Pagkalkula ng mga direktang kasalukuyang circuit
Pagkalkula ng mga simpleng DC circuit
Ang katumbas na pagbabagong-anyo sa isang de-koryenteng circuit ay nangangahulugan ng pagpapalit ng ilang elemento sa iba sa paraang hindi nagbabago ang mga prosesong electromagnetic dito at ang circuit ay pinasimple. Ang isa sa mga uri ng naturang mga pagbabago ay ang pagpapalit ng ilang mga mamimili na konektado sa serye o kahanay sa isang katumbas.
Maraming mga mamimili na konektado sa serye ay maaaring mapalitan ng isa at ang katumbas na pagtutol nito ay katumbas ng kabuuan ng mga pagtutol ng mga mamimili, kasama sa isang serye… Para sa n user maaari kang sumulat:
rе = r1 + r2 + … + rn,
kung saan ang r1, r2, …, rn ay ang mga resistensya ng bawat isa sa n mga mamimili.
Kapag ang n mga mamimili ay konektado sa parallel, ang katumbas na conductivity ge ay katumbas ng kabuuan ng mga conductivity ng mga indibidwal na elemento na konektado sa parallel:
ge = g1 + g2 + … + gn.
Dahil ang conductance ay ang kapalit ng paglaban, ang katumbas na paglaban ay maaaring matukoy ng expression:
1 / rе = 1 / r1 + 1 / r2 + … + 1 / rn,
kung saan ang r1, r2, …, rn ay ang mga resistensya ng bawat isa sa n mga mamimili na konektado sa parallel.
Sa partikular na kaso kung saan ang dalawang consumer r1 at r2 ay konektado sa parallel, ang katumbas na paglaban ng circuit ay:
rе = (r1 x r2) / (r1 + r2)
Mga pagbabago sa mga kumplikadong circuit kung saan walang maliwanag na anyo serial at parallel na koneksyon mga elemento (Figure 1), magsimula sa pamamagitan ng pagpapalit ng mga elementong kasama sa orihinal na delta circuit na may katumbas na mga elementong konektado sa bituin.
Figure 1. Pagbabago ng mga elemento ng circuit: a — konektado ng isang tatsulok, b — sa isang katumbas na bituin
Sa Figure 1, ang isang tatsulok ng mga elemento ay nabuo ng mga gumagamit r1, r2, r3. Sa Figure 1b, ang tatsulok na ito ay pinalitan ng katumbas na mga elementong konektado sa bituin na ra, rb, rc. Upang maiwasan ang pagbabago ng mga potensyal sa mga punto a, b ng circuit, ang mga resistensya ng mga katumbas na gumagamit ay tinutukoy ng mga expression:
Ang pagpapasimple ng orihinal na circuit ay maaari ding gawin sa pamamagitan ng pagpapalit ng mga elementong nakakonekta sa bituin ng isang circuit kung saan ang mga gumagamit konektado ng isang tatsulok.
Sa scheme na ipinapakita sa figure 2, a, posible na paghiwalayin ang isang bituin na nabuo ng mga mamimili r1, r3, r4. Ang mga elementong ito ay kasama sa pagitan ng mga punto c, b, d. Sa Figure 2b, sa pagitan ng mga puntong ito ay may katumbas na mga mamimili rbc, rcd, rbd na konektado ng isang tatsulok. Ang mga paglaban ng mga katumbas na mamimili ay tinutukoy ng mga expression:
Figure 2.Pagbabago ng mga elemento ng circuit: a — star-connected, b — sa isang katumbas na tatsulok
Ang karagdagang pagpapasimple ng mga scheme na ipinapakita sa Mga Figure 1, b at 2, b ay maaaring gawin sa pamamagitan ng pagpapalit ng mga seksyon na may serial at parallel na koneksyon ng mga elemento mula sa kanilang katumbas na mga mamimili.
Sa praktikal na pagpapatupad ng paraan ng pagkalkula ng isang simpleng circuit gamit ang mga pagbabagong-anyo, ang mga seksyon na may parallel at serye na koneksyon ng mga mamimili ay nakilala sa circuit, at pagkatapos ay ang katumbas na resistensya ng mga seksyong ito ay kinakalkula.
Kung walang mga ganoong seksyon na tahasan sa orihinal na circuit, kung gayon, ang paglalapat ng mga inilarawan sa itaas na mga transition mula sa tatsulok ng mga elemento sa bituin o mula sa bituin hanggang sa tatsulok, sila ay ipinahayag.
Pinapasimple ng mga operasyong ito ang circuit. Sa pamamagitan ng paglalapat ng mga ito ng ilang beses, nakarating sila sa isang form na may isang mapagkukunan at isang katumbas na mamimili ng enerhiya. Gayundin, aplikasyon Ang mga batas ni Ohm at Kirchhoff, pagkalkula ng mga alon at boltahe sa mga seksyon ng circuit.
Pagkalkula ng mga kumplikadong DC circuit
Sa panahon ng pagkalkula ng isang kumplikadong circuit, kinakailangan upang matukoy ang ilang mga de-koryenteng parameter (pangunahin ang mga alon at boltahe sa mga elemento) batay sa mga paunang halaga na tinukoy sa pahayag ng problema. Sa pagsasagawa, maraming mga pamamaraan ang ginagamit upang makalkula ang mga naturang scheme.
Upang matukoy ang mga alon ng sangay, maaari mong gamitin ang: isang paraan batay sa direktang aplikasyon Mga batas ni Kirchhoff, kasalukuyang pamamaraan ng ikot, paraan ng nodal stresses.
Upang suriin ang kawastuhan ng pagkalkula ng mga alon, kinakailangang gawin balanse ng kapasidad… Mula sa batas ng konserbasyon ng enerhiya sumusunod na ang algebraic na kabuuan ng mga kapangyarihan ng lahat ng power supply sa circuit ay katumbas ng arithmetic na kabuuan ng mga kapangyarihan ng lahat ng mga gumagamit.
Ang kapangyarihan ng pinagmumulan ng kuryente ay katumbas ng produkto ng emf nito sa dami ng kasalukuyang dumadaloy sa pinagmumulan na iyon. Kung ang direksyon ng emf at ang kasalukuyang sa pinagmulan ay nag-tutugma, kung gayon ang kapangyarihan ay positibo. Kung hindi, ito ay negatibo.
Ang kapangyarihan ng mamimili ay palaging positibo at katumbas ng produkto ng parisukat ng kasalukuyang sa mamimili sa pamamagitan ng halaga ng paglaban nito.
Sa matematika, ang balanse ng kapangyarihan ay maaaring isulat bilang mga sumusunod:
kung saan ang n ay ang bilang ng mga power supply sa circuit; m ay ang bilang ng mga gumagamit.
Kung ang balanse ng kapangyarihan ay pinananatili, ang kasalukuyang pagkalkula ay tama.
Sa proseso ng pagguhit ng balanse ng kuryente, maaari mong malaman sa kung anong mode gumagana ang power supply. Kung positibo ang kapangyarihan nito, nagbibigay ito ng kuryente sa isang panlabas na circuit (tulad ng baterya sa discharge mode). Sa negatibong halaga ng kapangyarihan ng pinagmulan, ang huli ay kumokonsumo ng enerhiya mula sa circuit (ang baterya sa charging mode).