Какое соединение проводников называется параллельным
Содержание:
- Какое соединение называется последовательным
- Какое соединение называется параллельным
- Видео
Создание электрического тока и его дальнейшая передача потребителям осуществляется с помощью специального комплекса устройств, известного под общим названием электрической цепи. Данные системы связаны между собой разными способами, поэтому часто возникает вопрос, какое соединение проводников называется параллельным, а какое – последовательным. Оба варианта имеют принципиальные отличия, благодаря которым каждая электрическая цепь приобретает собственные индивидуальные свойства. Использование таких соединений на различных участках, позволяет выполнять необходимые регулировки таких значений, как сила тока и напряжение. Смешанные типы соединений успешно применяются в электрических и радиоэлектронных схемах.
Какое соединение называется последовательным
Свойства последовательного соединения лучше всего рассматривать в совокупности с резисторами, у которых может быть одинаковое или разное сопротивление. Последовательным называется такой вид соединения, когда все элементы поочередно соединяются между собой. То есть начало одного резистора подключено к концу второго, а начало второго соединяется к концом третьего и т.д. Правильные расчеты последовательного соединения влияют на количество и характеристики приборов, подключаемых к такой цепи.
В качестве примера будет рассматриваться электрическая цепь, состоящая из двух потребителей – ламп, обладающих сопротивлением, а также источника питания и ключа для включения и выключения питания.
На схеме № 1 вместо резисторов были включены две лампочки с собственным сопротивлением. Кроме того, в цепь последовательно с нагрузкой включен амперметр, измеряющий силу тока, а к каждой лампе подключены вольтметры для замеров напряжения или падения напряжения. Источник питания обеспечивает цепь электроэнергией, а ключ служит для замыкания и размыкания цепи.
На обоих схемах амперметр расположен в разных местах. Однако при замыкании ключа, его показания остаются одинаковыми в том и другом случае. Следовательно, сила тока в лампах №№ 1 и 2 будет одинаковой. Точно таким же будет и значение тока, протекающего во всей цепи: I = I1 = I2.
После замеров силы тока на каждой лампе измеряется напряжение. Затем этот параметр определяется сразу на двух лампах. В результате измерений общее напряжение, определенное с помощью вольтметра, составит сумму напряжений каждой из ламп: U = U1 + U2. Основным условием данного эксперимента является наличие одинаковых ламп, вольтметров и источников тока.
В завершение остается исследовать характеристики общего сопротивления. На основании полученных результатов измерений силы тока и напряжения, можно сделать следующий вывод: Rобщ = R1 + R2. То есть было фактически было получено эквивалентное сопротивление цепи, в которой все проводники, соединенные последовательно, могут быть заменены аналогичным проводником с таким же сопротивлением. В рассматриваемом случае оно будет равно сопротивлению обеих ламп, имеющихся в цепи.
Формула эквивалентного сопротивления была получена на основании закона Ома: I = U/R. После этого получить нужный результат было уже несложно: R = U/I. Как уже было установлено, общее напряжение представляет собой сумму напряжений каждой лампы. При одинаковой силе тока на всех участках, получается следующее равенство: U/I = U1/I1 + U2/I2. В этой формуле каждая дробь является соответствующим сопротивлением – обеих нагрузок и общего. Значение общего сопротивления всегда превышает сопротивление любой из нагрузок, включенных в последовательную цепь.
Следует помнить, что в случае перегорания хотя бы одного прибора, включенного в такую цепь, она разомкнется и все остальные устройства тоже перестанут работать. Наиболее ярким примером служит елочная гирлянда, состоящая из большого количества, последовательно соединенных лампочек.
Какое соединение называется параллельным
Не менее распространенным способом, широко применяющимся в различных схемах, является параллельное соединение проводников. Его также можно рассмотреть на примере двух ламп, с участием измерительных приборов, источника питания и выключателя.
