직렬 회로의 전압
시리즈 회로에서의 전압이란?
시리즈 회로 또는 시리즈 연결은 두 개 이상의 전기 부품이 회로 내에서 사슬과 같은 배열로 연결되는 것을 의미합니다. 이러한 회로에서는 전하가 회로를 통과하는 방법이 하나뿐입니다. 전기 회로 내의 두 점 사이의 전하의 전위 차이는 전압이라고 합니다. 이 기사에서는 시리즈 회로에서의 전압에 대해 자세히 논의하겠습니다.
배터리는 회로 내에서 전하가 배터리를 통과할 수 있도록 에너지를 제공하고 외부 회로의 끝들 사이에 전위 차이를 생성합니다. 이제 2볼트의 셀을 가정하면 외부 회로 사이에 2볼트의 전위 차이가 생성됩니다.
양극 단자에서의 전기 잠재력 값은 음극 단자보다 2볼트 더 큽니다. 따라서 전하가 양극에서 음극으로 흐를 때 2볼트의 전기 잠재력 손실이 발생합니다.
이것은 전압 강하라고 합니다. 이것은 전하가 회로의 부품(저항기 또는 부하)을 통과하면서 전기 에너지가 다른 형태(기계적, 열, 빛 등)로 변환될 때 발생합니다.
여러 저항기가 시리즈로 연결된 회로를 고려해보면 2V 셀로 구동되는 경우 총 전기 잠재력 손실은 2V입니다. 즉, 각 연결된 저항기에 특정 전압 강하가 있을 것입니다. 그러나 모든 구성 요소의 전압 강하 합은 2V이며, 이는 전원의 전압 등급과 동일합니다.
수학적으로 이를 표현하면
오ーム의 법칙을 사용하여 개별 전압 강하를 계산할 수 있습니다.
이제 3개의 저항기를 포함하고 9V 에너지 소스로 구동되는 시리즈 회로를 가정해봅시다. 여기서 우리는 전류가 시리즈 회로 전체를 통과하는 동안 다양한 위치에서의 전위 차이를 알아낼 것입니다.
회로 아래에 표시된 위치들은 빨간색으로 표시되어 있습니다.我们知道电流从电源的正极流向负极。电压或电位差的负号表示由于电阻而产生的电位损失。
回路中不同点的电位差可以通过下图所示的电位图来表示。
在这个例子中，A点的电位为9V，因为它是高电位端。H点的电位为0V，因为它是负极。当电流通过9V电源时，电荷获得9V的电位，即从H到A。当电流通过外部电路时，电荷完全失去这9V。
这里，这个过程分为三个步骤。当电流通过电阻器时会发生电压降，但通过单纯的导线时不会发生电压降。因此，我们可以看到在AB、CD、EF和GH点之间没有电压降。但在B和C点之间，电压降为2V。
也就是说，9V的电源电压变为7V。接下来，在D和E点之间，电压降为4V。此时，7V的电压变为3V。最后，在F和G点之间，电压降为3V。此时，3V的电压变为0V。
在G和H点之间的电路部分，电荷没有能量。因此，它需要能量提升才能再次通过外部电路。这是由电源提供的，当电荷从H流向A时。
串联中的多个电压源可以被一个单一的电压源替代，只需将所有电压源的总和相加即可。但我们必须考虑如下所示的极性。
연속된 AC 전압 소스
연속된 AC 전압 소스의 경우, 연결된 소스의 각각의 각 주파수(ω)가 동일한 경우 전압 소스를 추가하거나 결합하여 하나의 소스를 형성할 수 있습니다. 연속된 AC 전압 소스가 서로 다른 각 주파수를 가지는 경우, 연결된 소스를 통해 흐르는 전류가 동일한 경우 추가할 수 있습니다.
시리즈 회로에서의 전압의 응용
시리즈 회로에서의 전압의 응용은 다음과 같습니다:
화재 경보 배터리.
리모컨, 장난감 등의 배터리.
열차, 크리스마스 트리 등의 조명 용도.
출처: Electrical4u.
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