Circuite Electrice de Curent ContinuuAcest curs prezinta Circuite Electrice de Curent Continuu.In acest PDF poti vizualiza cuprinsul si bibliografia (daca sunt disponibile) si aproximativ doua pagini dindocumentul original.Arhiva completa de pe site contine un fisier, intr-un numar total de 10 pagini.Fisierele documentului original au urmatoarele extensii: doc.

ExtrasÎn general, în cadrul circuitelor electrice, problema care se pune este aceea a determinării curentuluielectric, atunci când sunt cunoscute tensiunile, rezistenţele şi / sau puterile absorbite, pentru a determina,alege sau dimensiona elementele de circuit, inclusiv conductele şi cablurile de alimentare cu energieelectrică.

3.1. Convenţii şi definiţii

Acel sistem de corpuri prin care poate trece curentul electric se numeşte circuit electric. Ansamblul decircuite electrice formează o reţea electrică. Din punct de vedere topologic, orice reţea electrică estealcătuită din laturi, noduri şi ochiuri. Latura este porţiunea de circuit formată din elementele de circuitconectate în serie, care sunt cuprinse între două noduri. Nodul este punctul reţelei în care se întâlnesc celpuţin trei laturi. Ochiul este orice circuit închis, format dintr-o succesiune de laturi. Ochiul independentpoate fi considerat acel ochi al sistemului, care diferă de celelalte prin cel puţin o latură. Numărul deochiuri independente dintr-un circuit electric este:

O = L – N + 1. (3.1)

În strânsă corelaţie cu tipul elementului de circuit, se aplică convenţia de la receptor, (figura 3.1. a), saugenerator, (figura 3.1. b). Pot fi redate următoarele relaţii între tensiuni, pentru receptor:

ub + er = Ri, (3.2)

sau generator:

- ub + eg = ri, (3.3)

şi expresia puterii:

pb = ubi, (3.4)

cu menţiunea că pb > 0, când puterea este primită de receptor, sau este cedată de sursă.

a. b.

Figura 3.1. Convenţia de la receptor (a), sau generator (b).

Observaţie: În continuare mărimile de curent continuu vor fi reprezentate prin majuscule: E – tensiuneelectromotoare; U – tensiune; I – curent; P – putere, etc.

3.2. Teoremele lui Kirchhoff

Teoremele lui Kirchhoff se utilizează pentru rezolvarea circuitelor electrice, când în general se cunoscvalorile tensiunilor de alimentare şi ale rezistenţelor şi se solicită a fi determinate valorile curenţilor dinfiecare latură în parte.

a. Prima teoremă a lui Kirchhoff se referă la curenţii care converg spre un nod şi respectă legea conservăriisarcinii electrice: suma curenţilor care intră este egal cu suma curenţilor care ies din nodul respectiv, sausuma curenţilor care converg spre un nod este nulă: . (3.5)

La aplicarea efectivă a teoremei, curenţii care intră în nod se iau cu semnul “+” (plus), iar cei care ies dinnod se iau cu semnul “-” (minus). Cu prima teoremă a lui Kirchhoff pot fi scrise (N-1) ecuaţii de circuit.

b. A doua teoremă a lui Kirchhoff se referă la tensiunile existente de-a lungul ochiurilor independente decircuit şi respectă legea conservării potenţialelor electrice: suma căderilor de tensiune pe laturile ochiuluiindependent este egală cu suma tensiunilor electromotoare existente în aceleaşi laturi, sau sumatensiunilor existente în laturile ochiului respectiv este nulă: , (3.5.1)

sau . (3.5.2)

La aplicarea efectivă a teoremei a doua a lui Kirchhoff, se alege un sens aleatoriu de parcurgere aconturului a ochiului independent, se aplică una din relaţiile (3.5), în care căderile de tensiune se iau cusemnul “+” (plus) dacă sensul de parcurgere este identic cu cel al curentului din latura respectivă, saudacă este acelaşi cu sensul tensiunii electromotoare întâlnită în laturile ochiului respectiv şi cu semnul “-”(minus) dacă sensul de parcurgere este invers faţă de curentul din latura respectivă, sau dacă este inverssensului tensiunii electromotoare întâlnită în laturile ochiului respectiv. Cu a doua teoremă a lui Kirchhoffpot fi scrise (O = L – N + 1) ecuaţii de circuit; cu ambele teoreme pot fi scrise (L) ecuaţii, cu (L)necunoscute, din care vor rezulta curenţii din laturile respective.

Dacă după rezolvarea sistemului respectiv de ecuaţii, vor rezulta curenţi negativi, pe schema finală, sensulacestora se vor inversa.

Exemplu de aplicare a teoremelor lui Kirchhoff.

Fie circuitul din figura 3.2, (o punte Wheastone), în care sunt cunoscute valorile tensiunilor surselor şivalorile rezistenţelor din laturile respective. Se cere a se determina valorile curenţilor din laturilerespective.

Pentru început se stabilesc numărul de noduri şi ochiuri independente, funcţie de care se vor determinanumărul de ecuaţii scrise cu teorema I, sau II a lui Kirchhoff. Circuitul are patru noduri, (A, B, C, D), deci cuprima teoremă se vor putea scrie trei ecuaţii distincte, (după alegerea sensurilor aleatorii ale curenţilor):

Figura 3.2. Circuit electric. A: I6 = I1 + I4

B: I1 + I2 + I3 = 0

C: I3 + I5 = I6.

Numărul ochiurilor este mult mai mare decât al celor independente; iată de exemplu, câteva dintre ele,delimitate de laturile a căror poligoane închise, sunt: ABD, BCD, ACEF, ABC, ADBCEF, ABDCEF. Dintreacestea numai trei sunt ochiuri independente, deci cu teotema a II a lui Kirchhoff vor putea fi scrise numaitrei ecuaţii, (după alegerea contururilor şi a sensurilor de parcurgere):

ABD: R1I1 + R2I2 – R4I4 = 0

BCD: R3I3 – R2I2 – R5I5 = 0

ACEF: R4I4 + R5I5 + R6I6 – E6 = 0.

Rezolvarea sistemului de şase ecuaţii cu şase necunoscute conduce la determinarea curenţilor din laturilecircuitului. Pentru acei curenţi care rezultă, după rezolvarea sistemului, cu semnul – (minus), se va inversasensul de referinţă de pe schiţă.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Documentul complet de 10 pagini il poti citi daca il descarci din Biblioteca.RegieLive.ro

Imagini din documentul complet:

Mai multe detalii se gasesc in pagina documentului din Biblioteca.RegieLive.ro