Co to jest napięcie w obwodzie szeregowym: szczegółowe fakty

Ten artykuł zawiera przegląd tego, czym jest napięcie w obwodzie szeregowym, jego definicję i obliczenia. Połączenie szeregowe odbywa się poprzez umieszczenie dwóch lub więcej rezystorów obok siebie w linii lub utrzymywanie kilku przewodów pomiędzy nimi.

Napięcie to siła popychająca elektrony. Im większe napięcie, tym wyższy przepływ elektronów. W obwodzie z rezystorem i baterią różnica potencjałów na rezystorze to napięcie baterii. Ale jeśli dodamy więcej rezystorów szeregowo, napięcia na nich zmieniają się zgodnie z równoważną rezystancją.

Jak zdefiniowałbyś napięcie?

Napięcie można zdefiniować jako różnicę w elektrycznej energii potencjalnej na jednostkę ładunku między dwoma punktami. Wolty popychają elektrony, aby zaczęły się poruszać, popychając w ten sposób prąd wokół obwodu elektrycznego.  

Wewnątrz baterii zachodzi reakcja chemiczna, która generuje napięcie. Napięcie jest mierzone między dwoma punktami i zwykle określane jako „różnica napięcia”. Jest to miara siły siły napędowej, która popycha elektryczność z jednego punktu do drugiego lub ile elektron chce przejść do miejsca.

Czytaj więcej na……Funkcja obwodu szeregowego: pełne informacje i często zadawane pytania

Co to jest napięcie w obwodzie szeregowym - żarówki połączone szeregowo?
Dwie żarówki w szeregu; Kredyt obrazu: szukaj png

Co to jest napięcie w obwodzie szeregowym — często zadawane pytania

Napięcie w formule szeregowej:

Suma napięcie w obwodzie szeregowym jest iloczynem prądu i rezystancji równoważnej (uzyskanej z sumowania rezystancji elementów rezystancyjnych w obwodzie). Napięcia soli są obliczane na podstawie prądu obwodu i indywidualnej rezystancji.

Możemy również dodać poszczególne napięcia rezystorów, aby uzyskać napięcie całkowite.

Vnetto = I.Req = V1 + V2 + V3+……Wn

Vn = I.Rn

Gdzie Vnetto jest napięcie netto?

V1, V2, V3….Vn są napięcia w poprzek rezystory indywidualne

Rn jest rezystancją n-tego rezystora

Req jest równoważną rezystancją (suma wszystkich wartości rezystancji)

Przeczytaj więcej na……..Czy napięcie jest stałe w serii: pełne informacje i często zadawane pytania

Czy napięcie pozostaje takie samo w obwodzie szeregowym?

Napięcie w obwodzie szeregowym różni się w zależności od rezystora. Za każdym razem, gdy w obwodzie płynie prąd, napięcie netto „spada” przez rezystory. Znaliśmy już wcześniej proces uzyskiwania indywidualnego napięcia.

Pomyślmy o obwodzie elektrycznym podłączonym do akumulatora 28 V. Rezystancje obecne w obwodzie wynoszą odpowiednio 4 omy, 8 ohm i 16 ohm. Dlatego Req= 4+8+16= 28 omów.

Więc prąd i = Vnetto/Req = 1 amp

Teraz V1 = 4 x 1 = 4 V, V2 = 8 x 1 = 8 V, V3 = 16 x 1 = 16 V. Widzimy więc wyraźnie, że wartości spadku napięcia są różne.

Jaka jest zasada napięcia w obwodzie szeregowym?

Wiemy, że napięcie w obwodzie szeregowym jest sumowaniem wszystkich pojedynczych spadków napięcia na rezystorach. Spadki napięcia możemy ocenić mnożąc określoną wartość rezystancji przez całkowity prąd w obwodzie.

Ogólne zasady dotyczące napięcia w obwodzie szeregowym to:

  • Ten sam prąd przepływa przez wszystkie rezystory. Dlatego tylko wtedy, gdy wartości rezystancji są równe, spadki napięcia na nich będą równe. 
  • Spadki napięcia sumują się do wartości napięcia netto.
  • Napięcie zasilania jest większe niż poszczególne spadki napięcia.
Obwód serii RLC
Obwód szeregowy RLC z napięciem przemiennym; „Plik: Rajz RLC soros.svg” by Zátonyi Sándor, (jeśli.) Fizped jest licencjonowany na podstawie CC BY 3.0

Czytaj więcej na……Przykłady obwodów szeregowych: pełne informacje i często zadawane pytania

Dlaczego w obwodach szeregowych stosuje się napięcie?

Napięcie jest jednym z głównych elementów obwodu szeregowego. Działa jako siła napędowa prądu. Jeśli do obwodu szeregowego nie jest dostarczane napięcie, nie będzie przepływu prądu ani użyteczności obwodu.

Napięcie w obwodzie można porównać do ciśnienia w zbiorniku na wodę. Prąd jest analogiczny do przepływu wody. Woda obecna w zbiorniku jest równoważna wsadowi. Kiedy otwieramy kran, zaczyna płynąć woda. Tak jak ciśnienie popycha wodę, napięcie popycha elektrony do przepływu w obwodzie generującym prąd.

wiki1
Napięciowa rezystancja prądu analogia wody; Kredyty obrazkowe: Wikimedia

Dlaczego napięcie jest podzielone na obwody szeregowe?

W obwodzie szeregowym prąd przepływa przez każdy rezystor, który przeciwstawia się przepływowi prądu w różnych wartościach (w zależności od wartości rezystora). W tym celu na kulomb ładunku traci część energii w postaci ciepła.

Energia na jednostkę ładunku kulombowskiego jest znana jako spadek napięcia. Zgodnie z prawem zachowania energii,

całkowita energia dostarczona = całkowita energia zużyta 

Tak więc całkowita energia dostarczana na jednostkę kulomba przez baterię (dżule dostarczone/kulomb = pole elektromagnetyczne w woltach) jest rozpraszana przez każdy opór generujący stratę energii na każdy kulomb.

Kliknij, aby przeczytać więcej na Szeregowy dzielnik napięcia: co, dlaczego, działanie, zastosowania, szczegółowe fakty.

Przeczytaj także: