Понятие об установившимся и переходном режимах электрических цепей.

Режим электрической цепи – совокупность тока в ветвях и напряжения на элементах.

Режимы, неизменяемые во времени называются установившимися или стационарными - наоборот называются переходные или нестационарные.

§2.6. Основные законы анализа электрических цепей:

2.6.1.Закон Ома:

1) Классический закон Ома без ЭДС:

Направление I совпадает с направлением

      I =    

   =     

2) Закон Ома для участков цепи с ЭДС:

Направление I совпадает с направлением U_ав 

  I =

Правило знаков:

 , если ЭДС и ток совпадают по направлениям.

 , если ЭДС и ток не совпадают по направлениям.

3) Закон Ома для замкнутого контура:

I =     

2.6.2 Законы Кирхгофа.

1 закон Кирхгофа: алгебраическая сумма токов в узле равна 0

 = 0

Из рисунка ⇒ I₁+I₂+ I₃–I₄ = 0

Физическое значение: электрические заряды в узле не накапливаются и не расходуются.

Если применить 1 закон Кирхгофа к замкнутому контуру, то:

I₁+I₂+ I₃ =0

2 закон Кирхгофа: в любом контуре алгебраическая сумма ЭДС равна алгебраической сумме падения напряжений на элементах этого контура:

                                 =  .

При написании 2 закона Кирхгофа, кроме направления токов в ветвях, выбирается направление обхода контура.

Правило знаков:

+ Е_К , если направление Е_К совпадает с направлением обхода контура:

     (↑Е_К ↻ обход)

- Е_К , если направление Е_К противоположно направлению обхода контура: 

     (↓Е_К ↻ обход)

+ I_К , если ↑ I_К ↻ обход

-  I_К , если ↓ I_К ↻ обход

2-ая формулировка: алгебраическая сумма напряжений на ветвях любого замкнутого контура равна 0: 

                = 0.

Глава 3. Расчет резистивных цепей (цепей постоянного тока).

Постоянными называются токи, которые не изменяются во времени по величине и направлению. При этом возникают переменные электрические и магнитные поля. Следовательно, в индуктивности не возникает ЭДС самоиндукции:

    ;    

Индуктивность обладает нулевым сопротивлением для постоянного тока. Постоянный ток через емкость не проходит:

Сопротивление емкости для постоянного тока стремится к бесконечности ∞. Элементы цепи постоянного тока это резисторы или сопротивление, а цепи называются резистивными.

§3.1. Метод преобразования:

Метод используется, если схему можно преобразовать в одноконтурную или схему с двумя узлами.

3.1.1. Расчет токов и напряжений в параллельных и последовательных электрических цепях.

а) Последовательное соединение: последовательными элементами называются такие элементы, через которые проходит один и тот же ток.

Условия эквивалентности: неизменными остаются  

= ;  =  

Делитель напряжения:

б) Параллельное соединение:

Проводимости:     = ;   =  =     

Частный случай:    

Делитель тока:  

 ;

 ;

Преобразование сопротивлений соединенных звездой в соединение треугольником и обратное преобразование.

Условия эквивалентной замены:

неизменны

Для  ⅄→∆   ⇒  ;    ;

                            ;    ; 

                           ;    .     

Для ∆→⅄ ⇒    ; ;

                               .

∆→⅄:

⅄→∆:

Анализ резистивных цепей по уравнениям.