Tasaisuudet kahdella eri virtauksella AC-lähteestä vedetyillä lisääntyvätkö?

Lisääntyvätkö kaksi eri virtaa, jotka on otettu vaihtovirtalähteestä?

Kaksi eri virtaa, jotka on otettu vaihtovirtalähteestä (AC), eivät yksinkertaisesti lisäänty samalla tavalla kuin suoravirtalähteistä (DC) saadut voimavarat. Tämän ymmärtämiseksi on tärkeää harkita, miten jännite ja virta käyttäytyvät vaihtovirtapiireissä.

Vaihtovirtapiirien avaintekijät

Impedanssi (Z): Vaihtovirtapiireissä impedanssi on mittari, joka ilmaisee piirin vastustuksen virran kululle, kun otetaan huomioon vastus (R), induktanssi (L) ja kapasitanssi (C). Impedanssi on kompleksinen määrä, joka sisältää sekä magnitudin että vaihekulman.

Vaiheen suhde: Vaihtovirtapiireissä jännite ja virta voivat olla vaiheen suhteen toisistaan poikkeavia reaktiivisten komponenttien, kuten induktoreiden ja kondensaattoreiden vuoksi. Tämä vaihe-ero on kriittinen, kun harkitaan jännitteen ja virran käyttäytymistä.

Vektorilaskenta: Suoravirtapiireissä komponenttien jänniteputot voidaan lisätä algebrallisesti, mutta vaihtovirtapiireissä jänniteputot on lisättävä vektorillisesti, koska ne voivat olla vaiheen suhteen toisistaan poikkeavia.

Jännite ja virta -suhteet

Vaihtovirtapiirissä jännitteen (V), virran (I) ja impedanssin (Z) välinen suhde on seuraava:

V=I⋅Z

Tässä V, I ja Z ovat kaikki fasaorit, jotka sisältävät sekä magnitudin että vaihe-eroin tiedot.

Kaksi eri virtaa, jotka on otettu vaihtovirtalähteestä

Kuvittele tilanne, jossa kaksi eri virtaa (I1 ja I2) on otettu vaihtovirtalähteestä. Jokaisella virralla on oma impedanssinsa (Z1 ja Z2) ja siihen liittyvä jännite (V1 ja V2):

V1=I1⋅Z

V2=I2⋅Z

Jos nämä virrat kulkevat eri osissa samaa piiriä tai eri haaroissa rinnan, jännitteet jokaisessa haaraessa (V1 ja V2) eivät yksinkertaisesti lisäänty. Sen sijaan kokonaismääräinen jännite koko piirin yli riippuu piirin konfiguraatiosta ja virtojen ja jännitteiden vaihe-eroista.

Rinnakkaisyhteys

Jos kaksi virtaa (I1 ja I2) kulkee eri haaroissa rinnan, jännitteet jokaisessa haaraessa ovat samoja, koska ne jakavat yhteisen solmun:

V1=V2=V

Tässä tapauksessa kokonaismääräinen virta (I total) on yksittäisten virtojen summa:

I total=I1+I2

Sarjaryhmittely

Jos kaksi virtaa (I1 ja I2) kulkee eri komponentteja sarjassa, kokonaismääräinen jännite sarjasarjassa on yksittäisten jännitteiden vektorisumma:

V total=V1+V2

Kuitenkin, koska V1 ja V2 ovat fasaoreita, lisäys on huomioitu vaihe-erojen kanssa:

θ on vaihekulma V1:n ja V2:n välillä

Yhteenveto

Yhteenvetona, kaksi eri virtaa, jotka on otettu vaihtovirtalähteestä, eivät yksinkertaisesti lisäänty, koska:

• Vaihe-erot: Vaihtovirtapiireissä jännitteitä on harkittava vaihe-erojen suhteen.

• Kompleksiset impedanssit: Impedanssit sisältävät sekä magnitudin että vaihe-eron, mikä vaikuttaa jännitteen ja virran suhteeseen.