Метод эквивалентных преобразований

Два разных по своему составу и конфигурации участка электрической цепи являются экивалентными, если замена одного из них другим на работу цепи вне этих участков никакого влияния не оказывает, т.е.электрические потенциалы, направления и токи за пределами преобразуемых участков остаются неизменными.

С точки зрения электроэнергетики эквивалентность участков определяется неизменностью потребляемой ими мощности (энергии).

При расчетах электрических цепей используются три вида эквивалентных преобразований приемников (участков цепи):

- замена участка последовательным соединением нескольких приемников, участком с одним эквивалентным;

- замена участка цепи с параллельным соединением нескольких приемников одним эквивалентным;

- замена участка с соединением приемников по схеме «звезда» эквивалентным участком с соединением приемников по схеме «треугольник» и обратное преобразование.

Методом эквивалентных преобразований рассчитываются простейшие электрические цепи, содержащие только один источник питания. Эквивалентные преобразования относятся в этом случае, только к пассивным участкам электрической цепи. Такая цепь может представляться в виде пассивного двухполюсника (Рис. 39), который в своем составе может иметь узлы и ветви, и контуры с несколькими приемниками электрической энергии.

Рис. 39

Расчет такой цепи состоит из двух этапов.

Первый (условно от сложного к простому). На этом этапе состоящая из пассивных элементов (обобщенных приемников электрической энергии) цепь путем поэтапных эквивалентных преобразований приводится к простейшей с одним эквивалентным приемником Zэкв. (рис. 40)

Рис. 40

Такая цепь рассчитывается с помощью закона Ома:  

Второй. Здесь расчет производится в обратном порядке (условно - от простого к сложному) с определением в каждом шаге токов и напряжений на всех элементах исходной электрической цепи.

При эквивалентных преобразованиях используются хорошо известные действия и правила.