Nguyên tắc cơ bản của nguồn điện áp nối tiếp
Nguồn điện áp lý tưởng
Đối với nguồn điện áp lý tưởng, điện áp đầu cuối là hằng số và không phụ thuộc vào dòng điện đi qua nó. Khi hai nguồn điện áp lý tưởng khác nhau được nối tiếp.
Khi U1 và U2 được nối tiếp, điện áp tổng U=U1+U2. Ví dụ, nếu một nguồn điện áp lý tưởng 5V được kết nối với một nguồn điện áp lý tưởng 3V theo cách nối tiếp, thì điện áp tổng là 5V+3V=8V.
Nguồn điện áp thực tế
Nguồn điện áp thực tế có thể tương đương với sự kết hợp nối tiếp của một nguồn điện áp lý tưởng Us và một điện trở nội r. Hai nguồn điện áp thực tế được đặt, điện thế động lực là Us1, Us2, điện trở nội là r1, r2. Theo định luật điện áp Kirchhoff (KVL), điện áp tổng U là: U=Us1−I×r1+Us2−I×r2=(Us1+Us2)−I×(r1+r2). Khi dòng điện trong mạch I=0 (tức là trường hợp mạch mở), điện áp tổng U=Us1+Us2, đây là dạng giống như kết quả khi nguồn điện áp lý tưởng được nối tiếp.
Những điều cần chú ý
Cực tính của nguồn điện áp
Khi tính toán điện áp tổng, phải xem xét cực tính của nguồn điện áp. Nếu cực tính của hai nguồn điện áp được nối tiếp (tức là điện cực dương của một nguồn điện áp được kết nối với điện cực âm của nguồn điện áp kia), thì điện áp tổng là tổng các giá trị điện áp của hai nguồn điện áp; Nếu chúng được nối theo chiều ngược lại (tức là các điện cực dương hoặc âm của hai nguồn điện áp được kết nối), thì điện áp tổng là hiệu của các giá trị điện áp của hai nguồn điện áp. Ví dụ,
Điện áp tổng của nguồn điện áp 5V và 3V khi nối tiếp theo chiều thuận là 8V. Nếu chúng được nối theo chiều ngược lại, điện áp tổng là 5V−3V=2V (giả sử rằng giá trị tuyệt đối của điện áp của nguồn 5V lớn hơn so với nguồn 3V).