Подключение сопротивлений (последовательно и параллельно), Электроэнергия и Электроэнергия
Электрические сопротивления могут быть подключены в электрическую цепь двумя способами: последовательное соединение , параллельное соединение , бытовые приборы подключаются параллельно. Таким образом, каждое устройство может работать индивидуально на разности потенциалов источника и не влияет на другие устройства при выключении. или при неисправности их эквивалентное сопротивление становится очень маленьким и не снижает силу тока .
Последовательное подключение резисторов
Его цель: получение большого сопротивления из группы малых сопротивлений, где сопротивление рассматривается как соединенный путь электрического тока .
Способ подключения: Th электронной электрические резисторы соединены с батареей, амперметр , вольтметр , реостат и выключатель в качестве электрической цепи .
Сила электрического тока : при измерении силы электрического тока, проходящего через все резисторы, мы находим ее равной.
Я = Я 1 = Я 2 = Я 3
Разность электрических потенциалов
При измерении разности потенциалов между концами каждого резистора мы обнаруживаем, что полное напряжение равно сумме разностей потенциалов на всех резисторах в цепи .
V = V 1 = V 2 = V 3
Расчет эквивалентного сопротивления (R‾):
Из закона Ома : V = IR
∴ V 1 = IR 1 , V 2 = IR 2 , V 3 = IR 3
V = V 1 = V 2 = V 3
∴ IR‾ = IR 1 = IR 2 = IR 3
R‾ = R 1 + R 2 + R 3
Это означает, что эквивалентное сопротивление для группы резисторов равно сумме этих сопротивлений. Если последовательно соединенные резисторы имеют одинаковое сопротивление и их номер N, тогда:
R‾ = NR
Параллельное подключение резисторов
Его цель: получение небольшого сопротивления из группы больших резисторов, эквивалентное сопротивление которых меньше наименьшего сопротивления в группе.
Способ подключения: Th электронной электрические резисторы соединены с батареей, амперметр , вольтметр , реостат и выключатель в электрической цепи.
Разность электрических потенциалов : при измерении разности потенциалов между концами каждого резистора мы обнаруживаем, что она равна и равна разности потенциалов между клеммами батареи:
V = V 1 = V 2 = V 3
Сила электрического тока : при измерениисилы электрического тока, проходящего через каждый резистор , мы обнаруживаем, что полный ток равен сумме сил тока, проходящего через все резисторы :
I итого = I 1 + I 2 + I 3
Замечено, что электрический ток обратно делится на резисторы , так что большая часть тока проходит через самый маленький резистор.
Расчет эквивалентного сопротивления ( R‾):
Из закона Ома : V = IR
∴ I 1 = V / R 1 , I 2 = V / R 2 , I 3 = V / R 3
I итого = I 1 + I 2 + I 3
∴ V / R‾ = V / R 1 + V / R 2 + V / R 3
∴ 1 / R‾ = 1 / R 1 + 1 / R 2 + 1 / R 3
Это означает, что величина, обратная эквивалентному сопротивлению f или группе резисторов, соединенных параллельно, равна сумме обратных сопротивлений .
В случае только 2 резисторов, подключенных параллельно: R‾ = R 1 R 2 / (R 1 + R 2 )
Если резисторы, подключенные параллельно, все равны и имеют значение R и их количество N, то:
1 / R‾ = N / R
∴ R‾ = R / N
В электрической цепи, соединенной параллельно, толстые провода используются на клеммах батареи, поскольку сила тока становится максимальной на клеммах батареи, поэтому используются толстые провода из-за их малого сопротивления, которое не влияет на интенсивность электрического тока. ток , но в других частях схемы ток делится на меньшие токи, где используются более тонкие провода.
Сила электрического тока ветви ab:
R‾ = R 1 R 2 / (R 1 + R 2 )
V 1 = V 2 = V ab
I 1 R 1 = I 2 R 2 = IR‾
В случае, если выводы резистора соединены вместе с проводом, его значение игнорируется при вычислении эквивалентного сопротивления, потому что между его выводами нет разности потенциалов. В случае наличия соединительного провода без сопротивления его концы могут считаться одной точкой. В случае равного потенциала на выводах резистора , значение этого резистора не учитывается при вычислении эквивалентного сопротивления.
Электроэнергия (Вт)
Когда электрический ток проходит по проводнику, часть электроэнергии расходуется.
V = W / Q, ∴ W = VQ
Где: (W) — проделанная работа и представляет собой электрическую энергию.
Потребляемая электрическая энергия измеряется в Джоулях и эквивалентна вольт-кулону.
W = VQ
∴ W = VI t = I² R t = V² t / R
Электроэнергия (P w )
Электрическая мощность (P w ) — это потребляемая электрическая энергия в течение одной секунды. Электрическая мощность измеряется в ваттах, что эквивалентно джоулям / сек.
P w = W / t = VI = I² R = V² / R
Чтобы сравнить потребляемую мощность на двух подключенных резисторах :
Последовательно: сила электрического тока в них одинакова.
(P w ) 1 / (P w ) 2 = (I² R 1 / I² R 2 ) = R 1 / R 2
(P w ) 1 / (P w ) 2 = R 1 / R 2
Параллельно: разность электрических потенциалов у них обоих одинакова.
(P w ) 1 / (P w ) 2 = (V² / R 1 ) × (R 2 / V²) = R 2 / R 1
(P w ) 1 / (P w ) 2 = R 2 / R 1