Последовательное и смешанное соединение проводников в электрической цепи

Источники элект­рического тока (гальванические элементы, аккумуляторы, разнообразные генераторы и т.п.), потребители тока (электрические дви­гатели, нагреватели, осветительные лампы и т.п.), измерительные приборы (ампермет­ры, вольтметры, счетчики и т. п.), регули­ровочные устройства (выключатели, пере­ключатели, реостаты и т.п.) соединяются с помощью проводников в электрические це­пи. Соединение элементов электрических це­пей может быть последовательным, парал­лельным или смешанным.

Последовательным считается такое со­единение, когда ток проходит сначала по проводнику 1, потом — по проводнику 2, по проводнику 3 и т. д. (рис. 5.7), сопро­тивления которых R₁, R₂ и R₃.

При установлении тока в таком соедине­нии сила тока I в каждой точке такого участка цепи одинакова.

Если потенциалы в точках соединения соответственно φ₁, φ₂, φ₃, и φ₄, то для каждого из проводников можно записать:

Рис. 5.7. Последовательное соединение проводников (резисторов)

φ₁ — φ₂ = IR₁,

φ₂ — φ₃ = IR₂,

φ₃ — φ₄ = IR₃,

I₁ = I₂ = I₃ = const.

Сложив полученные уравнения и обо­значив общее сопротивление участка цепи R, получаем

φ₁ — φ₄ = I(R₁ + R₂ + R₃) = IR.

Таким образом,

R = R₁ + R₂ + R₃.

Этот вывод можно легко распространить на любое количество последовательно со­единенных проводников:

R = Σⁿ_i=1 R_i. Материал с сайта http://worldof.school

Если иметь в виду, что при прохождении тока в проводнике напряжение на нем рав­но разности потенциалов, то для последова­тельного соединения можно сделать вывод: U = U₁ + U₂ + U₃, а для произвольного коли­чества проводников

U = Σⁿ_i=1 U_i.

В электрических цепях практически не бывает только последовательных или только параллельных соединений элементов, они встречаются в определенных соединениях. Такие цепи называются смешанными. Так, например, выключатели или ампер­метры всегда включаются последовательно, а вольтметры — параллельно участку цепи, на котором измеряется напряжение.

На этой странице материал по темам:

• Физика. электрическая цепь: последовательное соединение

• Лабораторная работа изучение последовательного соединения проводников 10

• В каких устройствах встречается смешанное соединение проводников

• Лекция смешанное соединение проводников

• Физика параллельное последовательное смешанное соединение

Вопросы по этому материалу:

• Какие соединения проводников считаются последовательными? Приведите примеры.

• Каким является общее сопротивление последовательно соединен­ных проводников?

• Какой является сила тока в последовательно соединенных провод­никах?

• Чему равно напряжение на всем участке последовательно соеди­ненных проводников?