Последовательное соединение резисторов
На рисунке ниже, резисторы R1, R2 и R3 связаны друг с другом последовательно между точками А и В с общим током I, который протекает через них.
Эквивалентное сопротивление нескольких последовательно соединенных резисторов можно определить по следующей формуле:
Материал: АБС + металл + акриловые линзы. Светодиодная подсветка…
То есть, в нашем случае общее сопротивление цепи будет равно:
Таким образом, мы можем заменить эти три резистора всего лишь одним «эквивалентным» резистором, который будет иметь значение 9 кОм.
Там, где четыре, пять или более резисторов связаны вместе в последовательную цепь, общее или эквивалентное сопротивление всей цепи так же будет равно сумме сопротивлений отдельных резисторов.
Следует отметить, что общее сопротивление любых двух или более резисторов, соединенных последовательно всегда будет больше, чем самое большое сопротивление резистора входящего в эту цепь. В приведенном выше примере R = 9 кОм, тогда как наибольшее значение резистора только 6 кОм (R3).
Напряжение на каждом из резисторов, соединенных последовательно, подчинено другому правилу, нежели протекающий ток. Как известно, из приведенной выше схемы, что общее напряжение питания на резисторах равно сумме разности потенциала на каждом из них:
Используя закон Ома , напряжение на отдельных резисторов может быть вычислена следующим образом:
В итоге сумма разностей потенциалов на резисторах равна общей разности потенциалов всей цепи, нашем примере это 9В.
В частности, ряд резисторов, соединенных последовательно, можно рассматривать как делитель напряжения:
Пример № 1
Используя закон Ома, необходимо вычислить эквивалентное сопротивление серии последовательно соединенных резисторов (R1. R2, R3), а так же падение напряжения и мощность для каждого резистора:
Все данные могут быть получены с помощью закона Ома и для лучшего понимания представлены в виде следующей таблицы:
Пример № 2
Необходимо рассчитать падение напряжения на выводах «А» и «В»:
Последовательное и параллельное соединение проводников | Блог Uzumeti
Конспект урока по физике на тему: «Последовательное соединение проводников» в 8 классе
Конспект урока «Последовательное соединение проводников»
ознакомить учащихся с последовательным соединением проводников и закономерностями, существующими в цепи с последовательным соединением проводников..
: компьютер, учебник, амперметр и вольтметр, реостаты, соединительные провода, лампа,источник питания.
: цепь с последовательно соединенными лампочками; постоянство силы тока в различных участках цепи; напряжения в цепи с последовательно соединенными проводниками.
С целью проверки усвоения изученного материал первые 10-12 минут урока можно посвятить письменной проверочной работе по карточкам. Предлагаются следующие варианты заданий для карточек:
- О связи каких электрических величин идет речь в законе Ома для участка цепи?
- Как можно определить сопротивление катушки, на которой намотан провод, не измеряя длины и сечения намотанной части провода?
- Определите силу тока в электрочайнике, включенном в сеть с напряжением 220 В, если сопротивление нити накала равно 40 Ом.
- Определите силу тока, проходящего по стальному проводу длиной 100 м и сечением 0,5 мм2, при напряжении 68 В.
- Необходимо вдвое увеличить силу тока в цепи. Как это можно сделать?
- Требуется увеличить в 4 раза ток в цепи при возросшем вдвое сопротивлении. Что нужно для этого сделать?
- При напряжении 110 В, подведенном к резистору» сила тока в нем равна 5 А. Какова будет сила тока в резисторе, если напряжение на нем увеличить на 10 В?
- Определите удельное сопротивление сплава, если напряжение на концах проволоки сечением 0,5 мм2 и длиной 4 м, сделанной из него, равно 9,8 В, а сила тока в ней 2 А.
2. Расчеты силы тока, напряжения и сопротивления в цепи с последовательно соединенными проводниками,
3. Применение последовательного соединения проводников.
1. Последовательным считают такое соединение проводников, при котором конец первого проводника соединяют с началом второго, конец второго — с началом третьего и так далее.
Продемонстрировав ряд опытов, учитель подводит учащихся к важным выводам:
а) ток, протекающий через все резисторы при последовательном соединении резисторов один и тот же;
б) при последовательном соединении резисторов общее напряжение на всем соединении равно сумме напряжений на каждом резисторе.
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ПРОВОДНИКОВ
При последовательном соединении проводники включаются в цепь поочерёдно друг за другом без разветвлений проводов между ними. В таких цепях электрические заряды последовательно проходят через все элементы цепи.
Соберём цепь, состоящую из двух потребителей, например лампочек, источника тока, ключа и амперметров.
Независимо от положения в цепи амперметры показывают одинаковое значение силы тока. Следовательно, при последовательном соединении сила тока в любых участках цепи одна и та же, т.е. I = I1 = I2 .
При последовательном соединении один проводник следует за другим, и все заряды, проходящие через первый из них, непременно проходят и через второй (в месте соединения проводников накапливания зарядов не происходит). По закону сохранения заряда сила тока в каждом проводнике одинакова и равна полному току I на данном участке цепи.
Сравним напряжения на каждом из проводников U1 и U2 и общее напряжение цепи U. Для этого подключим к каждой из лампочек по отдельному вольтметру, а также подсоединим к ним один общий. Показания вольтметров на каждом из проводников различны. Однако если сложить напряжения U1 и U2, получим, что их сумма равна напряжению во всей цепи U.
Таким образом, при последовательном соединении полное напряжение в цепи равно сумме напряжений на отдельных участках цепи, т. е. U = U1 + U2
Это равенство следует из закона сохранения энергии. Вспомним, что напряжение показывает, какую работу совершает электрическое поле при перемещении электрического заряда в 1 Кл. Эта работа совершается за счёт энергии движущихся зарядов. Поэтому энергия, израсходованная на всём участке цепи, равна сумме энергий, которые расходуются на отдельных проводниках, составляющих этот участок.
Последовательное и параллельное соединение | Частная школа. 8 класс
ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ПРОВОДНИКОВ
На практике, помимо последовательного соединения, часто используется другой тип соединения проводников — параллельное.
При параллельном соединении все проводники, входящие в него, имеют общее начало и общий конец. Точку А можно считать началом этого соединения, а точку В — концом.
Сравним ток в общей части цепи с токами в каждом из параллельно соединённых участков цепи (ветвей).
Соединим две лампочки параллельно и подключим их к источнику тока. Для определения силы тока в каждой из ветвей соединения каждую лампочку последовательно соединим с амперметром. Третий амперметр измеряет силу тока в неразветвлённой части цепи.
При параллельном соединении ток I, текущий по цепи, в точке В разветвляется на два тока: I1 и I2. Часть тока идёт через одну лампу, часть — через другую. В точке А токи снова соединяются.
Опыт показывает, что сила тока в неразветвлённой части цепи равна сумме сил токов в отдельных проводниках, т. е. I = I1 + I2
При параллельном соединении все проводники подключаются к одному и тому же источнику тока. Поэтому напряжение на параллельных участках цепи одно и то же и равно напряжению на всём рассматриваемом участке: U = U1 = U2 .
На практике параллельное соединение проводников используется чаще, чем последовательное. Это связано с тем, что все потребители энергии при параллельном соединении работают даже в том случае, если один из них отключается.
Например, если лампочки люстры соединены параллельно, то перегоревшая лампочка не разрывает сеть и оставшиеся лампочки продолжают гореть.
Вы смотрели Конспект по физике для 8 класса «Последовательное и параллельное соединение проводников».
