Яка загальна напруга, коли два різних джерела напруги підключені послідовно?

Основний принцип послідовного з'єднання джерел напруги

Ідеальне джерело напруги

Для ідеального джерела напруги кінцева напруга постійна і не залежить від струму, що протікає через нього. Коли два різних ідеальних джерела напруги.

Коли U1 і U2 з'єднані послідовно, загальна напруга U=U1+U2. Наприклад, якщо 5V ідеальне джерело напруги з'єднане з 3V ідеальним джерелом напруги послідовно, загальна напруга становить 5V+3V=8V.

Реальне джерело напруги

Реальне джерело напруги можна еквівалентно представити як послідовне з'єднання ідеального джерела напруги Us та внутрішнього опору r. Встановлено два реальних джерела напруги, електродвижущі сили яких дорівнюють Us1, Us2, а внутрішні опори r1, r2. Згідно з законом Кірхгофа для напруг (KVL), загальна напруга U визначається як: U=Us1−I×r1+U s2−I×r2=(Us1+Us2)−I×(r1+r2). Коли струм у цепі I=0 (тобто, у випадку відкритої цепи), загальна напруга U=Us1+Us2, що має такий самий вигляд, як і результат при послідовному з'єднанні ідеальних джерел напруги.

Важливі аспекти

Полярність джерела напруги

При обчисленні загальної напруги необхідно враховувати полярність джерела напруги. Якщо полярність двох джерел напруги з'єднана послідовно (тобто, додатний електрод одного джерела напруги з'єднаний з від'ємним електродом іншого джерела напруги), загальна напруга є сумою значень напруг обох джерел; якщо вони з'єднані в зворотньому порядку (тобто, додатні або від'ємні кінці двох джерел напруги з'єднані), загальна напруга є різницею значень напруг двох джерел. Наприклад,

Загальна напруга 5V і 3V джерел напруги при прямому послідовному з'єднанні становить 8V. Якщо вони з'єднані в зворотньому порядку, загальна напруга становить 5V−3V=2V (припускаючи, що абсолютне значення напруги 5V джерела більше, ніж 3V джерела).