电位电路图

电路电位图称为电位沿闭合回路分布的图形表示,取决于所选回路中包含的部分的电阻。

选择闭环来构造电位图。该电路以这样一种方式被分成几个部分,即每个部分有一个用户或能量源。部分之间的边界点必须用字母或数字标记。

回路中任意一点接地,有条件地认为其电位为零。从零电位点顺时针绕等高线,每个后续边界点的电位定义为前一个点的电位与这些相邻点之间的电位变化的代数和。

万用表物体电位的变化取决于点之间电路的组成。如果该位置包含耗电设备(电阻器),则电势变化在数值上等于该电阻器两端的电压降。这种变化的符号由电流的方向决定。如果回路的电流方向和旁路方向匹配,则符号为负,否则为正。

如果物体上有一个 EMF 源,那么这里的电位变化在数值上等于这个源的 EMF 值。如果环路的旁路方向与电动势的方向重合,则电位变化为正,否则为负。

在计算出所有点的电位后,在直角坐标系中构建电位图。在横坐标轴上,各部分的电阻按照它们穿过轮廓时相遇的顺序按比例绘制,在纵坐标上,相应点的电势。电位图从零电位开始,循环通过后结束。

构建潜在的电路图

在本例中,我们为图 1 所示电路的第一个回路构建电位图。

复杂电路图

米。 1. 复杂电路图

所考虑的电路包括两个电源 E1 和 E2,以及两个电源消费者 r1、r2。

我们将此等高线划分为多个部分,其边界由字母 a、b、c、d 表示。我们将点 a 接地,通常认为它的势能为零,并从该点顺时针旋转轮廓。因此,φα = 0。

路径上穿过轮廓的下一个点将是点 b。 EMF 源 E1 位于 ab 部分。在本节中,当我们从电源的负极移到正极时,电势增加​​值 E1:

φb = φa + E1 = 0 + 24 = 24 V

当从b点移动到c点时,电位下降的幅度为电阻r1两端压降的大小(回路的旁路方向与电阻r1中的电流方向重合):

φc = φb — Az1r1 = 24 — 3 x 4 = 12V

当你到达 d 点时,电势增加​​了电阻 r2 两端的压降量(在本节中,电流方向与环路旁路的方向相反):

φd = φ° C + I2r2 = 12 + 0 NS 4 = 12 V

a点的电位比d点的电位小了源E2的电动势的值(电动势的方向与旁路电路的方向相反):

φa = φd — E2 = 12 — 12 = 0

计算结果用于构建电位图。在横坐标轴上,各部分的电阻串联绘制,就像电路被零电位点包围时一样。先前计算的相应点的电位沿纵坐标绘制(图 2)。

电位等高线图

图2…电位等高线图

Patskevich V.A.

我们建议您阅读:

为什么电流是危险的?