3.4. Потенциальная диаграмма

Под потенциальной диаграммой понимается график распределения потенциала вдоль какого-либо участка цепи или замкнутого контура.

рис(1.5.6)

По оси абсцисс на нем откладывают сопротивления вдоль контура, начиная с какой-либо произвольной точки, по оси ординат – потенциалы.

Каждой точке участка цепи или замкнутого контура соответствует своя точка на потенциальной диаграмме.

Рассмотрим последовательность построения потенциальной диаграммы по данному рисунку.

В данном случае построена потенциальная диаграмма для контура (рис.1.5.6.).

1. Суммарное сопротивление контура равно 4+3+1=8 ом.

Выбираем масштаб по оси: абсцисс (Х) и оси ординат (У).

Произвольно потенциал точки а выбираем равным нулю и помещаем в

Начало координат

b:

Координаты ее

c:

e:

Тангенс угла наклона прямой ab к оси абсцисс пропорционален току , а тангенс угла наклона прямой ее пропорционален току

3.5 Энергетический баланс в электрических цепях.

При протекании токов по сопротивлениям в последних выделяется тепло. На основании закона о сохранении энергии количество тепла, выделяющееся в единицу времени в сопротивлениях схемы, должно равняться энергии, доставляемой за то же время источниками питания.

(1.7.5)

Если схема питается не только от источников ЭДС, но и от источников тока

(1.7.6)

Допустим, что к узлу а схемы подтекает ток от источника тока, а от узла b этот ток утекает. Напряжение и токи в ветвях схемы должны быть подсчитаны с учетом тока, подтекающего от источника тока. И делается это по методу узловых потенциалов.

3.6. Режим постоянного тока в электрических цепях.

При расчете электрических цепей в режиме постоянного тока, когда

Напряжения на зажимах любой индуктивности равно нулю.

(1.7.7)

Поскольку напряжение в режиме постоянного тока на емкости неизменно

, то ток через емкость будет равен

(1.7.8)

Таким образом при расчете цепей в режиме постоянного тока индуктивности заменяются короткозамкнутым отрезками, а емкости – разомкнутыми.

Рис.(1.5.7)

Схема элементов замещения контура в режиме постоянного тока.

3.7. Статические и дифференциальные параметры.

При постоянном напряжении в цепи будет протекать ток отношение называется статическим сопротивлением или сопротивлением данного элемента постоянному току, т.е.

(1.7.9)

Где - ток, текущий в цепи при напряжении на зажимах нелинейного двуполюсника.

рис(1.5.8)

Статическое сопротивление пропорционально тангенсу угла наклона

луча, проведенного из начала координат в данную точку ВАХ.

В отличие от обычного линейного резистора величина непостоянна, а зависит от величины приложенного напряжения.

Дифференциальное сопротивление нелинейного двуполюсника

(1.8.0)

Дифференциальное сопротивление пропорционально тангенсу угла наклона между касательной, проведенной к данной точке ВАХ и осью независимой переменной величины (b) - ось напряжений. В общем случае дифференциальное сопротивление в каждой точке ВАХ имеет различные значения.

Дифференциальное сопротивление нелинейного двуполюсника можно рассматривать как сопротивление этого элемента для малых приращений, т.е. как сопротивление переменному току.

В общем случае эти понятия совпадают только для линейных двуполюсников, в которых

Статические и дифференциальные параметры связаны между собой следующим образом

(1.8.1)

(1.8.2)