Celkové napätie v sériovom zapojení. Paralelné a sériové pripojenie vodičov

Ak potrebujeme, aby fungoval elektrický spotrebič, musíme ho pripojiť. V tomto prípade musí prúd prejsť cez zariadenie a vrátiť sa späť do zdroja, to znamená, že okruh musí byť uzavretý.

Ale pripojenie každého zariadenia k samostatnému zdroju je možné najmä v laboratórnych podmienkach. V živote sa človek musí vysporiadať s obmedzeným počtom zdrojov a dosť veľkým počtom súčasných spotrebiteľov. Preto vytvárajú systémy pripojenia, ktoré umožňujú zaťaženie jedného zdroja veľkým počtom spotrebiteľov. Súčasne môžu byť systémy také zložité a rozvetvené, ako chcete, ale sú založené len na dvoch typoch pripojenia: sériovom a paralelnom zapojení vodičov. Každý typ má svoje vlastné charakteristiky, klady a zápory. Uvažujme o oboch.

Sériové zapojenie vodičov

Sériové pripojenie vodičov je zahrnutie niekoľkých zariadení do elektrického obvodu v sérii, jeden po druhom. Elektrické spotrebiče v tomto prípade možno prirovnať k ľuďom v okrúhlom tanci a ich ruky, ktoré sa navzájom držia, sú drôty spájajúce zariadenia. Aktuálnym zdrojom bude v tomto prípade jeden z účastníkov okrúhleho tanca.

Napätie celého obvodu pri zapojení do série sa bude rovnať súčtu napätí každého prvku zahrnutého v obvode. Prúd v obvode bude v každom bode rovnaký. A súčet odporov všetkých prvkov bude celkovým odporom celého obvodu. Preto môže byť sériový odpor vyjadrený na papieri takto:

I = I_1 = I_2 = ⋯ = I_n; U = U_1 + U_2 + ⋯ + U_n; R = R_1 + R_2 + ⋯ + R_n,

Výhodou sériového pripojenia je jednoduchosť montáže a nevýhodou je, že ak zlyhá jeden prvok, prúd zmizne v celom obvode. V takejto situácii bude nefunkčný prvok ako kľúč vo vypnutej polohe. Príklad zo života nepríjemnosti takéhoto spojenia si určite pamätajú všetci starší ľudia, ktorí zdobili vianočné stromčeky girlandami žiaroviek.

Ak sa v takejto girlande pokazila aspoň jedna žiarovka, museli ste ich všetky pretriediť, kým nenájdete tú, ktorá vyhorela. V moderných girlandách bol tento problém vyriešený. Používajú špeciálne diódové žiarovky, v ktorých sú pri vyhorení kontakty spojené dohromady a prúd pokračuje bez prekážok.

Paralelné pripojenie vodičov

Keď sú vodiče zapojené paralelne, všetky prvky obvodu sú pripojené k rovnakému páru bodov, môžete ich nazvať A a B. K rovnakému páru bodov je pripojený zdroj prúdu. To znamená, že sa ukazuje, že všetky prvky sú pripojené k rovnakému napätiu medzi A a B. Súčasne je prúd rozdelený na všetky záťaže v závislosti od odporu každého z nich.

Paralelné spojenie možno prirovnať k toku rieky, na ktorej ceste sa objavil malý kopec. V tomto prípade sa voda ohýba okolo kopca z dvoch strán a potom sa opäť spája do jedného prúdu. Ukáže sa ostrov uprostred rieky. Paralelné spojenie sú teda dva samostatné kanály okolo ostrova. A body A a B sú miesta, kde sa spoločné koryto rieky odpája a znovu spája.

