Τι είναι η τάση σε κύκλωμα σειράς: Λεπτομερή στοιχεία

Αυτό το άρθρο παρέχει μια επισκόπηση του Τι είναι η τάση σε κύκλωμα σειράς, τον ορισμό και τον υπολογισμό της. Η σύνδεση σε σειρά γίνεται τοποθετώντας δύο ή περισσότερες αντιστάσεις δίπλα-δίπλα σε μια γραμμή ή κρατώντας μερικά καλώδια ενδιάμεσα.

Η τάση είναι η δύναμη ώθησης των ηλεκτρονίων. Όσο μεγαλύτερη είναι η τάση, τόσο μεγαλύτερη είναι η ροή των ηλεκτρονίων. Σε ένα κύκλωμα με αντίσταση και μπαταρία, η διαφορά δυναμικού μεταξύ της αντίστασης είναι η τάση της μπαταρίας. Αλλά αν προσθέσουμε περισσότερες αντιστάσεις σε σειρά, οι τάσεις σε αυτές αλλάζουν ανάλογα με την ισοδύναμη αντίσταση.

Πώς θα ορίζατε την τάση;

Η τάση μπορεί να οριστεί ως η διαφορά της ηλεκτρικής δυναμικής ενέργειας ανά μονάδα φόρτισης μεταξύ δύο σημείων. Τα βολτ ωθούν τα ηλεκτρόνια να αρχίσουν να κινούνται, ωθώντας έτσι το ρεύμα γύρω από ένα ηλεκτρικό κύκλωμα.  

Υπάρχει μια χημική αντίδραση που συμβαίνει μέσα σε μια μπαταρία που παράγει την τάση. Η τάση μετριέται μεταξύ δύο σημείων και συνήθως αναφέρεται ως «διαφορά τάσης». Είναι το μέτρο της δύναμης της κινητήριας δύναμης που ωθεί τον ηλεκτρισμό από το ένα σημείο στο άλλο ή το πόσο ένα ηλεκτρόνιο θέλει να πάει σε ένα μέρος.

Διαβάστε περισσότερα για……Λειτουργία κυκλώματος σειράς: Πλήρεις πληροφορίες και συχνές ερωτήσεις

Τι είναι η τάση σε κύκλωμα σειράς - λαμπτήρες σε σειρά
Δύο λαμπτήρες σε σειρά ; Πίστωση εικόνας: αναζήτηση

Τι είναι η τάση σε κύκλωμα σειράς - Συχνές ερωτήσεις

Τάση σε τύπο σειράς:

Σύνολο τάση σε κύκλωμα σειράς είναι το γινόμενο ρεύματος και ισοδύναμης αντίστασης (που προκύπτει από την άθροιση των αντιστάσεων των ωμικών στοιχείων στο κύκλωμα). Οι τάσεις της σόλας υπολογίζονται χρησιμοποιώντας το ρεύμα του κυκλώματος και την ατομική αντίσταση.

Μπορούμε επίσης να προσθέσουμε τις επιμέρους τάσεις των αντιστάσεων για να πάρουμε τη συνολική τάση.

Vκαθαρά = Ι. Ρeq = V1 + V2 + V3+……Vn

Vn = Ι. Ρn

Όπου Vκαθαρά είναι η καθαρή τάση

V1, V2, V3….Vn είναι τάσεις κατά μήκος μεμονωμένες αντιστάσεις

Rn είναι η αντίσταση της νης αντίστασης

Req είναι η ισοδύναμη αντίσταση (άθροισμα όλων των τιμών αντίστασης)

Διαβάστε περισσότερα στο……..Είναι σταθερή η τάση στη σειρά: Πλήρεις πληροφορίες και συχνές ερωτήσεις

Η τάση παραμένει ίδια στο κύκλωμα σειράς;

Η τάση σε ένα κύκλωμα σειράς διαφέρει από αντίσταση σε αντίσταση. Κάθε φορά που το ρεύμα συνεχίζει να ρέει στο κύκλωμα, η καθαρή τάση «πέφτει» μέσω των αντιστάσεων. Γνωρίζουμε προηγουμένως τη διαδικασία λήψης της μεμονωμένης τάσης.

Ας σκεφτούμε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα συνδεδεμένο σε μπαταρία 28 V. Οι αντιστάσεις που υπάρχουν στο κύκλωμα είναι 4 ohm, 8 ohm και 16 ohm αντίστοιχα. Επομένως ο Ρeq= 4+8+16= 28 ohm.

