电流循环法

电流环法用于计算具有恒流的电阻线性电路和计算具有谐波电流的线性电路的复杂等效电路。在这种情况下,回路电流被引入到计算中——这些是在独立闭合电路中闭合的虚拟电流,彼此之间存在至少一个新分支的区别。

电流环法的电路计算方法

在环路电流法中,假设在每个独立环路中流动的计算(环路)电流被视为未知量。因此,系统中未知电流和方程的数量等于电路的独立回路的数量。

电流环法计算支路电流按以下顺序进行:

1 我们绘制电路原理图并标记所有元件。

2 定义所有独立的轮廓。

3 我们任意设置每个独立回路中回路电流的流动方向(顺时针或逆时针)。让我们来表示这些电流。要对回路电流进行编号,您可以使用阿拉伯两位数字(I11、I22、I33 等)或罗马数字。

4 从 基尔霍夫第二定律,就环路电流而言,我们为所有独立环路制定了方程式。编写方程式时,请记住方程式所针对的回路的旁路方向与该回路的回路电流方向一致。还必须考虑两个环路电流在属于两个电路的相邻支路中流动的事实。此类支路中用电器的压降必须分别取自每个电流。

5 我们通过每种方法根据环路电流求解生成的系统并确定它们。

6 我们任意设定所有支路的真实电流方向,并标注。实际电流应以不会与电路电流混淆的方式进行标记。单个阿拉伯数字(I1、I2、I3 等)可用于对实际电流进行编号。

7 我们从环路电流传递到实数,假设实数支路电流等于沿该支路流动的环路电流的代数和。

在代数求和中,在不改变符号的情况下,取环路电流,其方向与实际支路电流的假定方向一致。否则,环路电流乘以负一。

使用环路电流法计算复杂电路的例子

在图 1 所示的电路中,使用电流环法计算所有电流。电路参数:E1 = 24 V,E2 = 12 V,r1 = r2 = 4 Ohm,r3 = 1 Ohm,r4 = 3 Ohm。

使用电流环路方法进行示例计算的电路图

米。 1. 回路电流法计算示例电气图

回答。要使用这种方法计算一个复杂的电路,根据独立回路的数量组成两个方程就足够了。环路电流为顺时针方向,表示为 I11 和 I22(见图 1)。

根据关于环路电流的基尔霍夫第二定律,我们形成以下方程:

我们求解系统并获得环路电流 I11 = I22 = 3 A。

我们任意设置所有分支的实际电流方向并标记它们。在图 1 中,这些电流是 I1、I2、I3。这些电流的方向是相同的——垂直向上。

我们从回路电流传递到真实电流。只有一个循环 I11 在第一个分支中流动。其方向与实际支路电流方向一致。在这种情况下,实际电流 I1 + I11 = 3 A。

第二支路的实际电流由两个回路 I11 和 I22 形成。电流 I22 与实线方向一致,I11 指向实线,因此 I2 = I22 — I11 = 3 — 3 = 0A。

只有回路电流I22流过第三支路。该电流的方向与真实电流的方向相反,因此对于 I3 可以写成 I3 = -I22 = -3A。

应该注意的是,作为一个积极的事实,环路电流的方法与解决方案相比 基霍夫定律 NS 用于求解低阶方程组。然而,这种方法不能立即确定支路的实际电流。

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