potansiyel devre şeması

Potansiyel diyagramına, seçilen döngüde yer alan bölümlerin direncine bağlı olarak, kapalı bir döngü boyunca elektrik potansiyelinin dağılımının grafiksel gösterimi denir.

Bir potansiyel diyagramı oluşturmak için kapalı bir döngü seçilir. Bu devre, her bölümde bir kullanıcı veya enerji kaynağı olacak şekilde bölümlere ayrılmıştır. Bölümler arasındaki sınır noktaları harf veya sayı ile işaretlenmelidir.

Döngünün bir noktası keyfi olarak topraklanır, potansiyeli koşullu olarak sıfır olarak kabul edilir. Sıfır potansiyelli bir noktadan konturu saat yönünde dolaşarak, sonraki her sınır noktasının potansiyeli, bir önceki noktanın potansiyelinin cebirsel toplamı ve bu bitişik noktalar arasındaki potansiyel değişimi olarak tanımlanır.

Bir cismin potansiyelindeki değişiklik, noktalar arasındaki devrenin bileşimine bağlıdır. Konuma bir güç tüketicisi (direnç) dahil edilmişse, potansiyeldeki değişiklik sayısal olarak o direnç üzerindeki voltaj düşüşüne eşittir. Bu değişimin işareti akımın yönü ile belirlenir.Döngünün akım ve baypas yönleri eşleşirse işaret negatif, aksi takdirde pozitiftir.

Cisim üzerinde EMF kaynağı varsa buradaki potansiyel değişim sayısal olarak bu kaynağın EMF değerine eşittir. Döngünün baypas yönü ile EMF'nin yönü çakışırsa, potansiyel değişim pozitif, aksi takdirde negatiftir.

Tüm noktaların potansiyelleri hesaplandıktan sonra, dikdörtgen bir koordinat sisteminde bir potansiyel diyagramı oluşturulur. Apsis ekseninde, bölümlerin direnci, konturu geçerken karşılaştıkları sıraya göre ve ordinatta karşılık gelen noktaların potansiyellerine göre ölçeklendirilir. Potansiyel diyagramı sıfır potansiyelde başlar ve içinden geçtikten sonra sona erer.

Bir potansiyel devre şeması oluşturun

Bu örnekte, diyagramı Şekil 1'de gösterilen devrenin ilk döngüsü için bir potansiyel diyagramı oluşturuyoruz.

Pirinç. 1. Karmaşık bir elektrik devresinin şeması

Söz konusu devre, iki güç kaynağı E1 ve E2 ile iki güç tüketicisi r1, r2 içerir.

Bu konturu, sınırları a, b, c, d harfleriyle gösterilen bölümlere ayırıyoruz. Geleneksel olarak potansiyelini sıfır olarak kabul ederek a noktasını topraklıyoruz ve konturu bu noktadan saat yönünde daire içine alıyoruz. Bu nedenle, φα = 0.

Yolda konturu geçmek için bir sonraki nokta b noktası olacaktır. EMF kaynağı E1 ab bölümünde bulunur. Bu bölümde kaynağın negatif kutbundan pozitif kutbuna doğru gidildikçe potansiyel E1 değeri kadar artar:

φb = φa + E1 = 0 + 24 = 24 V

b noktasından c noktasına hareket ederken, potansiyel, direnç r1 üzerindeki voltaj düşüşünün boyutu kadar azalır (döngünün baypas yönü, direnç r1'deki akımın yönü ile çakışır):

φc = φb — Az1r1 = 24 — 3 x 4 = 12V

d noktasına gittiğinizde, r2 direnci üzerindeki voltaj düşüşü miktarı kadar potansiyel artar (bu bölümde akımın yönü, devre baypasının yönünün tersidir):

φd = φ° C + I2r2 = 12 + 0 NS 4 = 12 V

A noktasının potansiyeli, E2 kaynağının EMF değeri ile d noktasının potansiyelinden daha azdır (EMF'nin yönü, devreyi atlama yönünün tersidir):

φa = φd — E2 = 12 — 12 = 0

Hesaplamaların sonuçları potansiyel bir diyagram oluşturmak için kullanılır. Apsis ekseninde, bölümlerin direnci, devrenin sıfır potansiyel noktasıyla çevrili olduğu zamanki gibi seri olarak çizilir. Karşılık gelen noktaların önceden hesaplanan potansiyelleri ordinat boyunca çizilir (Şekil 2).

Çizim 2… Potansiyel kontur diyagramı

Patskevich V.A.