Окремі приймачі електричної енергії можуть бути з’єднані між собою різними способами. Послідовним з’єднанням приймачів (рис.3.1) називається таке з’єднання, коли кінець одного приймача з’єднається з початком другого, кінець другого – з початком третього і т.д.
Рисунок 3.1 – Послідовне з’єднання приймачів
При цьому через всі приймачі проходить один і той же струм, тобто I=I1=I2=I3. По закону Ома напруга на окремих дільницях (приймача) пропорційна величині опорів цих дільниць, тобто:
Згідно з другим законом Кірхгофа алгебраїчна сума ЕРС за замкнутим контуром рівна алгебраїчній сумі падіння напруги на окремих дільницях (елементах) замкнутого контура. Для дослідження кола (див.рис. 3.1) рівняння згідно з другим законом Кірхгофа має вигляд:
або ж .
Після перетворення одержимо:
тобто напруга на затискачах кола U рівняється сумі напруг на окремих дільницях кола (наслідок з другого закону Кірхгофа для кола, що розглядається).
Загальний опір кола при послідовному з’єднанні приймачів дорівнює сумі опорів на окремих дільницях електричного кола:
Потужність всього кола дорівнює сумі потужностей окремих дільниць електричного кола (приймачів):
Паралельним з’єднанням приймачів (рис.3.2) називається таке з’єднання, коли початки всіх приймачів з’єднані в одну точку, а кінець – в другу. При цьому до загальних вузлових точок підведена одна і та ж (сітьова) напруга, тобто U=U1=U2.
Рисунок 3.2 – Паралельне з’єднання приймачів
Приймачі, включені між двома точками (вузлами) електричного кола, створюють так звані паралельні вітки або відгалуження.
Струм в окремих відгалуженнях визначається за законом Ома, тобто
а загальний струм, що підходить до точки відгалуження,
,
де R – загальний опір кола.
Для паралельного з’єднання
Згідно з першим законом Кірхгофа ∑I=0, тобто алгебраїчна сума струмів у вузлі електричного кола дорівнює нулю. Для будь-якого вузла кола, що розглядається рівняння згідно з першим законом Кірхгофа має вигляд:
або ж .
Після перетворення рівняння набуде вигляду
або .
Розділивши обидві частини рівняння на U, одержимо:
або
де G – загальна провідність кола .
Змішаним з’єднанням приймачів називається таке з’єднання, при якому в різному поєднанні є і послідовне і паралельне з’єднання окремих приймачів (рис.3.3).
Рисунок 3.3 – Змішане з’єднання приймачів
Загальний опір такого кола дорівнює сумі еквівалентних опорів послідовних відрізків.
У такому випадку
Загальний струм пропорціональний напрузі кола і протилежно пропорціональний його опору:
Напруга на окремих дільницях:
.
Струми на окремих дільницях знаходяться за законом Ома для дільниці кола: