ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ДИАГРАММА

 

Во многих моментах изучения или же при расчетах электрических цепей необходимо определить значение потенциалов каких-либо точек электрической цепи и по результатам построить потенциальную диаграмму. Значение потенциала любой точки электрической цепи определяется напряжением между данной точкой и точкой цепи с потенциалом равным нулю, которую заранее мы принимаем, например, это может быть соединение этой точки с землей.

Определим потенциалы цепи в точках Б, В, и Р, Д, для схемы замещения которая дана на рис.1.  Из заданного на схеме направления тока I и направления ЭДС Е1 и Е2 следует, что источник ЭДС Е1 имеет режим потребителя, а источник ЭДС Е2  работает в режиме генератора.

Потенциальная диаграмма

Ток в цепи, на участке который имеет только сопротивление, всегда будет иметь направление от точки, которая имеет высокий потенциал к точке, которая обладает меньшим потенциалом. По этой причине точка Б имеет потенциал больший нежели, чем точка Д. Разность потенциалов фБА=UБА=r1I. Точка А заземлена, поэтому фA=0 и фБ =r1I.

Потенциал фБ точки Б является выводом первого источника с отрицательным потенциалом, а потенциал фВ точки В является выводом  этого же источника только с положительным потенциалом. Напряжение источника на его выводах можно выразить разностью потенциалов, при этом, учитывая то, что работа источника ЭДС Е1 - это режим потребителя, запишем следующее

Потенциальная диаграмма

Необходимо обратить внимание на то, что в реальных цепях нет  двух точек, между которыми  напряжение, равное rВТ1I  или ЭДС Е1. Потенциал ф больше фВ на величину r2I, таким образом,

 Потенциальная диаграмма

Источник ЭДС Е2 работает в режиме генератора. Разность потенциалов  между положительным выводом и отрицательным выводом

 Потенциальная диаграмма

откуда

 Потенциальная диаграмма

Наконец, потенциал фА точки А выше потенциала фД точки Д на величину r3I, т. е. фА—фД=r3Iоткуда

 Потенциальная диаграмма

и должно получиться фА = 0, в случае правильно вычисленного тока (то есть если в конце расчета потенциалов замкнутой цепи, когда вы подойдете к изначальной точке, ее потенциал будет равен нулю, это буден означать правильность расчетов).

Графическое изображение, которое показывает, как изменяется потенциал в электрической цепи в зависимости от того, какое сопротивлений участка (элемента) этой цепи называют потенциальной диаграммой. Построение потенциальной диаграммы заключается в том, что на графике потенциальной диаграммы по оси абсцисс  откладывают сопротивления участков (элементов) электрической цепи в том порядке, в котором происходил расчет потенциалов - последовательно, друг за другом (каждое следующее сопротивление прибавляют к пред ведущему сопротивлению). По оси ординат  в масштабе откладывают  значения потенциалов.


    По многочисленным просьбам даю Вам маленький пример. Почему так долго? Был занят. =)


         Пример.


      И так возьмем простейшую схему и произвольно заземлим любую точку схемы, тем самым присвоив этой точке потенциал ноль φА=0. Так же произвольно зададимся направлением обхода контура. Направление тока в цепи I задаем от большего потенциала к меньшему потенциалу, то есть от большей ЭДС Е1 к меньшей ЭДС Е2.

ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ДИАГРАММА

 

Потенциальная диаграмма будет иметь следующий вид:

Потенциальная диаграмма

Возможно Вам будут интересны следующие статьи по теме:

EXMO affiliate program
 

Если статья вам понравилась, вы можете отблагодарить автора нажав на кнопку социальной сети