Seria cirkvitoj voltado
Kio estas Seriaj Tensioj?
Seria cirkvito aŭ seria konekto rilatas al kiam du aŭ pli da elektraj komponantoj estas ligitaj en ĉenforma aranĝo en cirkvito. En tia cirkvito, ekzistas nur unu maniero por ŝargo pasi tra la cirkvito. La potenciala diferenco de ŝargo inter du punktoj en elektra cirkvito estas konata kiel tensio. En ĉi tiu artikolo, ni diskutos detale tensiojn en seria cirkvito.
La baterio de cirkvito provizas energion por la ŝargo pasi tra la baterio kaj krei potencialan diferencon inter la finoj de la ekstera cirkvito. Nun, se ni supozas celon de 2 volt, ĝi kreos potencialan diferencon de 2 volt inter la ekstera cirkvito.
La elektra potenciala valoro je la pozitiva terminalo estas 2 volt pli granda ol la negativa terminalo. Do, kiam ŝargo fluas de la pozitiva al la negativa terminalo, ĝi kaŭzas perdon de 2 volt en elektra potencialo.
Ĉi tio estas nomata kiel tensia malpliiĝo. Ĉi tio okazas, kiam la elektra energio de la ŝargo estas konvertita en iujn aliajn formojn (mekanika, varma, lumo etc) dum ĝi pasas tra la komponantoj (rezistoroj aŭ lasto) en la cirkvito.
Se ni konsideras cirkviton kun pli ol unu rezistoro ligita en serie kaj povigita per celaĵo de 2V, la totala perdo de elektra potencialo estas 2V. Tio estas, estos certa tensia malpliiĝo en ĉiu ligita rezistoro. Sed ni povas vidi, ke la sumo de la tensia malpliiĝo de ĉiuj komponantoj estos 2V, kio egalas al la tensio de la poviga fonto.
Matematike, ni povas esprimi ĝin kiel
Uzante Ohman leĝon, la individuaj tensiaj malpliiĝoj povas esti kalkulitaj kiel
Nun, ni povas supozi serian cirkviton, konsistantan el 3 rezistoroj kaj povigitan per energia fonto de 9V. Ĉi tie, ni trovos la potencialan diferencon je malsamaj lokoj dum la pasado de kuranta tra la seria cirkvito.
La lokoj estas markitaj en ruĝa koloro en la suba cirkvito. Ni scias, ke la kuranto pasas en la direkto de la pozitiva terminalo al la negativa terminalo de la fonto. La negativa signo de la tensio aŭ potenciala diferenco reprezentas la perdon en potencialo pro la rezistoro.
La elektra potenciala diferenco de malsamaj punktoj en la cirkvito povas esti reprezentita per diagramo, nomata elektra potenciala diagramo, kiu estas montrita sube.
En ĉi tiu ekzemplo, la elektra potencialo je A = 9V, ĉar ĝi estas la pli alta potenciala terminalo. La elektra potencialo je H = 0V, ĉar ĝi estas la negativa terminalo. Kiam la kuranto pasas tra la 9V-energia fonto, la ŝargo akiras 9V de elektra potencialo, kio estas de H al A. Dum la kuranto pasas tra la ekstera cirkvito, la ŝargo perdas ĉi tiun 9V komplete.
Ĉi tio okazas en tri paŝoj. Estos tensia malpliiĝo, kiam la kuranto pasas tra la rezistoroj, sed ne okazos tensia malpliiĝo, kiam la pasado estas tra pura drato. Do, ni povas vidi, ke inter la punktoj AB, CD, EF kaj GH, ne estas tensia malpliiĝo. Sed inter la punktoj B kaj C, la tensia malpliiĝo estas 2V.
Tio estas, la fonta tensio 9V fariĝas 7V. Sekve, inter la punktoj D kaj E, la tensia malpliiĝo estas 4V. Je ĉi tiu punkto, la tensio 7V fariĝas 3V. Fine, inter la punktoj F kaj G, la tensia malpliiĝo estas 3V. Je ĉi tiu punkto, la tensio 3V fariĝas 0V.
Je la parto de la cirkvito inter la punktoj G kaj H, ne estas energio por la ŝargo. Do, ĝi bezonas energian spuron por pasi denove tra la ekstera cirkvito. Ĉi tio estas provizita de la energia fonto, kiam la ŝargo pasas de H al A.
La diversaj tensiaj fontoj en serie povas esti anstataŭigitaj per unu sola tensia fonto, prenante la sumtotalon de ĉiuj tensiaj fontoj. Sed ni devas konsideri la polaron, kiel montrite sube.
Alternaj Tensiaj Fontoj en Serie
En la okazo de alternaj tensiaj fontoj en serie, la tensiaj fontoj povas esti adiciitaj aŭ kombinitaj por formi unu solan fonton, kondiĉe ke la angula frekvenco (ω) de la ligitaj fontoj estas identa. Se la alternaj tensiaj fontoj ligitaj en serie havas malsamajn angulajn frekvencojn, ili povas esti adiciitaj, kondiĉe ke la kuranto tra la ligitaj fontoj estas la sama.
Apliko de Tensio en Seriaj Cirkvitoj
La apliko de tensioj en seriaj cirkvitoj inkludas:
