Основной принцип последовательного соединения источников напряжения
Идеальный источник напряжения
Для идеального источника напряжения конечное напряжение постоянно и не зависит от тока, протекающего через него. Когда два различных идеальных источника напряжения.
Когда U1 и U2 соединены последовательно, общее напряжение U=U1+U2. Например, если 5-вольтовый идеальный источник напряжения подключен к 3-вольтовому идеальному источнику напряжения последовательно, общее напряжение составляет 5В+3В=8В.
Фактический источник напряжения
Фактический источник напряжения можно эквивалентно представить как комбинацию в виде последовательного соединения идеального источника напряжения Us и внутреннего сопротивления r. Установлены два фактических источника напряжения, электродвижущая сила которых Us1, Us2, внутреннее сопротивление r1, r2. Согласно закону Кирхгофа для напряжений (KVL), общее напряжение U равно: U=Us1−I×r1+Us2−I×r2=(Us1+Us2)−I×(r1+r2). Когда ток в цепи I=0 (то есть при разомкнутой цепи), общее напряжение U=Us1+Us2, что имеет ту же форму, что и результат при последовательном соединении идеальных источников напряжения.
Обращаем внимание
Полярность источника напряжения
При расчете общего напряжения необходимо учитывать полярность источника напряжения. Если полярность двух источников напряжения одинакова (то есть положительный полюс одного источника подключен к отрицательному полюсу другого), общее напряжение равно сумме значений напряжений этих двух источников; если они подключены противоположно (то есть положительные или отрицательные полюсы двух источников подключены), общее напряжение вычитается из значений напряжений этих двух источников. Например,
Общее напряжение 5-вольтового и 3-вольтового источников напряжения при их последовательном соединении одноименными полюсами равно 8В. Если они подключены противоположно, общее напряжение равно 5В−3В=2В (предполагается, что абсолютное значение напряжения 5-вольтового источника больше, чем 3-вольтового).
