電位回路図
電位図は、選択したループに含まれるセクションの抵抗に応じて、閉ループに沿った電位の分布をグラフで表現したものと呼ばれます。
ポテンシャル図を構築するために閉ループが選択されます。この回路は、セクションごとに 1 人のユーザーまたはエネルギー源が存在するようにセクションに分割されています。セクション間の境界点には文字または数字でマークを付ける必要があります。
ループの 1 つの点は任意に接地され、その電位は条件付きでゼロとみなされます。ゼロ電位の点から時計回りに輪郭を一周すると、後続の各境界点の電位は、前の点の電位とこれらの隣接する点間の電位の変化の代数和として定義されます。
物体に EMF 発生源がある場合、ここでの潜在的な変化は数値的にはこの発生源の EMF 値と等しくなります。ループのバイパス方向とEMFの方向が一致する場合、電位変化は正となり、そうでない場合は負となります。
すべての点のポテンシャルを計算した後、直交座標系でポテンシャル図を作成します。横軸には、各セクションの抵抗が等高線を横切るときに出会う順番にスケールで描かれており、縦軸には対応する点の電位が描かれています。電位図はゼロ電位から始まり、それを循環した後に終了します。
電位回路図を作成する
この例では、図 1 に示されている回路の最初のループのポテンシャル図を作成します。
米。 1. 複雑な電気回路の図
考慮されている回路には、2 つの電源 E1 および E2 と、2 つの電力消費者 r1、r2 が含まれています。
この輪郭をセクションに分割し、その境界を文字 a、b、c、d で示します。従来はその電位がゼロであると考えて、点 a を接地し、この点から時計回りに輪郭を描きます。したがって、φα＝０となります。
等高線と交差するパス上の次の点は点 b になります。 EMF 発生源 E1 はセクション ab にあります。このセクションでソースの負極から正極に移動すると、電位は値 E1 だけ増加します。
φb＝φa＋E1＝0＋24＝24V
点 b から点 c に移動すると、電位は抵抗 r1 の両端の電圧降下の大きさだけ減少します (ループのバイパス方向は、抵抗 r1 を流れる電流の方向と一致します)。
φc = φb — Az1r1 = 24 — 3×4 = 12V
点 d に進むと、抵抗 r2 の両端の電圧降下の量だけ電位が増加します (このセクションでは、電流の方向はループ バイパスの方向と反対です)。
φd = φ℃ + I2r2 = 12 + 0 NS4 = 12 V
点 a の電位は、点 d の電位よりもソース E2 の起電力の値だけ低くなります (起電力の方向は回路をバイパスする方向と反対です)。
φa = φd — E2 = 12 — 12 = 0
計算の結果は、ポテンシャル図を構築するために使用されます。横軸には、回路がゼロ電位の点で囲まれている場合と同様に、セクションの抵抗が直列にプロットされています。対応する点の事前に計算された電位が縦軸にプロットされています (図 2)。
図2…ポテンシャル等高線図
パツケビッチ V.A.