直流电路的计算
简单直流电路的计算
电路中的等效变换是指用某些元件替换其他元件，使得其中的电磁过程不变，电路得到简化。此类转换的一种类型是将多个串联或并联的消费者替换为一个等价物。
几个串联的用电器可以用一个代替，其等效电阻等于用电器的电阻之和， 包含在一个系列中... 对于 n 个用户，您可以这样写：
rе = r1 + r2 + … + rn,
其中 r1, r2, …, rn 是 n 个消费者中每个消费者的电阻。
当 n 个用电器并联连接时，等效电导率 ge 等于并联连接的各个元件的电导率之和：
ge = g1 + g2 + … + gn。
鉴于电导是电阻的倒数，等效电阻可由下式确定：
1 / rе = 1 / r1 + 1 / r2 + … + 1 / rn,
其中 r1, r2, …, rn 是并联连接的 n 个用电器中每个用电器的电阻。
在两个消费者 r1 和 r2 并联连接的特定情况下，电路的等效电阻为：
rе = (r1 x r2) / (r1 + r2)
没有明显形式的复杂电路中的转换 串并联 元件（图 1），首先用等效的星形连接元件替换原始三角形电路中包含的元件。
图 1. 电路元件的变换：a — 用三角形连接，b — 在等效星形中
在图 1 中，用户 r1、r2、r3 组成了一个三角形的元素。在图 1b 中，这个三角形被等效的星形连接元素 ra、rb、rc 代替。为防止电路a、b点电位发生变化，等效用户的电阻由下式确定：
原始电路的简化也可以通过用用户在其中的电路替换星形连接的元件来完成 由三角形连接.
在图2a所示的方案中，可以分离出一个由消费者r1、r3、r4组成的星。这些元素包含在点 c、b、d 之间。在图 2b 中，在这些点之间有等效的消费者 rbc、rcd、rbd，它们通过三角形连接。等效消费者的电阻由以下表达式确定：
图 2。电路元件的变换：a — 星形连接，b — 等效三角形
进一步简化图 1、b 和 2、b 中所示的方案，可以通过用等效消费者的元件的串联和并联连接替换部分来完成。
简单电路变换计算法在实际实现中，先识别电路中用电器并联和串联的部分，然后计算这些部分的等效电阻。
如果在原始电路中没有明确的这样的部分，则应用上述从元素的三角形到星形或从星形到三角形的过渡，它们被显现。
这些操作简化了电路。通过多次应用它们，它们形成了一种具有一个来源和一个等效能量消耗者的形式。还有，申请 欧姆定律和基尔霍夫定律, 计算电路部分的电流和电压。
复杂直流电路的计算
在复杂电路的计算过程中，需要根据问题陈述中指定的初始值来确定一些电气参数（主要是元件上的电流和电压）。在实践中，有几种方法用于计算此类方案。
要确定支路电流，您可以使用：一种基于直接应用的方法 基尔霍夫定律, 电流周期法, 节点应力法。
要检查电流计算的正确性，有必要做 容量平衡… 从 能量守恒定律 由此可见，电路中所有电源的功率代数和等于所有用户功率的算术和。
电源的功率等于其电动势与流过该电源的电流量的乘积。如果电动势的方向与电源中的电流一致，则功率为正。否则为负。
消耗器的功率始终为正，等于消耗器中电流的平方乘以其电阻值。
在数学上，功率平衡可以写成如下形式：
其中 n 是电路中电源的数量； m 是用户数。
如果维持功率平衡，则电流计算是正确的。
在制定功率平衡的过程中，您可以了解电源工作在什么模式。如果它的电源是正的，那么它就给外部电路供电（比如处于放电模式的电池）。在电源功率为负值时，后者从电路（电池处于充电模式）消耗能量。