Меню

Способы соединения источников электрического тока



Способы соединения источника и потребителей тока

Потребители и источники электроэнергии могут быть соединены друг с другом последовательноили параллельно.Если в цепи часть элементов соединена последовательно, а часть параллельно, то такое соединение носит название смешанного.

При последовательном соединениипотребителей общий ток в цепи везде одинаковый

Общее напряжение равно сумме напряжений на отдельных участках

Общее сопротивление цепи равно сумме сопротивлений отдельных участков

Последовательное соединение Параллельное соединение

источников и приемников тока источников и приемников тока

При параллельном соединенииобщий ток в цепи равен сумме токов, протекающих в отдельных ветвях

Iоб = I1 +I2 +I3 + п

Общее напряжение на всех участках одинаково. Если в цепь включено параллельно два сопротивления R1 и R2, причем R1≠R2, то общее сопротивление

Если сопротивления одинаковые, т.е. R1 = R2 = R3 = Rn. то общее сопротивление Rоб = R1/n,

где n— их количество.

Если сопротивлений три и более, то общее сопротивление цепи легко подсчитать через проводимость, а результат перевернуть

Подсчитать величину тока в цепи, если известно напряжение общее и величины сопротивлений имеющие смешанное соединение.

При прохождении электрического тока через проводник вокруг него создается магнитное поле. Магнитные силовые линии располагаются в плоскости, перпендикулярной проводнику и имеют форму концентрических окружностей. Направление магнитных силовых линий этого поля легко

определить по «правилу буравчика».

Если буравчик ввинчивать по направлению тока, то рукоятка будет вращаться по направлению силовых линий.

Если изогнуть проводник и сделать несколько витков, то получим катушку (соленоид). Вокруг катушки образуется магнитное поле.

Магнитное поле катушки зависит от числа витков и величины тока, протекающего по катушке. Полярность катушки легко определить по правилу правой руки

Если наложить правую руку на катушку так, чтобы четыре пальца указывали направление тока по виткам катушки, то отогнутый большой палец укажет на северный полюс. Силовые линии магнитного поля выходят из северного полюса и заходят в южный.

Если внутрь катушки поместить металлический стержень, то получим электромагнит.

При подаче тока на катушку сердечник намагничивается. При снятии напряжения с катушки размагничивается. Можно использовать для включения и выключения аппарата Сердечник помещенный в катушку усиливает магнитное поле катушки.

Чем больше количество витков в катушке, тем сильнее ее магнитное поле.

Чем больше величина тока, протекающего по катушке, тем сильнее магнитное поле катушки.

Источник

Способы соединения источников

При последовательном соединении источников сила тока прямо пропорциональна алгебраической сумме Э.Д.С. и обратно пропорциональна сумме сопротивлений всех внешних и внутренних участков цепи.

Алгебраическая сумма Э.Д.С. — это сумма с учётом знака. Источники могут соединяться согласно, т.е. в одном направлении, в этом случае Э.Д.С. просто складываются,

а если источники включены встречно, то из большей Э.Д.С. нужно вычесть меньшую – это и будет алгебраическая сумма.

на параллельную работу можно включать только одинаковые источники, т.е. источники с одинаковой Э.Д.С. и с одинаковым внутренним сопротивлением.

Читайте также:  Ток нагрузки это какая обмотка

В этом случае результирующая Э.Д.С., согласно законам параллельного соединения, равна Э.Д.С. одного источника, а общее внутреннее сопротивление в раз меньше, чем внутреннее сопротивление одного источника (E1=E2=E3; r1=r2=r3)

Потенциальная диаграмма.

Потенциальная диаграмма- это зависимость потенциалов различных точек эл. цепи от сопротивления. При переходе источника с (-) на (+) потенциал скачком увеличивается на величину Э.Д.С., а при переходе с (+) на (-) потенциал уменьшается на величину Э.Д.С.

Анализ и расчёт электрических цепей постоянного тока.

Узел— это точка соединения трёх или более ветвей эл. цепи.

Ветвь-это участок эл. цепи, состоящий из одного или нескольких элементов, соединенных последовательно, по которым протекает один и тот же ток, или участок цепи от узла до узла.

Контур-это замкнутый путь, проходящий по отдельным ветвям эл. цепи.

Закон Джоуля –Ленца.

