Spenni í röðunarskemmdum
Hva eru spennur í röð?
Röðarhringur eða röðarsamband merkir að tvær eða fleiri raforkuvælur eru tengdar saman í keðju innan hrings. Í þessum gerð hrings er aðeins ein leið fyrir afl til að ferðast gegnum hringinn. Mælikvarði fyrir mun á afl milli tveggja punkta í raforkuhring er kallaður spenna. Í þessu greinum verður fjallað nánar um spennur í röðarhring.
Batery í hringu veitir orku til að afl geti ferðast gegnum batery og búa til magnstóð á endapunktum ytri hrings. Ef við tökum fram dýrkraft með 2 spönn, mun hann búa til magnstóð af 2 spönnum á ytri hring.
Gildi elektrískrar spennu á jákvæðum endapunkti er 2 spönn stærri en á neikvæðum endapunkti. Þegar afl fer frá jákvæðum til neikvæðs endapunkts, valdi það tap 2 spönnum í elektrísku spennu.
Þetta er kölluð spennutap. Þetta gerist þegar elektrísk orka afls er breytt í önnur form (meðferð, hiti, ljós o.s.frv.) sem fer gegnum hluti (mótor eða byrða) í hringnum.
Ef við tökum fram hring með fleiri en einn mótor tengd í röð og er driftur með 2V dýrkraft, verður heildartap í elektrísku spennu 2V. Það er, mun vera ákveðinn spennutap í hverjum tengda mótor. En við sjáum að summa spennutaps allra hluta verður 2V sem er jafntog við spennu dreifingarorunnar.
Stærðfræðilega má við lýsa því sem
Með Ohm's lög má reikna út hvernig spennutap er:
Nú skulum við taka fram röðarhring sem inniheldur 3 mótor og er driftur með 9V orkunni. Hér munum við finna magnstóð á mismunandi staðum í hringnum á meðan afl fer gegnum röðarhring.
Staðirnir eru merktir með rauðu lit í hringnum fyrir neðan. Við vitum að afl fer í stefnu frá jákvæðum endapunkti til neikvæðs endapunkts orkunar. Neikvæð merki spennu eða magnstóðar táknar tap í spennu vegna mótors.
Mismunandi gildi elektrískrar spennu í hringnum má lýsa með mynd sem kallast elektrísk spennudiagram sem sýnd er hér fyrir neðan.
Í þessu dæmi er elektrísk spenna í A = 9V vegna þess að það er hærra spenna. Elektrísk spenna í H = 0V vegna þess að það er neikvæður endapunkt. Þegar afl fer gegnum 9V orkuna, fær afl 9V elektrísku spennu, frá H til A. Nú, þegar afl fer gegnum ytri hring, tapar afl allar 9V.
Þetta gerist í þremur skrefum. Þegar afl fer gegnum mótor, gerist spennutap, en enginn spennutap gerist þegar afl fer gegnum einfaldan vél. Svo sjáum við að milli punkta AB, CD, EF og GH, er enginn spennutap. En milli punkta B og C, er spennutap 2V.
Það er, upprunaleg spenna 9V verður 7V. Næst, milli punkta D og E, er spennutap 4V. Á þessum punkti, verður spenna 7V 3V. Loks, milli punkta F og G, er spennutap 3V. Á þessum punkti, verður spenna 3V 0V.
Á milli punkta G og H, er engin orka fyrir afl. Svo þarf að gefa afl orku til að fara gegnum ytri hring aftur. Þetta er gefið af orkunni sem afl fer frá H til A.
Fleiri spennuuppsprettur í röð geta verið skiptar niður í einn spennuuppsprettu með því að leggja saman allar spennuuppsprettur. En við þurfum að taka tillit til polaritets eins og sýnt er hér fyrir neðan.
Spennuuppsprettur í röð
Í tilfelli AC spennuuppsprettur í röð, geta spennuuppsprettur verið lagðar saman til að búa til einn spennuuppsprettu ef snúningarfrekari (ω) tengdra uppsprettanna eru eins. Ef AC spennuuppsprettur tengdir í röð hafa mismunandi snúningarfrekara, geta verið lagðar saman ef straumur gegnum tengda uppsprettur er sama.
Notkun spennu í röðarhringum
Notkun spennu í röðarhringum inniheldur:
