電位電路圖

電路電位圖稱為電位沿閉合迴路分佈的圖形表示,取決於所選迴路中包含的部分的電阻。

選擇閉環來構造電位圖。該電路以這樣一種方式被分成幾個部分,即每個部分有一個用戶或能量源。部分之間的邊界點必須用字母或數字標記。

迴路中任意一點接地,有條件地認為其電位為零。從零電位點順時針繞等高線,每個後續邊界點的電位定義為前一個點的電位與這些相鄰點之間的電位變化的代數和。

萬用表物體電位的變化取決於點之間電路的組成。如果該位置包含耗電設備(電阻器),則電勢變化在數值上等於該電阻器兩端的電壓降。這種變化的符號是由電流的方向決定的。如果迴路的電流方向和旁路方向匹配,則符號為負,否則為正。

如果物體上有一個 EMF 源,那麼這裡的電位變化在數值上等於這個源的 EMF 值。如果環路的旁路方向與電動勢的方向重合,則電位變化為正,否則為負。

在計算出所有點的電位後,在直角坐標系中構建電位圖。在橫坐標軸上,各部分的電阻按照它們穿過輪廓時相遇的順序按比例繪製,在縱坐標上,相應點的電勢。電位圖從零電位開始,循環通過後結束。

構建潛在的電路圖

在本例中,我們為圖 1 所示電路的第一個迴路構建電位圖。

複雜電路圖

米。 1. 複雜電路圖

所考慮的電路包括兩個電源 E1 和 E2,以及兩個電源消費者 r1、r2。

我們將此等高線劃分為多個部分,其邊界由字母 a、b、c、d 表示。我們將點 a 接地,通常認為它的勢能為零,並從該點順時針旋轉輪廓。因此,φα = 0。

路徑上穿過輪廓的下一個點將是點 b。 EMF 源 E1 位於 ab 部分。在本節中,當我們從電源的負極移到正極時,電勢增加值 E1:

φb = φa + E1 = 0 + 24 = 24 V

當從b點移動到c點時,電位下降的幅度為電阻r1兩端壓降的大小(迴路的旁路方向與電阻r1中的電流方向重合):

φc = φb — Az1r1 = 24 — 3 x 4 = 12V

當你到達 d 點時,電勢增加了電阻 r2 兩端的壓降量(在本節中,電流方向與環路旁路的方向相反):

φd = φ° C + I2r2 = 12 + 0 NS 4 = 12 V

a點的電位比d點的電位小了源E2的電動勢的值(電動勢的方向與旁路電路的方向相反):

φa = φd — E2 = 12 — 12 = 0

計算結果用於構建電位圖。在橫坐標軸上,各部分的電阻串聯繪製,就像電路被零電位點包圍時一樣。先前計算的相應點的電位沿縱坐標繪製(圖 2)。

電位等高線圖

圖2…電位等高線圖

Patskevich V.A.

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