При прохождении тока в проводнике электроны сталкиваются с ядрами атомов и отдают им часть кинетической энергии, при этом ядра атомов начинают более интенсивно колебаться, т.е. внутренняя энергия проводника увеличивается, т.е. проводник нагревается.

Количество теплоты, выделенное при прохождении эл. тока в проводнике прямо пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению и времени прохождения тока по проводнику.

Задача: Как изменится количество теплоты, если ток уменьшится на 10%?

Зависимость эл. сопротивления от температуры.

Сопротивление большинства проводников с увеличением температуры увеличивается.

сопротивление при конечной температуре;

сопротивление при начальной температуре, за начальную температуру принята температура 20 град. по Цельсию.

температурный коэффициент сопротивления данного материала, он показывает, как изменяется сопротивление данного материала при нагревании его на один градус.

Первый закон : Сумма токов, притекающих к узлу, равна сумме токов, вытекающих из этого узла; или: алгебраическая сумма токов в узле равна нулю.

Доказательство: количество зарядов, притекающих к узлу в единицу времени должно быть равно количеству зарядов, вытекающих из этого узла за ту же единицу времени.

Второй закон: Во всяком замкнутом контуре эл. цепи алгебраическая сумма Э.Д.С. равна алгебраической сумме падений напряжений на отдельных участках этого контура.

Законы Кирхгофа применяются для расчёта сложных эл. цепей.

Правила для составления уравнений по второму закону Кирхгофа:

1)Произвольно выбираем направления токов в ветвях.

2)Произвольно выбираем направления обхода контуров.

3)Составляем уравнения по второму закону Кирхгофа.

Замечания: за положительное направление Э.Д.С. принимаем ту Э.Д.С., направление которой совпадает с произвольно выбранным направлением обхода контура.

Падение напряжения считается положительным, если направление тока на данном участке совпадает с произвольно выбранным направлением обхода контура.

Соединение сопротивлений.

1)Последовательное соединение резисторов.

Последовательным называется соединение, при котором конец одного резистора соединяется с началом второго, конец второго- с началом третьего, конец третьего- с началом четвёртого и т. д.

При последовательном соединении

Цепочка из последовательно соединенных резисторов называется делителем напряжения.

Читайте также:  Каким током варить кузов машины

2) Параллельное соединение резисторов.

Параллельным соединением называется соединение, при котором начала

резисторов соединяются в один узел, а концы – в другой

При параллельном соединении:

-по первому закону Кирхгофа

При параллельном соединении, общее сопротивление меньше самого меньшего сопротивления.

Например: ; ; при параллельном соединении этих резисторов эквивалентное (общее) сопротивление будет меньше самого меньшего резистора, т.е.

При параллельном соединении двух резисторов можно воспользоваться формулой:

При параллельном соединении n одинаковых резисторов:

Источник

Способы соединения источника и потребителей тока

Потребители и источники электроэнергии могут быть соединены друг с другом последовательноили параллельно.Если в цепи часть элементов соединена последовательно, а часть параллельно, то такое соединение носит название смешанного.

При последовательном соединениипотребителей общий ток в цепи везде одинаковый

Общее напряжение равно сумме напряжений на отдельных участках

Общее сопротивление цепи равно сумме сопротивлений отдельных участков

Последовательное соединение Параллельное соединение

источников и приемников тока источников и приемников тока

При параллельном соединенииобщий ток в цепи равен сумме токов, протекающих в отдельных ветвях

Iоб = I1 +I2 +I3 + п

Общее напряжение на всех участках одинаково. Если в цепь включено параллельно два сопротивления R1 и R2, причем R1≠R2, то общее сопротивление

Если сопротивления одинаковые, т.е. R1 = R2 = R3 = Rn. то общее сопротивление Rоб = R1/n,

где n— их количество.

Если сопротивлений три и более, то общее сопротивление цепи легко подсчитать через проводимость, а результат перевернуть

Подсчитать величину тока в цепи, если известно напряжение общее и величины сопротивлений имеющие смешанное соединение.

При прохождении электрического тока через проводник вокруг него создается магнитное поле. Магнитные силовые линии располагаются в плоскости, перпендикулярной проводнику и имеют форму концентрических окружностей. Направление магнитных силовых линий этого поля легко

определить по «правилу буравчика».