Данный вид соединения предполагает наличие двух точек А и В, объединяющих начала и концы проводников, независимо от их количества. Поэтому общее напряжение цепи и напряжения на концах всех подключенных проводников будет одинаковым: U = U1 = U2. В связи с этим способ параллельного соединения эффективно используется во многих областях. Изготовление потребителей осуществляется из расчета на их работу при одинаковом напряжении. Если выключается какой-либо прибор, то все остальные подключенные устройства продолжают работать, поскольку ток в цепи не прерывается, и она остается в замкнутом состоянии.
Что касается силы тока, то при использовании параллельного соединения, общий ток разветвляется в точке А, после чего, пройдя по отдельным проводникам, вновь соединяется в точке В. Поэтому общая сила тока в неразветвленных частях цепи составляет сумму сил токов в каждом проводнике, соединенном параллельно: I = I1 + I2. При использовании схемы параллельного соединения поперечное сечение проводника условно увеличивает свою площадь. В связи с этим происходит уменьшение общего сопротивления цепи по сравнению с сопротивлением каждого проводника, включенного в цепь. Таким образом Rобщ = R1/2. Значение общего сопротивления может быть выражено и с помощью другой формулы: 1 / R = 1 / R1 + 1 / R2.
Свойства и характеристики параллельного подключения позволяют одновременно использовать в цепи разные приборы и устройства. Например, электродвигатели могут включаться вместе с нагревательными приборами. В жилых домах все потребители, включаемые параллельно, разбиваются на отдельные группы, в зависимости от своего назначения: осветительные приборы, розетки в комнатах, оборудование кухонь и ванных комнат. Все потребители, которые включаются в домашнюю сеть, должны работать от одного и того же напряжения, равного напряжению этой сети.
Последовательное и параллельное соединение — это… Что такое Последовательное и параллельное соединение?
- Последовательное и параллельное соединение
-
Последовательное соединение проводников.
Параллельное соединение проводников.
Последовательное и параллельное соединение в электротехнике — два основных способа соединения элементов электрической цепи. При последовательном соединении все элементы связаны друг с другом так, что включающий их участок цепи не имеет ни одного узла. При параллельном соединении все, входящие в цепь, элементы объединены двумя узлами и не имеют связей с другими узлами. При последовательном соединении проводников сила тока во всех проводниках одинакова.
При параллельном соединении падение напряжения между двумя узлами, объединяющими элементы цепи, одинаково для всех элементов. При этом величина, обратная общему сопротивлению цепи, равна сумме величин, обратных сопротивлениям параллельно включенных проводников.
Последовательное соединение
При последовательном соединении проводников сила тока в любых частях цепи одна и та же: I = I1 = I2
Полное напряжение в цепи при последовательном соединении, или напряжение на полюсах источника тока, равно сумме напряжений на отдельных участках цепи: U = U1 + U2
Резисторы
Катушка индуктивности
Электрический конденсатор
- .
Мемристоры
Параллельное соединение
Сила тока в неразветвленной части цепи равна сумме сил токов в отдельных параллельно соединенных проводниках:
Напряжение на участках цепи АВ и на концах всех параллельно соединенных проводников одно и то же: U = U1 = U2
Резисторы
- .
Катушка индуктивности
- .
Электрический конденсатор
- .
Мемристоры
См. также
.
.
.
.
Wikimedia Foundation. 2010.