Napätie v každej jednotlivej vetve sa bude rovnať celkovému napätiu v obvode. Celkový prúd v obvode bude súčtom prúdov všetkých jednotlivých vetiev. Ale celkový odpor obvodu pri paralelnom zapojení bude menší ako odpor prúdu na každej z vetiev. Zdá sa totiž, že celkový prierez vodiča medzi bodmi A a B sa zväčšuje v dôsledku zvýšenia počtu paralelne pripojených záťaží. Preto celkový odpor klesá. Paralelné spojenie je opísané nasledujúcimi vzťahmi:

U = U_1 = U_2 = ⋯ = U_n; I = I_1 + I_2 + ⋯ + I_n; 1 / R = 1 / R_1 + 1 / R_2 + ⋯ + 1 / R_n,

kde I je sila prúdu, U je napätie, R je odpor, 1,2, ..., n sú počty prvkov zahrnutých v obvode.

Obrovskou výhodou paralelného zapojenia je, že keď sa jeden z prvkov vypne, obvod funguje ďalej. Všetky ostatné prvky naďalej fungujú. Nevýhodou je, že všetky zariadenia musia byť navrhnuté na rovnaké napätie. Paralelne sa v bytoch inštalujú sieťové zásuvky 220 V. Takéto pripojenie vám umožňuje pripojiť rôzne zariadenia k sieti úplne nezávisle od seba a ak jedno z nich zlyhá, neovplyvňuje to prácu ostatných.

Potrebujete pomôcť so štúdiom?

Predchádzajúca téma: Výpočet odporu drôtu a reostatov: vzorce
Nasledujúca téma: & nbsp & nbsp & nbsp

Dôsledné takémuto spojeniu odporov sa hovorí, keď je koniec jedného vodiča spojený so začiatkom druhého atď. (obr. 1). Pri sériovom pripojení je sila prúdu v ktorejkoľvek časti elektrického obvodu rovnaká. Náboje sa totiž nemôžu hromadiť v uzloch reťazca. Ich akumulácia by viedla k zmene sily elektrického poľa a následne k zmene sily prúdu. Preto

Ampérmeter A meria prúd v obvode a má nízky vnútorný odpor (RA 0).

Priložené voltmetre V1 a V2 merajú napätie U1 a U2 na odporoch R1 a R2. Voltmeter V meria napätie U privádzané na svorky M a N. Voltmetre ukazujú, že pri sériovom zapojení sa napätie U rovná súčtu napätí v jednotlivých sekciách obvodu:

Aplikovaním Ohmovho zákona pre každú časť obvodu dostaneme:

kde R je celkový odpor sériovo zapojeného obvodu. Dosadením U, U 1, U 2 do vzorca (1) máme

Odpor obvodu pozostávajúceho z n sériovo zapojených odporov sa rovná súčtu odporov týchto odporov:

Ak sú odpory jednotlivých rezistorov navzájom rovnaké, t.j. R 1 = R 2 = ... = R n, potom je celkový odpor týchto odporov v sériovom zapojení n-krát väčší ako odpor jedného odporu: R = nR 1.

Keď sú odpory zapojené do série, platí nasledujúci vzťah

tie. napätia na rezistoroch sú priamo úmerné odporom.

Paralelné takéto spojenie odporov sa nazýva, keď sú jeden koniec všetkých odporov pripojený k jednému uzlu, ostatné konce - k inému uzlu (obr. 2). Uzol je bod na rozvetvenom okruhu, kde sa zbiehajú viac ako dva vodiče. Keď sú odpory zapojené paralelne, voltmeter je pripojený k bodom M a N. Ukazuje, že napätia v jednotlivých častiach obvodu s odpormi R 1 a R 2 sú rovnaké. Je to spôsobené tým, že práca síl stacionárneho elektrického poľa nezávisí od tvaru trajektórie:

Ampérmeter ukazuje, že prúd I v nerozvetvenej časti obvodu sa rovná súčtu prúdov I 1 a I 2 v paralelne zapojených vodičoch R 1 a R 2:

Vyplýva to aj zo zákona zachovania elektrického náboja. Aplikujeme Ohmov zákon na jednotlivé časti obvodu a celý obvod s celkovým odporom R:

Dosadením I, I 1 a I 2 vo vzorci (2) dostaneme.

