Метод двух узлов и метод эквивалентного генератора. План

Метод двух узлов и метод эквивалентного генератора.
План:
1. Понятие о двухполюсниках.
2.Метод эквивалентного генератора (XX и К3)
3.Передача энергии от активного двухполюсника нагрузки.
4.Передача энергии по линиям передачи.

1.Понятие о двухполюсниках.
В любой электрической схеме, всегда можно мысленно выделит какую - то одну ветвь, а всю остальную часть можно независимо от ее структуры и сложности условно преобразить некоторым прямоугольником.
А по отношению к выделенной ветви вся схема, обозначенная
прямоугольником представляет собой т.н. двухполюсник.
Таким образом, двухполюсник - это обобщенное название схемы, которая двумя выходными зажимами присоединена к выделенной ветви.
Если в двухполюсниках есть источник ЭДС или тока то его называют активным, если нет источник энергии то пассивным. (А,П).
2. Метод эквивалентного генератора (МЭГ).
На практике часто приходится изучать режим работы только одной из ветвей сложной электрической схемы. При этом не следует, производит громоздкий расчет всей схемы, а целесообразно воспользоваться методом эквивалентного генератора.
Согласно методу Э.Г. воздействие всех источников сложной электрической цепи на исследуемую ветвь можно заменить воздействием последовательно включенного с ветвью эквивалентного источника (генератора) ЭДС Е_экв, равную напряжению холостого хода U_kkна зажимах разомкнутой исследуемой ветви и внутреннего сопротивления R_экв. равное входному сопротивлению схемы со стороны зажимов исследуемой ветви.
Расчет по методу ЭГ производится в следующем порядке:
1.Произвольно выбирается направление тока в исследуемой ветви
2. Для осуществления режим холостого хода отключают исследуемую ветвь.
3.Определяется напряжение холостого хода U_kk на зажимах разомкнутой
ветви.
4. Необходимо определить входное (эквивалентные) сопротивление схемы со
стороны зажимов разомкнутой веши.
5.Ток в исследуемой ветви находят по выражению:
Здесь R- сопротивление ветви, в которой исследуется ток
R_Э - входное сопротивление схемы со стороны зажинов выделенной ветви.
U_kk - напряжение холостого хода на зажимах разомкнутой выделенной ветви.
Е – ЭДС, находящиеся в исследуемой ветви. Если ветвь на содержит ЭДС, то она применяется равной нулю.
Знаки (+) и (-) выбираются в соответствии с знаком Ома для ветви с источником. При этом если ЭДС совпадает по направлению с током то берется знак (+), в противном случае знак (-).
Рассмотрим применение МЭГ на примере схемы.
1. Определим напряжение холостого хода U_ab = U_xx.



Для этого произвольно выберем положительное направление токов. Удаляем из схемы резистор R_B и по методу контурных токов составляем систему уравнений;

С учетом данных

Дано:

Напряжение на разомкнутой верви:

2. Определение эквивалентного входящего сопротивления R_BBX
У простим схему

Далее соединение треугольников R₁¹ , R¹_3, R¹₅ преобразуем в звезду

3. По полученным даннымU_xxи R_ЭЭК определим ток I:

P.S. Метод эквивалентного генератора находит применение при расчете наименьших цепей постоянного тока с одним наименьшим элементом. Например, широко распространены мостовые схемы измерения неэлектрических величин электрическими методами в которых с помощью нелинейного элемента (преобразователя) включенного в однудиагональ мостовой схемы происходит неэлектрического воздействия в электрическийсигнал (ток или напряжение) который фиксируется измерительным прибором.

4. Передача энергии по линиям передачи.
Схема передачи электрической энергии изображена на рис.
Где U - напряжение генератора в начале линии.
Rз - нагрузка.
R– сопротивление проводников линии, при больших мощностях (10 МВт)