Предлагаем разобраться в теме «Эквивалентные преобразования»: от базовых понятий к практическим выводам.

Основное положение

При падении напряжения между двумя точками цепи в их разность включают свободное число значений потенциалов, имеющих противоположные знаки. После чего их попарно объединяют.

$Uab = \phi a - \phi b$, где $a$ и $b$ – точки.

После преобразований у нас получается внушительная формула:

$U_{ab} = \phi a - \phi b = \phi a -\phi с +\phi с -\phi d +\phi d -...-\phi i +\phi i -\phi k +\phi k-... -\phi q +\phi q - \phi b = (\phi a -\phi с) + (\phi с-\phi d) + (\phi d -...-\phi i) + (\phi i -\phi k) + (\phi k-... -\phi q) + (\phi q - \phi b) = U_{ac}+ U_{cd} + U_{de} +...+ U_{ik} + U_{kl} + U_{lm} +...+ U_{qb} = Ir_1+ Ir_2 + ... + Ir_m + E_1 + E_2 +... –E_n = I(r_1 + r_2 + r_3 + ... + r_m) + ( E_1 + E_2 +... –E_n) = IR + E$

Всякое последовательное соединения электрической цепи можно преобразовать при помощи последовательного соединения:

  • эквивалентного резистора;
  • источника электродвижущей силы.

В нашем случае сопротивление эквивалентного резистора равняется сумме сопротивлений, которые входят в соединение. Электродвижущая сила эквивалентного источника будет равна сумме ЭДС источников, входящих в это соединение.

Определение 2

Если взять за основу эквивалентное сопротивление ($R$), которое представляет собой сумму положительных слагаемых, тогда получим, что $R \geq r$, где $r$ - максимальное значение из всех сопротивлений, входящих в соединение.

При подключении последовательного соединения к узлам электрической цепи его значение будет равно определению ветви цепи. В этом случае ветвь образовывается исключительно последовательным соединением.

В параллельном соединении элементов совокупность частей электрической цепи не имеет связи с другими узлами, при этом объединена с двумя узлами. Параллельное соединение ветви и элементов параллельного соединения цепи существенно отличается от последовательного соединения.

В параллельное соединение входят также резисторы и источники тока, однако в цепи не могут присутствовать больше одного источника электродвижущей силы.

Преобразования цепей поддерживают еще одну особую задачу в физике. Она состоит в определении сопротивления цепи относительно точек разрыва. Такая ситуация возникает, когда используется метод эквивалентного генератора при анализе электрических цепей, находящихся в неподвижном режиме, а также при решении уравнения для анализа переходных процессов.

Эквивалентное сопротивление является входным сопротивлением определенной цепи. До начала эквивалентных преобразований необходимо в изучаемой цепи заменить источники электродвижущей силы на эквивалентное сопротивление тока и ЭДС. После этого нужно определить само эквивалентное сопротивление. При этом сопротивление источника электродвижущей силы равняется нулю. Сопротивление источника тока имеет бесконечные значения.

Простые электрические цепи содержат исключительно последовательное или параллельное соединение элементов.

Сложный участок цепи содержит последовательное и параллельное соединение элементов (смешанное соединение).

Эквивалентные преобразования имеют смысл, если при их выполнении токи и напряжения не изменяются на конкретных участках цепи. При преобразовании сложных электрических цепей пользуются последовательным методом. Он состоит в последовательном преобразовании участков цепи, которые имеют простое соединение элементов.



Заключение

Основную суть темы «Эквивалентные преобразования» мы изложили. Остались детали или вопросы — напишите нам, и мы поможем разобраться.

Частые вопросы

Что важно знать по теме «Эквивалентные преобразования»?

В материале собраны ключевые определения и подходы по теме «Эквивалентные преобразования». Начните с основного раздела, затем перейдите к выводам и примерам.

Какие основные положения раскрыты в статье?

Статья последовательно раскрывает тему «Эквивалентные преобразования»: от базовых понятий до практических примеров. Используйте её как опору для подготовки.

Как использовать материал в учёбе?

Материал пригодится для подготовки к занятиям, написания работ и повторения темы «Эквивалентные преобразования». Сохраните ключевые тезисы и примеры.

Куда обратиться, если остались вопросы?

Если после статьи остались вопросы по теме «Эквивалентные преобразования», задайте их экспертам Учись.RU — мы поможем разобраться.