Rezistory sú široko používané v elektrotechnike a elektronike. Používajú sa najmä na reguláciu v prúdových a napäťových obvodoch. Základné parametre: elektrický odpor (R) sa meria v Ohmoch, výkon (W), stabilita a presnosť ich parametrov počas prevádzky. Môžete si spomenúť na oveľa viac jeho parametrov - ide predsa o obyčajný priemyselný výrobok.

Sériové pripojenie

Sériové zapojenie je zapojenie, v ktorom je každý po sebe nasledujúci odpor pripojený k predchádzajúcemu, čím sa vytvorí neprerušený reťazec bez rozvetvenia. Prúd I = I1 = I2 v takomto obvode bude rovnaký v každom bode. Naopak, napätie U1, U2 v jeho rôznych bodoch bude odlišné a práca na prenose náboja cez celý obvod pozostáva z práce na prenose náboja v každom z rezistorov, U = U1 + U2. Napätie U sa podľa Ohmovho zákona rovná prúdu vynásobenému odporom a predchádzajúci výraz možno napísať takto:

kde R je celkový odpor obvodu. To znamená, že jednoduchým spôsobom dochádza k poklesu napätia v miestach spojenia rezistorov a čím viac pripojených prvkov, tým väčší je pokles napätia.

Z toho teda vyplýva
, celková hodnota takéhoto spojenia sa určí súčtom odporov v sérii. Naša úvaha platí pre ľubovoľný počet sériovo zapojených častí obvodu.

Paralelné pripojenie

Spojte začiatky niekoľkých rezistorov (bod A). V inom bode (B) spojíme všetky ich konce. V dôsledku toho dostaneme časť obvodu, ktorá sa nazýva paralelné pripojenie a pozostáva z niekoľkých vetiev paralelných navzájom (v našom prípade rezistorov). V tomto prípade bude elektrický prúd medzi bodmi A a B rozdelený pozdĺž každej z týchto vetiev.

Napätia na všetkých rezistoroch budú rovnaké: U = U1 = U2 = U3, ich konce sú body A a B.

Náboje, ktoré prešli každým rezistorom za jednotku času, sa sčítajú s nábojom, ktorý prešiel celým blokom. Preto je celkový prúd obvodom znázorneným na obrázku I = I1 + I2 + I3.

Teraz, pomocou Ohmovho zákona, je posledná rovnosť transformovaná do tejto formy:

U / R = U / R1 + U / R2 + U / R3.

Z toho vyplýva, že pre ekvivalentný odpor R platí:

1/R = 1/R1+1/R2+1/R3

alebo po transformácii vzorca môžeme získať ďalší záznam, ako je tento:
.

Čím viac rezistorov (alebo iných častí elektrického obvodu s určitým odporom) je zapojených paralelne, tým viac ciest pre tok prúdu sa vytvorí a tým nižší je celkový odpor obvodu.

Je potrebné poznamenať, že hodnota inverzná k odporu sa nazýva vodivosť. Môžeme povedať, že keď sú sekcie obvodu zapojené paralelne, vodivosti týchto sekcií sa sčítajú a pri sériovom zapojení ich odpory.

Príklady použitia

Je jasné, že pri sériovom zapojení vedie otvorený obvod na jednom mieste k tomu, že prúd prestane tiecť celým obvodom. Napríklad girlanda na vianočný stromček prestane svietiť, ak vyhorí iba jedna žiarovka, je to zlé.

Sériové zapojenie žiaroviek do girlandy však umožňuje použiť veľké množstvo malých žiaroviek, z ktorých každá je navrhnutá pre sieťové napätie (220 V) vydelené počtom žiaroviek.

Sériové zapojenie rezistorov na príklade 3 žiaroviek a EMF

Ale keď je bezpečnostné zariadenie zapojené do série, jeho činnosť (prerušenie poistkovej vložky) vám umožní odpojiť celý elektrický obvod umiestnený za ním a zabezpečiť požadovanú úroveň bezpečnosti, a to je dobré. Sériovo je zaradený aj vypínač v napájacom zdroji elektrického spotrebiča.

