מהו המתח הכולל כאשר שני מקורות מתח שונים מחוברים בטור?

העקרון הבסיסי של מקור מתח סדרתי

מקור מתח אידיאלי

עבור מקור מתח אידיאלי, המתח בין הקצוות קבוע ולא תלוי בזרם העובר דרכו. כאשר שני מקורות מתח אידיאליים שונים.

כאשר U1 ו-U2 הם בסדרה, המתח הכולל U=U1+U2. לדוגמה, אם מקור מתח אידיאלי של 5V מחובר למקור מתח אידיאלי של 3V בסדרה, המתח הכולל הוא 5V+3V=8V.

מקור מתח מעשי

מקור מתח מעשי יכול להיות שקול לקומבינציה סדרתית של מקור מתח אידיאלי Us והנגד פנימי r. מגדירים שני מקורות מתח מעשיים, כוח האלקטרומוטיבי הוא Us1, Us2, ההנגד הפנימי הוא r1, r2. לפי חוק ה teg של קירכהוף (KVL), המתח הכולל U הוא: U=Us1−I×r1+Us2−I×r2=(Us1+Us2)−I×(r1+r2). כאשר הזרם במעגל I=0 (כלומר, מצב מעגל פתוח), המתח הכולל U=Us1+Us2, מה שהוא אותו צורה כמו התוצאה כאשר מקורות מתח אידיאליים הם בסדרה.

נקודות הדגש

קוטביות מקור מתח

כאשר מחשבים את המתח הכולל, עליה להיחשב לקוטביות של מקור המתח. אם קוטביות שני מקורות מתח היא בסדרה (כלומר, הקוטב החיובי של מקור מתח אחד מחובר לקוטב השלילי של מקור מתח אחר), המתח הכולל הוא סכום ערכי המתח של שני מקורות המתח; אם היא בסדרה הפוכה (כלומר, הקטבים החיוביים או השליליים של שני מקורות המתח מחוברים), המתח הכולל הוא הפרש בין ערכי המתח של שני מקורות המתח. לדוגמה,

המתח הכולל של מקורות מתח של 5V ו-3V בסדרה קדימה הוא 8V. אם הם בסדרה הפוכה, המתח הכולל הוא 5V−3V=2V (בהנחה שהערך המוחלט של המתח של מקור המתח של 5V גדול יותר מהערך המוחלט של המתח של מקור המתח של 3V).