- Последовательное деление
- Последняя фантазия
Смотреть что такое «Последовательное и параллельное соединение» в других словарях:
Последовательное и параллельное соединение проводников — Последовательное соединение проводников … Википедия
Параллельное соединение — Последовательное соединение проводников. Параллельное соединение проводников. Последовательное и параллельное соединение в электротехнике два основных способа соединения элементов электрической цепи. При последовательном соединении все элементы… … Википедия
Параллельное соединение (информатика) — В области телекоммуникаций и информатике параллельным соединением называют метод передачи нескольких сигналов с данными одновременно по нескольким параллельным каналам. Это принципиально отличается от последовательного соединения; это различие… … Википедия
Последовательное соединение — проводников. Параллельное соединение проводников. Последовательное и параллельное соединение в электротехнике два основных способа соединения элементов электрической цепи. При последовательном соединении все элементы связаны друг с другом так,… … Википедия
Последовательное соединение (информатика) — В области телекоммуникаций и информатике под термином последовательное соединение понимают процесс пересылки данных по одному биту за раз (последовательно) по каналу связи или компьютерной шине. Это противопоставляется параллельному соединению, в … Википедия
СОЕДИНЕНИЕ — (1) деталей, изделий, конструкций способы механического скрепления или сочленения составных частей для образования из них машин, агрегатов, механизмов, приборов, а также сборных элементов в строительных конструкциях с целью выполнения ими… … Большая политехническая энциклопедия
Стабилитрон — У этого термина существуют и другие значения, см. Стабилитрон (значения) … Википедия
Электрическая цепь — У этого термина существуют и другие значения, см. Цепь (значения). Рисунок 1 Условное обозначение электрической цепи Электрическая цепь совокупность устройств, элементов, предназначенных для протекания … Википедия
Электрические цепи — Электрической цепью называют совокупность соединенных друг с другом источников электрической энергии и нагрузок, по которым может протекать электрический ток. Изображение электрической цепи с помощью условных знаков называют электрической схемой… … Википедия
Реостатно-контакторная система управления — (сокр. РКСУ) комплекс электромеханического оборудования, предназначенного для регулирования тока в обмотках тяговых электродвигателей (ТЭД) подвижного состава метрополитена, трамвая, троллейбуса и железных дорог. Содержание 1 Принцип действия … Википедия
Тест на тему: Тест | Социальная сеть работников образования
ВАРИАНТ -1
1. Часть цепи между двумя любыми точками — это
А. Узел
В. Участок цепи
С. Ветвь
D. Контур
2. Мощность измеряется
A. Вольтметром
B. Амперметром
C. Ваттметром
D. Омметром
3. Произведение тока на напряжение:
A. Ток
B. Напряжение
C. Сопротивление
D. Мощность
4. Закон Ома для всей цепи:
A.
B.
C.
D.
5. Единица измерения сопротивления:
A. Вт
B. В
C. А
D. Ом
6. Напряжение измеряется;
A. Вольтметром
B. Амперметром
C. Ваттметром
D. Омметром
7. Вольтметр включается в цепь
A. Смешано
B. Параллельно
C. Последовательно
D. Параллельно и последовательно
8. Какая величина измеряется ваттметром?
A. U
B. I
C. P
D. R
9. Соединение, при котором начало соединяется с концом называется
A. Параллельное
B. Последовательное
C. Звезда
D. Треугольник
10. Соединение, при котором ток одинаковый называется
A. Параллельное
B. Последовательное
C. Звезда
D. Треугольник
11. Соединение, состоящее из 3 ветвей и имеющих один общий узел называется
A. Параллельное
B. Последовательное
C. Звезда
D. Треугольник
12. Величина, обратная сопротивлению, называется
A. Ток
B. Напряжение
C. Мощность
D. Проводимость
13. Отношение напряжения к току называется:
A. Работа
B. ЭДС
C. Сопротивление
D. Мощность
14. Особенностью параллельного соединения является
A. Одинаковое сопротивление
B. Одинаковая мощность
C. Одинаковое напряжение
D. Одинаковый ток
15. Rэкв для двух параллельных резисторов находят по формуле:
A.
B.
C.
D.
16. Rэкв равно:
A. 10 Ом
B. 20 Ом
C. 30 Ом
D. 1000 Ом
17. Режим работы электрической цепи, при котором ток, напряжение, мощность соответствуют номинальным параметрам называется:
A. Рабочий режим
B. Номинальный режим
C. Режим холостого хода
D. Режим короткого замыкания
18. Так обозначается на схеме:
A. Конденсатор
B. Резистор
C. ЭДС
D. Коммутационный аппарат
19. Мощность потребителя расчитывается по формуле:
A. P=U*I
B. P=E*I
C. P=I*R
D. P=U / I
20.Сопротивление проводника зависит:
A. От длины проводника
B. От площади поперечного сечения проводника
C. От материала проводника
D. От длины проводника, от площади поперечного сечения проводника, от материала проводника
21. Rэкв для данной схемы определяется по формуле:
A. R1
B.
