Отримання знань

Урок 3.

З’єднання провідників. Закони послідовного і паралельного з’єднання

З’єднання приладів називається послідовним, якщо струм з першого приладу переходить у другий, з другого – в третій і т.д. або якщо кінець одного приладу з’єднується з початком іншого і т.д.

мал. 1.

З’єднання приладів називається паралельним, якщо струм розгалужується на декілька окремих струмів, що проходять по приладах, після чого вони знову зливаються в один, або якщо одні кінці всіх приладів з’єднані в одну точку та другі кінці всіх приладів також з’єднані в одну точку.

мал. 2.

З’єднання «на землю». Інколи в електричний установках з метою економії не роблять на лінії зворотніх дротів. Замість цього кінці дротів з’єднують з «землею», тобто під’єднують до металічних пластин, закапаних в землю або до водопроводу. При такому з’єднанні додатній заряд в одному місті (мал. 3 справа) стікає в землю; в другому місті (мал. 3 зліва) додатній заряд з землі потрапляє в коло.

мал. 3.

Якщо електроустановки розташовуються на металевих опорах, наприклад, на автомобільних моторах, всі зворотні дроти приєднують до корпусу мотора або до будь-якої іншої частини, не ізольованої від корпусу. Це називають з’єднанням «на масу».

Закони послідовного з’єднання

мал. 4.

Загальний струм дорівнює струму в кожному окремому опорі.

Загальна напруга дорівнює сумі напруг на окремих ділянках кола.

Виведемо з попередніх двох законів закон опорів, користуючись законом Ома:

Підставимо дані вирази в закон для напруг:

;

Отже, загальний опір дорівнює сумі опорів окремих ділянок.

Будь-який з цих трьох законів можна отримати з інших двох та з закону Ома.

Завдання 1.

А тепер виведіть самостійно закон струмів, маючи закон опорів та закон напруг; а також виведіть закон струмів, маючи закон опорів та напруг.

Закони паралельного з’єднання

мал. 5.

З малюнку 5 видно, що загальний струм дорівнює сумі струмів, що протікають в окремих ділянках кола:

Загальна напруга дорівнює напругам на окремих ділянках кола:

Виведемо закон опорів.

Користуючись закон Ома, маємо для загального струму і струмів на ділянках:

.

Підставимо ці вирази в закон струмів:

,

але з закону напруг вони всі однакові, отже

Величина, обернена до загального опору, дорівнює сумі величини, обернених до загальних опорів.

Завдання 2.

А тепер виконайте завдання, аналогічне до завдання 1, тільки для паралельного з’єднання.