Široko používané je aj paralelné pripojenie. Napríklad luster - všetky žiarovky sú zapojené paralelne a sú pod rovnakým napätím. Ak jedna lampa vyhorí, nie je to strašidelné, zvyšok nezhasne, zostávajú pod rovnakým napätím.

Paralelné zapojenie rezistorov na príklade 3 žiaroviek a generátora

Keď je potrebné zvýšiť schopnosť obvodu rozptýliť tepelnú energiu generovanú tokom prúdu, široko sa používa sériové aj paralelné kombinovanie rezistorov. Pri sériovom aj paralelnom spôsobe pripojenia určitého počtu rezistorov rovnakej hodnoty sa celkový výkon rovná súčinu počtu rezistorov a výkonu jedného odporu.

Zmiešané zapojenie rezistorov

Často sa používa aj zmiešaná zlúčenina. Ak je napríklad potrebné získať odpor určitej nominálnej hodnoty, ale nie je k dispozícii, môžete použiť jednu z vyššie uvedených metód alebo použiť zmiešané pripojenie.

Odtiaľto môžete odvodiť vzorec, ktorý nám poskytne požadovanú hodnotu:

Rcelk = (R1 * R2 / R1 + R2) + R3

V našej dobe vývoja elektroniky a rôznych technických zariadení sú všetky zložitosti založené na jednoduchých zákonitostiach, ktoré sú na tejto stránke povrchne zvážené a myslím si, že vám ich pomôžu úspešne aplikovať vo vašom živote. Ak si vezmete napríklad girlandu na vianočný stromček, tak spoje žiaroviek na seba nadväzujú, t.j. zhruba povedané, ide o samostatne braný odpor.

Nie je to tak dávno, čo sa girlandy začali spájať zmiešaným spôsobom. Vo všeobecnosti sa v súhrne všetky tieto príklady s odpormi berú podmienene, t.j. akýkoľvek odporový prvok môže byť prúd prechádzajúci prvkom s poklesom napätia a uvoľnením tepla.

Podrobnosti Kategória: Články Vytvorené: 9. 6. 2017 19:48

Ako pripojiť niekoľko svietidiel v domčeku pre bábiky

Keď premýšľate o tom, ako urobiť osvetlenie v domčeku pre bábiky alebo roombox, kde nie je jedna, ale niekoľko lámp, vyvstáva otázka, ako ich pripojiť, zosieťovať. Existujú dva typy pripojenia: sériové a paralelné, o ktorých sme počuli zo školy. Budeme ich zvážiť v tomto článku.

Pokúsim sa všetko opísať jednoduchým prístupným jazykom, aby bolo všetko jasné aj tým najhumanistom, ktorí nie sú oboznámení s elektrickou múdrosťou.

Poznámka: V tomto článku budeme uvažovať iba o obvode s klasickými žiarovkami. Diódové osvetlenie je zložitejšie a bude diskutované v inom článku.

Pre pochopenie bude ku každej schéme priložený výkres a vedľa výkresu schéma elektrického zapojenia.
Najprv zvážte symboly na elektrických schémach.

Názov položky	Symbol na diagrame	Obrázok
batéria / batéria
prepínač
drôt
kríženie drôtov (bez spojenia)
pripojenie vodičov (spájkovanie, krútenie)
žiarovka
chybná lampa
nefunkčná lampa
horiaca lampa

Ako už bolo spomenuté, existujú dva hlavné typy pripojenia: sériové a paralelné. Existuje aj tretí, zmiešaný: sériovo-paralelný, ktorý kombinuje oboje. Začnime sekvenčným, čo je jednoduchšie.

Sériové pripojenie

Vyzerá to takto.

Žiarovky sú usporiadané jedna po druhej, akoby sa držali za ruky v okrúhlom tanci. Podľa tohto princípu boli vyrobené staré sovietske girlandy.

Dôstojnosť- jednoduchosť pripojenia.
nevýhody- ak je vypálená aspoň jedna žiarovka, potom nebude fungovať celý okruh.

Bude potrebné triediť, kontrolovať každú žiarovku, aby sa našla chybná. To môže byť únavné, keď je veľa žiaroviek. Žiarovky musia byť tiež rovnakého typu: napätie, výkon.

