Розрахунок електричних кіл із послідовним і паралельним з'єднанням елементів

Електричні кола. Послідовне і паралельне з'єднання провідників Підготувала: викладач фізики Личката І.В.

План що таке електричне коло; про елементи електричного кола; про типи з'єднань провідників; про закономірності розподілу струмів, напруг та опорів при різних типах з'єднань провідників; про переваги та недоліки кожного типу з'єднань; про застосування кожного типу з'єднань. *

* З'єднувальні провідники Споживач Джерело струму Керуючі пристрої

* Типи з'єднань Послідовне Паралельне Комбіноване

*

При послідовному з'єднанні електричне коло не має розгалужень. Усі елементи кола вмикають в коло по черзі один за одним. *

Сила струму в усіх провідниках однакова, оскільки електричний заряд у них не нагромаджується й через будь-який поперечний переріз провідника за певний час проходить один і той же заряд, тобто І1 = І2 = І3 = ... = І *

Напруга на кінцях даної ділянки кола складається з напруг на кожному провіднику: U = U1 + U2 +…+ Un Застосовуючи закон Ома для ділянки кола, можна довести, що загальний опір кола дорівнює сумі опорів елементів R = R1 + R2 + … + Rn *

Якщо опір всіх елементів однаковий, то опір N послідовно з'єднаних провідників R = Rn * N Враховуючи те, що сила струму в усіх елементах однакова, та застосувавши закон Ома для ділянки кола, маємо: U = Un * N *

* Переваги Недоліки Використовуються елементи, які працюють при невеликій напрузі. Малі витрати провідників на виконання з'єднань. При виході з ладу одного з елементів все електричне коло працювати не буде, оскільки в колі з'являється розрив. Пошук непрацюючого елемента – досить непроста справа.

За допомогою послідовного з'єднання виготовляють ялинкові гірлянди. *

*

При паралельному з'єднанні з'єднуються відповідні кінці елементів електричного кола. *

Оскільки в точці розгалуження електричний заряд не накопичується, то заряд, який надходить за одиницю часу до вузла, дорівнює заряду, що йде з вузла за цей же час. Отже, І = І1 + І2 + ... + Іn *

І = І1 + І2 + ... + Іn Сила струму в нерозгалуженій ділянці кола дорівнює сумі струмів у розгалуженнях. *

Як розподілиться струм в провідниках при їх паралельному з'єднанні? *

При паралельному з'єднанні сила струму більша в тому провіднику, опір якого менший. Якщо R1 < R2, то І 2> I1 *

При паралельному з'єднанні сила струму в ділянці кола обернено пропорційна її опору: *

Як розподіляється напруга на провідниках при їх паралельному з'єднанні? *

Напруга на кінцях провідників, з'єднаних паралельно, одна й та ж (однакова): U1 = U2 = … = Un = U *

Застосовуючи закон Ома для ділянки кола, можна довести, що *

Переваги Недоліки При виході з ладу одного з елементів електричного кола решта елементів продовжують працювати. Непрацюючий елемент кола легко можна виявити. Всі елементи кола перебувають під однаковою напругою. Великі витрати провідників на з'єднання елементів. *

За допомогою паралельного з'єднання виконується електропроводка квартир, з'єднання електрообладнання транспортних засобів. *

Які типи з'єднань провідників вам відомі? Які закономірності в розподілі струмів, напруг та опорів існують для кожного з типів? Наведіть приклади застосування кожного з типів з'єднань елементів кола. Вкажіть переваги й недоліки кожного з типів з'єднань. *

Три провідники, опори яких R, 2R і 3R, увімкнули в коло послідовно. Чи однакової сили струм пройде по цих провідниках? Чи однакова напруга на кожному з опорів? Три провідники, опори яких R, 2R і 3R, увімкнули в коло паралельно. Чи однакова напруга на кожному з них? Чи однакової сили струм пройде по цих провідниках? Чому лампи в квартирі з'єднують паралельно, а лампочки в ялинковій гірлянді – послідовно? *

*