Pašreizējā cikla metode
Strāvas cilpas metodi izmanto, lai aprēķinātu pretestības lineārās ķēdes ar nemainīgām strāvām un aprēķinātu lineāro ķēžu ar harmoniskām strāvām sarežģītas ekvivalentas ķēdes. Šajā gadījumā aprēķinā tiek ievadītas cilpas strāvas - tās ir fiktīvas strāvas, kas ir slēgtas neatkarīgās slēgtās ķēdēs, kas atšķiras viena no otras ar vismaz vienas jaunas filiāles klātbūtni.
Ķēdes aprēķināšanas metode ar strāvas cilpas metodi
Cilpas strāvas metodē aprēķinātās (cilpas) strāvas, kas pieņemtas plūstam katrā no neatkarīgajām cilpām, tiek ņemtas par nezināmiem lielumiem. Tādējādi nezināmo strāvu un vienādojumu skaits sistēmā ir vienāds ar ķēdes neatkarīgo cilpu skaitu.
Atzaru strāvu aprēķins ar strāvas cilpas metodi tiek veikts šādā secībā:
1 Mēs uzzīmējam shēmas shematisku diagrammu un iezīmējam visus elementus.
2 Definējiet visas neatkarīgās kontūras.
3 Mēs patvaļīgi iestatām cilpas strāvu plūsmas virzienu katrā no neatkarīgajām cilpām (pulksteņrādītāja virzienā vai pretēji pulksteņrādītāja virzienam). Apzīmēsim šīs strāvas.Lai numurētu cilpas strāvas, varat izmantot arābu divciparu skaitļus (I11, I22, I33 utt.) vai romiešu ciparus.
4 No Kirhofa otrais likums, cilpas strāvu izteiksmē mēs formulējam vienādojumus visām neatkarīgajām cilpām. Rakstot vienādojumu, jāpatur prātā, ka cilpas apvedceļa virziens, kuram izveidots vienādojums, sakrīt ar šīs cilpas cilpas strāvas virzienu. Jāņem vērā arī fakts, ka blakus esošajos zaros, kas pieder pie divām ķēdēm, plūst divas cilpas strāvas. Patērētāju sprieguma kritums šādos zaros jāņem no katras strāvas atsevišķi.
5 Mēs atrisinām iegūto sistēmu cilpas strāvu izteiksmē ar katru metodi un nosaka tās.
6 Mēs patvaļīgi iestatām visu zaru reālo strāvu virzienu un marķējam tos. Faktiskās strāvas ir jāatzīmē tā, lai tās netiktu sajauktas ar ķēdes strāvām. Reālo strāvu numurēšanai var izmantot atsevišķus arābu ciparus (I1, I2, I3 utt.).
7 Mēs pārejam no cilpas strāvām uz reālajām, pieņemot, ka reālā atzara strāva ir vienāda ar pa šo zaru plūstošo cilpas strāvu algebrisko summu.
Algebriskajā summācijā, nemainot zīmi, tiek ņemta cilpas strāva, kuras virziens sakrīt ar pieņemto reālās zaru strāvas virzienu. Pretējā gadījumā cilpas strāva tiek reizināta ar mīnus vienu.
Piemērs sarežģītas ķēdes aprēķināšanai, izmantojot cilpas strāvu metodi
1. attēlā parādītajā shēmā aprēķiniet visas strāvas, izmantojot strāvas cilpas metodi. Shēmas parametri: E1 = 24 V, E2 = 12 V, r1 = r2 = 4 omi, r3 = 1 omi, r4 = 3 omi.
Rīsi. 1. Elektriskā diagramma aprēķina paraugam ar cilpas strāvu metodi
Atbilde.Lai aprēķinātu sarežģītu ķēdi, izmantojot šo metodi, ir pietiekami izveidot divus vienādojumus atbilstoši neatkarīgo cilpu skaitam. Cilpas strāvas ir pulksteņrādītāja virzienā un apzīmē I11 un I22 (sk. 1. attēlu).
Saskaņā ar otro Kirhhofa likumu attiecībā uz cilpas strāvām mēs veidojam vienādojumus:
Mēs atrisinām sistēmu un iegūstam cilpas strāvas I11 = I22 = 3 A.
Mēs patvaļīgi iestatām visu zaru reālo strāvu virzienu un marķējam tos. 1. attēlā šīs strāvas ir I1, I2, I3. Šo strāvu virziens ir vienāds — vertikāli uz augšu.
Mēs pārejam no cilpas strāvām uz reālām. Pirmajā atzarā plūst tikai viena cilpa I11. Tā virziens sakrīt ar reālās zaru strāvas virzienu. Šajā gadījumā faktiskā strāva I1 + I11 = 3 A.
Otrā atzara reālo strāvu veido divas cilpas I11 un I22. Strāva I22 sakrīt virzienā ar reālo, un I11 ir vērsta uz reālo, Rezultātā I2 = I22 — I11 = 3 — 3 = 0A.
Trešajā atzarā plūst tikai cilpas strāva I22. Šīs strāvas virziens ir pretējs reālajam, tāpēc uz I3 var rakstīt I3 = -I22 = -3A.
Kā pozitīvs fakts jāatzīmē, ka cilpas strāvu metodē salīdzinājumā ar risinājumu par Kīhova likumi NS ir paredzēts zemākas kārtas vienādojumu sistēmas risināšanai. Taču šī metode neļauj uzreiz noteikt zaru reālās strāvas.