Dodaju li se naponi dviju različitih struja koje se izvlače iz AC izvora?
Naponi dviju različitih struja koje se izvlače iz AC (Alternating Current) izvora ne dodaju se na način koji bi se mogao očekivati s izvorima jednosmjerne struje (DC). Da bismo to razumjeli, važno je uzeti u obzir kako napon i struja ponašaju u AC krugovima.
Ključni koncepti u AC krugovima
Impedanca (Z): U AC krugovima, impedanca je mjera ukupnog otpora koji krug predstavlja struji zbog prisutnosti otpora (R), induktivnosti (L) i kapacitance (C). Impedanca je kompleksna veličina koja uključuje i magnitudu i fazni kut.
Fazna relacija: U AC krugovima, napon i struja mogu biti izvan faze zbog prisutnosti reaktivnih komponenti poput induktora i kondenzatora. Ova fazna razlika je ključna za razmatranje ponašanja napona i struje.
Vektorsko zbrajanje: Na razliku od DC krugova, gdje se padovi napona preko komponenti mogu zbrojiti algebarski, u AC krugovima, padovi napona moraju se zbrojiti vektorski jer mogu biti izvan faze.
Odnosi napona i struje
U AC krugu, odnos između napona (V), struje (I) i impedancije (Z) daje se formulom:
V=I⋅Z
Ovdje, V, I i Z su svi fazori, koji uključuju i magnitudu i faznu informaciju.
Dvije različite struje izvučene iz AC izvora
Razmotrimo scenarij u kojem se dvije različite struje (I1 i I2) izvlače iz AC izvora. Svaka struja će imati svoju impedanciju (Z1 i Z2) i pridruženi napon (V1 i V2):
V1=I1⋅Z
V2=I2⋅Z
Ako te struje teku kroz različite dijelove istog kruga ili različite granice paralelno, naponi preko svake grane (V1 i V2) se ne dodaju jednostavno. Umjesto toga, ukupni napon preko cijelog kruga ovisi o konfiguraciji kruga i faznim odnosima između struja i napona.
Paralelna veza
Ako dvije struje (I1 i I2) teku kroz različite granice paralelno, naponi preko svake grane bit će isti jer dijele zajedničku čvor:
V1=V2=V
U ovom slučaju, ukupna struja (I total) je zbroj pojedinačnih struja:
I total=I1+I2
Serijska veza
Ako dvije struje (I1 i I2) teku kroz različite komponente serijski, ukupni napon preko serijske kombinacije bit će vektorski zbroj pojedinačnih napona:
V total=V1+V2
Međutim, budući da su V1 i V2 fazori, zbrajanje mora uzeti u obzir fazne razlike:
θ je fazni kut između V1 i V2
Sažetak
Zaključno, naponi dviju različitih struja izvučenih iz AC izvora se ne dodaju jednostavno jer:
Fazne razlike: Naponi u AC krugovima moraju se razmatrati s obzirom na fazne razlike.
Kompleksne impedancije: Impedancije uključuju i magnitudu i fazu, što utječe na odnos između napona i struje.