In questo articolo impareremo diversi metodi su come calcolare la tensione in un circuito in serie. È noto che i circuiti in serie hanno due o più resistori, condensatori o induttori combinati con percorsi singoli tra due qualsiasi.
Un circuito in serie può avere due tipi di componenti di tensione. Il primo è la tensione di alimentazione. Spesso è fornito da una batteria. Un altro è la caduta di tensione che è in realtà la diminuzione della tensione causata da qualsiasi tipo di impedenza come resistenza, induttanza o capacità. Qui sapremo come calcolare la tensione in un circuito in serie.
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Come calcolare la tensione in un circuito in serie-FAQ
Come calcolare la tensione in un circuito in serie con l'aiuto della legge sulla tensione di Kirchhoff?
Le leggi di Kirchhoff fornire informazioni sulla differenza di corrente e potenziale in un circuito. Legge sulla tensione di Kirchhoff (KVL) afferma che “La somma algebrica della tensione ai nodi di un circuito chiuso è uguale a zero”.
La legge della tensione di Kirchoff dice che in un ciclo, la somma di tutti i le tensioni presenti devono essere zero. In un circuito in serie, ci sono due o più resistori cablati nello stesso circuito. Quindi, la stessa quantità di corrente scorre attraverso tutti loro. Utilizzando qui la legge di Kirchoff, possiamo trovare la tensione in qualsiasi punto di quel circuito.
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Come calcolare la tensione in un circuito in serie- Illustrare con alcuni esempi numerici.
Q1. Trova le tensioni V1, V2 e V3 per il seguente circuito rappresentato nell'immagine 1.
Per il seguente circuito, trova tensione attraverso le resistenze.
Questa circuiti in serie ha i seguenti componenti:
- Due sorgenti di tensione rispettivamente di 120 V e 8 V.
- Tre resistori da 8 ohm, 4 ohm e 4 ohm.
Dobbiamo trovare le tensioni V1, V2 e V3 attraverso i resistori.
Qui, se applichiamo la legge di Kirchoff, otteniamo,
-V3 + 120 + v2 -8+V1 = 0
V1 + V2 - V3 = -116
4i + 8i – 4i = -116
io = -116/8 = -14.5 mA
Quindi le tensioni sono- V1= 4 × 14.5 = 58 V , V2= 8 × 14.5 = 116 V, V3= 4 × 14.5 = 58 V
Q2. Calcola la tensione dei singoli resistori nel circuito mostrato nell'immagine 2
Nel circuito, quattro resistori sono uniti tramite configurazione in serie. Quindi la resistenza equivalente Req = 10+ 5 + 20+ 10 = 45 ohm
Corrente netta i = Vrete/ Req = (8+4)/45 = 0.27 A
Sappiamo, tensione attraverso qualsiasi resistore = corrente netta × valore di resistenza di quel resistore
quindi V1 = tensione attraverso un resistore da 5 ohm = 0.27 × 5 = 1.35 V
V2 = tensione su entrambi i resistori da 10 ohm = 0.27 × 10 = 2.7 V
V3 = tensione attraverso un resistore da 20 ohm = 0.27 × 20 = 5.4 V
Q3. Trova i valori di V1, V2 e Vi nel circuito mostrato in figura 3.
La corrente che scorre nel circuito = 12 mA
Resistenza equivalente Req= 8+4 = 12kohm
quindi V1 = tensione attraverso il resistore da 8 kohm = 12 × 10-3 ×8×103 = 96 V
V2 = tensione attraverso il resistore da 4 kohm = 12 × 10-3 × 4 × 103 = 48 V
Ora, se applichiamo la legge di Kirchoff nel circuito, otteniamo,
Somma V= 0
Vi - V1 - V2 = 0
Vi = V1 + V2 = 96+48 = 144 V
Q4. Con le informazioni fornite, calcolare la tensione VT in figura 4. Calcolare anche le singole tensioni ai capi dei resistori.
Nel circuito sopra, resistenza equivalente Req= 200+ 400 + 600 = 1200ohm
Corrente nel circuito = 5 mA
Pertanto, tensione attraverso il resistore da 200 ohm = 200 × 5 × 10-3 = 1 V
Tensione attraverso il resistore da 400 ohm = 400 × 5 × 10-3 = 2 V
Tensione attraverso il resistore da 200 ohm = 600 × 5 × 10-3 = 3 V
Ora, applicando la legge di Kirchhoff nel circuito otteniamo,
VT - V1 -V2 - V3 = 0
Pertanto, VT = V1+ V2 + V3 = 1+2+3 = 6V
Q5. Trova Vg nel circuito rappresentato in figura 5
La direzione della corrente nel circuito è antioraria.
Supponiamo che le tensioni ai capi dei resistori da 150 ohm e 350 ohm siano V1 e V2 rispettivamente. Ora, se applichiamo la legge di Kirchoff qui, otteniamo,
10 – v1 + V2 -20 = 0
Oppure, V1 + V2 = 10
Oppure, 150i + 350i = 10 (diciamo che la corrente totale nel circuito è i)
Oppure, 500i = 10
io = 10/500 = 20 mA
Possiamo ora calcolare Vg dal considerare o la parte sinistra del circuito o la parte destra del circuito da Vg.
Equazione derivata dalla parte sinistra dalla legge di Kirchoff,
-Vg +150i +10 = 0
Oppure, Vg = 150 × 0.02 +10 = 13 V
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