5. Потенциальная диаграмма контура цепи постоянного тока
Потенциальная диаграмма - графическое изображение распределения электрического потенциала вдоль замкнутого контура в зависимости от сопротивления участков, входящих в выбранный контур.Для построения потенциальной диаграммы выбирают замкнутый контур. Этот контур разбивают на участки таким образом, чтобы на участке находился один потребитель или источник энергии. Пограничные точки между участками необходимо обозначить буквами или цифрами.Произвольно заземляют одну точку контура, её потенциал условно считается нулевым. Обходя контур по часовой стрелке от точки с нулевым потенциалом, определяют потенциал каждой последующей пограничной точки как алгебраической суммы потенциала предыдущей точки и изменения потенциала между этими соседними точками.Изменение потенциала на участке зависит от состава цепи между точками. Если на участке включен потребитель энергии (резистор), то изменение потенциала численно равно падению напряжения на этом резисторе. Знак этого изменения определяют направлением тока. При совпадении направлений тока и обхода контура знак отрицательный, в противном случае он положительный.Если на участке находится источник ЭДС, то изменение потенциала здесь численно равно величине ЭДС данного источника. При совпадении направления обхода контура и направления ЭДС изменение потенциала положительно, в противном случае оно отрицательно.После расчета потенциалов всех точек строят в прямоугольной системе координат потенциальную диаграмму. На оси абсцисс откладывают в масштабе сопротивление участков в той последовательности, в которой они встречались при обходе контура, а по оси ординат – потенциалы соответствующих точек. Потенциальная диаграмма начинается с нулевого потенциала и заканчивается после обхода контура таковым.
6. Энергетический баланс в цепях постоянного тока
В любой электрической цепи должен
соблюдаться энергетический баланс -
баланс мощностей: алгебраическая сумма
мощностей всех источников энергии (в
частности, источников тока и источников
ЭДС) равна арифметической сумме мощностей
всех приемников энергии (в частности,
резистивных элементов):
В качестве примера составим баланс цепи на рис
1
E1 I – E2 I =
I2R1+I2R2
R1 R2
Выработанная мощность Потребленная мощность
E1 E2 Р1 Р2
2 Р1=Р2
Закон сохранения энергии или баланс мощностей:
∑Ei*Ii + ∑Ui*Ji = ∑I2i*Ri
7. Мгновенные, максимальные, действующие и средние значения электрических величин переменного тока
Мгновенное
и максимальное значения. Величину
переменной электродвижущей силы, силы
тока, напряжения и мощности в любой
момент времени называют мгновенными
значениями этих
величин и обозначают соответственно
строчными буквами (e,
i, u, p).
Максимальным
значением (амплитудой)
переменной э. д. с. (или напряжения или
тока) называется та наибольшая величина,
которой она достигает за один период.
Максимальное значение электродвижущей
силы обозначается Еm,
напряжения — Um,
тока — Im.
Действующим (или эффективным) значением переменного тока называется такая сила постоянного тока, которая, протекая через равное сопротивление и за одно и то же время, что и переменный ток, выделяет одинаковое количество тепла.
Для синусоидального
переменного тока действующее значение
меньше максимального в 1,41 раз, т. е.
в 
раз.
Аналогично действующие значения переменной электродвижущей силы и напряжения меньше их максимальных значений тоже в 1,41 раза.
По величине измеренных действующих значений силы переменного тока, напряжения или электродвижущей силы можно вычислить их максимальные значения:
Em = E · 1,41; Um = U · 1,41; Im = I · 1,41;
Среднее значение = отношению количества эл энергии прошедшего через сечение проводника за половину периода к величине этого полупериода.
Под средним значением понимают среднеарифметическое ее значение за половину периода.
