Последовательное соединение элементов электрической цепи

Последовательным называется соединение, когда конец одного элемента соединяется с условным началом второго, конец второго – с началом третьего и т.д.

Рис. 1.1. Схема последовательного соединения элементов

Свойства последовательного соединения элементов.

1. Последовательное соединение характеризуется общим для всех элементов током:

2. Эквивалентное сопротивление последовательного участка схемы:

3. Падения напряжения на отдельных элементах распределяются пропорционально величинам их сопротивлений и в совокупности равны напряжению, подаваемому на схему (следует из второго закона Кирхгофа):

4. Суммарная мощность приёмников, равная мощности источника (следует из уравнения баланса мощности):

Мощность, потребляемая отдельным элементом:

Параллельное соединение элементов электрической цепи

Параллельным называется соединение, при котором объединяются в узел начала приёмников и соответственно их концы. Напряжение подаётся на узлы.

Рис. 1.2. Схема параллельного соединения элементов

Свойства параллельного соединения элементов.

1. Параллельное соединение характеризуется общим для всех элементов напряжением, равным напряжению питающей сети:

2. Эквивалентное сопротивление параллельного участка схемы:

Эквивалентная проводимость параллельного участка схемы:

Проводимость отдельного элемента:

3. Токи в ветвях схемы распределяются обратно пропорционально сопротивлениям элементов и в совокупности равны току в неразветвленной части схемы (следует из первого закона Кирхгофа):

4. Суммарная мощность приёмников, равная мощности источника (следует из уравнения баланса мощности):

Мощность, потребляемая отдельным элементом:

Смешанное соединение элементов электрической цепи

Смешанным называется соединение, при котором имеют место и последовательное, и параллельное соединения элементов.

Рис. 1.3. Схема смешанного соединения элементов

Один из способов расчёта цепей смешанного соединения элементов – метод эквивалентных преобразований, основанный на последовательном преобразовании участков цепи, имеющих параллельное или последовательное соединение элементов

На рис. 1.3 резисторы R₂иR₃соединены параллельно, следовательно, их эквивалентное сопротивлениеR₂₃равно:

Полученный элемент R₂₃последовательно соединён с сопротивлениемR₁, следовательно, эквивалентное сопротивление всей цепи равно:

Остальные параметры схемы на рис. 1.3 определяются исходя из аналогичных рассуждений.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ №1

Перед началом работы со стендом проверьте, что автомат под столешницей отключён (находится в нижнем положении).

Опыт №1. Последовательное соединение элементов электрической цепи

Соберите цепь по схеме на рис. 1.4 (рекомендации по сборке даны во введении).

Рис.1.4. Схема проведения опыта №1

Убедитесь, что рукоятка ЛАТРа вывернута против часовой стрелки до упора. Подайте питание на стенд, включив автомат под столешницей. Нажмите кнопку включения сети «ВКЛ». Включите источник питания «ПОСТОЯННОЕ». ЛАТРом плавно увеличивайте напряжение, подаваемое на собранную цепь, до значения, указанное преподавателем. Проведите на стенде необходимые измерения, результаты занесите в табл. 1.1. По окончании опыта выверните рукоятку ЛАТРа против часовой стрелки до упора и отключите источник питания.