Составляем систему алгебраических уравнений методом узловых напряжений, согласно первому закону Кирхгофа.
I1+J4-I2=0
I2-I3-I4=0
4. V1,V2 – узловые напряжения узлов 1 и 2 соответственно. Выражаем токи ветвей через узловые напряжения на основе 2 закона Кирхгофа для вспомогательных контуров, которые обязательно проходят через базисный узел, и закона Ома:
I1∙R1+V1 =E1, I2∙R2+V2-V1= -E2, I3∙(R3+R)-V2 =E3 (V=U).
После подстановки формул токов данная система уравнений переводится в систему узловых уравнений, записанную в канонической форме. Число уравнений должно быть равно числу неизвестных узловых напряжений.
Для 1 уравнения получим
. Затем можно поменять знаки и получить уравнение . Аналогично для 2 уравнения получим
. Эти уравнения приводят к стандартному каноническому виду:
где – это собственные проводимости соответственно узлов 1 и 2.
.
.
– взаимные проводимости между узлами 1 и 2.
IУ1, IУ2 – собственные или задающие узловые токи, соответственно, независимых узлов 1 и 2. В общем виде их можно представить в следующем виде:
,
,
где – алгебраическая сумма произведений ЭДС ветвей, примыкающих к узлу 1, на их проводимости, – алгебраическая сумма произведений ЭДС ветвей, примыкающих к узлу 2, на их проводимости; при этом со знаком "+" берутся те ЭДС, которые действуют в направлении узла, и со знаком "–" – в направлении от узла; – алгебраическая сумма токов источников тока, присоединенных к узлу 1, – алгебраическая сумма токов источников тока, присоединенных к узлу 2; при этом со знаком "+" берутся те токи, которые направлены к узлу, а со знаком "–" в направлении от узла. Для нашего случая токи IУ1, IУ2 имеют следующий вид:
.
.
Узловое напряжение – это напряжение между независимым и базисным узлами и направлено оно к базисному узлу. V1,V2 – узловые напряжения узлов 1 и 2 соответственно. Знак "+" перед узловым напряжением берётся, если это собственное узловое напряжение, в противном случае берётся знак "–".
Данную систему решаем методом Крамера. Составляем определитель второго порядка, в первую и вторую строки которого ставим значения проводимостей стоящих при напряжениях, соответственно в первом и во втором уравнениях нашей системы.
Затем составляем определитель , для этого в определителе в первом столбе значения проводимостей заменяем значениями токов, стоящих в правой части нашей системе.
После чего вычисляем напряжение по следующей формуле:
Аналогично находим напряжение
6. Находим токи ветвей через узловые напряжения:
Общая форма записи системы уравнений по МУН с узловыми напряжениями (потенциалами) VK, собственными проводимостями узлов GKK, взаимными проводимостями между узлами GKM и узловыми токами.
Переменные токи и напряжения
Основные понятия и параметры
Под переменным током или напряжением понимают ток или напряжение, меняющееся периодически по гармоническому закону косинуса или синуса.
i(t)=Im ·cos(w∙t+ji),
где Im – амплитуда тока;
ji - начальная фаза тока [рад](равна- π/2, так как для косинуса отсчет идет от положительного максимума и по оси с +),
w∙t+ji – мгновенная фаза в момент времени t.
ω = 2π∙f [рад/с] – угловая частота, f – циклическая частота [Гц]
Т - период колебания
Дата добавления: 2016-03-15; просмотров: 976;