вентилятор
Удачи на экзаменах!

Физика - параллельное и последовательное соединение проводников



Привет! Повторим основы электричества, поговорим о параллельном и последовательном соединении проводников.







Последовательное соединение


Пример последовательного соединения элементов в электрической цепи:

Последовательное соединение элементов электрической цепи

В виде электрической схемы данную цепь можно представить следующим образом:


Последовательное соединение элементов электрической схемы

Мы видим, что в подобных соединениях элементы цепи идут друг за другом.





При последовательном соединении сила тока в любых частях цепи одна и та же, т.е.
I = I1 = I2

Последовательное соединение резисторов

Общее сопротивление цепи при последовательном соединении равно сумме сопротивлений отдельных проводников (или отдельных участков цепи):
R = R1 + R2

Полное напряжение в цепи при последовательном соединении, или напряжение на полюсах источника тока, равно сумме напряжений на отдельных участках цепи:
U = U1 + U2

Задача (Последовательное соединение)

Цепь состоит из двух последовательно соединённых проводников (резисторов), сопротивление которых 4 и 6 Ом. Источник тока в цепи создаёт напряжение 20 В. Найдите силу тока и напряжение на каждом проводнике (резисторе).


Решение:
Последовательное соединение резисторов - Задача 1

Найдём общее сопротивление цепи:


Ищем общее сопротивление

Т.к. соединение последовательное, то сила тока во всей цепи одна и та же:


Сила тока во всей цепи одна и та же

Найдём силу тока по закону Ома:


Найдём силу тока по закону Ома

Найдём напряжение на каждом резисторе так же по закону Ома:


Найдём напряжение на каждом резисторе по закону Ома

Ответ: I1 = I2 = 2 А, U1 = 8 В, U2 = 12 В.



Параллельное соединение


Рассмотрим параллельное соединение элементов электрической цепи.


Найдём силу тока по закону Ома

Схематично данную цепь можно изобразить следующим образом:


Схема параллельного соединения

В параллельном соединении электрический ток распределяется как бы на несколько потоков, исходя из сопротивления каждого проводника.





Напряжение на участке цепи AB и на концах всех параллельно соединённых проводников одно и то же:
U=U1=U2

Сила тока в неразветвлённой части цепи равна сумме сил токов в отдельных параллельно соединённых проводниках:
I = I1 + I2

Общее сопротивление цепи при параллельном соединении проводников определяется по формуле:
Схема параллельного соединения

Задача (Параллельное соединение)

Найдите силу тока в каждом из резисторов и приложенное к цепи напряжение, если амперметр показывает силу тока 0,5 А. R1=6 Ом, R2=12 Ом, R3=5 Ом.

Параллельное соединение - Задача 2
Решение:

Параллельное соединение резисторов R1 и R2 можно заменить на условный резистор R4.


Параллельное соединение - Задача 2 (Решение)

Тогда,


Параллельное соединение - Задача 2 (Решение, сопротивление R<sub>4</sub>)




Резисторы R4 и R3 соединены последовательно. Найдём общее сопротивление участка:


Параллельное соединение - Задача 2 (Решение, сопротивление R<sub>4</sub>)

Найдём приложенное к цепи напряжение по закону Ома:


Параллельное соединение - Задача 2 (ищем напряжение)

Силу тока через резистор R3 показывает амперметр. Она равна I3=0,5 А. Найдём напряжение на резисторе R3 по закону Ома.

Задача 2 (ищем напряжение на R3)

Тогда на условный резистор R4 остаётся 2 В (4,5 В - 2,5 В). Т.е. это напряжение между точками A и В равно 2 В.


Задача 2 (ищем напряжение на R4)

На эти точки опирается и резистор R1, и резистор R2. Их напряжения равны U4 = U1 = U2 = 2 В. Так же можно сказать, что напряжение на проводниках с параллельным соединением одно и то же. По закону Ома можно найти силу тока на каждом из них.


Задача 2 (ищем силу тока на R1 и R2)

Ответ: I1 = 1/3 А; I2 = 1/6 А; U = 4,5 В


12-04-2023 в 23:30:23






Поддержать сайт:


Похожая статья:

Физика - Электрический заряд. Закон Кулона.

Привет! Сегодня попробуем разобраться: что такое электрический заряд? ...

Категория: Физика  Подкатегория: Электричество
Дата: 19-03-2023 в 14:23:13 0



Оставить коментарий:



Напишите email, чтобы получать сообщения о новых комментариях (необязательно):


Задача против робота. Расположите картинки горизонтально:




Нажимая кнопку Отправить, Вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности сайта.