Вопрос 13. Последовательное и параллельное соединения резисторов. Входное сопротивление и свойства цепей данных соединений. Последовательное соединение источников ЭДС

Последовательное соединение резисторов

Последовательным называется такое соединение, когда элементы соединяются один вслед за другим, без разветвлений:

Свойства последовательного соединения:

1. Ток на всех участках цепи одинаковый

1. Общее напряжение равно сумме напряжений на отдельных участках

1. Сопротивление по отношению к входным зажимам называется входным.

Входное сопротивление равно сумме сопротивлений участков

1. Напряжение участков прямо пропорционально сопротивлению

 

Если последовательно соединяются несколько источников напряжения, то общая ЭДС равна сумме ЭДС отдельных источников, а общее внутреннее сопротивление — сумме внутренних сопротивлений источников:

 

 

Параллельное соединение

Параллельным называется такое соединение, когда все начала элементов соединяются в одну общую точку, а все концы во вторую общую точку, и к этим точкам подводится напряжение:

Свойства параллельного соединения:

1. Общее напряжение равно напряжению всех участков

2. Ток до и после разветвления (общий ток) равен сумме токов в каждой ветви

3. Величина, обратная входному сопротивлению, равна сумме величин, обратных сопротивлениям каждой ветви в отдельности

При параллельном соединении резисторов общее сопротивление меньше меньшего.

4. Токи ветвей обратно пропорциональны их сопротивлениям

 

Если параллельно соединяются два резистора, то:

 

Если известен общий ток, то при параллельном соединении двух резисторов токи ветвей можно найти по формулам:

Вопрос 14. Смешанное соединение резисторов. Расчёт входного сопротивления, токов, напряжений и мощностей.

Задача

Дано:

Рассчитайте все токи и направьте их

 

В задачах такого типа используются свойства последовательного и параллельного соединения, законы Ома, формулы нахождения мощностей:

— закон Ома для участка цепи

— закон Ома для замкнутой цепи

— мощность источника

— мощность нагрузки

— мощность потерь внутри источника

Находим входное сопротивление:

Находим общий ток (который идёт через источник):

Не забудьте направить токи!

 

Иногда в задаче просят проверить себя, записав уравнение баланса мощностей:

В данной задаче пусть по условию: , а , тогда:

— уравнение баланса мощностей

(если уравнение ложно, то в решении задачи есть ошибка!)

Вопрос 15. Неразветвлённая цепь с переменным сопротивлением нагрузки. Зависимость напряжения, тока и КПД цепи от сопротивления нагрузки.

 

Пусть сопротивление R изменяется от до .