R2
C.
D.
22. Устройство, состоящие из двух проводников разделенных диэлектриком называется:
A. Резистор
B. Потребитель
C. Источник питания
D. Конденсатор
23. Ток I при P=1000 Bт и U=100 В равен
A. 1000 А
B. 100 А
C. 10 А
D. 1 А
24. Так обозначается на схеме
A. Конденсатор
B. Резистор
C. ЭДС
D. Коммуникационный аппарат
25. Сила тока в электрической цепи прямопропорциональна ЭДС и обратнопропорциональна полному электрическому сопротивлению цепи – это…
A. Закон Ома
B. 1й закон Кирхгофа
C. 2й закон Кирхгофа
D. Следствие 1го закона Кирхгофа
ВАРИАНТ -2
1. Точка в которой сходится 3 и более проводников называется:
A. Узел
B. Участок цепи
C. Ветвь
D. Контур
2. Соединение, при котором начало одной обмотки соединяется с концом последующей называется:
A. Параллельное
B. Последовательное
C. Звезда
D. Треугольник
3. Соединение, при котором ток одинаковый называется:
A. Параллельное
B. Последовательное
C. Звезда
D. Треугольник
4. Особенность параллельного соединения является
A. Одинаковое сопротивление
B. Одинаковая мощность
C. Одинаковое напряжение
D. Одинаковый ток
5. Единица измерения мощности – это..
A. Вт
B. В
C.А
D. Ом
6. Мощность измеряется:
A. Вольтметром
B. Амперметром
C. Ваттметром
D. Омметром
7. Так обозначается на схеме:
A. Конденсатор
B. Резистор
C. ЭДС
D. Коммутационный аппарат
8 Омметром измеряется
A. U
B. I
C. P
D. R
9. Соединение, при котором в цепи одинаковый ток называется:
A. Параллельное
B. Последовательное
C. Звезда
D. Треугольник
10. Соединение, при котором напряжение одинаково
A. Параллельное
B. Последовательное
C. Звезда
D. Треугольник
11. Соединение, состоящее из трех узлов, 3 ветвей, образующих замкнутый контур?
A. Последовательное
B. Параллельное
C. Звезда
D. Треугольник
12. Разность потенциалов – это…
A. Ток
B. Напряжение
C. Сопротивление
D. Мощность
13. Электрическая цепь состоит из следующих элементов:
A. Источник питания
B. Потребитель
C. Соединительные провода
D. Коммуникационная аппаратура, источник питания, потребитель, соединительные провода
14. Особенностью последовательного соединения является
A. Одинаковое сопротивление
B. Одинаковая мощность
C. Одинаковое напряжение
D. Одинаковый ток
15. Rэкв для трех параллельных резисторов
A.
B.
C.
D.
16. Rэкв равно:
A. R1=20 Ом
B. R1 =100 Ом
C. R2 = 1 Ом
D. R1 =5 Ом
17. Режим работы электрической цепи, при котором ток равен нулю назывется
A. Рабочий режим
B. Номинальный режим
C. Режим холостого хода
D. Режим коротко замыкания
18. Так обозначается на схеме
A. Конденсатор
B. Резистор
C. ЭДС
D. Коммуникационный аппарат
19. Rэкв для данной схемы определяется по формуле:
A.
B.
C.
D.
20. Мощность потребителя рассчитывается по формуле:
A. P=U*I
B. P=E*I
C. P=I2*R
D. P=U/I
21. Единица измерения сопротивления:
A. Вт
B. В
C. А
D. Ом
22. Особенностью параллельного соединения не является…
A. Разное сопротивление
B. Разный ток
C. Одинаковое напряжение
D. Одинаковый ток
23. Rэкв равно:
A. 10 Ом
B. 20 Ом
C. 30 Ом
R1=R2=R3= 10Ом D. 40 Ом
24. Ваттметром измеряется:
A. U
B. I
C. P
D. R
25. При U=100 B и I=10 A сопротивление равно:
A. 1000 Oм
B. 100 Ом
C. 10 Ом
D. 1 Ом
ВАРИАНТ -3
1. Участок цепи между двумя узлами называется
A. Узел
B. Участок цепи
C. Ветвь
D. Контур
2. При U=1000 B и I=10 A сопротивление равно:
A. 1000 Oм
B. 100 Ом
C. 10 Ом
D. 1 Ом
3. Единица измерения индуктивности
A. Вт
B. В
C. А
D. Гн
4. Единица измерения силы тока
A. Вт
B. В
C. А
D. Ом
5. Единица измерения проводимости
A. Вт
B. В
C. А
D. См
6. Сопротивление измеряется:
A. Вольтметром
B. Амперметром
C. Ваттметром
D. Омметром
7. Амперметром измеряется
A. U
B. I
C. P
D. R
8. Закон Ома для участка цепи:
A.
