Чи додаються напруги двох різних струмів, отриманих від джерела чергового струму?

Чи додаються напруги двох різних струмів, отриманих від джерела переменного струму?

Напруги двох різних струмів, отриманих від джерела переменного струму (AC), не просто додаються так, як це можна було б очікувати для джерел постійного струму (DC). Щоб зрозуміти, чому, важливо врахувати, як напруга і струм поводяться в колах перем. струму.

Основні поняття в колах перем. струму

Імпеданс (Z): У колах перем. струму імпеданс — це міра загального опору, який коло представляє до струму через наявність опору (R), індуктивності (L) та ємності (C). Імпеданс — це комплексна величина, яка включає як величину, так і фазовий кут.

Фазовий зв'язок: У колах перем. струму напруга і струм можуть бути несинхронізовані через наявність реактивних компонентів, таких як індуктори і конденсатори. Цей фазовий розрив є критичним при розгляді поведінки напруги і струму.

Векторне додавання: На відміну від колів пост. струму, де спади напруги на компонентах можна додавати алгебраїчно, у колах перем. струму спади напруги мають додаватися векторно, оскільки вони можуть бути несинхронізовані.

Зв'язки між напругою і струмом

У колі перем. струму, зв'язок між напругою (V), струмом (I) та імпедансом (Z) визначається формулою:

V=I⋅Z

Тут V, I та Z — це фазори, які включають як величину, так і фазову інформацію.

Два різні струми, отримані від джерела перем. струму

Розглянемо ситуацію, коли два різні струми (I1 і I2) отримуються від джерела перем. струму. Кожен струм матиме свій імпеданс (Z1 і Z2) та пов'язану з ним напругу (V1 і V2):

V1=I1⋅Z

V2=I2⋅Z

Якщо ці струми пройшли через різні частини одного і того ж кола або паралельні гілки, напруги на кожній гілці (V1 і V2) не просто додаються. Замість цього, загальна напруга на всьому колі залежить від конфігурації кола та фазових зв'язків між струмами і напругами.

Паралельне з'єднання

Якщо два струми (I1 і I2) проходять через різні гілки паралельно, напруги на кожній гілці будуть однаковими, оскільки вони мають спільну точку:

V1=V2=V

У цьому випадку, загальний струм (I заг.) є сумою окремих струмів:

I заг.=I1+I2

Серійне з'єднання

Якщо два струми (I1 і I2) проходять через різні компоненти послідовно, загальна напруга на серійному комбінації буде векторною сумою окремих напруг:

V заг.=V1+V2

Однак, оскільки V1 і V2 — це фазори, додавання має враховувати фазові розриви:

θ — це фазовий кут між V1 і V2

Підсумок

Отже, напруги двох різних струмів, отриманих від джерела перем. струму, не просто додаються, тому що:

• Фазові розриви: Напруги в колах перем. струму повинні враховувати фазові розриви.

• Комплексні імпеданси: Імпеданси включають як величину, так і фазу, що впливає на зв'язок між напругою і струмом.