Jaka jest całkowita napięcie, gdy dwa różne źródła napięcia są połączone szeregowo

Podstawowe zasady szeregowego połączenia źródeł napięcia

Idealne źródło napięcia

Dla idealnego źródła napięcia, napięcie końcowe jest stałe i nie zależy od prądu płynącego przez nie. Gdy dwa różne idealne źródła napięcia są połączone szeregowo.

Gdy U1 i U2 są połączone szeregowo, całkowite napięcie U=U1+U2. Na przykład, gdy 5V idealne źródło napięcia jest połączone szeregowo z 3V idealnym źródłem napięcia, całkowite napięcie wynosi 5V+3V=8V.

Rzeczywiste źródło napięcia

Rzeczywiste źródło napięcia można przedstawić jako szeregowe połączenie idealnego źródła napięcia Us i wewnętrznego oporu r. Dwa rzeczywiste źródła napięcia mają siłę elektromotoryczną Us1, Us2, a wewnętrzny opór r1, r2. Zgodnie z prawem Kirchhoffa dla napięć (KVL), całkowite napięcie U wynosi: U=Us1−I×r1+Us2−I×r2=(Us1+Us2)−I×(r1+r2). Gdy prąd w obwodzie I=0 (czyli w przypadku otwartego obwodu), całkowite napięcie U=Us1+Us2, co jest tą samą formą, jak w przypadku szeregowego połączenia idealnych źródeł napięcia.

Zasady do przestrzegania

Polarność źródła napięcia

Przy obliczaniu całkowitego napięcia należy uwzględnić polarność źródła napięcia. Jeśli polarność dwóch źródeł napięcia jest szeregowo (to znaczy, że dodatnia elektroda jednego źródła napięcia jest połączona z ujemną elektrodą drugiego źródła napięcia), całkowite napięcie jest sumą wartości napięć dwóch źródeł napięcia; jeśli jest to połączenie odwrotne (to znaczy, że dodatnie lub ujemne terminale dwóch źródeł napięcia są połączone), całkowite napięcie wynika z odejmowania wartości napięć dwóch źródeł napięcia. Na przykład,

Całkowite napięcie 5V i 3V źródeł napięcia w szeregu wynosi 8V. Jeśli są one połączone w odwrotnym szeregu, całkowite napięcie wynosi 5V−3V=2V (przy założeniu, że wartość bezwzględna napięcia 5V źródła napięcia jest większa niż 3V źródła napięcia).