Có phải điện áp của hai dòng điện khác nhau được lấy từ nguồn AC sẽ cộng lại không?

Các điện áp của hai dòng điện khác nhau được lấy từ nguồn AC có cộng lại không?

Các điện áp của hai dòng điện khác nhau được lấy từ nguồn AC (Dòng điện xoay chiều) không đơn giản cộng lại theo cách mà có thể được kỳ vọng với nguồn DC (Dòng điện một chiều). Để hiểu tại sao, điều quan trọng là phải xem xét cách điện áp và dòng điện hoạt động trong mạch AC.

Khái niệm chính trong mạch AC

Độ cản (Z): Trong mạch AC, độ cản là thước đo tổng sự chống đối mà mạch đặt ra cho dòng điện do sự hiện diện của điện trở (R), cảm kháng (L) và dung kháng (C). Độ cản là một đại lượng phức hợp bao gồm cả giá trị tuyệt đối và góc pha.

Mối quan hệ Pha: Trong mạch AC, điện áp và dòng điện có thể lệch pha do sự hiện diện của các thành phần phản ứng như cuộn cảm và tụ điện. Sự chênh lệch pha này rất quan trọng khi xem xét hành vi của điện áp và dòng điện.

Cộng vector: Khác với mạch DC, nơi mà giọt điện áp trên các thành phần có thể cộng đại số, trong mạch AC, giọt điện áp phải cộng theo vectơ vì chúng có thể lệch pha.

Mối quan hệ giữa Điện áp và Dòng điện

Trong mạch AC, mối quan hệ giữa điện áp (V), dòng điện (I) và độ cản (Z) được biểu diễn bởi:

V=I⋅Z

Ở đây, V, I và Z đều là phasor, bao gồm cả giá trị tuyệt đối và thông tin về pha.

Hai dòng điện khác nhau được lấy từ nguồn AC

Xem xét tình huống có hai dòng điện khác nhau (I1 và I2) được lấy từ nguồn AC. Mỗi dòng điện sẽ có độ cản riêng (Z1 và Z2) và điện áp liên quan (V1 và V2)：

V1=I1⋅Z

V2=I2⋅Z

Nếu các dòng điện này đang chảy qua các phần khác nhau của cùng một mạch hoặc các nhánh song song, điện áp trên mỗi nhánh (V1 và V2) không đơn giản cộng lại. Thay vào đó, điện áp tổng cộng trên toàn bộ mạch phụ thuộc vào cấu hình của mạch và mối quan hệ pha giữa các dòng điện và điện áp.

Kết nối Song song

Nếu hai dòng điện (I1 và I2) đang chảy qua các nhánh song song, điện áp trên mỗi nhánh sẽ giống nhau vì chúng chia sẻ một nút chung:

V1=V2=V

Trong trường hợp này, dòng điện tổng cộng (I tổng) là tổng của các dòng điện riêng lẻ:

I tổng=I1+I2

Kết nối Tụ

Nếu hai dòng điện (I1 và I2) đang chảy qua các thành phần khác nhau trong chuỗi, điện áp tổng cộng trên tổ hợp chuỗi sẽ là tổng vectơ của các điện áp riêng lẻ:

V tổng=V1+V2

Tuy nhiên, vì V1 và V2 là phasor, phép cộng phải tính đến sự chênh lệch pha:

θ là góc pha giữa V1 và V2

Tóm tắt

Tóm lại, các điện áp của hai dòng điện khác nhau được lấy từ nguồn AC không đơn giản cộng lại vì:

• Sự chênh lệch Pha: Điện áp trong mạch AC phải được xem xét theo sự chênh lệch pha.

• Độ cản phức tạp: Độ cản bao gồm cả giá trị tuyệt đối và pha, ảnh hưởng đến mối quan hệ giữa điện áp và dòng điện.