Qual é a tensão total quando duas fontes de tensão diferentes são conectadas em série?

O princípio básico da fonte de tensão em série

Fonte de tensão ideal

Para uma fonte de tensão ideal, a tensão nos terminais é constante e independente da corrente que flui através dela. Quando duas diferentes fontes de tensão ideais.

Quando U1 e U2 estão em série, a tensão total U=U1+U2. Por exemplo, se uma fonte de tensão ideal de 5V for conectada a uma fonte de tensão ideal de 3V em série, a tensão total será 5V+3V=8V.

Fonte de tensão real

A fonte de tensão real pode ser equivalente a uma combinação em série de uma fonte de tensão ideal Us e uma resistência interna r. Duas fontes de tensão reais são definidas, a força eletromotriz é Us1, Us2, a resistência interna é r1, r2. De acordo com a lei das tensões de Kirchhoff (KVL), a tensão total U é: U=Us1−I×r1+Us2−I×r2=(Us1+Us2)−I×(r1+r2). Quando a corrente no circuito I=0 (ou seja, o caso de circuito aberto), a tensão total U=Us1+Us2, que tem a mesma forma do resultado quando as fontes de tensão ideais estão em série.

Questões que merecem atenção

Polaridade da fonte de tensão

Ao calcular a tensão total, deve-se levar em conta a polaridade da fonte de tensão. Se a polaridade de duas fontes de tensão estiver em série (ou seja, o polo positivo de uma fonte de tensão está conectado ao polo negativo da outra fonte de tensão), a tensão total é a soma dos valores de tensão das duas fontes de tensão; Se estiverem em série reversa (ou seja, os polos positivos ou negativos das duas fontes de tensão estão conectados), a tensão total é subtraída dos valores de tensão das duas fontes de tensão. Por exemplo,

A tensão total de 5V e 3V em série direta é 8V. Se estiverem em série reversa, a tensão total é 5V−3V=2V (supondo que o valor absoluto da tensão da fonte de 5V seja maior do que o da fonte de 3V).