ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ДИАГРАММА

О ЗАЗЕМЛЕНИИ ОДНОЙ ТОЧКИ СХЕМЫ

В любой электрической схеме одну любую точку схему можно заземлить, т.е. принять её потенциал равным нулю. При этом токораспределение в схеме не изменится, так как не образуется никаких новых ветвей, по которым могли бы протекать токи.

Иначе будет, если заземлить две или большее число точек схемы, имеющих различные потенциалы. В этом случае образуются дополнительные ветви, сама схема становится отличной от исходной, и токораспределение в ней изменится.

Возьмем для примера следующую схему:

E₁ = 36В;

Е₃ = 30В;

I_к = 5А;

R₁ = 8 Ом;

R₂ = 4 Ом;

R₃ = 2 Ом;

R₄ = 2 Ом.

Рис. 1-16. Электрическая схема

Заземлим любую точку схемы, например точку «а». На схеме это обозначается знаком «земля» - .

Расчет этой схемы методом контурных токов дал следующие значения токов в схеме:

I₁ = 5,6 А; I₂ = 2,2 А; I₃ = 7,8 А; I₄ = 2,8А.

ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ДИАГРАММА

Под потенциальной диаграммой понимают график распределения потенциала вдоль какого-либо участка цепи или замкнутого контура. По оси абсцисс на нём откладывают сопротивления вдоль контура, начиная с точки, потенциал которой принят за ноль, а по оси ординат – потенциалы точек. Каждой точке участка цепи или замкнутого контура соответствует своя точка на потенциальной диаграмме.

Перед построением потенциальной диаграммы необходимо рассчитать потенциалы всех точек замкнутого контура, начиная с точки, потенциал которой принят за ноль.

Итак, для нашей схемы имеем:

φ_а = 0;

φ_е = φ_а - I₁R₁ = -5,6*8 = - 44,4В;

φ_b = φ_е + Е₁ = -44,8 + 36 = -8,8В;

φ_с = φ_b + Е₃ = -8,8 + 30 = 21,2В;

φ_d = φ_с - I₄R₄ = 21,2 – 2,8*2 = 15,6В;

φ_а = φ_d – I₃R₃ = 15,6 – 7,8*2 = 0В.

Отметим следующее правило: начиная расчет потенциалов всех точек замкнутого контура с точки, потенциал которой принят за ноль, обязательно нужно вернуться в эту точку. Это будет дополнительная проверка правильности расчёта токов.

В нашем примере расчет производится для замкнутого контура aebcda. Были рассчитаны потенциалы всех точек контура, начиная с точки «а», потенциал которой был принят за ноль. Проведя расчет для всех точек контура, было доказано, что потенциал точки «а» равен нулю.

На рис. 1-17 изображена потенциальная диаграмма.

Рис. 1-17. Потенциальная диаграмма