Pri tomto type zapojenia sa pridávajú napätia lámp. Napätie je označené písmenom U, merané vo voltoch V... Napätie zdroja energie sa musí rovnať súčtu napätí všetkých žiaroviek v obvode.

Príklad #1: chcete prepojiť 3 1,5V žiarovky. Napájacie napätie potrebné na prevádzku takéhoto obvodu je 1,5 + 1,5 + 1,5 = 4,5 V.

Bežné AA batérie majú napätie 1,5V. Aby z nich dostali napätie 4,5V, treba ich tiež zapojiť do sériového obvodu, ich napätia sa budú sčítavať.
Prečítajte si viac o tom, ako vybrať zdroj energie v tomto článku.

Príklad č. 2: chcete pripojiť 6V žiarovky k 12V napájaciemu zdroju. 6 + 6 = 12v. Môžete pripojiť 2 tieto žiarovky.

Príklad č. 3: chcete reťaziť 2 3V žiarovky. 3 + 3 = 6V. Vyžaduje sa napájanie 6 V.

Aby sme to zhrnuli: sériové pripojenie je jednoduché na výrobu, potrebujete rovnaký typ žiaroviek. Nevýhody: ak zlyhá jedna kontrolka, nerozsvietia sa všetky. Okruh je možné zapnúť a vypnúť len ako celok.

Na základe toho je vhodné zapojiť do série nie viac ako 2-3 žiarovky na osvetlenie domčeka pre bábiky. Napríklad vo svietniku. Ak chcete pripojiť viac žiaroviek, musíte použiť iný typ pripojenia - paralelné.

Prečítajte si aj súvisiace články:

• Prehľad miniatúrnych žiaroviek
• Diódy alebo žiarovky

Paralelné zapojenie žiaroviek

Takto vyzerá paralelné zapojenie žiaroviek.

Pri tomto type zapojenia majú všetky žiarovky a napájací zdroj rovnaké napätie. To znamená, že pri 12V zdroji musí mať každá zo žiaroviek aj 12V napätie. A počet žiaroviek sa môže líšiť. A ak máte napríklad 6V žiarovky, musíte si vziať 6V zdroj.

Ak jedna žiarovka zlyhá, ostatné budú horieť ďalej.

Svetlá je možné zapínať nezávisle na sebe. Aby ste to dosiahli, musíte pre každý umiestniť svoj vlastný prepínač.

Elektrické spotrebiče v našich mestských bytoch sú zapojené podľa tohto princípu. Všetky zariadenia majú rovnaké napätie 220V, dajú sa zapínať a vypínať nezávisle na sebe, výkon elektrospotrebičov môže byť rôzny.

Výkon: Keď je v domčeku pre bábiky veľa svietidiel, optimálne je paralelné zapojenie, aj keď je o niečo komplikovanejšie ako sériové.

Zvážte iný typ pripojenia, ktorý kombinuje sériové a paralelné pripojenie.

Kombinované pripojenie

Príklad kombinovaného spojenia.

Tri sériové obvody zapojené paralelne

Tu je ďalšia možnosť:

Tri paralelné obvody zapojené do série.

Sekcie takéhoto obvodu zapojené do série sa správajú ako sériové zapojenie. A paralelné sekcie sú ako paralelné spojenie.

Príklad

Pri takejto schéme vyhorenie jednej žiarovky znefunkční celú sériovo zapojenú časť a ďalšie dva sekvenčné obvody zostanú funkčné.

V súlade s tým môžu byť sekcie zapínané a vypínané nezávisle od seba. Na tento účel musí byť každý sériový obvod vybavený vlastným spínačom.

Ale nemôžete zapnúť jednu žiarovku.

Pri paralelnom sériovom pripojení, ak jedna žiarovka zlyhá, obvod sa bude správať takto:

A v prípade porušenia na sekvenčnom webe, ako je tento:

Príklad:

Je tam 6 3V žiaroviek zapojených v 3 radových reťazcoch po 2 žiarovkách. Obvody sú zas zapojené paralelne. Rozdelíme na 3 po sebe idúce úseky a vypočítame tento úsek.