Если буравчик ввинчивать по направлению тока, то рукоятка будет вращаться по направлению силовых линий.

Если изогнуть проводник и сделать несколько витков, то получим катушку (соленоид). Вокруг катушки образуется магнитное поле.

Магнитное поле катушки зависит от числа витков и величины тока, протекающего по катушке. Полярность катушки легко определить по правилу правой руки

Если наложить правую руку на катушку так, чтобы четыре пальца указывали направление тока по виткам катушки, то отогнутый большой палец укажет на северный полюс. Силовые линии магнитного поля выходят из северного полюса и заходят в южный.

Если внутрь катушки поместить металлический стержень, то получим электромагнит.

При подаче тока на катушку сердечник намагничивается. При снятии напряжения с катушки размагничивается. Можно использовать для включения и выключения аппарата Сердечник помещенный в катушку усиливает магнитное поле катушки.

Чем больше количество витков в катушке, тем сильнее ее магнитное поле.

Чем больше величина тока, протекающего по катушке, тем сильнее магнитное поле катушки.

Дата добавления: 2015-06-17 ; просмотров: 1727 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Читайте также:  Ток генераторы қандай генератор 1

Источник

Соединение источников питания

ads

К химическим источникам питания относятся источники эдс, в которых энергия протекающих химических реакций преобразуется в электрическую энергию. К химическим источникам относятся гальванические элементы, аккумуляторы и «батарейки» и пр.

Необходимость соединения элементов питания возникает в том случае, когда требуемое напряжение и ток потребителя превышают соответствующие значения источника питания.

Важным условием соединения химических источников питания в единую цепь, является равенство их эдс и внутреннего сопротивления.

Существует три способа подключения химических источников питания:

    • последовательно;
    • параллельно;
    • смешанно.

Соединенные между собой любым способом источники питания образуют так называемую батарею, рассматриваемую в цепи как единое целое.

Последовательное соединение источников питания

При последовательном подключении химических источников питания отрицательный полюс одного источника соединяется с положительным полюсом следующего источника и т.д. Положительный и отрицательный полюсы последнего и первого источника батареи подключаются к нагрузке внешней цепи (рисунок 1).

Рис. 1. Последовательное соединение источников питанияРис. 1. Последовательное соединение источников питания

Общая эдс батареи при последовательном соединении химических источников питания равна сумме эдс всех входящих в нее элементов

Если учесть, что эдс всех источников одинаковая, предыдущее выражение может быть записано в виде

где Ei – эдс каждого источника питания в батарее.

При последовательном соединении внутренне сопротивление полученной батареи будет равно сумме сопротивлений каждого источника питания

где Ri – внутреннее сопротивление каждого источника питания в батарее.

При последовательном соединении источников питания, емкость батареи будет равна емкости каждого из источников питания.

Последовательное соединение химических источников питания применяется в том случае, когда ток нагрузки не превышает номинальный ток одного элемента, а напряжение – больше эдс одного источника.

Параллельное соединение источников питания

При параллельном соединении положительные полюсы источников питания соединяются в один общий узел, а отрицательные – в другой узел (рисунок 2).

Рис. 2. Параллельное соединение источников питания

Рис. 2. Параллельное соединение источников питания

При данном способе соединения эдс батареи равна эдс одного любого источника, включенного в ее состав

где Ei – эдс каждого источника питания в батарее.

Внутреннее сопротивлении батареи уменьшается во столько раз, сколько источников входит в ее состав, и вычисляется по формуле

где Ri – внутреннее сопротивление каждого источника питания в батарее.

Параллельное соединение химических источников питания применяется в том случае, когда напряжение потребителя равно напряжению одного источника питания, а сила тока потребителя (нагрузки) значительно превосходит разрядный ток источника.

Смешанное соединение источников питания

При смешанном соединении элементы объединяются в группы последовательно соединенных элементов с равным числом источников питания. Положительные контакты каждой группы источников питания соединяются в один общий узел, а отрицательные – в другой узел (рисунок 3).

Рис. 3. Смешанное соединение источников питания

Рис. 3. Смешанное соединение источников питания

Смешанное соединение применяется тогда, когда необходимо обеспечить нагрузку напряжением и током, большим чем у входящих в состав батареи источников питания.

Источник