Qual è la tensione totale quando due sorgenti di tensione diverse sono connesse in serie?

Il principio fondamentale della serie di sorgenti di tensione

Sorgente ideale di tensione

Per una sorgente ideale di tensione, la tensione ai terminali è costante e indipendente dalla corrente che vi scorre. Quando due diverse sorgenti ideali di tensione.

Quando U1 e U2 sono in serie, la tensione totale U=U1+U2. Ad esempio, se una sorgente ideale di 5V è collegata a una sorgente ideale di 3V in serie, la tensione totale è 5V+3V=8V.

Sorgente reale di tensione

La sorgente reale di tensione può essere equivalente a una combinazione in serie di una sorgente ideale di tensione Us e di una resistenza interna r. Due sorgenti reali di tensione sono impostate, con forza elettromotrice Us1, Us2, resistenza interna r1, r2. Secondo la legge delle tensioni di Kirchhoff (KVL), la tensione totale U è: U=Us1−I×r1+Us2−I×r2=(Us1+Us2)−I×(r1+r2). Quando la corrente nel circuito I=0 (cioè nel caso di circuito aperto), la tensione totale U=Us1+Us2, che ha la stessa forma del risultato quando le sorgenti ideali di tensione sono in serie.

Cose da tenere a mente

Polarità della sorgente di tensione

Quando si calcola la tensione totale, bisogna tenere conto della polarità della sorgente di tensione. Se la polarità di due sorgenti di tensione è in serie (cioè l'elettrodo positivo di una sorgente di tensione è collegato all'elettrodo negativo dell'altra sorgente di tensione), la tensione totale è la somma dei valori di tensione delle due sorgenti di tensione; se sono in serie inversa (cioè i terminali positivi o negativi delle due sorgenti di tensione sono collegati), la tensione totale è la differenza tra i valori di tensione delle due sorgenti di tensione. Ad esempio,

La tensione totale delle sorgenti di 5V e 3V in serie diretta è 8V. Se sono in serie inversa, la tensione totale è 5V−3V=2V (supponendo che il valore assoluto della tensione della sorgente di 5V sia maggiore di quella della sorgente di 3V).