Metode siklus saat ini
Metode loop arus digunakan untuk menghitung rangkaian linier resistif dengan arus konstan dan untuk menghitung rangkaian ekuivalen kompleks dari rangkaian linier dengan arus harmonik. Dalam hal ini, arus loop dimasukkan ke dalam perhitungan - ini adalah arus fiktif yang ditutup dalam sirkuit tertutup independen, berbeda satu sama lain dengan adanya setidaknya satu cabang baru.
Metode perhitungan sirkuit dengan metode loop saat ini
Dalam metode arus loop, arus (loop) terhitung yang diasumsikan mengalir di masing-masing loop independen diambil sebagai besaran yang tidak diketahui. Dengan demikian, jumlah arus dan persamaan yang tidak diketahui dalam sistem sama dengan jumlah loop independen dari rangkaian.
Perhitungan arus cabang dengan metode loop saat ini dilakukan dengan urutan sebagai berikut:
1 Kami menggambar diagram skematik dari sirkuit dan memberi label semua elemen.
2 Tentukan semua kontur independen.
3 Kami secara sewenang-wenang mengatur arah aliran arus loop di masing-masing loop independen (searah jarum jam atau berlawanan arah jarum jam). Mari kita tunjukkan arus ini.Untuk menomori arus loop, Anda dapat menggunakan angka Arab dua digit (I11, I22, I33, dll.) Atau angka Romawi.
4 Dari hukum kedua Kirchhoff, dalam hal arus loop, kami merumuskan persamaan untuk semua loop independen. Saat menulis persamaan, perlu diingat bahwa arah bypass dari loop yang persamaannya dibuat bertepatan dengan arah arus loop dari loop itu. Fakta bahwa dua arus loop mengalir di cabang yang berdekatan milik dua sirkuit juga harus diperhitungkan. Penurunan tegangan konsumen di cabang-cabang tersebut harus diambil dari setiap arus secara terpisah.
5 Kami menyelesaikan sistem yang dihasilkan dalam bentuk arus loop dengan masing-masing metode dan menentukannya.
6 Kami secara sewenang-wenang mengatur arah arus nyata dari semua cabang dan memberi label. Arus aktual harus ditandai sedemikian rupa sehingga tidak tertukar dengan arus rangkaian. Angka Arab tunggal (I1, I2, I3, dst.) dapat digunakan untuk menomori arus sebenarnya.
7 Kami beralih dari arus loop ke arus nyata, dengan asumsi bahwa arus cabang nyata sama dengan jumlah aljabar dari arus loop yang mengalir di sepanjang cabang ini.
Dalam penjumlahan aljabar, tanpa mengubah tanda, arus loop diambil, yang arahnya bertepatan dengan arah yang diasumsikan dari arus cabang nyata. Jika tidak, arus loop dikalikan dengan minus satu.
Contoh perhitungan rangkaian kompleks menggunakan metode arus loop
Di sirkuit yang ditunjukkan pada Gambar 1, hitung semua arus menggunakan metode loop arus. Parameter sirkuit: E1 = 24 V, E2 = 12 V, r1 = r2 = 4 Ohm, r3 = 1 Ohm, r4 = 3 Ohm.
Beras. 1. Diagram kelistrikan untuk contoh perhitungan dengan metode arus loop
Menjawab.Untuk menghitung rangkaian kompleks menggunakan metode ini, cukup membuat dua persamaan sesuai dengan jumlah loop independen. Arus loop searah jarum jam dan menunjukkan I11 dan I22 (lihat Gambar 1).
Menurut hukum kedua Kirchhoff sehubungan dengan arus loop, kami membentuk persamaan:
Kami menyelesaikan sistem dan mendapatkan arus loop I11 = I22 = 3 A.
Kami secara sewenang-wenang mengatur arah arus nyata dari semua cabang dan memberi label. Pada gambar 1 arus ini adalah I1, I2, I3. Arah arus ini sama — vertikal ke atas.
Kami beralih dari arus loop ke arus nyata. Hanya satu loop I11 yang mengalir di cabang pertama. Arahnya bertepatan dengan arah arus cabang yang sebenarnya. Dalam hal ini, arus aktual I1 + I11 = 3 A.
Arus sebenarnya dari cabang kedua dibentuk oleh dua loop I11 dan I22. I22 saat ini bertepatan dengan yang asli, dan I11 diarahkan ke yang asli, sebagai hasilnya, I2 = I22 — I11 = 3 — 3 = 0A.
Hanya arus loop I22 yang mengalir di cabang ketiga. Arah arus ini berlawanan dengan arus sebenarnya, sehingga untuk I3 dapat dituliskan I3 = -I22 = -3A.
Perlu dicatat, sebagai fakta positif, bahwa dalam metode arus loop dibandingkan dengan solusi untuk Hukum Kiehoff NS adalah untuk menyelesaikan sistem persamaan orde rendah. Namun, metode ini tidak segera memungkinkan untuk menentukan arus cabang yang sebenarnya.