Тема 3. Математичні моделі електричних схем
2. Повна система рівнянь електричної схеми
Вузли та контури електричної схеми визначають спосіб з’єднання компонент схеми.
Розглянемо електричну схему, яка складається з n елементів. Кількість змінних, які характеризують електричний стан такої схеми, очевидно, дорівнює 2n, бо кожний двополюсний елемент характеризується струмом та напругою. Оскільки струми та напруги на кожному з елементів пов’язані відповідними співвідношеннями, їх можна записати у такому узагальненому вигляді:
(2.11)
Сукупність виразів (2.11) утворює систему компонентних рівнянь електричної схеми, розмір якої, очевидно, дорівнює n. Наступні n рівнянь, необхідних для побудови математичної моделі схеми, визначимо із залежностей, зумовлених з’єднанням елементів у схему, тобто топологічних.
В електротехніці топологічні залежності визначаються законами Кірхгофа, для формування яких введемо деякі означення.
Вузлом електричної схеми називають місце з’єднання трьох або більше елементів схеми.
Контуром електричної схеми називають замкнуту послідовність, складену з елементів схеми.
Системою незалежних контурів електричної схеми називають сукупність контурів, кожен з яких відрізняється від інших хоча б одним елементом.