Potenciál kapcsolási rajz
A potenciál diagramot az elektromos potenciál eloszlásának grafikus ábrázolásának nevezzük egy zárt hurok mentén, a kiválasztott hurokban lévő szakaszok ellenállásától függően.
A potenciáldiagram felépítéséhez zárt hurkot választunk. Ez az áramkör szakaszokra van osztva úgy, hogy szakaszonként egy felhasználó vagy energiaforrás legyen. A szakaszok közötti határpontokat betűkkel vagy számokkal kell jelölni.
A hurok egy pontja tetszőlegesen földelve van, potenciálját feltételesen nullának tekintjük. A kontúrt az óramutató járásával megegyező irányban egy nulla potenciálú ponttól megkerülve minden következő határpont potenciálját az előző pont potenciáljának és a szomszédos pontok közötti potenciál változásának algebrai összegeként határozzuk meg.
Ha van EMF-forrás az objektumon, akkor a potenciálváltozás itt számszerűen megegyezik a forrás EMF-értékével. Ha a hurok megkerülésének iránya és az EMF iránya egybeesik, a potenciálváltozás pozitív, ellenkező esetben negatív.
Az összes pont potenciáljának kiszámítása után egy téglalap alakú koordináta-rendszerben egy potenciáldiagramot készítünk. Az abszcissza tengelyen a szakaszok ellenállását abban a sorrendben kell méretarányosan megrajzolni, amelyben a kontúr kereszteződésénél találkoznak, az ordinátán pedig a megfelelő pontok potenciáljait. A potenciáldiagram a nulla potenciálnál kezdődik, és az átfutás után ér véget.
Készítsen potenciál kapcsolási rajzot!
Ebben a példában egy potenciáldiagramot készítünk az áramkör első hurokra, amelynek diagramja az 1. ábrán látható.
Rizs. 1. Egy összetett elektromos áramkör diagramja
A vizsgált áramkör két E1 és E2 tápegységet, valamint két r1, r2 tápfogyasztót tartalmaz.
Ezt a kontúrt szakaszokra osztjuk, amelyek határait a, b, c, d betűk jelölik. Megköszörüljük az a pontot, hagyományosan nullának tekintve potenciálját, és ettől a ponttól az óramutató járásával megegyező irányban körbejárjuk a kontúrt. Ezért φα = 0.
A körvonalon áthaladó pálya következő pontja a b pont lesz. Az E1 EMF forrás az ab szakaszban található. Ahogy ebben a részben a forrás negatív pólusától a pozitív pólus felé haladunk, a potenciál E1 értékkel növekszik:
φb = φa + E1 = 0 + 24 = 24 V
A b pontból a c pontba való mozgáskor a potenciál az r1 ellenálláson lévő feszültségesés nagyságával csökken (a hurok megkerülési iránya egybeesik az r1 ellenállásban lévő áram irányával):
φc = φb — Az1r1 = 24 — 3 x 4 = 12V
Ahogy a d ponthoz megy, a potenciál az r2 ellenálláson bekövetkező feszültségesés mértékével nő (ebben a szakaszban az áram iránya ellentétes a hurok bypass irányával):
φd = φ° C + I2r2 = 12 + 0 NS 4 = 12 V
Az a pont potenciálja kisebb, mint a d pont potenciálja az E2 forrás EMF értékével (az EMF iránya ellentétes az áramkör megkerülésének irányával):
φa = φd — E2 = 12 — 12 = 0
A számítások eredményeit potenciáldiagram felépítéséhez használjuk fel. Az abszcissza tengelyen a szakaszok ellenállását sorosan ábrázoljuk, ahogy az lenne, ha az áramkört egy nulla potenciálú pont veszi körül. A megfelelő pontok korábban kiszámított potenciáljait az ordináta mentén ábrázoljuk (2. ábra).
2. rajz… Potenciális kontúrdiagram
Patskevich V.A.