B.
C. I= U*R
D.
9. Соединение, при котором между резисторами нет узлов, называется:
A. Параллельное
B. Последовательное
C. Звезда
D. Треугольник
10. Соединение, при котором, напряжение разное, а ток одинаковый называется:
A. Параллельное
B. Последовательное
C. Звезда
D. Треугольник
11. Rэкв равно:
A. 10 Ом
B. 20 Ом
C. 60 Ом
R1=R2=R3= 20Ом D. 40 Ом
12. Величина заряда, проходящего по проводнику в единицу времени, называется:
A. Сила тока
B. Напряжение
C. Мощность
D. Проводимость
13. Ток, который имеет одинаковое значение и направление, называется:
A. Переменный
B. Постоянный
C. Однофазный
D. Трехфазный
14. Особенностью параллельного соединения является:
A. Одинаковый ток и разное напряжение
B. Напряжение одинаковое, а ток разный
C. Ток и напряжение одинаковые
D. Ток и напряжение разные
15. Работа в единицу времени – это…
A. U
B. I
C. P
D. R
16. Rэкв для четырех параллельных резисторов:
A.
B.
C.
D.
17. Ток I равен:
A. 1000 А
B. 500 А
C. 10 А
D. 20 А
18. Так обозначается на схеме
A. Конденсатор
B. Резистор
C. ЭДС
D. Коммуникационный аппарат
19. Rэкв для данной цепи определяется по формуле:
A.
B.
R3
C.
D.
20. Мощность рассчитывается по формуле:
A. P=U*I
B. P=E*I
C. P= I*R
D.
21. Разность потенциалов двух точек поля – это …
A. напряжение
B. ток
C. сопротивление
D. мощность
22. Электроны, потерявшие связь с атомами, называются:
A. связанными
B. несвободными
C. свободными
D. плавающими
23. Электрический ток – это…
A. беспорядочное движение заряженных частиц
B. упорядоченное движение заряженных частиц
C. беспорядочное движение атомов
D. упорядоченное движение молекул
24. Способность материала противодействовать прохождению электрического тока называется:
A. напряжение
B. ток
C. сопротивление
D. мощность
25. При U=100 B и I=10 A мощность Р равна:
A. 1000 Вт
B. 100 Вт
C. 10 Вт
D. 1 Вт
ВАРИАНТ -4
1. Электрический ток – это…
A. беспорядочное движение заряженных частиц
B. упорядоченное движение заряженных частиц
C. беспорядочное движение атомов
D. упорядоченное движение молекул
2. Способность материала противодействовать прохождению электрического тока называется:
A. напряжение
B. ток
C. сопротивление
D. мощность
3. Разность потенциалов двух точек поля – это …
A. напряжение
B. ток
C. сопротивление
D. мощность
4. Единицы измерения напряжения:
A. Вт
B. В
C. А
D. Ом
5. Сила тока измеряется
A. Вольтметром
B. Амперметром
C. Ваттметром
D. Омметром
6. Амперметр включается в цепь:
A. Смешано
B. Параллельно
C. Последовательно
D. Смешано, параллельно и последовательно
7. Вольтметром измеряется величина:
A. U
B. I
C. P
D. R
8. Закон Ома для всей цепи:
A.
B.
C.
D.
