Dijagram potencijalnog strujnog kruga

Dijagram potencijala naziva se grafički prikaz distribucije električnog potencijala duž zatvorene petlje, ovisno o otporu sekcija uključenih u odabranu petlju.

Za konstruiranje dijagrama potencijala odabire se zatvorena petlja. Ovaj krug je podijeljen na sekcije na takav način da postoji jedan korisnik ili izvor energije po sekciji. Granične točke između sekcija moraju biti označene slovima ili brojevima.

Jedna točka petlje je proizvoljno uzemljena, njezin se potencijal uvjetno smatra nulom. Obilazeći konturu u smjeru kazaljke na satu od točke nultog potencijala, potencijal svake sljedeće granične točke definira se kao algebarski zbroj potencijala prethodne točke i promjene potencijala između ovih susjednih točaka.

Promjena potencijala objekta ovisi o sastavu kruga između točaka. Ako je potrošač struje (otpornik) uključen u mjesto, promjena potencijala je numerički jednaka padu napona na tom otporniku. Predznak te promjene određen je smjerom struje.Ako se strujni i obilazni smjer petlje poklapaju, predznak je negativan, inače je pozitivan.

Ako na objektu postoji izvor EMF, tada je promjena potencijala ovdje numerički jednaka vrijednosti EMF tog izvora. Ako se smjer premosnice petlje i smjer EMF podudaraju, promjena potencijala je pozitivna, u protivnom je negativna.

Nakon proračuna potencijala svih točaka konstruira se potencijalni dijagram u pravokutnom koordinatnom sustavu. Na apscisnoj osi ucrtan je otpor presjeka u mjerilu redoslijedom kojim se susreću pri prelasku konture, a na ordinati potencijali odgovarajućih točaka. Dijagram potencijala počinje na nultom potencijalu i završava nakon kruženja kroz njega.

Konstruirajte dijagram potencijalnog strujnog kruga

U ovom primjeru konstruiramo potencijalni dijagram za prvu petlju kruga čiji je dijagram prikazan na slici 1.

Riža. 1. Dijagram složenog električnog kruga

Razmatrani krug uključuje dva izvora napajanja E1 i E2, kao i dva potrošača struje r1, r2.

Ovu konturu dijelimo na dijelove, čije su granice označene slovima a, b, c, d. Uzemljujemo točku a, konvencionalno smatrajući da je njezin potencijal jednak nuli, i kružimo konturom u smjeru kazaljke na satu od te točke. Stoga je φα = 0.

Sljedeća točka na putu koja će prijeći konturu bit će točka b. EMF izvor E1 nalazi se u odjeljku ab. Kako se u ovom odjeljku krećemo od negativnog prema pozitivnom polu izvora, potencijal se povećava za vrijednost E1:

φb = φa + E1 = 0 + 24 = 24 V

Kada se kreće od točke b do točke c, potencijal se smanjuje za veličinu pada napona na otporniku r1 (smjer premosnice petlje podudara se sa smjerom struje u otporniku r1):

φc = φb — Az1r1 = 24 — 3 x 4 = 12V

Kako idete do točke d, potencijal se povećava za količinu pada napona na otporniku r2 (u ovom odjeljku, smjer struje je suprotan smjeru premosnice petlje):

φd = φ° C + I2r2 = 12 + 0 NS 4 = 12 V

Potencijal točke a manji je od potencijala točke d za vrijednost EMF izvora E2 (smjer EMF je suprotan smjeru zaobilaženja kruga):

φa = φd — E2 = 12 — 12 = 0

Rezultati izračuna koriste se za izradu potencijalnog dijagrama. Na apscisnoj osi, otpor sekcija je ucrtan u seriji, kao što bi bilo kada je krug okružen točkom nultog potencijala. Prethodno izračunati potencijali odgovarajućih točaka naneseni su duž ordinate (slika 2).

Crtež 2… Potencijalni konturni dijagram

Patskevich V.A.