Для заданной цепи (схемы) необходимо выполнить следующее:
1. Определить токи во всех ветвях методом непосредственного использования законов Кирхгофа.
2. Определить токи в ветвях методом контурных токов.
3. Определить токи в ветвях методом наложения.
4. Составить баланс мощностей для исходной схемы.
5. Построить потенциальную диаграмму для контура включающего наибольшее количество эдс.
№ Варианта №
схемы К №
парам Е1
в Е2
в Е3
в R1
Ом R2
Ом R3
Ом R4
Ом R5
Ом
4 4 2 6 120 120 0 6 5 6 5 3
Решение
1. Определить токи во всех ветвях методом непосредственного использования законов Кирхгофа.
1. Начертим схему цепи, укажем на ней направления токов в ветвях, пронумеруем узлы и укажем направление обхода контуров.
Рис.1. Схема цепи.
Определяем количество узлов y в схеме и обозначаем их буквами (у = 3), число ветвей в схеме пять (в = 5). Произвольно направляем и обозначаем ток в каждой ветви.
По первому закону Кирхгофа составляем уравнение
схеме пять (в = 5). Произвольно направляем и обозначаем ток в каждой ветви.
По первому закону Кирхгофа составляем уравнение
nI = y-1 = 3-1 = 2
Число уравнений, которое необходимо составить по второму закону Кирхгофа,
nII = в-nI = 5-2 = 3
По законам Кирхгофа составляем систему уравнений
В систему уравнений подставляем численные значения и приводим к виду, удобному для решения на ЭВМ .
Выпишем матрицу коэффициентов и свободных членов системы для решения на ЭВМ.
получим следующие результаты:
I1=15,3164A I2=18,9873A I3=4,6835 A I4=10,6329 A I5=-8,3544 A
Отрицательное значение свидетельствует о том, что действительное (положительное) направление токa I5 противоположное выбранному на рис.1
2
. Расчет цепи методом контурных токов
Рис.2. Расчетная схема для МКТ
Направление контурных токов выбираем по часовой стрелке.
Определяем собственные и общие сопротивления контуров.
Для выбранных контуров составим три уравнения по второму закону Кирхгофа, при этом учитывая, протекающие в совместных ветвях, контурные токи других контуров.
Подставим числовые значения в систему уравнений:
Находим контурные токи, используя при этом on-lain калькулятор.
В независимых ветвях цепи протекают контурные токи.
Для определения токов в совместных ветвях используем следующие правила, а именно: если направления истинных контурных токов совпадают, то ток в ветви равен их сумме, соответственно и направление