Vil spenningene fra to forskjellige strømer tatt fra en vekselstrømkilde adderes?

Vil spenningen fra to forskjellige strømmer hentet fra en AC-kilde summere seg?

Spenningen fra to forskjellige strømmer hentet fra en AC (Alternating Current) kilde summerer seg ikke på den måten som kan forventes med direktestrøms (DC) kilder. For å forstå hvorfor, er det viktig å betrakte hvordan spenning og strøm oppfører seg i AC-sirkuser.

Nøkkelpunkter i AC-sirkuser

Impedans (Z): I AC-sirkuser er impedansen et mål for den totale motstand som en sirkus presenterer mot en strøm på grunn av tilstedeværelsen av resistans (R), induktans (L) og kapasitans (C). Impedans er et komplekst tall som inkluderer både størrelse og fasewinkel.

Faseforhold: I AC-sirkuser kan spenningen og strømmen være ufasert på grunn av tilstedeværelsen av reaktive komponenter som induktorer og kondensatorer. Dette faseforskjellen er kritisk når man betrakter oppførselen til spenning og strøm.

Vektoraddisjon: I motsetning til DC-sirkuser, der spenningsfall over komponenter kan adderes algebraisk, må spenningsfall i AC-sirkuser adderes vektorielt fordi de kan være ufasert.

Forhold mellom spenning og strøm

I en AC-sirkus er forholdet mellom spenning (V), strøm (I) og impedans (Z) gitt ved:

V=I⋅Z

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

To forskjellige strømmer hentet fra en AC-kilde

La oss betrakte en situasjon der to forskjellige strømmer (I1 og I2) hentes fra en AC-kilde. Hver strøm vil ha sin egen impedans (Z1 og Z2) og tilhørende spenning (V1 og V2):

V1=I1⋅Z

V2=I2⋅Z

Hvis disse strømmene flyter gjennom ulike deler av samme sirkus eller ulike gren i parallelle, summerer ikke spenningene over hver gren (V1 og V2) seg. I stedet avhenger den totale spenningen over hele sirkuset av sirkusens konfigurasjon og faseforholdet mellom strømmene og spenningene.

Parallelle kobling

Hvis de to strømmene (I1 og I2) flyter gjennom ulike gren i parallelle, vil spenningene over hver gren være like fordi de deler en felles node:

V1=V2=V

I dette tilfellet er den totale strømmen (I total) summen av de individuelle strømmer:

I total=I1+I2

Seriel kobling

Hvis de to strømmene (I1 og I2) flyter gjennom ulike komponenter i serie, vil den totale spenningen over seriekombinasjonen være vektorsummen av de individuelle spenningene:

V total=V1+V2

Men siden V1 og V2 er fasorer, må adderingen ta hensyn til faseforskjeller:

θ er fasevinkelen mellom V1 og V2

Oppsummering

Kort sagt, summerer ikke spenningene fra to forskjellige strømmer hentet fra en AC-kilde seg enkelt fordi:

• Faseforskjeller: Spenninger i AC-sirkuser må betraktes med hensyn til faseforskjeller.

• Komplekse impedanser: Impedanser involverer både størrelse og fase, noe som påvirker forholdet mellom spenning og strøm.