Na sekvenčnej sekcii sa napätie žiaroviek sčítava, 3V + 3V = 6V. Každý sériový obvod má napätie 6V. Keďže sú obvody zapojené paralelne, ich napätie sa nesčítava, čiže potrebujeme napájanie 6V.

Príklad

Máme 6 žiaroviek 6V. Žiarovky sú zapojené 3 kusmi do paralelného obvodu a obvody sú zapojené do série. Systém rozdeľujeme na tri paralelné okruhy.

V jednom paralelnom obvode je napätie každej žiarovky 6V, keďže napätie sa nesčítava, tak celý obvod má napätie 6V. A samotné obvody sú už zapojené do série a ich napätia sa už sčítavajú. Ukazuje sa 6V + 6V = 12V. To znamená, že potrebujete 12V napájanie.

Príklad

Pre domčeky pre bábiky je možné použiť toto zmiešané pripojenie.

Povedzme, že v každej miestnosti je jedna lampa, všetky lampy sú zapojené paralelne. Ale v samotných lampách je iný počet žiaroviek: v dvoch - po jednej žiarovke je dvojramenné svietidlo z dvoch žiaroviek a trojramenný luster. V lustri a nástennom svietidle sú žiarovky zapojené do série.

Každá lampa má svoj vypínač. Napájanie 12V. Jednotlivé paralelne zapojené žiarovky musia mať napätie 12V. A pre tie, ktoré sú zapojené do série, sa napätie pridáva na obvodovej časti
... Podľa toho pre nástennú časť dvoch 12V žiaroviek (celkové napätie) vydelíme 2 (počet žiaroviek), dostaneme 6V (napätie jednej žiarovky).
Pre miesto 12V lustra: 3 = 4V (napätie jednej žiarovky lustra).
Viac ako tri žiarovky v jednej lampe sa neoplatí zapojiť do série.

Teraz ste sa naučili všetky triky pripojenia žiaroviek rôznymi spôsobmi. A myslím si, že nebude ťažké vyrobiť osvetlenie v domčeku pre bábiky s množstvom žiaroviek akejkoľvek zložitosti. Ak je pre vás stále niečo ťažké, prečítajte si článok o najjednoduchšom spôsobe osvetlenia v domčeku pre bábiky, najzákladnejších princípoch. Veľa štastia!

Témy kodifikátora USE: paralelné a sériové zapojenie vodičov, zmiešané zapojenie vodičov.

Existujú dva hlavné spôsoby pripojenia vodičov k sebe - to sú konzistentné a paralelný spojenia. Výsledkom sú rôzne kombinácie sériových a paralelných pripojení zmiešané pripojenie vodičov.

Budeme skúmať vlastnosti týchto zlúčenín, ale najprv potrebujeme nejaké základné informácie.

Odporový vodič, ktorý nazývame odpor a znázornite takto (obr. 1):

Ryža. 1. Rezistor

Napätie odporu je potenciálny rozdiel stacionárneho elektrického poľa medzi koncami rezistora. Medzi ktorými koncami? Vo všeobecnosti to nie je dôležité, ale zvyčajne je vhodné zosúladiť potenciálny rozdiel so smerom prúdu.

Prúd v obvode tečie z "plus" zdroja do "mínusu". V tomto smere klesá potenciál stacionárneho poľa. Pripomeňme si ešte raz, prečo je to tak.

Nechajte kladný náboj prechádzať obvodom z bodu do bodu, pričom prechádza cez odpor (obr. 2):

Ryža. 2.

Stacionárne pole v tomto prípade robí pozitívnu prácu.

Keďže class = "tex" alt = "(! JAZYK: q> 0"> и class="tex" alt="A > 0"> , то и !} class = "tex" alt = "(! JAZYK: \ varphi_a - \ varphi_b> 0"> !}, t.j. class = "tex" alt = "(! JAZYK: \ varphi_a> \ varphi_b"> !}.

