Основные определения

Узлом электрической цепи (схемы) называется точка, в которой сходятся не менее трех ветвей.

Ветвью электрической цепи (схемы) называется участок, состоящий из последова­тельно включенных элементов, расположенных между двумя смеж­ными узлами.

Сложной называется электрическая цепь (схема), содержащая не менее двух узлов, не менее трех ветвей и не менее двух источников энергии в разных ветвях.

В сложной электрической цепи наблюдаются одновременно в той или иной мере раз­но­родные физические процессы, а именно, процесс генерирова­ния электрической энергии, процесс преобразования электрической энергии в другие виды и процесс обмена энергией между магнитным полем, электриче­ским полем и источниками энергии. В общем случае для отобра­жения этих фи­зических процессов схема замещения цепи должна содержать кроме источни­ков энергии (E, J) все разнородные схемные элементы (R, L, C). Математически фи­зические процессы в такой схеме можно описать системой дифференциаль­ных уравнений, составлен­ных для схемы замещения по законам Кирхгофа.

В стационарном режиме (в режиме постоянного тока) напряжение на ка­тушке равно нулю ( ), что соответствует короткому замыканию этого элемента, а при посто­янном напряжении ток в конденсаторе равен нулю ( ), что соответствует разрыву ветви с этим элементом. Следова­тельно, на установившийся режим постоянного тока схем­ные элементы L и C не оказывают влияния и могут быть исключены из схемы замещения (участки с L закорочены, а ветви с C удалены). Цепи постоянного тока представляются эк­ви­валентными схемами, содержащими только по­стоянные источники энергии E, J и резистив­ные элементы R. Такие схемы получили назва­ние резистивных или постоянного тока. Уста­новившийся режим постоянного или перемен­ного тока в таких схемах описывается систе­мой линейных алгебраических уравне­ний, со­ставленных по законам Кирхгофа.

В настоящей главе будут рассматриваться только резистивные цепи в режиме посто­ян­ного тока. В последующем рассмотренные в данной главе тео­ремы и методы расчета бу­дут распространены на цепи переменного тока в ус­тановившемся синусоидальном режиме.