Schéma potenciálneho zapojenia
Diagram potenciálu sa nazýva grafické znázornenie rozloženia elektrického potenciálu pozdĺž uzavretej slučky v závislosti od odporu úsekov zahrnutých vo vybranej slučke.
Na zostavenie potenciálového diagramu sa zvolí uzavretá slučka. Tento okruh je rozdelený na sekcie tak, že na jednu sekciu pripadá jeden užívateľ alebo zdroj energie. Hraničné body medzi úsekmi musia byť označené písmenami alebo číslicami.
Jeden bod slučky je ľubovoľne uzemnený, jeho potenciál sa podmienečne považuje za nulový. Pri prechode okolo obrysu v smere hodinových ručičiek z bodu s nulovým potenciálom je potenciál každého nasledujúceho hraničného bodu definovaný ako algebraický súčet potenciálu predchádzajúceho bodu a zmeny potenciálu medzi týmito susednými bodmi.
Ak je na objekte zdroj EMF, potom sa potenciálna zmena tu číselne rovná hodnote EMF tohto zdroja. Ak sa smer obtoku slučky a smer EMF zhodujú, potenciálna zmena je kladná, inak je záporná.
Po výpočte potenciálov všetkých bodov sa zostrojí potenciálny diagram v pravouhlom súradnicovom systéme. Na vodorovnej osi je odpor rezov nakreslený v mierke v poradí, v akom sa stretávajú pri prekročení obrysu, a na zvislej osi sú potenciály zodpovedajúcich bodov. Diagram potenciálu začína na nulovom potenciáli a končí po jeho prejdení.
Vytvorte schému potenciálneho obvodu
V tomto príklade zostrojíme potenciálnu schému pre prvú slučku obvodu, ktorej schéma je znázornená na obrázku 1.
Ryža. 1. Schéma zložitého elektrického obvodu
Uvažovaný obvod obsahuje dva napájacie zdroje E1 a E2, ako aj dva elektrické spotrebiče r1, r2.
Tento obrys delíme na úseky, ktorých hranice sú označené písmenami a, b, c, d. Uzemníme bod a, konvenčne považujeme jeho potenciál za nulový, a zakrúžkujeme obrys v smere hodinových ručičiek z tohto bodu. Preto φα = 0.
Ďalším bodom na ceste, ktorý prekročí vrstevnicu, bude bod b. Zdroj EMF E1 sa nachádza v sekcii ab. Keď sa v tejto časti presunieme zo záporného pólu zdroja na kladný, potenciál sa zvyšuje o hodnotu E1:
φb = φa + E1 = 0 + 24 = 24 V
Pri pohybe z bodu b do bodu c sa potenciál znižuje o veľkosť poklesu napätia na rezistore r1 (smer obtoku slučky sa zhoduje so smerom prúdu v rezistore r1):
φc = φb — Az1r1 = 24 — 3 x 4 = 12 V
Keď prejdete k bodu d, potenciál sa zvýši o veľkosť poklesu napätia na rezistore r2 (v tejto časti je smer prúdu opačný ako smer obtoku slučky):
φd = φ° C + I2r2 = 12 + 0 NS 4 = 12 V
Potenciál bodu a je menší ako potenciál bodu d o hodnotu EMF zdroja E2 (smer EMF je opačný ako smer obchádzania obvodu):
φa = φd — E2 = 12 — 12 = 0
Výsledky výpočtov sa použijú na zostavenie potenciálového diagramu. Na osi x je odpor sekcií vynesený v sérii, ako by to bolo, keď je obvod obklopený bodom s nulovým potenciálom. Predtým vypočítané potenciály zodpovedajúcich bodov sú vynesené pozdĺž ordináty (obr. 2).
Výkres 2… Potenciálny obrysový diagram
Patskevich V.A.