Sơ đồ mạch tiềm năng
Biểu đồ điện thế được gọi là biểu diễn đồ họa về sự phân bố điện thế dọc theo một vòng khép kín, tùy thuộc vào điện trở của các phần có trong vòng đã chọn.
Một vòng khép kín được chọn để xây dựng sơ đồ thế năng. Mạch này được chia thành các phần sao cho mỗi phần có một người dùng hoặc nguồn năng lượng. Các điểm ranh giới giữa các phần phải được đánh dấu bằng chữ hoặc số.
Một điểm của vòng lặp được nối đất tùy ý, tiềm năng của nó được coi là có điều kiện bằng không. Đi xung quanh đường bao theo chiều kim đồng hồ từ một điểm có điện thế bằng 0, điện thế của mỗi điểm biên tiếp theo được định nghĩa là tổng đại số của điện thế của điểm trước đó và sự thay đổi điện thế giữa các điểm liền kề này.
Nếu có một nguồn EMF trên đối tượng, thì sự thay đổi tiềm năng ở đây bằng số với giá trị EMF của nguồn này. Nếu hướng bỏ qua của vòng lặp và hướng của EMF trùng nhau, thì sự thay đổi tiềm năng là dương, ngược lại là âm.
Sau khi tính toán tiềm năng của tất cả các điểm, một sơ đồ tiềm năng được xây dựng trong một hệ tọa độ hình chữ nhật. Trên trục hoành, điện trở của các phần được vẽ theo tỷ lệ theo thứ tự mà chúng gặp nhau khi đi qua đường bao và trên tọa độ, điện thế của các điểm tương ứng. Sơ đồ tiềm năng bắt đầu từ tiềm năng bằng không và kết thúc sau khi đi qua nó.
Xây dựng sơ đồ mạch điện thế
Trong ví dụ này, chúng tôi xây dựng một sơ đồ tiềm năng cho vòng lặp đầu tiên của mạch có sơ đồ được hiển thị trong Hình 1.
Cơm. 1. Sơ đồ mạch điện phức tạp
Mạch được xem xét bao gồm hai bộ nguồn E1 và E2, cũng như hai bộ tiêu thụ điện r1, r2.
Chúng tôi chia đường viền này thành các phần, ranh giới của chúng được biểu thị bằng các chữ cái a, b, c, d. Chúng tôi nối đất điểm a, thông thường coi điện thế của nó bằng 0 và khoanh tròn đường bao theo chiều kim đồng hồ từ điểm này. Do đó, φα = 0.
Điểm tiếp theo trên đường đi qua đường bao sẽ là điểm b. Nguồn EMF E1 nằm trong phần ab. Khi chúng ta di chuyển từ cực âm sang cực dương của nguồn trong phần này, tiềm năng tăng theo giá trị E1:
φb = φa + E1 = 0 + 24 = 24 V
Khi di chuyển từ điểm b đến điểm c, điện thế giảm bằng độ lớn của điện áp rơi trên điện trở r1 (chiều đi qua của vòng lặp trùng với chiều dòng điện trong điện trở r1):
φc = φb — Az1r1 = 24 — 3 x 4 = 12V
Khi bạn đi đến điểm d, điện thế tăng lên bằng lượng điện áp rơi trên điện trở r2 (trong phần này, hướng của dòng điện ngược với hướng của vòng lặp):
φd = φ° C + I2r2 = 12 + 0 NS 4 = 12 V
Điện thế của điểm a nhỏ hơn điện thế của điểm d bằng giá trị EMF của nguồn E2 (hướng của EMF ngược với hướng bỏ qua mạch):
φa = φd — E2 = 12 — 12 = 0
Kết quả của các tính toán được sử dụng để xây dựng sơ đồ thế năng. Trên trục hoành, điện trở của các phần được vẽ nối tiếp, giống như khi mạch được bao quanh bởi một điểm có điện thế bằng không. Các tiềm năng được tính toán trước đó của các điểm tương ứng được vẽ dọc theo tọa độ (Hình 2).
Bản vẽ 2… Biểu đồ đường viền tiềm năng
Patskevich V.A.