مخطط الدائرة المحتملة

يُطلق على الرسم التخطيطي للإمكانات تمثيل رسومي لتوزيع الجهد الكهربائي على طول حلقة مغلقة ، اعتمادًا على مقاومة الأقسام المتضمنة في الحلقة المحددة.

يتم اختيار حلقة مغلقة لإنشاء مخطط محتمل. تنقسم هذه الدائرة إلى أقسام بحيث يكون هناك مستخدم واحد أو مصدر طاقة واحد لكل قسم. يجب تمييز نقاط الحدود بين الأقسام بأحرف أو أرقام.

تم تأريض نقطة واحدة من الحلقة بشكل تعسفي ، وتعتبر إمكاناتها صفرًا بشكل مشروط. بالالتفاف حول الكفاف في اتجاه عقارب الساعة من نقطة الصفر المحتملة ، يتم تعريف إمكانات كل نقطة حد لاحقة على أنها مجموع جبري لإمكانات النقطة السابقة وتغير الجهد بين هذه النقاط المتجاورة.

يعتمد التغيير في إمكانات الكائن على تكوين الدائرة بين النقاط. إذا تم تضمين مستهلك طاقة (مقاوم) في الموقع ، فإن التغيير في الجهد يساوي عدديًا انخفاض الجهد عبر هذا المقاوم. يتم تحديد علامة هذا التغيير من خلال اتجاه التيار.إذا تطابق الاتجاهان الحالي والالتفافي للحلقة ، تكون الإشارة سالبة ، وإلا فإنها تكون موجبة.

إذا كان هناك مصدر EMF على الكائن ، فإن التغيير المحتمل هنا يساوي عدديًا قيمة EMF لهذا المصدر. إذا تزامن اتجاه تجاوز الحلقة واتجاه EMF ، يكون التغيير المحتمل إيجابيًا ، وإلا فإنه يكون سالبًا.

بعد حساب إمكانات جميع النقاط ، يتم إنشاء مخطط محتمل في نظام إحداثيات مستطيل. على محور الإحداثي ، يتم رسم مقاومة المقاطع لمقياس التسلسل الذي تلتقي فيه عند عبور الكفاف ، وعلى الإحداثي ، إمكانات النقاط المقابلة. يبدأ المخطط المحتمل عند صفر جهد وينتهي بعد المرور عبره.

بناء مخطط الدائرة المحتملة

في هذا المثال ، نقوم ببناء مخطط محتمل للحلقة الأولى من الدائرة التي يظهر الرسم التخطيطي لها في الشكل 1.

أرز. 1. رسم تخطيطي لدائرة كهربائية معقدة

تشتمل الدائرة المدروسة على مزودين للطاقة E1 و E2 ، بالإضافة إلى مستهلكين للطاقة r1 و r2.

نقسم هذا الكفاف إلى أقسام ، يشار إلى حدودها بالحروف أ ، ب ، ج ، د. وضعنا النقطة a ، معتبرين تقليديًا أن قدرتها تساوي صفرًا ، ونضع دائرة حول المحيط في اتجاه عقارب الساعة من هذه النقطة. لذلك ، φα = 0.

ستكون النقطة التالية على المسار لعبور المحيط هي النقطة ب. يقع مصدر EMF E1 في القسم ab. بينما ننتقل من القطب السالب إلى القطب الموجب للمصدر في هذا القسم ، تزداد الإمكانية بالقيمة E1:

φb = φa + E1 = 0 + 24 = 24 فولت

عند الانتقال من النقطة b إلى النقطة c ، يتناقص الجهد حسب حجم انخفاض الجهد عبر المقاوم r1 (يتزامن الاتجاه الالتفافي للحلقة مع اتجاه التيار في المقاوم r1):

φc = φb - Az1r1 = 24-3 × 4 = 12 فولت

كلما انتقلت إلى النقطة d ، تزداد الإمكانات بمقدار انخفاض الجهد عبر المقاوم r2 (في هذا القسم ، يكون اتجاه التيار معاكسًا لاتجاه تجاوز الحلقة):

φd = φ ° C + I2r2 = 12 + 0 NS 4 = 12 فولت

احتمال النقطة a أقل من احتمال النقطة d بقيمة EMF للمصدر E2 (اتجاه EMF هو عكس اتجاه تجاوز الدائرة):

φa = φd - E2 = 12-12 = 0

تُستخدم نتائج الحسابات لبناء مخطط محتمل. على محور الإحداثي ، يتم رسم مقاومة المقاطع في سلسلة ، كما هو الحال عندما تكون الدائرة محاطة بنقطة احتمال صفر. يتم رسم الإمكانات المحسوبة مسبقًا للنقاط المقابلة على طول الإحداثي (الشكل 2).

الرسم 2 ... مخطط كفاف محتمل

Patskevich V.A.