Презентация на тему: Закон Кирхгофа

ЛЕКЦИЯ 2 ЗАКОНЫ КИРХГОФА и РЕЖИМЫ РАБОТЫ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ 900igr.net

Законы Кирхгофа справедливы для линейных и нелинейных цепей при постоянных и переменных напряжениях и токах.

ПЕРВЫЙ ЗАКОН КИРХГОФА Для любого узла цепи алгебраическая сумма токов равна нулю. Причем со знаком “ + ”принимаются токи, выходящие из узла, входящие в узел токи принимаются со знаком «-». Можно и наоборот обозначать направления токов.

Математическая запись

Пример узел а:

Физически первый закон Кирхгофа – это закон непрерывности электрического тока

ВТОРОЙ ЗАКОН КИРХГОФА Для любого контура цепи алгебраическая сумма напряжений на пассивных элементах равна алгебраической сумме ЭДС и напряжений на источниках тока

Аналитическое выражение второго закона Кирхгофа

Например:

Физически второй закон Кирхгофа характеризует равновесие напряжений в любом контуре цепи

Режимы работы источника энергии I

Номинальный режим работы источника энергии Номинальный режим – это режим работы источника энергии, рекомендуемый заводом изготовителем Гарантируется высокая надежность и долговечность работы, высокий коэффициент полезного действия RH > RB , η = РН / РИ РН – мощность в нагрузке, РИ - мощность источника энергии

Режим холостого хода источника энергии (ХХ) I = 0 UXX = E PH = 0

Режим короткого замыкания источника энергии RH = 0 UH= 0 PH = 0

Согласованный режим работы источника энергии Согласованный режим – это режим, когда в нагрузке выделяется максимальная мощность. При этом к.п.д. меньше, чем при номинальном режиме. РН= f(RH / RB)- мощность, передаваемая в нагрузку РИ = f(RH / RB) – мощность, развиваемая источником

Расчет мощности, развиваемой источником энергии РИ = I2(RB + RH) = E2 / (RB + RH) XX: PИ = 0. КЗ : I = IКЗ = Е / RB max, PИ = Е2/ RB При RB = RH : PИ = Е2/2RB

Расчет мощности, передаваемой в нагрузку РН = I2RH = E2RH / (RH+RB)2 XX: I = 0, PH = 0 КЗ: RH= 0, I = E/ RB , PH = 0 Определим максимум функции Решение RH = RB , PH= E2/4RB

Расчет к.п.д. источника энергии при различных значениях RH В общем виде: η = РН/РИ = RH E2(RB+ RH)/ E2(RB+ RH)2 = = RH /(RH+ RB) = 1/(1+RB/ RH) При КЗ η = 0 В согласованном режиме (RB= RH) η = 0.5 или 50% В номинальном режиме η > 0.5 при RB< RH

Графическое отображение

Примечание В общем случае I = E / (RH +RB) При RB >> RH I ~ Е / RB , т.е. ток не зависит от величины нагрузки – это источник тока. При RB