11. Метод суперпозиции.

Метод суперпозиции. Источник ЭДС Е₂ заменяется его внутренним сопротивлением (в рассматриваемой задаче приняты идеальные источники ЭДС, то есть их внутренние сопротивления равны 0)

Схема для определения частичного тока, создаваемого источника ЭДС Е₁:

2) Находится частичный ток I₃ c использованием правил определения эквивалентных сопротивлений при параллельном и последовательном соединении пассивных элементов и закона Ома.

а) эквивалентное сопротивление R₂₃ параллельно включенных сопротивлений R₁ и R₂

R₂₃ = R₂×R₃/ (R₂+R₃) = 5×15/ (5+15) = 3,75 Ом

Полное сопротивление цепи

R_ц = R₁+R₂₃ = 2 +3,75 = 5,75 Ом

б) Ток I_I в неразветвленной части цепи:

I_I=E₁/R_ц = 22/5,75 = 3,82А

в) напряжение на сопротивлении R₃

U₃ = U₂₃ =I₁× R₂₃ U₃ = 3,82×3,75 = 14,34 B

г) частичный ток I₃'

I₃' = U₃/R₃ = 14,34/15 = 0,956 A

3) Для определения частичного тока I₃'' расчет следует повторить, оставив в цепи только источник ЭДС Е₂.

а) эквивалентное сопротивление R₁₃ параллельно включенных сопротивлений R₁ и R₃

R₁₃ = R₁×R₃/ (R₁+R₃) = 2×15\ (2+15) = 1,76 Ом

Полное сопротивление цепи

R_ц = R₂+R₁₃ = 5 +1,76 = 6,76 Ом

б) Ток I₂ в неразветвленной части цепи:

I₂ = E₂/R_ц = 10/6,76 = 1,47A

в) напряжение на сопротивлении R₃

U₃ = U₁₃= I ₂×R₁₃

U₃ = 1,47×1,76 = 2,6B

г) частичный ток I₃''

I₃''= U₃/R₃ = 2,6/15 = 0,17A

4) Действительный ток I₃

I₃ = I₃' + I₃''

I₃ = 0,956 + 0,17 = 1,13A

Ответ: I₃ = 1,13А

12. Баланс мощностей.

Все расчеты в электрических цепях проверяют балансом мощностей.

Баланс основан на законе сохранения и превращения энергии: сколько энергии выработали источники, столько же ее нагрузки должны потребить. Вместо энергии в балансе можно использовать мощность. Выработанная мощность всеми источниками должна быть равна суммарной мощности, расходуемой в нагрузках.

Баланс мощностей можно сформулировать так: алгебраическая сумма мощностей источников, должна быть равна арифметической сумме мощностей нагрузок. Если направление ЭДС и направление тока ветви не совпадают, то составляющая мощности этого источника в балансе мощностей берется со знаком «минус».

13. Понятие о генераторах переменного тока.

Из рассмотрения простейшей модели индукционного генератора видно, что э. д. с, возникающая в катушке, вращающейся в магнитном поле, является переменной; поэтому переменным является и ток, получаемый от индукционного генератора, если не принять специальных мер для его выпрямления, т. е. для превращения его в постоянный, или прямой, ток, не меняющий своего направления.

Рис. 324. Схема устройства генератора: 1 — неподвижный якорь, 2 — вращающийся индуктор, 3 — контактные кольца, 4 — скользящие по ним щетки двигателей внутреннего сгорания для зажигания с помощью искры горючей смеси в цилиндрах двигателя.

14. Основные величины, характеризующие синусоидальные напряжения и токи. Начальная фаза. Сдвиг фаз.

ω = 2πf — круговая частота; T = (2π)/ω — период; φ — начальная фаза; J_m — амплитуда.

;

Начальная фаза φ — значение тока в t₀.

Сдвиг фаз — разность между начальными фазами двух переменных величин, изменяющихся во времени периодически с одинаковой частотой. Сдвиг фаз является величиной безразмерной и может измеряться в градусах, радианах или долях периода. В электротехнике сдвиг фаз между напряжением и током определяет коэффициент мощности в цепях переменного тока.