9. Соединение, при котором между резисторами есть два общих узла, называется
A. Параллельное
B. Последовательное
C. Звезда
D. Треугольник
10. Соединение, при котором напряжение одинаковое, а ток разный, называется
A. Параллельное
B. Последовательное
C. Звезда
D. Треугольник
11. Сопротивление проводника зависит
A. От длины проводника
B. От площади поперечного сечения проводника
C. От материала проводника
D. От длины, площади поперечного сечения и материала проводника
12. Произведение тока на напряжение – это…
A. Сила
B. Напряженность
C. Сопротивление
D. Мощность
13. Особенностью последовательного соединения является:
A. Одинаковое сопротивление
B. Одинаковая мощность
C. Одинаковое напряжение
D. Одинаковый ток
14. Rэкв при последовательном соединении четырех проводников:
A.
B.
C.
D.
15. Rэкв равно:
A. 10 Ом
B. 20 Ом
C. 30 Ом
D. 40 Ом
16. Мощность P равна:
A. 200 Вт
B. 0,01 Вт
C. 10 Вт
D. 1000 Вт
17. Так обозначается на схеме:
A. Конденсатор
B. Резистор
C. ЭДС
D. Коммутационный аппарат
18. Rэкв для данной схемы рассчитывается по формуле:
A.
B.
C.
D.
19. Единица измерения индуктивности
A. Вт
B. В
C. А
D. Гн
20. Единица измерения силы тока
A. Вт
B. В
C. А
D. Ом
21. Единица измерения проводимости
A. Вт
B. В
C. А
D. См
22. Сопротивление измеряется:
A. Вольтметром
B. Амперметром
C. Ваттметром
D. Омметром
23. Амперметром измеряется
A. U
B. I
C. P
D. R
24. Закон Ома для участка цепи:
A.
B.
C. I= U*R
D.
25. Ток I при P=1000 Bт и U=100 В равен:
A. 1000 А
B. 100 А
C. 10 А
D. 1 А
В-1
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
C | C | D | A | D | A | B | C | D | B |
11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
C | D | C | C | A | A | B | B | A | D |
21 | 22 | 23 | 24 | 25 | |||||
D | D | C | A | A | |||||
В-2
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
A | D | B | C | A | C | B | D | B | A |
11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
D | B | D | D | B | A | C | C | D | A |
21 | 22 | 23 | 24 | 25 | |||||
D | D | C | C | C | |||||
В-3
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
C | B | D | C | D | D | B | B | B | A |
11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
C | A | B | B | C | C | D | A | C | A |
21 | 22 | 23 | 24 | 25 | |||||
A | C | B | C | A | |||||
В-4
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
B | C | A | B | B | C | A | A | A | A |
11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
D | D | D | D | C | D | B | A | D | C |
21 | 22 | 23 | 24 | 25 | |||||
D | D | B | B | C | |||||
Электротехника часть 4. Соединение элементов цепи
Всем доброго времени суток. В прошлой статье я рассмотрел закон Ома, применительно к электрическим цепям, содержащие источники энергии. Но в основе анализа и проектирования электронных схем вместе с законом Ома лежат также законы баланса токов, называемым первым законом Кирхгофа, и баланса напряжения на участках цепи, называемым вторым законом Кирхгофа, которые рассмотрим в данной статье. Но для начала выясним, как соединяются между собой приёмники энергии и какие при этом взаимоотношения между токами, напряжениями и сопротивлениями.
Для сборки радиоэлектронного устройства можно преобрески DIY KIT набор по ссылке.
Последовательное соединение приемников энергии
Приемники электрической энергии можно соединить между собой тремя различными способами: последовательно, параллельно или смешано (последовательно — параллельно). Вначале рассмотрим последовательный способ соединения, при котором конец одного приемника соединяют с началом второго приемника, а конец второго приемника – с началом третьего и так далее. На рисунке ниже показано последовательное соединение приемников энергии с их подключением к источнику энергии
Пример последовательного подключения приемников энергии.