Preto vypočítame napätie na rezistore ako potenciálny rozdiel v smere prúdu:.

Odpor vodičov je zvyčajne zanedbateľný; na elektrických obvodoch sa považuje za rovný nule. Z Ohmovho zákona vyplýva, že potenciál sa pozdĺž drôtu nemení: koniec koncov, ak a potom. (obr. 3):

Ryža. 3.

Pri úvahách o elektrických obvodoch teda používame idealizáciu, čo značne zjednodušuje ich štúdium. Totižto veríme potenciál stacionárneho poľa sa mení iba pri prechode cez jednotlivé prvky obvodu a zostáva nezmenený pozdĺž každého spojovacieho vodiča... V reálnych obvodoch potenciál monotónne klesá, keď sa pohybuje od kladného pólu zdroja k zápornému.

Sériové pripojenie

So sériovým pripojením vodičov, je koniec každého vodiča spojený so začiatkom nasledujúceho vodiča.

Uvažujme dva odpory a, zapojené do série a pripojené na zdroj konštantného napätia (obr. 4). Pripomeňme, že kladná svorka zdroja je označená dlhšou čiarou, takže prúd v tomto obvode tečie v smere hodinových ručičiek.

Ryža. 4. Sériové pripojenie

Sformulujme hlavné vlastnosti sériového pripojenia a ilustrujme ich na tomto jednoduchom príklade.

1. Keď sú vodiče zapojené do série, prúd v nich je rovnaký.
V skutočnosti ten istý náboj prejde akýmkoľvek prierezom akéhokoľvek vodiča za jednu sekundu. Náboje sa totiž nikde nehromadia, neopúšťajú okruh vonku a nevstupujú do okruhu zvonku.

2. Napätie na úseku pozostávajúcom zo sériovo zapojených vodičov sa rovná súčtu napätí na každom vodiči.

V skutočnosti je napätie na mieste prácou poľa na prenos jednotkového náboja z bodu do bodu; napätie na mieste je prácou poľa na prenos jednotkového náboja z bodu do bodu. Keď sa tieto dve práce spočítajú, dá prácu poľa preniesť jednotkový náboj z bodu do bodu, to znamená napätie v celej sekcii:

Dá sa to urobiť aj formálnejšie, bez slovného vysvetlenia:

3. Odpor úseku pozostávajúceho zo sériovo zapojených vodičov sa rovná súčtu odporov každého vodiča.

Nech je odpor stránky. Podľa Ohmovho zákona máme:

podľa potreby.

Je možné poskytnúť intuitívne vysvetlenie pravidla pridávania odporu pomocou jedného konkrétneho príkladu. Nech sú dva vodiče tej istej látky a s rovnakým prierezom, ale s rôznymi dĺžkami a spojené do série.

Odpory vodičov sú rovnaké:

Tieto dva vodiče tvoria jeden vodič s dĺžkou a odporom.

Ale toto, opakujeme, je len konkrétny príklad. Odpory sa sčítajú v najvšeobecnejšom prípade - ak sú látky vodičov a ich prierezy tiež odlišné.
Dôkazom toho je Ohmov zákon, ako je uvedené vyššie.
Naše dôkazy vlastností sériového zapojenia, uvedené pre dva vodiče, prechádzajú bez výrazných zmien aj na prípad ľubovoľného počtu vodičov.

Paralelné pripojenie

o paralelné pripojenie vodiče ich začiatku sú pripojené k jednému bodu obvodu a konce k inému bodu.

Zvážte opäť dva odpory, tentoraz zapojené paralelne (obrázok 5).

Ryža. 5. Paralelné pripojenie

Rezistory sú pripojené k dvom bodom: a. Tieto body sa nazývajú uzly alebo odbočovacie body reťaze. Paralelné úseky sú tiež tzv pobočky; volá sa úsek od do (v smere prúdu). nerozvetvená časť reťaze.

Teraz sformulujeme vlastnosti paralelného zapojenia a dokážeme ich pre prípad dvoch rezistorov znázornených vyššie.

