מתח במעגלים סידוריים

מהן מתחים בטור?

מעגל טורי או חיבור טורי מתאר מצב שבו שני או יותר מרכיבים חשמליים מחוברים זה אחר זה כשרשרת בתוך מעגל. במעגל מסוג זה יש דרך אחת בלבד עבור המטען לעבור דרך המעגל. השינוי הפוטנציאלי במטען בין שתי נקודות במעגל חשמלי ידוע כמתח. במאמר זה נדון במתחים במעגל טורי בהרחבה.

הבטריה של המעגל מספקת אנרגיה למטען לעבור דרך הבטריה וליצורהבדל פוטנציאלי בין קצות המעגל החיצוני. אם נניח תא של 2 וולט, הוא יצור הבדל פוטנציאלי של 2 וולט בין קצות המעגל החיצוני.

ערך הפוטנציאל החשמלי בקוטר החיובי הוא 2 וולט גבוה מהקוטר השלילי. לכן, כאשר המטען זורם מהקוטר החיובי לקוטר השלילי, זה גורם לאיבוד של 2 וולט בפוטנציאל החשמלי.

זה מכונהירידה במתח. זה קורה כאשר האנרגיה החשמלית של המטען מתמירה לצורות אחרות (מכנית, חום, אור וכדומה) תוך כדי מעבר דרך המרכיבים (נגדים או עומס) במעגל.

אם נחשוב על מעגל עם יותר מנגד אחד מחובר בטור ומופעל על ידי תא של 2V, האיבוד הכולל של הפוטנציאל החשמלי יהיה 2V. כלומר, תהיה ירידה מסוימת במתח בכל נגד מחובר. אבל ניתן לראות שהסכום של ירידות המתח בכל המרכיבים יהיה 2V, שווה למתח של מקור הכוח.

מתמטית, ניתן לבטא זאת כך

בעזרתחוק אוהם ניתן לחשב את ירידות המתח האינדיבידואליות כך

כעת, נניח שיש לנו מעגל טורי המכיל 3 נגדים ומופעל על ידי מקור אנרגיה של 9V. כאן, ננסה למצוא את ההבדלים הפוטנציאליים בנקודות שונות במהלך מעברזרם לאורך המעגל הטורי.

הנקודות מסומנות בצבע אדום במעגל להלן. אנו יודעים שהזרם עובר בכיוון מהקוטר החיובי לקוטר השלילי של המקור. הסימן השלילי של המתח או ההבדל הפוטנציאלי מייצג את האיבוד הפוטנציאלי עקב הנגד.

ההבדלים הפוטנציאליים של נקודות שונות במעגל יכולים להיות מיוצגים בעזרת דיאגרמה בשם דיאגרמת הפוטנציאל החשמלי שמוצגת להלן.

בדוגמה זו, הפוטנציאל החשמלי בנקודה A = 9V מאחר והוא הקוטר בעל הפוטנציאל הגבוה. הפוטנציאל החשמלי בנקודה H = 0V מאחר והוא הקוטר השלילי. כשהזרם עובר דרך מקור הכוח של 9V, המטען מקבל 9V של פוטנציאל חשמלי, מהנקודה H ל-A. בזמן שהזרם עובר דרך המעגל החיצוני, המטען מאבד את כל 9V הללו.

כאן, זה קורה בשלושה שלבים. תהיינה ירידות במתח כשהזרם עובר דרך הנגדים אך אין ירידות במתח כשהמעבר הוא דרך סוללה פשוטה. ניתן לראות שאין ירידות במתח בין הנקודות AB, CD, EF ו-GH, אך בין הנקודות B ו-C יש ירידה במתח של 2V.

כלומר המתח של המקור 9V נהיה 7V. בהמשך, בין הנקודות D ו-E, ירידת המתח היא 4V. בנקודה זו, המתח 7V נהיה 3V. לבסוף, בין הנקודות F ו-G, ירידת המתח היא 3V. בנקודה זו, המתח 3V נהיה 0V.

בקטע של המעגל בין הנקודות G ו-H, אין אנרגיה למטען. לכן, הוא צריך עידוד אנרגטי以便继续翻译，请提供完整的输入内容。根据您提供的部分内容，我已经将其翻译成希伯来语。如果有更多内容需要翻译，请继续提供。