В данном случае цепь состоит из трёх последовательных приемников энергии с сопротивлением R1, R2, R3 подсоединенных к источнику энергии с напряжением U. Через цепь протекает электрический ток силой I, то есть, напряжение на каждом сопротивлении будет равняться произведению силы тока и сопротивления
Таким образом, падение напряжения на последовательно соединённых сопротивлениях пропорциональны величинам этих сопротивлений.
Из вышесказанного вытекает правило эквивалентного последовательного сопротивления, которое гласит, что последовательно соединённые сопротивления можно представить эквивалентным последовательным сопротивлением величина, которого равна сумме последовательно соединённых сопротивлений. Это зависимость представлена следующими соотношениями
где R – эквивалентное последовательное сопротивление.
Применение последовательного соединения
Основным назначением последовательного соединения приемников энергии является обеспечение требуемого напряжения меньше, чем напряжение источника энергии. Одними из таких применений является делитель напряжения и потенциометр
Делитель напряжения (слева) и потенциометр (справа).
В качестве делителей напряжения используют последовательно соединённые резисторы, в данном случае R1 и R2, которые делят напряжение источника энергии на две части U1 и U2. Напряжения U1 и U2 можно использовать для работы разных приемников энергии.
Довольно часто используют регулируемый делитель напряжения, в качестве которого применяют переменный резистор R. Суммарное сопротивление, которого делится на две части с помощью подвижного контакта, и таким образом можно плавно изменять напряжение U2 на приемнике энергии.
Параллельное соединение приемников энергии
Ещё одним способом соединения приемников электрической энергии является параллельное соединение, которое характеризуется тем, что к одним и тем же узлам электрической цепи присоединены несколько преемников энергии. Пример такого соединения показан на рисунке ниже
Пример параллельного соединения приемников энергии.
Электрическая цепь на рисунке состоит из трёх параллельных ветвей с сопротивлениями нагрузки R1, R2 и R3. Цепь подключена к источнику энергии с напряжением U, через цепь протекает электрический ток с силой I. Таким образом, через каждую ветвь протекает ток равный отношению напряжения к сопротивлению каждой ветви
Так как все ветви цепи находятся под одним напряжением U, то токи приемников энергии обратно пропорциональны сопротивлениям этих приемников, а следовательно параллельно соединённые приемники энергии можно заметь одним приемником энергии с соответствующим эквивалентным сопротивлением, согласно следующих выражений
Таким образом, при параллельном соединении эквивалентное сопротивление всегда меньше самого малого из параллельно включенных сопротивлений.
Смешанное соединение приемников энергии
Наиболее широко распространено смешанное соединение приемников электрической энергии. Данной соединение представляет собой сочетание последовательно и параллельно соединенных элементов. Общей формулы для расчёта данного вида соединений не существует, поэтому в каждом отдельном случае необходимо выделять участки цепи, где присутствует только лишь один вид соединения приемников – последовательное или параллельное. Затем по формулам эквивалентных сопротивлений постепенно упрощать данные участи и в конечном итоге приводить их к простейшему виду с одним сопротивлением, при этом токи и напряжения вычислять по закону Ома. На рисунке ниже представлен пример смешанного соединения приемников энергии
Пример смешанного соединения приемников энергии.
В качестве примера рассчитаем токи и напряжения на всех участках цепи. Для начала определим эквивалентное сопротивление цепи. Выделим два участка с параллельным соединением приемников энергии. Это R1||R2 и R3||R4||R5. Тогда их эквивалентное сопротивление будет иметь вид
В результате получили цепь из двух последовательных приемников энергии R12R345 эквивалентное сопротивление и ток, протекающий через них, составит
Тогда падение напряжения по участкам составит
Тогда токи, протекающие через каждый приемник энергии, составят
Первый закон Кирхгофа
Как я уже упоминал, законы Кирхгофа вместе с законом Ома являются основными при анализе и расчётах электрических цепей. Закон Ома был подробно рассмотрен в двух предыдущих статьях, теперь настала очередь для законов Кирхгофа. Их всего два, первый описывает соотношения токов в электрических цепях, а второй – соотношение ЭДС и напряжениями в контуре. Начнём с первого.
Первый закон Кирхгофа гласит, что алгебраическая сумма токов в узле равна нулю. Описывается это следующим выражением
где ∑ — обозначает алгебраическую сумму.
