3.2.2.2 Napetostna zanka

Pomembna ugotovitev dosedanje obravnave zaporednega tokokroga je, da se napetosti na zaporednih porabnikih seštevajo. Pri tem je pomembno opozoriti na dejstvo, da imajo napetosti na porabnikih smer toka, torej isto smer (slika 3.2.2.1.1).

To je še posebej pomembno v primerih, ko imamo v zaporednem tokokrogu več izvorov napetosti (slika 3.2.2.2.1), ki nimajo vedno iste smeri.

Napetost 12 V na slika 3.2.2.1.1 je napetost izvora in predstavlja gonilno napetost električnega toka v tokokrogu. Napetost na uporih (3 V, 1,5 V in 7,5 V) pa pove, kolikšen del gonilne napetosti je potreben (uporabljen) za tok skozi posamezni upor. Po Ohmovem zakonu vemo, da je za tok skozi porabnik potrebna napetost:

Napetost izvora (izvorov) in padcev napetosti vedno tvorijo zaključen in uravnovešen sistem (slika 3.2.2.2.3).

Na osnovi primera napetostne zanke zaporednega tokokroga (slika 3.2.2.2.4) lahko zapišemo:

Dobljeni zakonitosti pravimo zakon napetostne zanke ali tudi drugi Kirchhoffov zakon. Zapišemo ga tudi v obliki:

Čeprav so napetostne zanke na prvi pogled značilnost predvsem zaporednih tokokrogov, pa so prisotne v vseh, še tako enostavnih tokokrogih z enim porabnikom ali zahtevnih sestavljenih tokokrogih. Računanje z napetostnimi zankami pa je vedno v okviru pravil, ki smo jih pravkar spoznali.

V praksi pa napetostne zanke niso vedno tako nazorne kot v čistih zaporednih tokokrogih. Kot bomo videli v sestavljenih tokokrogih, med elementi, ki jih zajame napetostna zanka, pogosto ni izvora napetosti ali skozi elemente ni isti tok. Tudi za vse take primere velja zakon napetostne zanke, le za točki napetostnega ravnovesja² zanke (slika 3.2.2.2.3) se moramo čim bolj praktično odločiti.

¹ Pri nazivu »padci« je možna analogija z vodnimi kaskadami.

² Točki uravnovešene »tehtnice« napetosti izvora/izvorov in padcev napetosti.