, який здатний запасати енергію джерел в електричному полі без перетворення її в інший вид енергії. Найпростішим реальним елементом, що володіє ємністю, є конденсатор.
Гілка складається з одного або декількох послідовно з'єднаних ідеалізованих елементів, кожен з яких має два висновки (початок і кінець), причому до кінця кожного попереднього елемента приєднується початок наступного. Розрізняють пасивну (без джерел енергії) і активну (містить джерело) гілка. Вузол - місце з'єднання трьох і більше гілок. Контур - замкнутий шлях, що проходить по декількох гілках так, що жодна гілка і жоден вузол не зустрічається більше одного разу.
Розрахунок складної електричного кола постійного струму
При розрахунку складних електричних ланцюгів постійного струму користуються законами Кірхгофа. Розглянемо електричну схему, наведену на малюнку 1.
Як видно з малюнка 1, дана схема містить вузла і гілок. Для кожної гілки довільно вибираємо напрямки струмів, а для кожного контуру - напрямку обходу, як це показано на малюнку 2.
I закон Кірхгофа. Алгебраїчна сума струмів Ik, сходяться у вузлі електричного кола, дорівнює нулю:
де n - число гілок, які сходяться у вузлі.
При цьому струми, спрямовані до вузла, вважаються негативними, а струми спрямовані від вузла, - позитивними. За другим законом Кірхгофа в усякому замкнутому електричному контурі алгебраїчна сума ЕРС Ek дорівнює алгебраїчній сумі напруг Uk на опорах, що входять в цей контур:
де m - число гілок, які утворюють контур.
При цьому напруги, напрямки яких збігаються з напрямом обходу контуру, вважаються позитивними, а напруги, напрямки яких протилежно напрямку обходу контуру, - негативними.
При розрахунку складного ланцюга, грунтуючись на законах Кірхгофа, дотримуються наступних правил:
. Вибирають позитивні напрямки струмів у гілках;
. Складають (nу - 1) незалежних рівнянь за першим законом Кірхгофа;
. Вибирають напрямку обходу незалежних контурів;
. Складають nв-(nу - 1) незалежних рівнянь за другим законом Кірхгофа;
. Вирішують спільно отриману систему рівнянь.
Складемо рівняння по першому і другому законам Кирхгофа:
A)
B)
C)
I)
II)
III)
Якщо складна ланцюг містить 1 джерело енергії, прагнуть використовувати метод еквівалентних перетворень. Якщо ж декілька джерел енергії, то використовують методи, що дозволяють скоротити число розрахункових рівнянь.
Метод контурних струмів
. Введемо контурні струми I11, I22, I33.
. Висловимо старі струми через контурні струми:
; ; ; ; ;
електромагнітний змінний струм синусоїдальний
3. Для контурних струмів складається повна система рівнянь Кірхгофа. Спочатку для вузла A:
0=0
Для інших вузлів також отримаємо вираз 0=0.
Тепер в рівняннях Кірхгофа для контуру підставимо значення старих струмів через нові:
I)
II)
I...