Слово «алгебраическая» означает, что токи необходимо брать с учётом знака, то есть направления втекания. Таким образом, всем токам, которые втекают в узел, присваивается положительный знак, а которые вытекают из узла – соответственно отрицательный. Рисунок ниже иллюстрирует первый закон Кирхгофа
Изображение первого закона Кирхгофа.
На рисунке изображен узел, в который со стороны сопротивления R1 втекает ток, а со стороны сопротивлений R2, R3, R4 соответственно вытекает ток, тогда уравнение токов для данного участка цепи будет иметь вид
Первый закон Кирхгофа применяется не только к узлам, но и к любому контуру или части электрической цепи. Например, когда я говорил о параллельном соединении приемников энергии, где сумма токов через R1, R2 и R3 равна втекающему току I.
Второй закон Кирхгофа
Как говорилось выше, второй закон Кирхгофа определяет соотношение между ЭДС и напряжениями в замкнутом контуре и звучит следующим образом: алгебраическая сумма ЭДС в любом контуре цепи равна алгебраической сумме падений напряжений на элементах этого контура. Второй закон Кирхгофа определяется следующим выражением
В качестве примера рассмотрим ниже следующую схему, содержащую некоторый контур
Схема, иллюстрирующая второй закон Кирхгофа.
Для начала необходимо определится с направлением обхода контура. В принципе можно выбрать как по ходу часовой стрелки, так и против хода часовой стрелки. Я выберу первый вариант, то есть элементы будут считаться в следующем порядке E1R1R2R3E2, таким образом, уравнение по второму закону Кирхгофа будет иметь следующий вид
Второй закон Кирхгофа применяется не только к цепям постоянного тока, но и к цепям переменного тока и к нелинейным цепям.
В следующей статье я рассмотрю основные способы расчёта сложных цепей с использованием закона Ома и законов Кирхгофа.
Теория это хорошо, но без практического применения это просто слова.Здесь можно всё сделать своими руками.
Ответы Mail.ru: Электротехника, олимпиада, 10-11 класс
Какие утверждения верны?1) При параллельном соединении участков электрической цепи, через рассматриваемые участки возможен только один и тот же электрический ток.
2) При последовательном соединении проводников сила тока во всех проводниках одинакова.
3) Первое правило Кирхгофа показывает связь токов и узлов электрической цепи.
4) Сопротивление металлических проводников снижается с повышение температуры.
5) Трансформатор не предназначен для преобразования переменного тока одной величины в переменный ток другой величины.
Тест:
6) Активными элементами электрической цепи являются:
а) Источники электроэнергии и активное сопротивление
б) Только источники электроэнергии
в) Только активное сопротивление
7) Как называется источник электрической энергии, электрический ток которого не зависит от напряжения на его выводах?
а) Идеальным источником напряжения
б) Идеальным источником тока
в) Реальным источником напряжения
8) Как называется участок электрической цепи, вдоль которого протекает один и тот же электрический ток?
а) Узел
б) Ветвь
в) Контур
9) При каком соединении трёх резисторов номиналов 10 Ом; 0,2 кОм; 344 кОм эквивалентное сопротивление составляет 344,2 кОм?
а) Параллельном
б) Смешанном
в) последовательном
10)С помощью какого устройства можно включить трёхфазный асинхронный двигатель в однофазную сеть?
а) резистор
б) конденсатор
в) трансформатор
11) Какие провода применяют для изготовления обмоток электрических машин, аппаратов и приборов?
а) обмоточные
б) монтажные
в) установочные провода
12)Монтажные провода с резиновой и полихлорвиниловой изоляцией могут применяться в электрических аппаратах и устройствах с напряжением…
а) 60-100 В переменного тока
б) до 300 В переменного тока и до 500 В постоянного тока
в) до 3000 В переменного тока
13)Провода к монтажным лепесткам, штыревым контактам, пистонам и контактам соединителей должны быть подведены:
а) с натяжением
б) без запаса по длине
в) без натяжения, с небольшим запасом по длине
