Физика атомного реактора Сопротивление материалов Математика решение задач Информатика Атомная энергетика безопасность Электротехника и электроника

Курс электрических цепей Законы Ома и Кирхгофа Энергетический баланс Применение векторных диаграмм при расчете Активная, реактивная и полная мощности Электрические фильтры


Закон Ома для участка цепи, не содержащего источника ЭДС

Закон (правило) Ома для участка цепи, не содержащего источник ЭДС, устанавливает связь между током и напряжением на этом участке. Применительно к рис. 3.14

,

или

.  (3.17)

3.2.4. Закон Ома для участка цепи, содержащего источник ЭДС

  Закон (правило) Ома для участка цепи, содержащего источник ЭДС, позволяет найти ток этого участка по известной разности потенциалов   на концах участка цепи и имеющейся на этом участке ЭДС Е. Так, по уравнению (3.16) для схемы рис. 3.14а

;

по уравнению (3.16а) для схемы рис. 3.15б

.

  В общем случае

 (3.17а)

Уравнение (3.17а) математически выражает закон Ома для участка цепи, содержащего источник ЭДС; знак плюс перед Е соответствует рис. 3.15а, знак минус рис. 3.15б. В частном случае при Е = О уравнение (3.17а) переходит в уравнение (3.17). 

Законы Кирхгофа

Все электрические цепи подчиняются первому и второму законам (правилам) Кирхгофа.

Первый закон Кирхгофа можно сформулировать двояко:

алгебраическая сумма токов, подтекающих к любому узлу схемы,
равна нулю;

сумма подтекающих к любому узлу токов равна сумме утекаю­щих от узла токов.

Применительно к рис. Рис. 3.17, если подтекающие к узлу токи считать положительными, а утекающие отрицательными, то согласно пер­вой формулировке

  

согласно второй

.  (3.18)


Физически первый закон Кирхгофа означает, что движение зарядов в цепи происходит так, что ни в одном из узлов они не скапливаются.

  Pиc. 3.16 Рис. 3.17 Рис. 3.18 Рис. 3.19

Если мысленно рассечь любую схему произвольной плоскостью и все находя­щееся по одну сторону от нее рассматривать как некоторый большой «узел», те алгебраическая сумма токов, входящих в этот «узел», будет равна нулю.

Второй закон Кирхгофа также можно сформулиро­вать двояко:

  1) алгебраическая сумма падений напряжения в любом замкнутом
контуре равна алгебраической сумме ЭДС вдоль того же контура:

 . (3.19)

(в каждую из сумм соответствующие слагаемые входят со знаком плюс, если они совпадают с направлением обхода контура, и со знаком минус, если они не совпадают с ним);

 2) алгебраическая сумма напряжений  (не падений напряжения)
вдоль любого замкнутого контура равна нулю:

  (3.19а)

Для периферийного контура схемы рис. 4.18

Законы Кирхгофа справедливы для линейных и нелинейных цепей при любом характере изменения во времени токов и напряжений.

Сделаем два замечания: 1) запись уравнения по второму закону Кирхгофа в фор­ме (3.19) может быть получена, если обойти какойлибо контур некоторой схемы я записать выражение для потенциала произвольной точки этого контура через по­тенциал этой же точки (взяв ее за исходную при обходе) и падения напряжения и ЭДС; 2) при записи уравнений по второму закону Кирхгофа в форме (3.19а) напряжения  участков цепи включают в себя 'и падения напряжения участков, и имеющиеся на этих участках ЭДС.

Резонанс токов Резонансный режим, возникающий при параллельном соединении R, L, C, называется резонансом токов. В отличие от рассмотренного ранее режима резонанса напряжений, данный режим не столь однозначен.
Основные методы и понятия электрических цепей