קורס בתורת החשמל מאת יוסי יאשי

6.4 שיטת זרמי חוגים

• (Mesh current method)

  
  

  אפשר לפתור רשתות בשיטות רבות, כמה מהן נלמדו עד עתה, אך "חכם עינו בראשו". כשישנו מעגל חשמלי שכולל שלושה מקורות אנרגיה ויותר, שלא ניתנים לצמצום ביניהם, אין טעם לבחור דווקא במשפט ההרכבה לפתרון מעגל זה. אמנם משפט זה נחשב כפשוט לפתרון מעגלים, אך מאחר שהוא תלוי במספר מקורות האנרגיה, במצב נתון זה, הפתרון יהיה ארוך ומסורבל.

   

  יש שיטות נוספות לפתרון מעגלים שאינן תלויות בכמות מקורות האנרגיה במעגל. אחת מהן הקשורה במספר חוגי המעגל הבלתי תלויים, נקראת בשם: שיטת זרמי חוגים.

  מטרת העל בשיטה הזאת היא למצוא את הזרמים בכל החוגים של המעגל. זרם החוג הוא הזרם שהיה זורם דרך כל הרכיבים של אותו החוג. כשרכיב שייך לחוג אחד בלבד, זרם החוג הוא גם הזרם האמיתי דרך הרכיב, אך כשהרכיב שייך לשני חוגים, או יותר, אפשר לחשב את הזרם האמיתי בכל ענף על ידי הרכבת זרמי כל החוגים שאותו ענף שייך להם. יש הקוראים לזרם החוג גם בשם זרם עניבה, אך עדיין יש הבדל בין עניבה לחוג: עניבה היא חוג בלתי תלוי.

  שיטת זרמי חוגים/עניבות מתבססת בעיקרה על חוק המתחים של קירכהוף ועל פתרון של מערכת משוואות. מספר המשוואות  שיש לרשום, בשיטה הזאת, כדי לפתור מעגל נתון, יהיה כמספר החוגים הבלתי תלויים ("הנראים לעין").

   

  כדי להבין את העיקרון בשיטת זרמי חוגים, נתבונן במעגל שבאיור 6.24:

  
  

  
  

  לצורך הפתרון נתמקד אך ורק בשתי העניבות. נקבע את כיוון הזרם באותם שני כחוגים באופן שרירותי (סתמי). למשל נקבע את שני כיווני זרמי החוג "עם כיוון השעון" ונסמנם בשמות I1 ו- I2:

  
  

  
  

  
  

  
  

  
  

  •   הקודם                                                                                                                            
  •  המשך