Θα προστεθούν τα βολτικά δυο διαφορετικών ρευμάτων που προέρχονται από μια πηγή εναλλασσόμενου ρεύματος (AC)?
Τα βολτικά δυο διαφορετικών ρευμάτων που προέρχονται από μια πηγή εναλλασσόμενου ρεύματος (AC) δεν προστίθενται απλά, όπως θα μπορούσε να προσδοκηθεί σε πηγές συνεχούς ρεύματος (DC). Για να κατανοήσουμε γιατί, είναι σημαντικό να λάβουμε υπόψη το πώς το βολτικό και το ρεύμα συμπεριφέρονται σε κύκλους AC.
Βασικές Έννοιες σε Κύκλους AC
Αντίσταση (Z): Σε κύκλους AC, η αντίσταση είναι η μέτρηση της συνολικής αντίδρασης που παρουσιάζει ένας κύκλος σε ένα ρεύμα λόγω της παρουσίας αντίστασης (R), αυξανόμενης (L) και ικανότητας (C). Η αντίσταση είναι μια πολύπλοκη ποσότητα που περιλαμβάνει και μέγεθος και γωνία φάσης.
Σχέση Φάσης: Σε κύκλους AC, το βολτικό και το ρεύμα μπορεί να είναι εκτός φάσης λόγω της παρουσίας αντιδραστικών συστατικών, όπως αυξανόμενες και ικανότητες. Αυτή η διαφορά φάσης είναι κρίσιμη όταν θεωρούμε τη συμπεριφορά του βολτικού και του ρεύματος.
Προσθήκη Διανυσμάτων: Σε αντίθεση με τους κύκλους DC, όπου οι βολτικές πτώσεις στα συστατικά μπορούν να προστεθούν αλγεβρικά, σε κύκλους AC, οι βολτικές πτώσεις πρέπει να προστεθούν ως διανύσματα, επειδή μπορούν να είναι εκτός φάσης.
Σχέσεις Βολτικού και Ρεύματος
Σε έναν κύκλο AC, η σχέση μεταξύ βολτικού (V), ρεύματος (I) και αντίστασης (Z) δίνεται από:
V=I⋅Z
Εδώ, V, I και Z είναι όλα φάσεις, που περιλαμβάνουν και μέγεθος και πληροφορίες φάσης.
Δύο Διαφορετικά Ρεύματα που Προέρχονται από Μια Πηγή AC
Υποθέστε μια περίπτωση όπου δύο διαφορετικά ρεύματα (I1 και I2) προέρχονται από μια πηγή AC. Κάθε ρεύμα θα έχει τη δική του αντίσταση (Z1 και Z2) και το συνασπισμένο βολτικό (V1 και V2):
V1=I1⋅Z
V2=I2⋅Z
Εάν αυτά τα ρεύματα ρέουν μέσω διαφορετικών μερών του ίδιου κύκλου ή διαφορετικών κλάδων παράλληλα, τα βολτικά σε κάθε κλάδο (V1 και V2) δεν προστίθενται απλά. Αντίθετα, το συνολικό βολτικό στον ολόκληρο τον κύκλο εξαρτάται από τη διάταξη του κύκλου και τις σχέσεις φάσης μεταξύ των ρευμάτων και των βολτικών.
Παράλληλη Σύνδεση
Εάν τα δύο ρεύματα (I1 και I2) ρέουν μέσω διαφορετικών κλάδων παράλληλα, τα βολτικά σε κάθε κλάδο θα είναι τα ίδια, επειδή μοιράζονται έναν κοινό κόμβο:
V1=V2=V
Σε αυτή την περίπτωση, το συνολικό ρεύμα (I total) είναι η άθροιση των μεμονωμένων ρευμάτων:
I total=I1+I2
Σειριακή Σύνδεση
Εάν τα δύο ρεύματα (I1 και I2) ρέουν μέσω διαφορετικών συστατικών σε σειρά, το συνολικό βολτικό στη σειριακή συνδυασμό θα είναι η διανυσματική άθροιση των μεμονωμένων βολτικών:
V total=V1+V2
Ωστόσο, επειδή V1 και V2 είναι φάσεις, η πρόσθεση πρέπει να λαμβάνει υπόψη τις διαφορές φάσης:
θ είναι η γωνία φάσης μεταξύ V1 και V2
Σύνοψη
Σε σύνοψη, τα βολτικά δυο διαφορετικών ρευμάτων που προέρχονται από μια πηγή AC δεν προστίθενται απλά επειδή:
Διαφορές Φάσης: Τα βολτικά σε κύκλους AC πρέπει να λαμβάνονται υπόψη με τις διαφορές φάσης.
Πολύπλοκες Αντιστάσεις: Οι αντιστάσεις περιλαμβάνουν και μέγεθος και φάση, επηρεάζοντας τη σχέση μεταξύ βολτικού και ρεύματος.