Praeguse tsükli meetod

Vooluahela meetodit kasutatakse konstantse vooluga takistuslike lineaarahelate ja harmooniliste vooludega lineaarahelate komplekssete ekvivalentahelate arvutamiseks. Sel juhul võetakse arvutusse silmusvoolud - need on fiktiivsed voolud, mis on suletud sõltumatutes suletud ahelates, mis erinevad üksteisest vähemalt ühe uue haru olemasolu poolest.

Vooluahela arvutamise meetod vooluahela meetodil

Silmusvoolu meetodi puhul arvestatakse igas sõltumatus ahelas voolavat arvutatud (ahela) voolud tundmatute suurustena. Seega on tundmatute voolude ja võrrandite arv süsteemis võrdne ahela sõltumatute ahelate arvuga.

Haruvoolude arvutamine vooluahela meetodil toimub järgmises järjekorras:

1 Joonistame vooluringi skemaatilise diagrammi ja märgistame kõik elemendid.

2 Määratlege kõik sõltumatud kontuurid.

3 Seadistame meelevaldselt ahela voolude voolu suuna igas sõltumatus ahelas (päripäeva või vastupäeva). Tähistagem neid voolusid.Silmusvoolude nummerdamiseks võite kasutada araabia kahekohalisi numbreid (I11, I22, I33 jne) või rooma numbreid.

4 Alates Kirchhoffi teine ​​seadus, silmusvoolude osas sõnastame võrrandid kõigi sõltumatute ahelate jaoks. Võrrandi kirjutamisel pidage meeles, et selle ahela ümbersõidu suund, mille jaoks võrrand on tehtud, langeb kokku selle ahela silmusvoolu suunaga. Arvestada tuleb ka asjaoluga, et kahte ahelasse kuuluvates kõrvuti asuvates harudes voolab kaks kontuurivoolu. Tarbijate pingelang sellistes harudes tuleb võtta igast voolust eraldi.

5 Lahendame saadud süsteemi silmusvoolude järgi iga meetodiga ja määrame need.

6 Määrame meelevaldselt kõigi harude tegelike voolude suuna ja märgistame need. Tegelikud voolud tuleks märgistada nii, et neid ei ataks segi vooluahela vooludega. Reaalvoolude nummerdamiseks võib kasutada üksikuid araabia numbreid (I1, I2, I3 jne).

7 Me läheme silmusvooludelt reaalvooludele, eeldades, et reaalne haruvool on võrdne piki seda haru voolavate kontuurivoolude algebralise summaga.

Algebralisel liitmisel võetakse märki muutmata silmusvool, mille suund langeb kokku tegeliku haruvoolu eeldatava suunaga. Vastasel juhul korrutatakse ahela vool miinus ühega.

Näide keeruka vooluringi arvutamisest silmusvoolude meetodil

Joonisel 1 näidatud ahelas arvutage kõik voolud vooluahela meetodil. Vooluahela parameetrid: E1 = 24 V, E2 = 12 V, r1 = r2 = 4 oomi, r3 = 1 oomi, r4 = 3 oomi.

Riis. 1. Elektriskeem silmusvoolude meetodil arvutamise näite jaoks

Vastus.Selle meetodi abil keeruka vooluringi arvutamiseks piisab kahe võrrandi koostamisest sõltumatute ahelate arvu järgi. Silmusvoolud on päripäeva ja tähistavad I11 ja I22 (vt joonis 1).

Vastavalt Kirchhoffi teisele seadusele kontuurivoolude kohta moodustame võrrandid:

Lahendame süsteemi ja saame kontuurivoolud I11 = I22 = 3 A.

Määrame meelevaldselt kõigi harude tegelike voolude suuna ja märgistame need. Joonisel 1 on need voolud I1, I2, I3. Nende voolude suund on sama - vertikaalselt ülespoole.

Me läheme silmusvooludelt reaalsetele. Esimeses harus voolab ainult üks silmus I11. Selle suund langeb kokku reaalse haruvoolu suunaga. Sel juhul on tegelik vool I1 + I11 = 3 A.

Teise haru tegeliku voolu moodustavad kaks silmust I11 ja I22. Voolu I22 kattub reaalse suunaga ja I11 on suunatud reaalsesse, mille tulemusena I2 = I22 — I11 = 3 — 3 = 0A.

Kolmandas harus voolab ainult silmusvool I22. Selle voolu suund on tegelikule vastupidine, seega on I3 jaoks võimalik kirjutada I3 = -I22 = -3A.

Positiivse faktina tuleb märkida, et silmusvoolude meetodis võrreldes lahendusega Kiehoffi seadused NS on mõeldud madalamat järku võrrandite süsteemi lahendamiseks. Kuid see meetod ei võimalda kohe määrata okste tegelikke voolusid.