Файл: Теория линейных электрических цепей учеб. пособие.pdf

Электрические цепи монтируются на изоляционных панелях, установленных на металлических шасси. Для обеспечения более устойчивой работы электрической цепи и защиты ее от различных паразитных электромагнитных воздействий одна из точек электри­ ческой цепи соединяется про­ водом с шасси и играет роль базисной (или опорной) точки.

Шасси обычно электрически связано с землей, поэтому по­ тенциал опорной точки оказы­ вается равным нулю по отно­ шению к земле.

щий падение напряжения во внутреннем сопротивлении первого ге­ нератора. При построении диаграммы должны быть известны все сопротивления, э. д. с. и токи по величине и направлению.

37

контура равна нулю. Это следует из того, что начальная и ко­ нечная точки диаграммы лежат на одной горизонтальной прямой.

2. Цепь, состоящая из одного контура. Для цепи, состоящей только из одного контура, второе уравнение Кирхгофа (см. формулу 1.13) можно упростить, вынеся / за знак суммы:

/ £ г = S Е,

откуда

Е г •

Если в контуре действует один источник напряжения с э. д. с. Е и внутренним сопротивлением rt и контур содержит в качестве нагрузки резистор с сопротивлением г, последняя формула прини­ мает вид

Это равенство иногда называют законом Ома для замкнутого контура.

Обозначив потенциал узла а одной из ветвей (рис. 2.3) некоторой электрической цепи через фа , а потенциал узла Ь — через фй , можно написать

фа — Фь = /г — Е.

За положительное направление напряжения здесь принято

где g — проводимость ветви, величина, обратная ее сопротивлению.

предположить, что двухполюсник — резистор с падением напряже­

Действительно, написав второе уравнение Кирхгофа для контура электрической цепи, любое слагаемое левой части равенства )кГъ

можно перенести в его правую часть и рассматривать эту величину

38

Замена пассивного двухполюсника источником напряжения возможна при исследовании цепей с неизменными значениями эле­ ментов цепи и генераторов. При изменении этих значений, т. е. при

лельное и смешанное соединение резисторов. Простыми электрическими цепями будем называть

такие, в которых элементы цепей соединены между собой после­ довательно, параллельно или смешанно, т. е. и последовательно и па­ раллельно. Последовательным соединением двухполюсников назы­ вают такое соединение, при котором ток через эти двухполюсники один и тот же. На рис. 2.4 резисторы г1 и г2 соединены последова­ тельно. Также последовательно соединены резисторы гъ и г4 . Парал­ лельно соединенными называются пассивные двухполюсники, подклю­ ченные к одной паре узлов. Напряжение на двухполюсниках, соеди­ ненных параллельно, одно и то же. На рис. 2.4 резисторы гв и г7 соединены параллельно. Параллельно соединены ветви г3 и г4 5 в 7 ,

39

В случае двух параллельно соединенных резисторов можно

состоящая только из последовательно и параллельно соединенных двухполюсников, изображена на рис. 2.4. Подобные цепи мы условно относим к разряду простых цепей.

§ 2.2. Генератор напряжения и генератор тока

Любой реальный источник питания электрической цепи может рассматриваться в качестве генератора напряжения или тока неза­ висимо от цепи, в которую он включен. Если заданы э. д. с. и внут­ реннее сопротивление генератора, его называют генератором напря­ жения. Если же параметры генератора известны в виде задающего

ника с сопротивлением г. Внутреннее сопротивление г* для ясности на рисунке вынесено за пределы генератора. При таком изображении генератора под его напряжением следует понимать напряжение между зажимами а — Ь. Ток в данной цепи может быть определен по формуле (2.1). Направление тока в цепи указано на рисунке стрел­ кой на изображении соединительных проводов.

Равенство (2.1) можно записать в виде

E=Irt + Ir,

где Ігі — падение напряжения внутри генератора, a Іг = U — напряжение между зажимами приемника или, что то же, напряже­ ние между зажимами генератора. Таким образом, сумма напряжения на приемнике и падения напряжения внутри генератора равна э. д. с. генератора, и любое увеличение одного из слагаемых свя­ зано с соответствующим уменьшением другого. Если увеличивать сопротивление г приемника, ток в цепи будет уменьшаться, а сле-

40