Τι είναι η συνολική τάση όταν δύο διαφορετικές πηγές τάσης είναι συνδεδεμένες σε σειρά;

Η βασική αρχή της σειριακής σύνδεσης πηγών τάσης

Ιδανική πηγή τάσης

Για μια ιδανική πηγή τάσης, η τάση στοιχείων είναι σταθερή και ανεξάρτητη από το ρεύμα που διαρρέει. Όταν δύο διαφορετικές ιδανικές πηγές τάσης.

Όταν οι U1 και U2 είναι σε σειριακή σύνδεση, η συνολική τάση U=U1+U2. Για παράδειγμα, αν μια ιδανική πηγή τάσης 5V συνδέεται με μια ιδανική πηγή τάσης 3V σε σειριακή σύνδεση, η συνολική τάση είναι 5V+3V=8V.

Πραγματική πηγή τάσης

Η πραγματική πηγή τάσης μπορεί να θεωρηθεί ισοδύναμη με μια σειριακή συνδυασμό μιας ιδανικής πηγής τάσης Us και ενός εσωτερικού αντιστώματος r. Δύο πραγματικές πηγές τάσης έχουν ηλεκτροκινητική δύναμη Us1, Us2, και εσωτερικό αντίστωμα r1, r2. Σύμφωνα με τον Νόμο της τάσης Kirchhoff (KVL), η συνολική τάση U είναι: U=Us1−I×r1+Us2−I×r2=(Us1+Us2)−I×(r1+r2). Όταν το ρεύμα στο πλήρωμα I=0 (δηλαδή στην περίπτωση ανοικτού πλήρωματος), η συνολική τάση U=Us1+Us2, η οποία είναι της ίδιας μορφής με το αποτέλεσμα όταν οι ιδανικές πηγές τάσης είναι σε σειριακή σύνδεση.

Σημεία που απαιτούν προσοχή

Πολικότητα της πηγής τάσης

Κατά τον υπολογισμό της συνολικής τάσης, πρέπει να ληφθεί υπόψη η πολικότητα της πηγής τάσης. Εάν η πολικότητα δύο πηγών τάσης είναι σε σειριακή σύνδεση (δηλαδή, η θετική ηλεκτρόδη μιας πηγής τάσης συνδέεται με την αρνητική ηλεκτρόδη της άλλης πηγής τάσης), η συνολική τάση είναι η άθροιση των τιμών τάσης των δύο πηγών τάσης· Εάν είναι σε αντίστροφη σειριακή σύνδεση (δηλαδή, οι θετικές ή αρνητικές ηλεκτρόδες των δύο πηγών τάσης συνδέονται), η συνολική τάση είναι η διαφορά των τιμών τάσης των δύο πηγών τάσης. Για παράδειγμα,

Η συνολική τάση των πηγών τάσης 5V και 3V σε προϊόντα σειριακής σύνδεσης είναι 8V. Εάν είναι σε αντίστροφη σειριακή σύνδεση, η συνολική τάση είναι 5V−3V=2V (υποθέτοντας ότι η απόλυτη τιμή της τάσης της πηγής 5V είναι μεγαλύτερη από αυτή της πηγής 3V).