¿Cuál es el voltaje total cuando dos fuentes de voltaje diferentes están conectadas en serie?
El principio básico de la fuente de voltaje en serie
Fuente de voltaje ideal
Para una fuente de voltaje ideal, el voltaje terminal es constante e independiente de la corriente que fluye a través de ella. Cuando dos fuentes de voltaje ideales diferentes.
Cuando U1 y U2 están en serie, el voltaje total U=U1+U2. Por ejemplo, si una fuente de voltaje ideal de 5V se conecta a una fuente de voltaje ideal de 3V en serie, el voltaje total es 5V+3V=8V.
Fuente de voltaje real
La fuente de voltaje real puede ser equivalente a una combinación en serie de una fuente de voltaje ideal Us y una resistencia interna r. Se establecen dos fuentes de voltaje reales, la fuerza electromotriz es Us1, Us2, la resistencia interna es r1, r2. Según la ley de voltajes de Kirchhoff (KVL), el voltaje total U es: U=Us1−I×r1+Us2−I×r2=(Us1+Us2)−I×(r1+r2). Cuando la corriente en el circuito I=0 (es decir, el caso de circuito abierto), el voltaje total U=Us1+Us2, lo cual es la misma forma que el resultado cuando las fuentes de voltaje ideales están en serie.
Aspectos a tener en cuenta
Polaridad de la fuente de voltaje
Al calcular el voltaje total, se debe tener en cuenta la polaridad de la fuente de voltaje. Si la polaridad de dos fuentes de voltaje está en serie (es decir, el polo positivo de una fuente de voltaje está conectado al polo negativo de la otra fuente de voltaje), el voltaje total es la suma de los valores de voltaje de las dos fuentes de voltaje; si está en serie inversa (es decir, los polos positivos o negativos de las dos fuentes de voltaje están conectados), el voltaje total se resta de los valores de voltaje de las dos fuentes de voltaje. Por ejemplo,
El voltaje total de las fuentes de voltaje de 5V y 3V en serie directa es 8V. Si están en serie inversa, el voltaje total es 5V−3V=2V (asumiendo que el valor absoluto del voltaje de la fuente de 5V es mayor que el de la fuente de 3V).
