і нумеруйте будь-який з них.

2 крок

Як розрахувати лінійну ланцюг постійного струму



Далі будуємо граф. Малюємо все пронумеровані вузли (найпростіше розставлені їх або у вигляді правильного n-кутника, або також, як вони розташовані в схемі). Далі з'єднуємо ці вузли лініями, де кожна лінія відповідає проводу (з елементами або без них), що з'єднує вузли в схемі.

3 крок

Як розрахувати лінійну ланцюг постійного струму

Слідом вибираємо дерево. Для цього виділяємо кілька ліній так, щоб по них можна було потрапити в будь-яку вершину, але кількість ліній повинен бути мінімальний. Після цього малюємо контури схеми (стрілки всередині графа). Такі контури повинні містити будь-яку кількість ліній дерева і одну лінію не увійшла до нього. Напрямок обходу контура також не вплине на результат.

4 крок

Як розрахувати лінійну ланцюг постійного струму

Далі складаємо систему по побудованим контурам будуємо рівняння напруг. Проходимо по кожному контуру і записуємо в ліву частину рівняння струм * опір (якщо вибраний вами напрямок струму збігається з напрям обходу - твір плюсуется, якщо не збігається - твір віднімається), а в праву частину записуємо всі джерела напруги (або Е) за тим же принципом, що і твори струмів і опорів. Систему доповнюємо рівняннями по 1 закону Кірхгофа для будь-яких вузлів. Загальна кількість рівнянь має дорівнювати кількості невідомих струмів.

5 крок

Як розрахувати лінійну ланцюг постійного струму

Вирішуємо це рівняння і отримуємо всі струми.

6 крок

Як розрахувати лінійну ланцюг постійного струму

Далі бажано (а часто і по-завданням) потрібно перевірити баланс потужності. Для цього складаємо рівняння, де в лівій частині записуємо суму творів всіх опорів на квадрат струму, що протікає через них, а в праву суму творів всіх напруг джерел струми, що протікають через них. Окремо вирішуємо обидві частини рівняння. Якщо вони приблизно рівні, то ви все расчеталі вірно.

Поради та попередження:

  • Знайти рішення системи простіше в спеціальній програмі (Excel, MathCad та ін.)
  • Також можна скласти вашу схему в програмі MicroCap або подібної їй, і вона вам сама расчетает і струми, і потужність.






» » Як розрахувати лінійну ланцюг постійного струму