2015-03-27
638
3.1. Линейные электрические цепи постоянного тока
3.2. Нелинейные электрические цепи постоянного тока
3.1. Линейные электрические цепи постоянного тока
Цель
- Исследование цепей при последовательном и параллельном соединении резисторов.
- Проверка эквивалентности замены двухполюсника, состоящего из последовательно соединенных источников ЭДС.
- Проверка эквивалентности замены двухполюсника, состоящего из параллельно соединенных источников тока.
- Проверка эквивалентности замены неидеального источника тока на неидеальный источник ЭДС.
- Подтверждение справедливости законов Ома и Кирхгофа.
Приборы и элементы
- Амперметры.
- Вольтметры.
- Мультиметр.
- Источники постоянной ЭДС.
- Источники постоянного тока.
- Резисторы.
Краткие теоретические сведения
Преобразование называют эквивалентным, если при одинаковых токах через схемы напряжения на их зажимах будут равны между собой.
Эквивалентное сопротивление двух последовательно соединенных резисторов
Rэ = R1 + R2.
Эквивалентное сопротивление двух параллельно соединенных резисторов
|
|
|
R э = R1 * R2 / (R1 + R2).
Эквивалентная ЭДС двух последовательно соединенных ее источников
Е э = 
Е1 
Е2.
Эквивалентный ток двух параллельно включенных его источников
J э = 
J1 J2.
В двух последних формулах знак плюс применяют при совпадении направлений включения источников сигналов с направлением произвольно выбранного условно положительного направления обхода цепи, а знак минус – при несовпадении.
Эквивалентная замена неидеального источника тока неидеальным источником ЭДС может быть осуществлена при следующих условиях:
E э = J * R Jи R Eэ = R J,
а для обратной замены используют формулы
J э = E / R E и R Jэ = R E.
где R J, R E – внутренние сопротивления источников соответствующих сигналов.
Первый закон Кирхгофа:
Σ 
I i = 0,
где I i – значения токов в ветвях узла.
Второй закон Кирхгофа:
Σ 
(I k * R k ) = Σ E k,
где I k * R k – значения падений напряжения на резисторах контура;
E k – значения ЭДС, входящих в контур.
