Schéma de circuit potentiel
Un diagramme du potentiel est appelé une représentation graphique de la distribution du potentiel électrique le long d'une boucle fermée, en fonction de la résistance des sections incluses dans la boucle sélectionnée.
Une boucle fermée est choisie pour construire un diagramme de potentiel. Ce circuit est divisé en sections de manière à ce qu'il y ait un utilisateur ou une source d'énergie par section. Les points limites entre les sections doivent être marqués par des lettres ou des chiffres.
Un point de la boucle est arbitrairement mis à la terre, son potentiel est conditionnellement considéré comme nul. En faisant le tour du contour dans le sens des aiguilles d'une montre à partir d'un point de potentiel nul, le potentiel de chaque point frontière suivant est défini comme la somme algébrique du potentiel du point précédent et du changement de potentiel entre ces points adjacents.
S'il y a une source EMF sur l'objet, alors le changement potentiel ici est numériquement égal à la valeur EMF de cette source. Si le sens de dérivation de la boucle et le sens de la FEM coïncident, le changement de potentiel est positif, sinon il est négatif.
Après avoir calculé les potentiels de tous les points, un diagramme de potentiel est construit dans un système de coordonnées rectangulaires. Sur l'axe des abscisses sont portées à l'échelle les résistances des sections dans l'ordre où elles se rencontrent lors du franchissement du contour, et en ordonnée, les potentiels des points correspondants. Le diagramme de potentiel commence au potentiel zéro et se termine après l'avoir parcouru.
Construire un schéma de potentiel
Dans cet exemple, on construit un diagramme de potentiel pour la première boucle du circuit dont le diagramme est représenté sur la figure 1.
Riz. 1. Schéma d'un circuit électrique complexe
Le circuit considéré comprend deux alimentations E1 et E2, ainsi que deux consommateurs d'énergie r1, r2.
Nous divisons ce contour en sections dont les limites sont indiquées par les lettres a, b, c, d. On masse le point a, en considérant conventionnellement son potentiel comme nul, et on encercle le contour dans le sens des aiguilles d'une montre à partir de ce point. Par conséquent, φα = 0.
Le point suivant sur le chemin pour traverser le contour sera le point b. La source EMF E1 est située dans la section ab. En passant du pôle négatif au pôle positif de la source dans cette section, le potentiel augmente de la valeur E1 :
φb = φa + E1 = 0 + 24 = 24 V
Lors du déplacement du point b au point c, le potentiel diminue de la taille de la chute de tension aux bornes de la résistance r1 (le sens de dérivation de la boucle coïncide avec le sens du courant dans la résistance r1) :
φc = φb — Az1r1 = 24 — 3 x 4 = 12V
Lorsque vous allez au point d, le potentiel augmente de la quantité de chute de tension à travers la résistance r2 (dans cette section, la direction du courant est opposée à la direction du contournement de la boucle) :
φd = φ° C + I2r2 = 12 + 0 NS 4 = 12 V
Le potentiel du point a est inférieur au potentiel du point d de la valeur de la FEM de la source E2 (le sens de la FEM est opposé au sens de contournement du circuit) :
φa = φd — E2 = 12 — 12 = 0
Les résultats des calculs sont utilisés pour construire un diagramme de potentiel. Sur l'axe des abscisses, la résistance des sections est portée en série, comme elle le serait lorsque le circuit est entouré d'un point de potentiel zéro. Les potentiels précédemment calculés des points correspondants sont tracés le long de l'ordonnée (Fig. 2).
Dessin 2… Diagramme de contour potentiel
Patskevitch V.A.