Hogyan számítsuk ki a feszültséget egy soros áramkörben: részletes tények

Ebben a cikkben különböző módszereket tanulunk meg a soros áramkör feszültségének kiszámításához. Ismeretes, hogy a soros áramkörök két vagy több ellenállást, kondenzátort vagy induktort tartalmaznak, amelyek bármelyike ​​között egyetlen útvonallal kombinálhatók.

Egy soros áramkörnek kétféle feszültségkomponense lehet. Az első a tápfeszültség. Ezt gyakran akkumulátor biztosítja. Egy másik a feszültségesés, amely valójában a feszültség csökkenése, amelyet bármilyen impedancia, például ellenállás, induktivitás vagy kapacitás okoz. Itt megtudjuk, hogyan kell kiszámítani a feszültséget egy soros áramkörben.

Olvass tovább a….Állandó feszültség a sorozatban: Teljes betekintés és GYIK

Hogyan számítsuk ki a feszültséget egy soros áramkörben-GYIK

Hogyan számítsunk ki feszültséget egy soros áramkörben a Kirchhoff-féle feszültségtörvény segítségével?

Kirchhoff törvényei információt nyújtanak az áramkörben lévő áram- és potenciálkülönbségről. Kirchhoff feszültségtörvénye (KVL) kimondja, hogy „A zárt áramkör csomópontjainál a feszültség algebrai összege nulla”.

A Kirchoff-féle feszültségtörvény azt mondja, hogy egy hurokban az összes a jelenlévő feszültségnek nullának kell lennie. Soros áramkörben, ugyanabban a hurokban két vagy több ellenállás van bekötve. Tehát mindegyiken azonos mennyiségű áram folyik át. A Kirchoff-törvény felhasználásával az áramkör bármely pontján találhatunk feszültséget.

Olvass tovább a….Mi a feszültség a soros áramkörben: részletes tények

A feszültség kiszámítása soros áramkörben- Illusztráljon néhány numerikus példával.

Q1. Keresse meg a V feszültséget₁, V₂ és V₃ az 1. képen látható következő áramkörhöz.

A következő áramkörhöz keresse meg keresztirányú feszültség az ellenállásokat.

Ezt sorozatú áramkör a következő összetevőket tartalmazza:

1. Kettő feszültségforrások 120 V, illetve 8 V.
2. Három 8 ohmos, 4 ohmos és 4 ohmos ellenállás.

Meg kell találnunk a V feszültségeket₁, V₂ és V₃ az ellenállásokon keresztül. 

Ha Kirchoff törvényét alkalmazzuk, akkor azt kapjuk,

-V₃ + 120 + V₂ -8 +V₁ = 0

V₁ + V₂ - V₃ = -116

4i + 8i – 4i = -116

i = -116/8 = -14.5 mA

Ezért a feszültségek - V₁= 4 × 14.5 = 58 V , V₂= 8 × 14.5 = 116 V, V₃= 4 × 14.5 = 58 V

Q2. Számítsa ki az egyes ellenállások feszültségét a 2. képen látható áramkörben

Az áramkörben négy ellenállás van soros konfigurációval összekötve. Tehát az egyenértékű ellenállás R_eq = 10+ 5 + 20+ 10 = 45 ohm

Nettó áramerősség i = V_háló/ R_eq = (8+4)/45 = 0.27 A

Tudjuk, hogy bármely ellenállás feszültsége = nettó áram × az ellenállás értéke 

Ezért V₁ = feszültség az 5 ohmos ellenálláson = 0.27 × 5 = 1.35 V

V₂ = feszültség mindkét 10 ohmos ellenálláson = 0.27 × 10 = 2.7 V

V₃ = feszültség a 20 ohmos ellenálláson = 0.27 × 20 = 5.4 V

Q3. Keresse meg V értékeit₁, V₂ és V_i a 3. ábrán látható áramkörben.

Az áramkörben folyó áram = 12 mA

Egyenértékű ellenállás R_eq= 8+4 = 12 kohm

Ezért V₁ = feszültség a 8 kohm-os ellenálláson = 12 × 10^-3 ×8×10³ = 96 V

V₂ = feszültség a 4 kohm-os ellenálláson = 12 × 10^-3 × 4 × 10³ = 48 V

Ha a Kirchoff-törvényt alkalmazzuk az áramkörben, akkor azt kapjuk,

Összegzés V= 0

V_i - V₁ - V₂ = 0

V_i = V₁ + V₂ = 96+ 48 = 144 V

Q4. A megadott adatok alapján számítsa ki a V feszültséget_T Számítsa ki az ellenállások egyes feszültségeit is.

A fenti áramkörben egyenértékű R ellenállás_eq= 200+ 400 + 600 = 1200 ohm

Az áramkörben folyó áram = 5 mA

Ezért a 200 ohmos ellenállás feszültsége = 200 × 5 × 10^-3 = 1 V

Feszültség a 400 ohmos ellenálláson = 400 × 5 × 10^-3 = 2 V

Feszültség a 200 ohmos ellenálláson = 600 × 5 × 10^-3 = 3 V

Most, ha Kirchhoff törvényét alkalmazzuk az áramkörben, azt kapjuk, 

V_T - V₁ -V₂ - V₃ = 0

Ezért V_T = V₁+ V₂ + V₃ = 1+2+3 = 6 V

Q5. Keresse meg V_g az 5. ábrán látható áramkörben

Az áramkörben az áram iránya az óramutató járásával ellentétes. 

Tegyük fel, hogy a 150 ohmos és 350 ohmos ellenállásokon a feszültség V.₁ és V₂ illetőleg. Ha itt alkalmazzuk Kirchoff törvényét, akkor azt kapjuk,

10 – V₁ + V₂ -20=0

Vagy V₁ + V₂ = 10 

Vagy 150i + 350i = 10 (tegyük fel, hogy az áramkörben a teljes áramerősség i)

Vagy 500i = 10 

i = 10/500 = 20 mA

Most már kiszámolhatjuk V_g attól, hogy akár az áramkör bal oldalát, akár a V-ből a jobb oldali részét vegyük figyelembe_g. 

A Kirchoff-törvény által a bal részből származó egyenlet,

-V_g +150i +10 = 0

Vagy V_g = 150 × 0.02 +10 = 13 V

Olvass tovább a….Példák sorozatáramkörökre: Teljes betekintés és GYIK