Potentsiaalide skeem

Potentsiaali diagrammi nimetatakse elektripotentsiaali jaotuse graafiliseks esituseks suletud ahelas, sõltuvalt valitud ahelasse kuuluvate sektsioonide takistusest.

Potentsiaaldiagrammi koostamiseks valitakse suletud ahel. See ahel on jagatud sektsioonideks nii, et iga sektsiooni kohta on üks kasutaja või energiaallikas. Lõikude vahelised piiripunktid peavad olema tähistatud tähtede või numbritega.

Silmuse üks punkt on meelevaldselt maandatud, selle potentsiaal loetakse tinglikult nulliks. Nullpotentsiaaliga punktist mööda kontuuri päripäeva ringi liikudes määratletakse iga järgneva piiripunkti potentsiaal eelmise punkti potentsiaali algebralise summana ja potentsiaali muutuse nende külgnevate punktide vahel.

Objekti potentsiaali muutus sõltub punktidevahelise ahela koostisest. Kui asukohta on kaasatud voolutarbija (takisti), on potentsiaali muutus arvuliselt võrdne pingelanguga sellel takistil. Selle muutuse märgi määrab voolu suund.Kui ahela voolu- ja möödaviigusuunad ühtivad, on märk negatiivne, vastasel juhul positiivne.

Kui objektil on EMF-i allikas, siis siinne potentsiaalne muutus on arvuliselt võrdne selle allika EMF väärtusega. Kui ahela ümbersõidu suund ja EMF-i suund langevad kokku, on potentsiaalne muutus positiivne, vastasel juhul negatiivne.

Pärast kõigi punktide potentsiaalide arvutamist koostatakse ristkülikukujulises koordinaatsüsteemis potentsiaalide diagramm. Abstsissteljel joonistatakse lõikude takistus skaala järgi järjestuses, milles nad kontuuri ületamisel kokku puutuvad, ja ordinaadil vastavate punktide potentsiaalid. Potentsiaaldiagramm algab nullpotentsiaalist ja lõpeb pärast selle läbimist.

Koostage potentsiaaliskeem

Selles näites koostame ahela esimese ahela potentsiaalide diagrammi, mille diagramm on näidatud joonisel 1.

Riis. 1. Keerulise elektriahela skeem

Vaadeldav vooluahel sisaldab kahte toiteallikat E1 ja E2, samuti kahte toitetarbijat r1, r2.

Jagame selle kontuuri osadeks, mille piirid on tähistatud tähtedega a, b, c, d. Maandame punkti a, pidades selle potentsiaali tinglikult nulliks, ja ringleme kontuuri sellest punktist päripäeva. Seetõttu φα = 0.

Järgmine punkt kontuuri ületamiseks rajal on punkt b. EMF-i allikas E1 asub jaotises ab. Kui liigume selles jaotises allika negatiivselt poolusele, suureneb potentsiaal väärtuse E1 võrra:

φb = φa + E1 = 0 + 24 = 24 V

Punktist b punkti c liikudes väheneb potentsiaal takisti r1 pingelanguse võrra (ahela möödaviigu suund langeb kokku takisti r1 voolu suunaga):

φc = φb — Az1r1 = 24 — 3 x 4 = 12V

Punkti d minnes suureneb potentsiaal takisti r2 pingelanguse võrra (selles jaotises on voolu suund vastupidine ahela möödaviigu suunale):

φd = φ° C + I2r2 = 12 + 0 NS 4 = 12 V

Punkti a potentsiaal on väiksem kui punkti d potentsiaal allika E2 EMF väärtuse võrra (EMF suund on vastupidine vooluringist möödasõidu suunale):

φa = φd — E2 = 12 — 12 = 0

Arvutuste tulemusi kasutatakse potentsiaalide diagrammi koostamiseks. Abstsissteljele kantakse sektsioonide takistus järjestikku, nagu see oleks siis, kui ahelat ümbritseb nullpotentsiaaliga punkt. Vastavate punktide eelnevalt arvutatud potentsiaalid kantakse piki ordinaati (joonis 2).

Joonis 2… Potentsiaalse kontuuri diagramm

Patskevitš V.A.