Почему общая разность потенциалов в цепи равна сумме отдельных разностей потенциалов?

Чтобы понять ответ, нужно знать понятие электрического потенциала. Электрический потенциал является скалярной величиной. В любой цепи в любой точке провода есть потенциал. Разность потенциалов между любыми двумя точками этой цепи иногда называют разностью потенциалов или напряжением . Вы можете лучше понять разницу между потенциалом и разностью потенциалов здесь .

Представьте, что у вас есть схема, как показано ниже:

Предположим, что потенциалы на$A,B,C$являются$V_A,V_B, V_C$. Разность потенциалов между А и В равна$V_A - V_B$. Разность потенциалов между В и С равна$V_B - V_C$. Складывая два, мы получаем выражение$V_A - V_C$что является правильным термином для разности потенциалов на переменном токе.

Я надеюсь, что это проясняет, что разность потенциалов между двумя наборами точек может быть добавлена, чтобы получить разность потенциалов между первой и последней точкой.

Вы по сути сами ответили на свой вопрос. Вы правы в том, что потенциал, как мы его называем, является мерой количества работы, которая будет выполнена на единицу заряда, когда он проходит через этот потенциал.

Электрические поля консервативны в том смысле, что количество работы, которое необходимо приложить для перемещения частицы от одного потенциала к другому, в точности равно количеству работы, которую частица выполнила бы, если бы она совершила обратный путь. Энергия на входе равна энергии на выходе в таком круговом путешествии.

Это делает объем проделанной работы независимым от пути, и, таким образом, правило, которое вы изложили (на самом деле тривиальное правило, что человек по имени Кирхгоф получает признание за утверждение в качестве ЗАКОНА) верно: сумма потенциалов по каждому из компонентов должен равняться полному потенциалу.

Бесконечности, конечно, в цепи нет. Это все относительно произвольного нуля. Невозможно сказать, каков на самом деле абсолютный потенциал, и это не имеет значения. Мотивация движения электронов — это РАЗНИЦА потенциалов между двумя концами провода, так что это то, что нас интересует в количественном выражении.

Разность потенциалов или напряжение на самом деле представляет собой разницу в уровне/количестве электронов или положительных зарядов на двух клеммах батареи или на клеммах пассивных элементов. Закон сохранения энергии гласит, что полная энергия изолированной системы остается постоянной, поэтому сумма разностей потенциалов на пассивных элементах цепи всегда равна разности потенциалов, обеспечиваемой источником/активными элементами.

Потому что потенциал как раз и означает, что у вас есть свой потенциал в каждой точке и чтобы пройти от начала до конца вам нужно сделать ряд шагов. То есть один прыжок можно разбить на серию шагов, каждый шаг ближе к цели. По мере того, как вы приближаетесь к цели, ваш потенциал становится ближе к целевому потенциалу. То есть у вас есть некоторая разность потенциалов в каждой точке. Но неудивительно, что их сумма равна начальной разности потенциалов. Мне интересно, как будет выглядеть поле, если это не удастся.

Посмотрите на это так, как будто вы находитесь на поверхности пейзажа со всеми его взлетами и падениями. Теперь нарисуйте контур, по которому вы хотите двигаться. Да, в точке источника напряжения есть лифт

Итак, зачем вам скатываться с холма, вам нужно будет добраться до нижнего уровня батареи. Какого черта разница отдельных высот равна общей высоте холма? Почему сумма приращений равна общему расстоянию?