1. Napätie na každej vetve je rovnaké a rovná sa napätiu na nerozvetvenej časti obvodu.
Napätia aj odpory sa skutočne rovnajú potenciálnemu rozdielu medzi bodmi pripojenia:

Táto skutočnosť slúži ako najjasnejší prejav potenciálu stacionárneho elektrického poľa pohybujúcich sa nábojov.

2. Sila prúdu v nerozvetvenej časti obvodu sa rovná súčtu síl prúdov v každej vetve.
Predpokladajme napríklad, že náboj príde v určitom časovom bode z nerozvetveného úseku. Počas rovnakej doby náboj opustí bod rezistoru a náboj prejde do rezistora.

To je jasné. V opačnom prípade by sa v bode nahromadil náboj a zmenil by sa potenciál daného bodu, čo je nemožné (koniec koncov, prúd je konštantný, pole pohybujúcich sa nábojov je stacionárne a potenciál každého bodu obvodu sa nemení s časom). Potom tu máme:

podľa potreby.

3. Hodnota inverzná k odporu sekcie paralelného pripojenia sa rovná súčtu hodnôt inverzných k odporom vetiev.
Nech je odpor rozvetvenej sekcie. Napätie na mieste sa rovná; prúd pretekajúci týmto úsekom sa rovná. Preto:

Znížením o, dostaneme:

(1)

podľa potreby.

Rovnako ako v prípade sériového pripojenia je možné toto pravidlo vysvetliť na konkrétnom príklade bez odkazu na Ohmov zákon.
Nech sú vodiče tej istej látky s rovnakými dĺžkami, ale rôznymi prierezmi spojené paralelne. Potom možno toto spojenie považovať za vodič rovnakej dĺžky, ale s plochou prierezu. Máme:

Vyššie uvedené dôkazy o vlastnostiach paralelného zapojenia prechádzajú bez výrazných zmien na prípad ľubovoľného počtu vodičov.

Zo vzťahu (1) možno nájsť:

(2)

Žiaľ, vo všeobecnom prípade paralelne zapojených vodičov kompaktný analóg vzorca (2) nefunguje a treba sa uspokojiť so vzťahom

(3)

Zo vzorca (3) však možno vyvodiť jeden užitočný záver. Totiž nech sú odpory všetkých odporov rovnaké a rovnaké. potom:

Vidíme, že odpor časti paralelne zapojených rovnakých vodičov je krát menší ako odpor jedného vodiča.

Zmiešané pripojenie

Zmiešané pripojenie vodiče, ako už názov napovedá, môžu byť súborom ľubovoľných kombinácií sériových a paralelných spojení a tieto spojenia môžu zahŕňať jednotlivé odpory aj zložitejšie kompozitné časti.

Výpočet zmiešaného zapojenia je založený na už známych vlastnostiach sériového a paralelného zapojenia. Tu už nie je nič nové: stačí tento obvod starostlivo rozdeliť na jednoduchšie časti zapojené do série alebo paralelne.

Zoberme si príklad zmiešaného zapojenia vodičov (obr. 6).

Ryža. 6. Zmiešané pripojenie

Nech B, Ohm, Ohm, Ohm, Ohm, Ohm. Nájdite prúd v obvode a v každom z rezistorov.

Naša reťaz pozostáva z dvoch sekcií zapojených do série a. Odolnosť pozemku:

Ohm.

Sekcia je paralelné spojenie: dva sériovo zapojené odpory a paralelne zapojené k odporu. potom:

Ohm.

Odolnosť obvodu:

Ohm.

Teraz nájdeme prúd v obvode:

Aby sme našli prúd v každom rezistore, vypočítame napätie v oboch častiach:

(Všimnite si, že súčet týchto napätí sa rovná V, t.j. napätiu v obvode, ako by to malo byť pri sériovom zapojení.)

Oba odpory a sú pod napätím, preto:

(Celkovo máme A, ako by to malo byť pri paralelnom zapojení.)

Prúdová sila v rezistoroch a je rovnaká, pretože sú zapojené do série:

Preto prúd A preteká cez odpor.