Phương pháp chu kỳ hiện tại
Phương pháp vòng dòng điện được sử dụng để tính toán các mạch tuyến tính có điện trở với dòng điện không đổi và để tính toán các mạch tương đương phức tạp của mạch tuyến tính có dòng điện điều hòa. Trong trường hợp này, dòng điện vòng được đưa vào tính toán - đây là những dòng điện giả tưởng được đóng trong các mạch kín độc lập, khác nhau bởi sự hiện diện của ít nhất một nhánh mới.
Phương pháp tính mạch theo phương pháp dòng điện
Trong phương pháp dòng điện vòng lặp, dòng điện (vòng lặp) được tính toán giả định chạy trong mỗi vòng lặp độc lập được coi là đại lượng chưa biết. Như vậy, số dòng điện chưa biết và phương trình trong hệ bằng số vòng dây độc lập của mạch.
Việc tính toán các dòng nhánh theo phương pháp vòng dòng được thực hiện theo trình tự sau:
1 Chúng tôi vẽ sơ đồ nguyên lý của mạch và dán nhãn cho tất cả các phần tử.
2 Xác định tất cả các đường viền độc lập.
3 Chúng tôi tùy ý đặt hướng dòng chảy của các dòng vòng trong mỗi vòng độc lập (theo chiều kim đồng hồ hoặc ngược chiều kim đồng hồ). Hãy để chúng tôi biểu thị những dòng điện này.Để đánh số dòng điện vòng lặp, bạn có thể sử dụng các số có hai chữ số Ả Rập (I11, I22, I33, v.v.) hoặc chữ số La Mã.
4 Từ Định luật Kirchhoff thứ hai, về dòng điện vòng, chúng tôi lập phương trình cho tất cả các vòng độc lập. Khi viết phương trình, hãy nhớ rằng hướng của đường vòng của vòng lặp mà phương trình được lập trùng với hướng của dòng điện vòng của vòng lặp đó. Thực tế là hai dòng điện vòng chạy trong các nhánh liền kề thuộc hai mạch cũng phải được tính đến. Điện áp rơi của người tiêu dùng trong các nhánh như vậy phải được lấy riêng từ từng dòng điện.
5 Chúng tôi giải hệ kết quả theo dòng điện vòng theo từng phương pháp và xác định chúng.
6 Chúng tôi tùy ý đặt hướng của dòng điện thực của tất cả các nhánh và đặt tên cho chúng. Dòng điện thực tế phải được đánh dấu sao cho không bị nhầm lẫn với dòng điện trong mạch. Các chữ số Ả Rập đơn lẻ (I1, I2, I3, v.v.) có thể được sử dụng để đánh số dòng điện thực.
7 Chúng ta chuyển từ dòng điện vòng sang dòng điện thực, giả sử rằng dòng điện nhánh thực bằng tổng đại số của dòng điện vòng chạy dọc theo nhánh này.
Trong tổng đại số, không đổi dấu, dòng điện vòng được lấy, hướng của nó trùng với hướng giả định của dòng điện nhánh thực. Mặt khác, dòng điện vòng lặp được nhân với trừ một.
Một ví dụ về tính toán một mạch phức tạp bằng phương pháp dòng điện vòng
Trong mạch điện hiển thị trong Hình 1, hãy tính toán tất cả các dòng điện bằng phương pháp vòng dòng điện. Thông số mạch: E1 = 24 V, E2 = 12 V, r1 = r2 = 4 Ôm, r3 = 1 Ôm, r4 = 3 Ôm.
Cơm. 1. Sơ đồ điện ví dụ tính toán theo phương pháp dòng điện vòng
Trả lời.Để tính toán một mạch phức tạp bằng phương pháp này, chỉ cần soạn hai phương trình theo số vòng lặp độc lập là đủ. Dòng điện vòng theo chiều kim đồng hồ và ký hiệu là I11 và I22 (xem Hình 1).
Theo định luật thứ hai của Kirchhoff đối với dòng điện vòng, chúng ta lập phương trình:
Chúng tôi giải hệ thống và thu được dòng điện vòng lặp I11 = I22 = 3 A.
Chúng tôi tùy ý đặt hướng của dòng điện thực của tất cả các nhánh và đặt tên cho chúng. Trong hình 1, các dòng điện này là I1, I2, I3. Hướng của các dòng điện này giống nhau - hướng lên trên theo phương thẳng đứng.
Chúng tôi chuyển từ dòng vòng lặp sang dòng thực. Chỉ có một vòng I11 chảy trong nhánh đầu tiên. Chiều của nó trùng với chiều của dòng điện nhánh thực. Trong trường hợp này, dòng điện thực tế I1 + I11 = 3 A.
Dòng điện thực của nhánh thứ hai được hình thành bởi hai vòng I11 và I22. I22 hiện tại trùng hướng với thực và I11 hướng đến thực, kết quả là I2 = I22 — I11 = 3 — 3 = 0A.
Chỉ vòng I22 hiện tại chảy trong nhánh thứ ba. Chiều của dòng điện này ngược với chiều thực nên đối với I3 có thể viết I3 = -I22 = -3A.
Cần lưu ý, như một thực tế tích cực, trong phương pháp dòng điện vòng so với giải pháp cho Định luật Kiehoff NS là để giải một hệ phương trình bậc thấp hơn. Tuy nhiên, phương pháp này không cho phép xác định ngay dòng điện thực của các nhánh.