Расчет сложных электрических цепей постоянного тока

1.

2.

Тема:
«Расчет сложных
электрических цепей
постоянного тока»

3.

Тема: «Сложные электрические цепи
постоянного тока»
План урока:
1. Строение сложной электрической цепи.
2. Законы Кирхгофа, область их применения.
3. Алгоритм расчета сложной электрической
цепи постоянного тока.

4.

Из каких элементов состоит простейшая
электрическая цепь постоянного тока?

5. Густав Роберт Кирхгоф /1824г.-1887г./ Немецкий физик, внес огромный вклад в развитие математической физики и электричества.

6.

По каким признакам
классифицируются электрические
цепи?

7.

• По виду тока цепи подразделяются на
цепи постоянного и переменного тока.

8.

• По характеру параметров элементов
цепи разделяются на линейные и
нелинейные.

9.

•По наличию или отсутствию в цепи
источника электрической энергии цепи
делятся на активные (А) и пассивные (П).

10.

•По степени сложности – цепи бывают
простые (неразветвлённые) и сложные
(разветвлённые).

11. Электрическая цепь

R1
R2
I2
I4
Е1
R4
Е2
R5
I5
I1
R3
I3
Е3

12. Зададим направление токов во всех ветвях цепи

В
А
С
R1
R2
I2
I4
Е1
R4
Е2
R5
I5
I1
R3
M
I3
Е3
D

13. Сложная электрическая цепь

А
В
R1
Итого
m=5 ветвей,
из них 3ветвей
активные
С
R2
I2
I4
Е1
R4
Е2
R5
Итого
n=3 узловых точек
I5
I1
M
R3
I3
Е3
D

14.

15. Дайте формулировку I закону Кирхгофа

Алгебраическая сумма токов в узле
электрической цепи равна нулю.
n
I
i 1
i
0
При этом направленный к узлу ток принято считать
положительным, а направленный от узла — отрицательным.
Количество уравнений по первому закону
Кирхгофа определяется по формуле (n-1)

16.

Количество уравнений по первому
закону Кирхгофа (n-1) =3-1=2
Для узла M: I3+I4-I1=0
Для узла B: I1+I2-I4-I5=0

17. Вывод:

1.Рассматривая строение сложной
электрической цепи:
а) задали произвольно направление
токов во всех ветвях цепи и их
обозначили;
б) определили общее количество ветвей;
в) определили количество ветвей с
источниками тока;
г) определили количество узлов.

18.

19. Сложная электрическая цепь

А
Итого
3 контура:
MABM,
DCBD,
MABDM
В
R1
С
R2
I2
I
Е1
I4
III
R4
Е2
R5
II
I5
I1
M
I3
R3
Е3
D

20. II закон Кирхгофа

В замкнутом контуре электрической цепи
алгебраическая сумма ЭДС равна
алгебраической сумме падения
напряжения .
n
n
U E
i 1
i
i 1
i
Количество уравнений по второму закону Кирхгофа
определяется по формуле
m-(n-1)

21. Сложная электрическая цепь

В R
А
С
R
1
2
I2
Итого:
составляем 3
контурных Е
1
уравнения
I4
I
R4
III
II
I5
I1
M
Е2
R5
I3
R3
Е3
D
При составлении уравнений ЭДС и токи, совпадающие с
выбранным направлением обхода контура будем брать со
знаком (+), а несовпадающие – со знаком (–).

22.

Количество уравнений по второму
закону Кирхгофа определяется по
формуле m-(n-1) =5-(3-1)=3
Для I контура: E1= I1R1+I4R4
Для II контура: E2+Е1=I2R2+I5R5+I1R1
Для III контура: E3= I3R3- I4R4+ I5R5

23.

Вывод:
1.Рассмотрели строение сложной цепи постоянного тока.
а) Обозначили номера токов, выбрав их направления
произвольно.
б) Определили общее количество ветвей.
в) Определили количество ветвей с источниками тока.
г) Определили количество узлов и обозначили их
произвольно.
2. Определили количество уравнений по первому закону
Кирхгофа (n-1)= 3-1=2.
3. Составили уравнения по первому закону для любых узлов.
4. Определили количество уравнений по второму закону
Кирхгофа m-(n-1)=5-(3-1)=3.
5. Выбрали контуры и направления их обхода.
6. Составили уравнения по второму закону для выбранных
контуров.

24. Алгоритм расчета:

1.Рассмотрение строения сложной цепи постоянного тока:
а) обозначение номера токов, выбрав их направления
произвольно;
б) определение общего количества ветвей;
в) определение количества ветвей с источниками тока;
г) определение количества узлов и произвольное их
обозначение.
2. Определение количества уравнений по первому закону
Кирхгофа (n-1)= 3-1=2.
3. Составление уравнения по первому закону для любых узлов.
4. Определили количество уравнений по второму закону Кирхгофа
m-(n-1)=5-(3-1)=3.
5. Выбор контуры и направления их обхода.
6. Составление уравнения по второму закону для выбранных
контуров.
7. Объединение уравнение в систему и их решение.