Электрическая цепь. Последовательное и параллельное соединение проводников.

Всякая простейшая электрическая цепь состоит из источника электрической энергии (гальванического элемента, аккумулятора, генератора и т. п.), потребителей или приемников электрической энергии (ламп накаливания, электронагревательных приборов, электродвигателей и т. п.) и соединительных проводов, соединяющих источник электрической энергии с потребителем.

Источник электрической энергии дает электрическую энергию, а потребитель эту энергию преобразует в другие виды энергии: свет, тепло, движение и т. д.

Источник тока имеет сопротивление r, называемое внутренним сопротивлением цепи.

Резистор имеет сопротивление R, называемое внешним сопротивлением цепи.

Любая полная электрическая цепь состоит из двух частей – внешней и внутренней.

Внутренняя часть цепи состоит из источника.

Всё остальные элементы цепи являются внешними.

Полную цепь можно рассматривать как последовательное соединение сопротивления внешней цепи и внутреннего сопротивления источника тока.

 

Последовательное соединение проводников

Последовательным называют такое соединение проводников, при котором конец предыдущего проводника соединяется с началом только одного последующего

 

a R₁ b R₂ c

Законы последовательного соединения

1. Сила тока во всех частях цепи одинакова, т.е.

I = I₁ = I₂

2. Полное напряжение в цепи равно сумме напряжений на отдельных участках цепи: U = U₁ + U₂

3. Общее сопротивление цепи, состоящей из последовательно соединенных проводников, равно сумме сопротивлений отдельных проводников:

R = R₁ + R₂

4. При последовательном соединении проводников напряжение на каждом из проводников, пропорционально его сопротивлению:

- При последовательном соединении цепь не имеет разветвлений (экономия проводов). Все проводники включают в цепь поочерёдно друг за другом.

- Выход из строя одного проводника размыкает цепь, и все остальные проводники перестают работать.

- При решении задач схему последовательного соединения проводников можно заменять эквивалентной схемой

a c

 

I I

 

R_1,2

Параллельное соединение проводников

Параллельным называют такое соединение проводников, при котором начала всех проводников, подключены к одной точке (узлу), а концы всех проводников подключены к другой точке (узлу).

Узлом называется общая точка соединения проводников.

R₁

 

a b

 

 

R₂

Законы параллельного соединения проводников

1. Сила тока, втекающего в узел (в неразветвлённой части цепи), равна сумме сил токов вытекающих из узла (в отдельных про-водниках):

I = I₁ + I₂

2. Напряжение на каждом их параллельно соединенных проводников одно и тоже (одинаково): U = U₁ = U₂

3. Электрическая проводимость всех параллельно соединенных проводников, равна сумме электрических проводимостей отдельных проводников:

= +

Величину G = называют электрической проводимостью проводника.

4. При параллельном соединении силы токов в отдельных проводниках обратно пропорциональны их сопротивлениям:

=

При параллельном соединении электрическая цепь имеет разветвления (большой расход проводов).

2. Выход из строя одного проводника не влияет на работу остальных проводников.

3. При решении задач схему параллельного соединения проводников следует заменять эквивалентной схемой.

I a R b I

 

U