Способы соединения потребителей.

Последовательное соединение резисторов: к концу первого из них подключается начало второго, к концу второго – начало третьего и т.д., т.е. резисторы соединены в виде цепочки. За начало можно принять любой конец резистора.

Недостатком последовательного соединения является зависимость напряжения на каждом их них от сопротивлений других приемников. В том случае, когда из строя выходит один приемник, ток отключается и в остальных приемниках.

Рисунок 1.13. Последовательное включение резисторов

Последовательно могут соединяться любые приемники (лампочки в гирлянде), в частности электрические двигатели. На электровозах постоянного тока в начальный период разгона поезда тяговые двигатели включены последовательно. Этим достигается уменьшение напряжения, приходящего на каждый двигатель.

Положительный зажим источника тока притягивает электроны с такой силой, с какой отрицательный зажим отталкивает их. Движение свободных электронов во всех частях последовательной цепи начинается одновременно с одинаковой скоростью. Через любое её поперечное сечение одновременно проходит равное число электронов, двигающихся с одинаковой скоростью. Поэтому при последовательном соединении (рис.1.13) по всем элементам цепи протекает один и тот же ток.

Параллельное соединение резисторов: начала резисторов соединены в одну общую точку, а концы – в другую (рис.1.14).

При параллельном соединении нескольких приемников ко всем резисторам приложено одинаковое напряжение I=I₁+I₂+I₃,

При параллельном включении n одинаковых резисторов R_Э= R/n.

Примером параллельного соединения цепей служит домашняя электрическая проводка. Лампы, утюг, радиоприёмник, телевизор – всё подключается к сети 220 В. Все штепсельные розетки имеют одну и ту же разность потенциалов.

Рисунок 1.14. Параллельное включение резисторов

Смешанное соединение резисторов: в цепи имеются одновременно и параллельное и последовательное их соединения (рис.1.15).

Рисунок 1.15. Смешанное соединение резисторов

Смешанное соединение используется, когда необходимо получить в цепи различные величины токов и напряжений при одном источнике питания. Элементы, требующие одного и того же тока, соединяются последовательно, а элементы, требующие одного и того же напряжения – параллельно.

При смешанном соединении резисторов эквивалентное сопротивление определяют методом преобразования.

Контрольные вопросы

1. Назовите виды соединения резисторов.

2. Сформулируйте первый закон Кирхгофа.

3. Как при смешанном соединении резисторов определяют эквивалентное сопротивление?

4. Как располагаются резисторы при параллельном соединении?

5. Какое напряжение приложено ко всем резисторам при параллельном соединении нескольких приемников?

6. Какую зависимость устанавливает второй закон Кирхгофа?

7. Как располагаются резисторы при смешанном соединении.

8. Приведите пример параллельного соединения цепей.

9. Сформулируйте второй закон Кирхгофа.

10. Как располагаются резисторы при последовательном соединении.

11. В каких случаях применяется смешанное соединение цепей?

12. В каких случаях применяется мостовая схема соединения цепей?