Potenciāla shēma

Potenciāla diagrammu sauc par elektriskā potenciāla sadalījuma grafisku attēlojumu pa slēgtu cilpu atkarībā no izvēlētajā cilpā iekļauto sekciju pretestības.

Lai izveidotu potenciālu diagrammu, tiek izvēlēta slēgta cilpa. Šī ķēde ir sadalīta sekcijās tā, lai katrā sekcijā būtu viens lietotājs vai enerģijas avots. Robežpunktiem starp sekcijām jābūt atzīmētiem ar burtiem vai cipariem.

Viens cilpas punkts ir patvaļīgi iezemēts, tā potenciāls nosacīti tiek uzskatīts par nulli. Ejot ap kontūru pulksteņrādītāja virzienā no nulles potenciāla punkta, katra nākamā robežpunkta potenciāls tiek definēts kā iepriekšējā punkta potenciāla algebriskā summa un potenciāla maiņa starp šiem blakus punktiem.

Objekta potenciāla izmaiņas ir atkarīgas no ķēdes sastāva starp punktiem. Ja vietā ir iekļauts strāvas patērētājs (rezistors), potenciāla izmaiņas ir skaitliski vienādas ar sprieguma kritumu šajā rezistorā. Šo izmaiņu zīmi nosaka strāvas virziens.Ja cilpas strāvas un apvedceļa virzieni sakrīt, zīme ir negatīva, pretējā gadījumā tā ir pozitīva.

Ja objektā ir EML avots, tad potenciālās izmaiņas šeit ir skaitliski vienādas ar šī avota EML vērtību. Ja cilpas apiešanas virziens un EML virziens sakrīt, potenciālās izmaiņas ir pozitīvas, pretējā gadījumā tās ir negatīvas.

Pēc visu punktu potenciālu aprēķināšanas taisnstūrveida koordinātu sistēmā tiek konstruēta potenciālu diagramma. Uz abscisu ass sekciju pretestība tiek uzzīmēta mērogā secībā, kādā tie saskaras, šķērsojot kontūru, un uz ordinātām atbilstošo punktu potenciāli. Potenciālu diagramma sākas ar nulles potenciālu un beidzas pēc tam, kad tiek iziets cauri tam.

Izveidojiet potenciālu ķēdes shēmu

Šajā piemērā mēs izveidojam potenciālu diagrammu ķēdes pirmajai cilpai, kuras diagramma ir parādīta 1. attēlā.

Rīsi. 1. Sarežģītas elektriskās ķēdes diagramma

Aplūkotajā shēmā ietilpst divi barošanas avoti E1 un E2, kā arī divi strāvas patērētāji r1, r2.

Šo kontūru sadalām sekcijās, kuru robežas apzīmē ar burtiem a, b, c, d. Mēs noslīpējam punktu a, parasti uzskatot, ka tā potenciāls ir nulle, un no šī punkta riņķojam kontūru pulksteņrādītāja virzienā. Tāpēc φα = 0.

Nākamais punkts ceļā, lai šķērsotu kontūru, būs punkts b. EML avots E1 atrodas sadaļā ab. Pārejot no avota negatīvā uz pozitīvo polu šajā sadaļā, potenciāls palielinās par vērtību E1:

φb = φa + E1 = 0 + 24 = 24 V

Pārejot no punkta b uz punktu c, potenciāls samazinās par sprieguma krituma lielumu pāri rezistoram r1 (cilpas apiešanas virziens sakrīt ar strāvas virzienu rezistorā r1):

φc = φb — Az1r1 = 24 — 3 x 4 = 12V

Dodoties uz punktu d, potenciāls palielinās par sprieguma krituma daudzumu rezistorā r2 (šajā sadaļā strāvas virziens ir pretējs cilpas apvada virzienam):

φd = φ° C + I2r2 = 12 + 0 NS 4 = 12 V

Punkta a potenciāls ir mazāks par punkta d potenciālu pēc avota E2 EML vērtības (EMF virziens ir pretējs ķēdes apiešanas virzienam):

φa = φd — E2 = 12 — 12 = 0

Aprēķinu rezultāti tiek izmantoti potenciālu diagrammas izveidošanai. Uz abscisu ass sekciju pretestība tiek attēlota virknē, kā tas būtu tad, ja ķēdi ieskauj nulles potenciāla punkts. Iepriekš aprēķinātie atbilstošo punktu potenciāli ir uzzīmēti pa ordinātām (2. att.).

Zīmējums 2… Potenciālās kontūras diagramma

Patskevičs V.A.