Przykład obliczania obwodu elektrycznego E 0

R w

I 0

I 2

I 1

U w

U 0

U 1

R 1

U 2

R 2

Dane:

U 0, E 0, R w, R 1, R 2

Nieznane:

I 0, I 1, I 2

Do wyznaczenia: I 2

Równania napięciowe (II prawo Kirchhoffa) U − E − R I − R I 0

0

w 0

1 1 = 0 (1)

1

R 1

I − 2

R I 2 = 0⇒ 1

I = ( 2

R

1

R )

I 2 (2)

Równanie prądowe (I prawo Kirchhoffa) I − I − I 0

1

2 = 0 (3)

U − E − R I 0

0

1 1

=

(4)

I 0

R w

Kombinacja (1), (2) i (3) daje U 0 − 0

E − 2

R I 2

2

− R I − I = 0 (5) 2

2

w

R

1

R

U 0 − 0

E

=

(6)

I 2

2

R + w

R (1+ 2

R

1

R )

•

−

−

U 0

0

E

U 0

0

E

1

R ∧ 2

R

>

>

w

R ⇒ I 2 =

≅

2

R (1+ w

R

1

R + w

R

2

R )

2

R

•

−

U

E

R = R = R ⇒ I 0

0

1

2

2 = R + 2 R

w

•

−

U

E

R = R = R = R ⇒ I 0

0

1

2

w

2 =

3

R

•

−

U 0

0

E

1

R ∧ 2

R

<

<

w

R ⇒ I 2 =

w

R (1+ 2

R

1

R )

•

−

U

E

R = R = R << R

⇒ I

0

0

1

2

w

2 =

2 R

w

Stan jałowy: R2 = ∞

1

R

I 2 =

oraz

0

U 1 = 1

R 1

I =

( U 0 − 0

E )

1

R + w

R

Stan zwarcia: R2 = 0

U 0 − 0

I =

E oraz U = U = R I = 0

2

1

2

2 2

w

R

Metoda źródła zastępczego — twierdzenia o zastępczym źródle energii Twierdzenie Thevenina

o zastępczym źródle napięcia a

R w

a

Obwód

U

R

U

R

0

aktywny

0

b

b

R

R

I

1

3

a

R 2

U

U

1

0

E 2

b

U − E

1

2

U − R I − R I − E = 0 ⇒ I 1

1

2

2

= R + (1)

R

1

2

U − R I − E = 0 ⇒ U = R I + E

0

2

2

0

2

2 (2)

R U + R E

2 1

1 2

U 0 =

R +

(3)

R

1

2

Rezystancja wewnętrzna źródła napięcia R R

1 2

R

R

w =

+

3

(4)

R + R

1

2

a

R w

U

R

I

=

0

ab

R + R

w

U 0

b

Twierdzenie Nortona

o zastępczym źródle prądu

I a

a

Obwód

G

I

G w

G

aktywny

b

b

I

R

I

R

1

1

3

3

a

I 2

R 2

U

I z

1

E 2

b

U − R I − R I − E

1

1 1

2 2

2 = 0 (1)

− R I + R I + E =

3 3

2 2

2

0 (2)

I = I + I 1

2

3 (3)

Suma (1) i (2) daje U − R I − R I 1

1 1

3 3 = 0 (4)

Z (1) z uwzględnieniem (3) jest U − E − R I 1

2

2 2

I =

= I + I

1

(5)

R

2

3

1

U − E − R I 1

2

1 3

I 2 =

R +

(6)

R

1

2

Kombinacja wzorów (5) i (6) z (4) daje R U + R E

2 1

1 2

I

I

z =

=

3

(7)

R R + R R + R R

1 2

1 3

2 3

Rezystancja wewnętrzna źródła prądu R R

1 2

1

R = R

w

+

=

3

(8)

R + R

G

1

2

w

R w

G

a

I

= I

= I

ab

z

R + R

z G + G

w

w

I

G

z

w

G

U

I z = 0

R w

b