Vil spændingerne fra to forskellige strømme, der hentes fra en vekselstrømkilde, lægges sammen?

Vil spændingerne fra to forskellige strømme, der hentes fra en AC-kilde, lægges sammen?

Spændingerne fra to forskellige strømme, der hentes fra en AC (Alternativ Strøm) kilde, lægger ikke bare sammen på den måde, man kunne forvente det ved DC (Konstant Strøm) kilder. For at forstå hvorfor, er det vigtigt at overveje, hvordan spænding og strøm opfører sig i AC-kredsløb.

Kernekoncepter i AC-kredsløb

Impedans (Z): I AC-kredsløb er impedans målet for den samlede modstand, som et kredsløb præsenterer for en strøm pga. tilstedeværelse af resistens (R), induktans (L) og kapacitans (C). Impedans er en kompleks størrelse, der inkluderer både størrelse og fasevinkel.

Faseforhold: I AC-kredsløb kan spænding og strøm være udfased pga. tilstedeværelse af reaktive komponenter som induktorer og kondensatorer. Dette fasedifferens er afgørende, når man overvejer spændings- og strømsadfærd.

Vektoraddition: Imod DC-kredsløb, hvor spændingsfald over komponenter kan lægges sammen algebraisk, skal spændingsfald i AC-kredsløb lægges sammen vektorielt, da de kan være udfased.

Forhold mellem Spænding og Strøm

I et AC-kredsløb er forholdet mellem spænding (V), strøm (I) og impedans (Z) givet ved:

V=I⋅Z

Her er V, I og Z alle fasor, som inkluderer både størrelse og faseinformation.

To forskellige strømme, der hentes fra en AC-kilde

Overvej en situation, hvor to forskellige strømme (I1 og I2) hentes fra en AC-kilde. Hver strøm vil have sin egen impedans (Z1 og Z2) og den tilknyttede spænding (V1 og V2)：

V1=I1⋅Z

V2=I2⋅Z

Hvis disse strømme løber gennem forskellige dele af det samme kredsløb eller forskellige grene parallelt, lægger spændingerne over hver gren (V1 og V2) ikke bare sammen. I stedet afhænger den samlede spænding over hele kredsløbet af kredsløbets konfiguration og faserelationerne mellem strømme og spændinger.

Parallelt forbindelse

Hvis de to strømme (I1 og I2) løber gennem forskellige grene parallelt, vil spændingerne over hver gren være de samme, fordi de deler en fælles knude:

V1=V2=V

I dette tilfælde er den samlede strøm (I total) summen af de enkelte strømme:

I total=I1+I2

Serieforbindelse

Hvis de to strømme (I1 og I2) løber gennem forskellige komponenter i serie, vil den samlede spænding over seriekombinationen være vektorsummen af de enkelte spændinger:

V total=V1+V2

Dog, fordi V1 og V2 er fasorer, skal additionen tage højde for fasedifferencer:

θ er fasevinklen mellem V1 og V2

Oversigt

Samlet set lægger spændingerne fra to forskellige strømme, der hentes fra en AC-kilde, ikke bare sammen, fordi:

• Fasedifferenser: Spændinger i AC-kredsløb skal betragtes med hensyn til fasedifferenser.

• Komplekse impedanser: Impedanser involverer både størrelse og fase, hvilket påvirker forholdet mellem spænding og strøm.