Баланс мощностей в электрических цепях

По просьбе нашего читателя постараемся описанную тему от 01:43 | 24.01.2011 раскрыть ещё глубже, сегодня рассмотрим Баланс мощностей в электрических цепях. Не будем разливать воду, а преступим рассмотрению этого вопроса.

Основное положение

Из закона сохранения энергии следует, что в любой момент времени мощность источников питания приравнивается сумме мощностей, которая расходуется на всех участках электрической цепи:

$\sum EI = \sum I^2 R$

Это соотношение получило название уравнение баланса мощностей. Для любой сложной электрической цепи можно сформулировать энергетический баланс, который вытекает из закона сохранения энергии: алгебраическая сумма всех мощностей энергетических источников приравнивается сумме всех мощностей приемников энергии:

$\sum \limits_{k}^{K} E_K I_K = \sum \limits_{n=1}^{N} I_{n}^{2} R_n $, где:

• $K$ - это количество источников энергии;
• $N$ - число приемников энергии электрической цепи.

Электрические токи и напряжения во всех приемниках цепи имеют одинаковое направление. В некоторых ветвях сложной электрической цепи ток может оказаться направленным противоположно действию электродвижущей силы источника энергии. Тогда произведение $EI $ становится отрицательным. Физически это означает, что рассматриваемый источник при таком режиме работы не генерирует энергию, а напротив, потребляет ее.

Максимальная мощность в источнике достигается путем, когда электрический ток приравнивается половине тока КЗ:

$I = \frac {I_2}{2} = \frac {E}{2R_и}$

Приравняв к этой величине предыдущее значение электрического тока, получаем:

$\frac {E}{R +R_И} = \frac {E}{2R_и}$

Из полученного уравнения определяется оптимальное сопротивление приемника, при котором мощность источника приобретает набольшее значение. Это сопротивление удовлетворяет следующее условие:

$R + R_и = 2 R_и $

Иными словами, наибольшую мощность источник будет давать приемнику, когда его сопротивление приравнивается внутреннему сопротивлению источника.

Определение 1

Ассортимент элементов электрической цепи достаточно широк. Так, они бывают:

• линейного;
• нелинейного;
• пассивного;
• активного типов.

Заключение

Конечно можно много говорить по теме Баланс мощностей в электрических цепях, но основную суть мы изложили по этому вопросу. Если вам нужно дополнительная консультация, пожалуйста пишите ваши сообщения нам на почту. Все поступившие вопросы рассматриваются и не остаются без ответа.