Schema circuitului potențial

O diagramă a potențialului se numește reprezentare grafică a distribuției potențialului electric de-a lungul unei bucle închise, în funcție de rezistența secțiunilor incluse în bucla selectată.

Se alege o buclă închisă pentru a construi o diagramă potențială. Acest circuit este împărțit în secțiuni astfel încât să existe un utilizator sau o sursă de energie pe secțiune. Punctele de delimitare dintre secțiuni trebuie marcate cu litere sau cifre.

Un punct al buclei este împământat în mod arbitrar, potențialul său este considerat condiționat a fi zero. Înconjurând conturul în sensul acelor de ceasornic de la un punct de potențial zero, potențialul fiecărui punct de limită următor este definit ca suma algebrică a potențialului punctului anterior și modificarea potențialului dintre aceste puncte adiacente.

Modificarea potențialului unui obiect depinde de compoziția circuitului dintre puncte. Dacă un consumator de energie (rezistor) este inclus în locație, modificarea potențialului este numeric egală cu căderea de tensiune pe acel rezistor. Semnul acestei schimbări este determinat de direcția curentului.Dacă direcțiile de curent și de bypass ale buclei se potrivesc, semnul este negativ, în caz contrar, este pozitiv.

Dacă există o sursă EMF pe obiect, atunci modificarea potențială aici este egală numeric cu valoarea EMF a acestei surse. Dacă direcția de ocolire a buclei și direcția EMF coincid, modificarea potențială este pozitivă, în caz contrar este negativă.

După calcularea potențialelor tuturor punctelor, o diagramă de potențial este construită într-un sistem de coordonate dreptunghiular. Pe axa absciselor, rezistența secțiunilor este trasată la scară în succesiunea în care acestea se întâlnesc la traversarea conturului, iar pe ordonată, potențialele punctelor corespunzătoare. Diagrama potențialului începe de la potențial zero și se termină după ce o parcurge.

Construiți o diagramă de circuit potențial

În acest exemplu, construim o diagramă de potențial pentru prima buclă a circuitului a cărei diagramă este prezentată în Figura 1.

Orez. 1. Schema unui circuit electric complex

Circuitul considerat include două surse de alimentare E1 și E2, precum și doi consumatori de energie r1, r2.

Împărțim acest contur în secțiuni, ale căror limite sunt indicate prin literele a, b, c, d. Împărtăm punctul a, considerând convențional potențialul său ca fiind zero și încercuim conturul în sensul acelor de ceasornic din acest punct. Prin urmare, φα = 0.

Următorul punct de pe traseu pentru a traversa conturul va fi punctul b. Sursa EMF E1 este situată în secțiunea ab. Pe măsură ce trecem de la polul negativ la cel pozitiv al sursei în această secțiune, potențialul crește cu valoarea E1:

φb = φa + E1 = 0 + 24 = 24 V

Când treceți de la punctul b la punctul c, potențialul scade cu dimensiunea căderii de tensiune pe rezistorul r1 (direcția de bypass a buclei coincide cu direcția curentului în rezistorul r1):

φc = φb — Az1r1 = 24 — 3 x 4 = 12V

Pe măsură ce mergeți la punctul d, potențialul crește cu cantitatea de cădere de tensiune pe rezistorul r2 (în această secțiune, direcția curentului este opusă direcției bypass-ului buclei):

φd = φ° C + I2r2 = 12 + 0 NS 4 = 12 V

Potențialul punctului a este mai mic decât potențialul punctului d cu valoarea EMF a sursei E2 (direcția EMF este opusă direcției de ocolire a circuitului):

φa = φd — E2 = 12 — 12 = 0

Rezultatele calculelor sunt folosite pentru a construi o diagramă potențială. Pe axa absciselor, rezistența secțiunilor este reprezentată în serie, așa cum ar fi atunci când circuitul este înconjurat de un punct cu potențial zero. Potențialele calculate anterior ale punctelor corespunzătoare sunt reprezentate de-a lungul ordonatei (Fig. 2).

Desenul 2... Diagrama de contur potențial

Patskevich V.A.