Завдання 1. Закони Кірхгофа. Загальні властивості лінійних ланцюгів. Розрахунок ланцюгів з послідовним, паралельним і змішаним сполуками резистивних елементів. Метод пропорційних величин
Зако ? ни Кірхго ? < span align = "justify"> фа (або правила Кірхгофа) - співвідношення, які виконуються між струмами і напругами на ділянках будь електричного кола. Правила Кірхгофа дозволяють розраховувати будь-які електричні кола постійного і квазістаціонарного струму. Мають особливе значення в електротехніці через свою універсальність, так як придатні для вирішення будь-яких електротехнічних завдань. Застосування правил Кірхгофа до ланцюга дозволяє отримати систему лінійних рівнянь щодо струмів, і відповідно, знайти значення струмів на всіх гілках ланцюга.
Для формулювання законів Кірхгофа, в електричному ланцюзі виділяються вузли - точки з'єднання трьох і більше провідників і контури - замкнуті шляху з провідників. При цьому кожен провідник може входити в кілька контурів. p align="justify"> У цьому випадку закони формулюються наступним чином.
Перший закон (ЗТК, Закон струмів Кірхгофа) говорить, що алгебраїчна сума струмів в будь-якому вузлі будь ланцюга дорівнює нулю (значення випливають струмів беруться з протилежним знаком):
В
Іншими словами, скільки струму втікає у вузол, стільки з нього і витікає. Даний закон випливає з закону збереження заряду. Якщо ланцюг містить p вузлів, то вона описується p? 1 рівняннями струмів. Цей закон може застосовуватися і для інших фізичних явищ (наприклад, водяні труби), де є закон збереження величини і потік цієї величини. p align="justify"> Другий закон (ЗНК, Закон напруг Кірхгофа) говорить, що алгебраїчна сума падінь напруг по будь-якому замкнутому контуру ланцюга дорівнює сумі алгебри ЕРС, що діють уздовж цього ж контура. Якщо в контурі немає ЕРС, то сумарне падіння напруг дорівнює нулю:
для постійних напруг
;
для змінних напруг
В
Іншими словами, при обході ланцюга по контуру, потенціал, змінюючись, повертається до початкового значення. Якщо ланцюг містить m гілок, з яких містять джерела струму гілки в кількості mi, то вона описується m - mi - (p-1) рівняннями напруг. Окремим випадком другого правила для ланцюга, що складається з одного контуру, є закон Ома для цього ланцюга. p align="justify"> Закони Кірхгофа справедливі для лінійних і нелінійних ланцюгів при будь-якому характері зміни в часі струмів і напруг.
В
На цьому малюнку для кожного провідника позначений протікає по ньому струм (буквою В«IВ») та напруга між сполучаються їм вузлами (буквою В«UВ»)
Нап...
