Potenciální schéma zapojení

Diagram potenciálu se nazývá grafické znázornění rozložení elektrického potenciálu podél uzavřené smyčky v závislosti na odporu úseků zahrnutých ve zvolené smyčce.

Pro konstrukci potenciálového diagramu je zvolena uzavřená smyčka. Tento okruh je rozdělen na sekce tak, že na jednu sekci připadá jeden uživatel nebo zdroj energie. Hraniční body mezi úseky musí být označeny písmeny nebo čísly.

Jeden bod smyčky je libovolně uzemněn, jeho potenciál je podmíněně považován za nulový. Při průchodu obrysu ve směru hodinových ručiček z bodu s nulovým potenciálem je potenciál každého následujícího hraničního bodu definován jako algebraický součet potenciálu předchozího bodu a změny potenciálu mezi těmito sousedními body.

Změna potenciálu objektu závisí na složení obvodu mezi body. Pokud je v místě zahrnut spotřebič energie (rezistor), je změna potenciálu číselně rovna poklesu napětí na tomto rezistoru. Znaménko této změny je určeno směrem proudu.Pokud se směr proudu a bypassu smyčky shodují, je znaménko záporné, jinak je kladné.

Pokud je na objektu zdroj EMF, pak se zde potenciální změna číselně rovná hodnotě EMF tohoto zdroje. Pokud se směr bypassu smyčky a směr EMF shodují, je potenciální změna kladná, v opačném případě je záporná.

Po výpočtu potenciálů všech bodů se sestrojí potenciálový diagram v pravoúhlém souřadnicovém systému. Na vodorovné ose je odpor řezů nakreslen v měřítku v pořadí, ve kterém se setkávají při překročení obrysu, a na ose y potenciály odpovídajících bodů. Potenciálový diagram začíná na nulovém potenciálu a končí po jeho průchodu.

Sestavte potenciální schéma zapojení

V tomto příkladu zkonstruujeme potenciálový diagram pro první smyčku obvodu, jehož schéma je znázorněno na obrázku 1.

Rýže. 1. Schéma složitého elektrického obvodu

Uvažovaný obvod obsahuje dva napájecí zdroje E1 a E2 a také dva elektrické spotřebiče r1, r2.

Tento obrys rozdělíme na úseky, jejichž hranice jsou označeny písmeny a, b, c, d. Uzemníme bod a, konvenčně považujeme jeho potenciál za nulový, a zakroužíme obrys ve směru hodinových ručiček z tohoto bodu. Proto φα = 0.

Dalším bodem na cestě k protnutí obrysu bude bod b. Zdroj EMF E1 je umístěn v sekci ab. Jak se v této sekci pohybujeme od záporného pólu zdroje ke kladnému, potenciál se zvyšuje o hodnotu E1:

φb = φa + E1 = 0 + 24 = 24 V

Při pohybu z bodu b do bodu c se potenciál snižuje o velikost úbytku napětí na rezistoru r1 (směr bypassu smyčky se shoduje se směrem proudu v rezistoru r1):

φc = φb — Az1r1 = 24 — 3 x 4 = 12V

Jak přejdete k bodu d, potenciál se zvyšuje o velikost poklesu napětí na rezistoru r2 (v této části je směr proudu opačný než směr bypassu smyčky):

φd = φ° C + I2r2 = 12 + 0 NS 4 = 12 V

Potenciál bodu a je menší než potenciál bodu d o hodnotu EMF zdroje E2 (směr EMF je opačný než směr obcházení obvodu):

φa = φd — E2 = 12 — 12 = 0

Výsledky výpočtů se použijí k vytvoření diagramu potenciálu. Na vodorovné ose je odpor sekcí vynesen v sérii, jak by tomu bylo, když je obvod obklopen bodem s nulovým potenciálem. Dříve vypočtené potenciály odpovídajících bodů jsou vyneseny podél ordináty (obr. 2).

Výkres 2… Potenciální obrysový diagram

Patskevich V.A.