Полярность падения напряжения
При использовании традиционного обозначения протекания тока мы можем отследить направление тока в цепи, начав с положительного (+) вывода и перейдя к отрицательному (-) выводу батареи, единственного источника напряжения в заданной цепи. Отсюда мы можем увидеть, что ток течет по часовой стрелке, от точки 1 к 2, к 3, к 4, к 5, к 6 и снова обратно к 1 (рисунок 1).
Когда ток встречает сопротивление 5 Ом, на концах резистора происходит падение напряжения. Полярность этого падения напряжения положительная (+) в точке 3 относительно точки 4. В соответствии с направлением тока мы можем отметить полярность падения напряжения на резисторе символами плюс и минус; на какой бы вывод резистора ток ни входил, он будет положителен по отношению к выводу резистора, из которого ток выходит:
Мы могли бы сделать нашу таблицу напряжений немного более полной, отметив полярность напряжения для каждой пары точек в этой цепи:
Между точками 1 (+) и 4 (-) = 10 вольт
Между точками 2 (+) и 4 (-) = 10 вольт
Между точками 3 (+) и 4 (-) = 10 вольт
Между точками 1 (+) и 5 (-) = 10 вольт
Между точками 2 (+) и 5 (-) = 10 вольт
Между точками 3 (+) и 5 (-) = 10 вольт
Между точками 1 (+) и 6 (-) = 10 вольт
Между точками 2 (+) и 6 (-) = 10 вольт
Между точками 3 (+) и 6 (-) = 10 вольтХотя документировать полярность падения напряжения в этой цепи может показаться немного глупым, это важная концепция, которую нужно освоить. Это будет критически важно при анализе более сложных схем, включающих несколько резисторов и/или источников напряжения.
Полярность не имеет ничего общего с законом Ома
Следует понимать, что полярность не имеет ничего общего с законом Ома: в уравнения закона Ома никогда не должно входить отрицательное напряжение, ток или сопротивление! Есть и другие математические принципы электричества, которые учитывают полярность с помощью знаков (+ или -), но это не закон Ома.
Резюме
- Полярность падения напряжения на любом резистивном компоненте определяется направлением тока через него: плюс на входе и минус на выходе.