| 2.4 Пример составления системы уравнений по графу цепи |
|
|
|
|
Составим уравнения равновесия цепи (схема на рис. 2.3,a).
Рис. 2.3 Исследуемая цепь включает шесть ветвей (NB = 6), из них две ветви содержат источники тока J3 и J6 (NJ = 2). На топологическом графе эти ветви изображены пунктирными линиями (рис. 2.3,б), их ориентация совпадает с направлением тока в ветви. Остальные ветви цепи относятся к ветвям первого типа, на графе они представлены сплошными линиями-ветвями 1, 2, 4 и 5. Для ветвей 1, 4 и 5 ориентация ветвей графа выбирается произвольной и согласуется с условным положительным направлением токов и напряжений для соответствующих ветвей схемы. Вторая ветвь является вырожденной, содержащей только источник ЭДС E2, ориентация этой ветви графа согласуется с направлением напряжения этого источника – против действия его ЭДС. Выбрав в качестве ветвей "дерева" графа ветви 1,2 и 5 (NД = 3) и выделив их двойными линиями, завершаем построение графа цепи. Узлы обозначаем: 1, 2, 3 и 4; их на единицу больше числа ветвей "дерева": (NУ = 4). В соответствии с ранее изложенным, окончательно анализируем граф цепи. Число неизвестных токов: NН = NВ - NJ = 4. Число уравнений по первому закону Кирхгофа: N1 = NД = NУ - 1 = 3. Число уравнений по второму закону Кирхгофа: N2 = NВ - NJ - NУ + 1 = 1. Уравнения по первому закону Кирхгофа составлены для узлов 1, 2 и 3. Узел 4 – зависимый и для него уравнение не составляется. Уравнение по второму закону Кирхгофа составляем для единственного главного контура, который образуем присоединением ветви связи 4 к ветвям “дерева” 1, 2 и 5. Направление обхода контура согласуется с направлением ветви 4. Окончательно имеем систему из четырех уравнений –
где известны два тока i3 = J3 и i6 = J6 и напряжение u2 = e2. Система может быть решена относительно неизвестных токов i1, i2, i4, i5 или напряжений u1, u4, u5. Для этого к написанным уравнениям (2.8) необходимо добавить соотношения, связывающие токи и напряжения в каждой отдельной ветви. Их составление показано в следующем разделе. |
|||||||||||||





