Параллельное и последовательное соединение резисторов
Практическая электротехника - Электрические цепи постоянного тока |
Оглавление |
---|
Параллельное и последовательное соединение резисторов |
Параллельное и последовательное соединение резисторов-2 |
Все страницы |
На рисуйке 2.4, а и в, показано параллельное соединение двух и трех резисторов, а на рисунке 2.4, б — последовательное соединение трех резисторов. При параллельном соединении концы резисторов сходятся в общие узловые точки и каждый резистор оказывается включенным на общее напряжение, приложенное к узловым точкам А к В (рис. 2.4, а) и С и D (рис. 2.4, в). При последовательном соединении резисторы включают один за другим, то есть начало последующего резистора с концом предыдущего. В цепи с таким соединением протекает общий ток для всех резисторов.
Цепи, изображенные на рисунке 2.4, айв, относятся к разветвленным цеййм, в которых имеются точки, где сходятся три и более проводников (точки А, В, С, D). Эти точки называют узлами. Участки цепи, соединяющие два узла (А и В, С и D), называют ветвями цепи. При установившемся электрическом токе количество электричества, притекающего в единицу времени к узлу, равно количеству электричества, утекающего от узла за тот же период, то есть сумма токов, направленных к узлу, равна сумме токов, направленных от узла,
или
∑I =0 (2.5)
Это равенство является выражением первого закона Кирхгофа, который гласит: алгебраическая сумма токов в разветвлении равна нулю.В соответствии с этим законом для точки В (рис. 2.4, а)
I1 +I2-Iоб = 0,
или
I1 +I2 = Iоб, (2-6)
для точки D (рис. 2.3, в)
I1 +I2+I3 =Iоб. (2.7)
Общее сопротивление цепи при параллельном соединении определяют следующим образом. Для каждой из ветвей между точками А и В (рис. 2.4, а) по закону Ома можно написать:
U = I1R1 или I1 = U/R1; (2.8)
U. = I2R2 или I2 = U/R2, (2.9)
где U — напряжение между точками А я В, измеренное вольтметром.
Если общее сопротивление параллельных ветвей цепи между А и В записать как Rоб, а общий ток Iоб как сумму токов, то по закону Ома
U = IобRоб = (I1, +I2)Rоб, (2.10)
или
I1+I2=U/Ro6. (2.11)
Складывая левые и правые части формул (2.8) и (2.9), получают:
I1, + I2 = U/R1 + U/R2, (2.12)
Из формул (2.11) и (2.12) следует, что
U/R=U/R1+U/R2. (2.13)
Сократив U, находят:
1/Rоб= 1/R1, + 1/R2. (2.14)
Значит,
. R1R2
Rоб = ———— (2.15)
. R1+R2
Величину, обратную сопротивлению (1/R), называют электрической проводимостью. Из формулы (2.14) следует, что общая проводимость параллельно соединенных ветвей равна сумме проводимостей отдельных параллельных ветвей.
Проводимость между точками С и В (рис. 2.4, в)
1/Rо6 = 1/R1, + 1/R2 + 1/R3, (2.16)
или
. R1R2R3
Rоб = ———————————— (2.17)
. R1R2+R2R3+R3R1
Если
R1 = R2 = R3 = R,
то
. R3 . R3 .R
Rоб = —————— = —— = —— (2.18)
. R1+R2+R3 .3R2 .3
Если параллельно соединено n равных между собой сопротивлений R,
то общее сопротивление
Rоб = R/n. (2.19)
Второй закон Кирхгофа гласит: в замкнутой электрической цепи алгебраическая сумма э.д.с. равна алгебраической сумме падений напряжений на отдельных участках цепи.
Согласно этому закону, для схемы, изображенной на рисунке 2.4, б,.
можно записать:
Е = UВН + U1 + U2 + U3. (2.20)
Если это уравнение разделить на общий ток I в цепи, то
Е/I = UBH/I +U1/I+ U2/I + U3/I = Rц,
или
Rц = RBH+R1+R2+R3, (2.21)
то есть при последовательном соединении элементов цепи общее сопротивление Ra цепи равно сумме сопротивлений составляющих ее элементов.
Смешанное соединение элементов цепи означает, что одна часть ветвей цепи соединина параллельно, а другая — последовательно. В этом случае для определения общего сопротивления рекомендуется всю цепь привести к наиболее простому виду последовательному соединению,
а затем вычислить общее сопротивление.
Так, для смешанного соединения, показанного на рисунке 2.5, общее сопротивление
. R1R2
Rоб = —————— +R3 . (2.22)
. R1+R2
< Предыдущая | Следующая > |
---|
Похожие материалы: |
---|
Кстати, тоже интересно почитать:
- Системы единиц измерений электрических, магнитных и механических величин
- Основы электричества. электрические заряды и электрическое поле (электростатика)
- Статический заряд тела и электрическое поле
- Конденсаторы
- Разряд конденсаторов. Электрическая прочность диэлектрика
- Статическое электричество
- Расчет сопротивлений
- Влияние температуры на значение сопротивления
- Резисторы, реостаты и магазины сопротивлений
- Нелинейные элементы в электрических цепях
- Мощность в цепи постоянного тока, электрическая энергия и коэффициент полезного действия
- Постоянный ток в электролитах. Электролиз. Гальванотехника
- Аккумуляторы-вторичные химические источники тока
- Топливные элементы. Воздушно-цинковые элементы и генераторы
- Термоэлектрогенераторы
- Фотоэлементы и солнечные батареи
- Магнитное поле проводника с током
- Магнитные свойства материалов
- Цепь переменного тока с параллельно соединенными приемниками энергии
- Быстродействующая релейная форсировка напряжения возбуждения
- Логометры. Мегомметры. Измерители заземлений
- Приборы для измерения активных сопротивлений, индуктивностей и емкостей с использованием мостовых схем
- Основные формулы для расчета проводов на потерю напряжения