Άρα ρεύμα i = Vκαθαρά/Req = 1 αμπέρ

Τώρα, V1 = 4 x 1 = 4V, V2 = 8 x 1 = 8V, V3 = 16 x 1 = 16V. Έτσι μπορούμε να δούμε ξεκάθαρα ότι οι τιμές πτώσης τάσης είναι διαφορετικές.

Ποιος είναι ο κανόνας για την τάση σε ένα κύκλωμα σειράς;

Γνωρίζουμε ότι η τάση σε ένα κύκλωμα σειράς είναι η προσθήκη όλων των μεμονωμένων πτώσεων τάσης μέσω των αντιστάσεων. Μπορούμε να αξιολογήσουμε τις πτώσεις τάσης πολλαπλασιάζοντας τη συγκεκριμένη τιμή αντίστασης με το συνολικό ρεύμα στο κύκλωμα.

Οι γενικοί κανόνες για την τάση σε ένα κύκλωμα σειράς είναι:

  • Το ίδιο ρεύμα περνάει από όλες τις αντιστάσεις. Επομένως, μόνο εάν οι τιμές αντίστασης είναι ίσες, το πτώση τάσης κατά μήκος τους θα είναι ίσοι. 
  • Οι πτώσεις τάσης αθροίζονται σε μια καθαρή τιμή τάσης.
  • Η τάση τροφοδοσίας είναι μεγαλύτερη από τις μεμονωμένες πτώσεις τάσης.
Κύκλωμα σειράς RLC
Κύκλωμα σειράς RLC με τάση AC. "Αρχείο:Rajz RLC soros.svg" by Zátonyi Sándor, (ifj.) Fizped έχει άδεια χρήσης κάτω από CC-BY 3.0

Διαβάστε περισσότερα για……Παραδείγματα κυκλωμάτων σειράς: Πλήρεις πληροφορίες και συχνές ερωτήσεις

Γιατί χρησιμοποιείται η τάση σε κυκλώματα σειράς;

Η τάση είναι ένα από τα κύρια στοιχεία ενός κυκλώματος σειράς. Λειτουργεί ως κινητήρια δύναμη για το ρεύμα. Εάν δεν παρέχεται τάση σε ένα κύκλωμα σειράς, δεν θα υπάρχει ροή ρεύματος και καμία χρησιμότητα του κυκλώματος.

Η τάση σε ένα κύκλωμα μπορεί να συγκριθεί με την πίεση σε μια δεξαμενή νερού. Το ρεύμα είναι ανάλογο με τη ροή του νερού. Το νερό που υπάρχει στη δεξαμενή είναι ισοδύναμο με τη φόρτιση. Όταν ελευθερώνουμε τη βρύση, το νερό αρχίζει να ρέει. Ακριβώς όπως η πίεση ωθεί το νερό, η τάση ωθεί τα ηλεκτρόνια να ρέουν στο κύκλωμα που παράγει ρεύμα.

wiki1
Αντίσταση τάσης ρεύματος αναλογία νερού. Συντελεστές εικόνας: Wikimedia

Γιατί η τάση διαιρείται σε σειριακά κυκλώματα;

Σε ένα σειριακό κύκλωμα, ρεύμα διέρχεται από κάθε αντίσταση που αντιτίθεται στη ροή ρεύματος κατά διαφορετικά ποσά (εξαρτάται από την τιμή της αντίστασης). Για αυτό, ανά κουλόμ φορτίου χάνει κάποια ενέργεια με τη μορφή θερμότητας.

Η ενέργεια ανά μονάδα φορτίου coulomb είναι γνωστή ως πτώση τάσης. Σύμφωνα με το νόμο της διατήρησης της ενέργειας,

συνολική ενέργεια που παρέχεται = συνολική ενέργεια που καταναλώνεται 

Έτσι, η συνολική ενέργεια που παρέχεται ανά μονάδα κουλόμπ από την μπαταρία (τζάουλ που παρέχονται/κουλόμπ = EMF σε βολτ) διαχέεται από κάθε αντίσταση δημιουργώντας μια απώλεια ενέργειας για κάθε κουλόμπ.

Κάντε κλικ για να διαβάσετε περισσότερα στο Διαιρέτης τάσης σε σειρά: Τι, γιατί, λειτουργεί, εφαρμογές, λεπτομερή στοιχεία.

Διαβάστε επίσης: