Boltangkas sa mga Serye ng Circuit
Ano ang mga Voltages sa Series?
Ang serye ng circuit o serye ng koneksyon ay tumutukoy sa pagkakasama ng dalawa o higit pang mga komponente ng elektrisidad sa isang chain-like na pagkakalinya sa loob ng isang circuit. Sa ganitong uri ng circuit, mayroon lamang isang paraan para makapasa ang kargang elektriko sa circuit. Ang potensyal na pagbabago ng karga sa dalawang punto sa isang electrical circuit ay kilala bilang voltage. Sa artikulong ito, ipaglabas natin ang detalyadong paliwanag tungkol sa mga voltages sa serye ng circuit.
Ang battery ng isang circuit ay nagbibigay ng enerhiya para sa kargang lumipas sa battery at lumikha ng potential difference sa mga dulo ng external circuit. Ngayon, kung isasangguni natin ang cell na 2 volts, ito ay lalikha ng potential difference na 2 volts sa external circuit.
Ang halaga ng electric potential sa positive terminal ay 2 volts mas mataas kaysa sa negative terminal. Kaya, kapag ang karga ay lumipas mula sa positive hanggang sa negative terminal, ito ay nagdudulot ng pagkawala ng 2 volts sa electrical potential.
Ito ay tinatawag na voltage drop. Ito ay nangyayari kapag ang electrical energy ng karga ay inilipat sa iba pang anyo (mekanikal, init, liwanag, etc.) habang lumilipas sa mga komponente (resistors o load) sa circuit.
Kung isasangguni natin ang isang circuit na may higit pa sa isang resistor na nakakonekta sa serye at pinagbibigyan ng 2V cell, ang kabuuang pagkawala ng electrical potential ay 2V. Ibig sabihin, magkakaroon ng tiyak na voltage drop sa bawat konektadong resistor. Ngunit makikita natin na ang sum ng voltage drop ng lahat ng mga komponente ay 2V na katumbas ng voltage rating ng power source.
Matematikal, maaari nating ipahayag ito bilang
Sa pamamagitan ng Ohm’s law, maaaring ikalkula ang individual na voltage drops bilang
Ngayon, maaari nating isangguni ang isang serye ng circuit na binubuo ng 3 resistors at pinagbibigyan ng 9V energy source. Dito, tayo ay maghahanap ng potential difference sa iba't ibang lugar sa panahon ng pagdaan ng current sa buong serye ng circuit.
Ang mga lugar ay naka-marka sa kulay pula sa circuit sa ibaba. Alamin natin na ang current ay lumilipas mula sa positive terminal patungo sa negative terminal ng source. Ang negatibong sign ng voltage o potential difference ay kumakatawan sa pagkawala ng potential dahil sa resistor.
Ang electrical potential difference ng iba't ibang puntos sa circuit ay maaaring ipakita sa tulong ng isang diagram na tinatawag na electric potential diagram na ipinapakita sa ibaba.
Sa halimbong ito, ang electrical potential sa A = 9V dahil ito ang mas mataas na potential terminal. Ang electrical potential sa H = 0V dahil ito ang negative terminal. Kapag ang current ay lumipas sa 9V power source, ang karga ay nakakakuha ng 9V ng electrical potential, mula H hanggang A. Habang ang current ay lumilipas sa buong external circuit, ang karga ay nawawalan ng 9V ng buong pagkawala.
Dito, ito ay nangyayari sa tatlong hakbang. Magkakaroon ng drop-in voltage kapag ang current ay lumilipas sa resistors ngunit walang voltage drop na nangyayari kapag ang daanan ay sa wire. Kaya, makikita natin na sa pagitan ng mga puntos AB, CD, EF at GH; walang voltage drop. Ngunit sa pagitan ng mga puntos B at C, ang voltage drop ay 2V.
Ibig sabihin, ang source voltage 9V ay naging 7V. Susunod, sa pagitan ng mga puntos D at E, ang voltage drop ay 4V. Sa punto na ito, ang voltage 7V ay naging 3V. Sa huli, sa pagitan ng mga puntos F at G, ang voltage drop ay 3V. Sa punto na ito, ang voltage 3V ay naging 0V.
Sa bahagi ng circuit sa pagitan ng mga puntos G at H, walang enerhiya para sa karga. Kaya, ito ay nangangailangan ng boost ng enerhiya para sa pagdaan sa external circuit muli. Ito ay ibinibigay ng power source habang ang karga ay lumilipas mula H hanggang A.
Ang maraming voltage sources sa serye ay maaaring palitan ng iisang voltage source sa pamamagitan ng pagkuha ng sum total ng lahat ng voltage sources. Ngunit kailangan nating isaalang-alang ang polarity tulad ng ipinapakita sa ibaba.
AC Voltage Sources sa Serye
Sa kaso ng AC voltage sources sa serye, maaaring idagdag o kombinado ang mga voltage sources upang bumuo ng iisang source basta ang angular frequency (ω) ng mga konektadong sources ay identiko. Kung ang AC voltage sources na konektado sa serye ay may iba't ibang angular frequencies, maaaring idagdag ito basta ang current sa mga konektadong sources ay pareho.
Paggamit ng Voltage sa Serye ng Circuits
Ang paggamit ng voltages sa serye ng circuits kasama:
