Grundlagen\u003e Aufgaben und Antworten\u003e Konstanter Strom
Serielle und parallele Verbindung von Stromquellen
Kirchhoffs Regel
1
Finde den möglichen Unterschied zwischen den Punkten a undb in dem in Abb. 118. Ed. Mit. aktuelle Quellene 1 = 1 B und e 2 = 1,3 V, WiderstandswiderstandR 1 = 10 Ω und R 2 = 5 Ω.
Lösung:
Da e 2\u003e e 1 dann werde ich den Strom in die in Abb. 118, mit der potenziellen Differenz zwischen den Punkten a und b
2
Zwei Elemente mit e. usw. mit.e 1 = 1, 5 B und e 2 r 1 = 0,6 Ohm und r 2 = 0,4 Ohm sind gemäß dem Schema in Abb. 119. Welche Art von Potentialunterschied zwischen den Punkten a und b zeigt das Voltmeter, wenn der Widerstand des Voltmeters im Vergleich zu den Innenwiderständen der Elemente groß ist?
Lösung:
Da e 2\u003e e 1 , dann gehe ich in die Richtung, die in Abb. 119. Wir vernachlässigen den Strom durch das Voltmeter im Hinblick auf
die Tatsache, dass sein Widerstand im Vergleich zu den Innenwiderständen der Elemente groß ist. Der Spannungsabfall an den Innenwiderständen der Elemente sollte gleich der Differenz in e sein. usw. mit. Elemente, da sie zueinander gehören:
von hier
Die Potentialdifferenz zwischen den Punkten a und b (Voltmetermessung)
3
Zwei Elemente mit e. usw. mit.e 1 = 1,4 B und e 2 = 1,1 V und interne Widerständer = 0,3 Ohm und r 2 = 0,2 Ohm sind durch entgegengesetzte Pole geschlossen (Abbildung 120). Finde die Spannung an den Klemmen der Elemente. Unter welchen Bedingungen ist der Potentialunterschied zwischen den Punkten a undb ist gleich Null? 
Lösung:
4
Zwei Stromquellen mit demselben e. usw. mit.e = 2 V und Innenwiderstandr1 = 0,4 Ohm und r 2 = 0,2 Ohm sind in Reihe geschaltet. Bei welchem externen Widerstand der Schaltung R wird die Spannung an den Anschlüssen einer der Quellen Null sein?
Lösung: 
Strom in der Schaltung 
(Abb.361). Spannungen an Anschlüssen von Stromquellen
Lösen wir die ersten beiden Gleichungen unter der Bedingung V1 = 0, erhalten wir
Die Bedingung V2 = 0 ist nicht durchführbar, da die gemeinsame Lösung der ersten und dritten Gleichung zu dem Wert R führt<0.
5
Finde den inneren Widerstandr1 Das erste Element in dem in Abb. 121, wenn die Spannung an seinen Klemmen Null ist. Widerstand WiderstandR 1 = О м м, R 2 = 6 0m, der Innenwiderstand des zweiten Elementsr 2 = 0,4 Ohm, e. usw. mit. Elemente sind gleich.
Lösung:
Strom im gemeinsamen Stromkreis
Durch die Bedingung des Problems, die Spannung an den Anschlüssen des ersten Elements
von hier
6
In welchem Verhältnis zwischen den Widerständen R1
R2, R3 und die inneren Widerstände der Elementer1, r2 (Abbildung 122) die Belastungan den Klemmen eines der Elemente wird Null sein? Ed. Mit. Elemente sind gleich.
Lösung:
7
Zwei Generatoren mit dem gleichen e. usw. mit.e = 6 V und interne Widerständer1 = 0,5 Ohm und r2 = 0,38 Ohm sind gemäß dem in Fig. 123. Widerstand Widerstand R1 = 2 Ω, R2 = 4 Ω, R3 = 7 Ohm. Finde die Spannungen V1
und V2 an den Generatoranschlüssen.
Lösung:
Strom im gemeinsamen Stromkreis
wo der externe Widerstand der Schaltung
Spannungen an den Anschlüssen des ersten und zweiten Generators
spannung an den Klemmen des zweiten Generators
8
Drei Elemente mit e. usw. mit.e 1 = 2,2 V, e 2 = 1, 1 B und e 3 = 0,9 V und Innenwiderstand r1 = 0,2 & OHgr ;, r 2 = 0,4 & OHgr; und r s = 0,5 Ohm sind in Reihe in Reihe geschaltet. Externer Widerstand der Schaltung R =1
Oh. Finde die Spannung an den Anschlüssen jedes Elements.
Lösung:
Nach dem Ohmschen Gesetz für die gesamte Schaltung, der Strom
Die Spannung an den Anschlüssen jedes Elements ist gleich der Differenz in e. usw. mit. und die Spannung sinkt auf den Innenwiderstand des Elements: 
Die Spannung an den Anschlüssen der Batteriezellen ist gleich den Spannungsabfall über den externen Schaltungswiderstand:
Die Spannung an den Anschlüssen des dritten Elements war negativ, da der Strom, der durch alle der Widerstand der Schaltung und der gesamten emf, und der Spannungsabfall über dem Innenwiderstand r3 größer als die EMK bestimmt wird,e 3.
9 Eine Batterie von vier Zellen in Reihe mit der Schaltung verbunden. usw. mit.e = 1,25 V und Innenwiderstandr = 0,1 Ohm speist zwei parallel geschaltete Leiter mit WiderständenR1 = 50 Ω und R 2 = 200 Ohm. Finde die Spannung an den Batterieklemmen.
Lösung:
10
Wie viele identische Batterien mit e. usw. mit.e = 1 , 25B und Innenwiderstandr = 0,004 Ohm Sie ergreifen müssen, um die Batterie zu bilden, die an den Klemmen der Spannung V geben würde =11 5 V bei Strom I = 25 A?
Lösung:
Spannung an den Batterieklemmen
Daher
11 Batterie von n = 40 in Reihe geschaltete Batterien mit e. usw. mit.e = 2,5 V und Innenwiderstandr = 0,2 Ohm wird von der Netzspannung V = 121 V geladen Finden des Ladestrom, wenn in Serie mit dem Widerstandsleiter eingeführtR = 2 Ohm.
Lösung:
12
Zwei Elemente mit e. usw. mit.e 1 = 1,25 V und e 2 = 1,5 V und der gleiche Innenwiderstandr = 0,4 Ohm sind parallel geschaltet (Bild 124). Widerstand WiderstandR = 10 Ohm. Finde die Ströme, die durch den Widerstand und jedes Element fließen.
Lösung:
Der Spannungsabfall am Widerstand, wenn die Ströme in den in Abb. 124,
Unter Berücksichtigung, dass I = I1 + I2, finden wir
Wir stellen fest, dass I1<0. Это значит, что направление тока противоположно указанному на рис. 124.
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Zwei Elemente mit e. usw. mit.e 1 = 6 V und e 2 = 5 V und Innenwiderstandr1 = 1 Ohm und r2 = 20m sind nach dem in Abb. 125. Finde den Strom, der durch einen Widerstand mit Widerstand fließtR = 10 Ohm. 
Lösung: 
Nachdem die Richtungen der in Abb. 362 werden wir die Kirchhoff-Gleichungen zusammenstellen. Für Knoten b haben wir I1 + I2-I = 0; für Kontur abef (Bypass im Uhrzeigersinn)
und für die Kontur bcde (gegen den Uhrzeigersinn) 
Aus diesen Gleichungen finden wir
14
Drei identische Elemente mit e. usw. mit.e = 1,6 V und Innenwiderstandr = 0,8 Ohm sind in der Schaltung gemäß dem in Fig. 3 gezeigten Schema enthalten. 126. Ein Milliamperemeter zeigt den Strom anIch = 100 mA. Widerstand WiderstandR 1 = 10 O und R2 = 15 0m, Widerstand des WiderstandsR ist unbekannt. Welche Spannung V zeigt ein Voltmeter? Der Widerstand des Voltmeters ist sehr hoch, der Widerstand des Milliamperemeters ist vernachlässigbar.
Lösung:
Innenwiderstand von Elementen
Widerstand von parallel geschalteten Widerständen
Allgemeines e. usw. mit. Elementee 0 = 2 e Nach dem Ohmschen Gesetz für die komplette Kette
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Widerstand Widerstand R1 und R 2 und e. usw. mit. e 1 und e 2 Stromquellen in der in Abb. 127 sind bekannt. Bei welcher EMFe 3 Dritter Quellstrom durch den Widerstand R3 fließt nicht?
Lösung: 
Wir wählen die Richtungen der Ströme I1, I2 und I3 durch die Widerstände R1, R2 und R3, die in Fig. 3 gezeigt sind. 363. Dann I3 = I1 + I2. Der Potentialunterschied zwischen den Punkten a und b wird sein
Wenn die
Eliminierung von I1 finden wir
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Eine Kette von drei identischen in Reihe geschalteten Elementen mit einer EMK.e und innerer Widerstandr ist kurzgeschlossen (Abbildung 128). Welche Art vonwird die Spannung ein Voltmeter anzeigen, das an die Klemmen eines der Elemente angeschlossen ist?
Lösung: 
Betrachten Sie dasselbe Schema ohne Voltmeter (Abbildung 364). Von Ohms Gesetz für die komplette Kette finden wir 
Aus dem Ohmschen Gesetz für den Teil der Kette zwischen den Punkten a und b erhalten wir 
Verbinden Sie das Voltmeter mit den Punkten, deren Potentialdifferenz Null ist, kann sich nichts im Stromkreis ändern. Daher zeigt das Voltmeter eine Spannung gleich Null an.
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Aktuelle Quelle mit EMFe 0 ist in der Schaltung enthalten, deren Parameter in Abb. 129. Finde die EMF.e Quelle des Stroms und Richtung seiner Verbindungzu den Schlussfolgerungen a und b , bei dem der Strom durch einen Widerstand mit Widerstand R2 nicht geht.
Lösung: 
Verbinden Sie die Stromquelle mit den Klemmen a und b und wählen Sie die in Abb. 365. Für den Knoten e haben wir I = I0 + I2. Indem wir die Konturen aefb und ecdf im Uhrzeigersinn durchlaufen, bekommen wir
Mit der Bedingung I2 = 0 finden wir
Das Minuszeichen zeigt an, dass die Pole der Stromquelle in Abb. 365 müssen Sie tauschen.
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Zwei Elemente mit der gleichen EMK.e sind in der Schaltung in Serie enthalten. Der externe Widerstand der Schaltung beträgt R = 5 Ohm. Das Verhältnis der Spannung an den Anschlüssen des ersten Elements zu der Spannung an den Anschlüssen des zweiten Elementsist gleich 2/3. Finde den inneren Widerstand von Elementen r1 und r2 wenn r1 = 2 r2.
Lösung:
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Zwei identische Elemente mit EMF.e = 1,5 V und innerer Widerstandr = 0,2 Ohm geschlossen beiwiderstand, dessen Widerstand in Eins istim Fall von R1 = 0,2 Ohm, im anderen Fall ist R2 = 20 Ohm. Wie zu die Elemente (in Reihe oder parallel) im ersten und zweiten Fall zu verbinden, um den größten Strom in der Schaltung zu erhalten?
Lösung:
Wenn die zwei Elemente parallel verbunden sind, sind der Innenwiderstand und die EMK. sind gleich r / 2 unde Wenn sie in Reihe geschaltet sind, sind sie 2r und 2e . Durch den Widerstand R fließen die Ströme
Daher ist klar, dass I2\u003e I1, wenn R / 2 + r
20
Zwei Elemente mit EMF.e 1 = 4B und e 2 = 2B und innerer Widerstandr1 = 0,25 Ω und r 2 = 0,75 Ohm sind in dem in gezeigten Schema enthaltenabb. 130. Widerstand von WiderständenR1 = 1 Ω und R2 = 3 Ω, Kapazität des Kondensators C = 2 μF.Finde die Ladung auf dem Kondensator. 
Lösung: 
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Zu einer Batterie von zwei parallelen Elementenmit EMF e 1 und e 2 und intern widerständer1 und r 2 ist ein Widerstand mit dem Widerstand R verbunden .. Finde den StromIch durch den Widerstand R und Ströme fließen I1 und ich 2 in den ersten und zweiten Elementen. Bei wasdie Ströme in den einzelnen Kreisen können gleich seinnull oder ändere seine Richtung zum Gegenteil?
Lösung: 
Wir wählen die Richtungen der in Abb. 366. Für Knoten b haben wir I-I1-I2 = 0. Indem wir die Konturen abef und bcde im Uhrzeigersinn überqueren, bekommen wir
Aus diesen Gleichungen finden wir
Der Strom I = 0, wenn die Polarität des Einschlusses eines der Elemente geändert wird und zusätzlich die Bedingung
Der Strom I1 = 0 für
und der Strom I2 = 0 für
Die Ströme I1 und I2 haben die in Fig. 366 angegebenen Richtungen
Sie ändern ihre Richtung wann
22 Batterie von n identische Batterien,in einem Fall in Reihe geschaltet, in der anderen, parallel, schließt sich an einen Widerstand mit dem Widerstand R. Unter welchen Bedingungen der Strom durchfließtwiderstand, in beiden Fällen wird das gleiche sein?
Lösung:
Für n (R-r) = R-r. Wenn R = r, dann ist die Anzahl der Elemente beliebig; wenn R№
r, das Problem hat keine Lösung (n = 1).
23 Batterie von n = 4 identische Elemente mit Innenwiderstandr = 2 Ohm, in einem Fall verbundenin Reihe, in der anderen - parallel, schließt sich an einen Widerstand mit WiderstandR = 10 Ohm. Wie oft ist das Voltmeter in einem Fall anders als das Voltmeter in dem anderen Fall? Der Widerstand des Voltmeters ist im Vergleich groß R und r.
Lösung:
wobei V1 der Voltmeterwert für die Reihenschaltung der Elemente ist, V2 für parallel.
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Wie ändert sich der Strom, der durch den Widerstand mit einem Widerstand R = 2 Ω fließt, wennn = 10 identische Elemente, die mit diesem Widerstand in Reihe geschaltet sind, schalten Sie parallel dazu ein? Ed. Elemente = 2 V, sein Innenwiderstandr = 0,2 Ohm.
Lösung:
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Die Batterie besteht aus N = 600 identischelemente, so dass n Gruppen in Reihe verbunden sindund in jedem von ihnen sind m Elemente parallel geschaltet. Ed. von jedem Elemente = 2V, sein innenwiderstandr = 0,4 Ohm. Bei welchen Wertenn und m Batterie, nach außen geschlossenwiderstand R = 0,6 Ohm, geben Sie dem externen Stromkreismaximale Leistung? Finde die aktuelle, aktuelledurch den Widerstand R.
Lösung: 
Die Gesamtzahl der Elemente ist N = nm (Abbildung 367). Strom im externen Stromkreis 
wo r / m - der innere Widerstand einer Gruppe von m parallel verbundenen Elementen, undnr / m - Innenwiderstandn Gruppen in Serie verbunden. Die maximale Leistung (siehe Aufgabe 848) wird der externen Schaltung gegeben, wenn der Widerstand R gleich dem Innenwiderstand der Batterie der Elemente istn r / m, das heißt,
In diesem Fall fließt durch den Widerstand R Punkte I = 46 A.
26 Batteriekapazität = 80 A h h) Finden Sie die Batteriekapazität vonn = 3 solche Batterien, in Reihe und parallel geschaltet.
Lösung:
Wenn alle Batterien in Reihe geschaltet sind, fließt der gleiche Strom, so dass sie alle gleichzeitig entladen werden. Folglich entspricht die Batteriekapazität der Kapazität jeder Batterie:
Mit Parallelschaltungn Akkumulatoren durch jeden von ihnen fließt 1 / n Teil des Gesamtstroms; daher wird gleichzeitig der Entladestrom im gemeinsamen Stromkreis der Batterie entladenn länger als eine Batterie, d. h. die Batteriekapazität ist das n-fache der Kapazität einer einzelnen Batterie:
Wir bemerken jedoch, dass die Energie
gegeben durch die Batterie in der Schaltung und mit serieller und paralleler Verbindungn Akkumulatoren inn mal mehr Energie von einer Batterie. Dies liegt daran, dass mit der seriellen Verbindung von e. usw. mit. Batterien inn mal mehr als. usw. mit. eine Batterie und mit einer parallelen Verbindung der EMF. Batterie bleibt die gleiche wie für jede Batterie, aber Q erhöht sichn mal.
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Finden Sie die Batteriekapazität der Batterien, die in dem in Abb. Kapazität jeder BatterieQo = 64 A h h. 
Lösung:
Jede Gruppe von fünf Batterien, die in Reihe geschaltet sind, hat eine Kapazität
Drei parallele Gruppen bieten eine Gesamtbatteriekapazität
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Die Brücke zur Widerstandsmessung ist so abgeglichen, dass der Strom durch das Galvanometer nicht fließt (Abbildung 132). Aktuell im rechten ZweigIch = 0,2 A. Finde die Spannung V an den Anschlüssen der Stromquelle. Widerstand der Widerstände R1 = 2 Ohm, R2 = 4 Ohm, R3 = 1 Ohm. 
Lösung:
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Finde die Ströme, die in jedem Zweig der Kette fließen, wie in Abb. 133. Emf. aktuelle Quellene 1 = 6,5 V und e 2 = 3,9 V. Widerstand der Widerstände R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = R = 10 Ohm. 
Lösung:
Wir stellen die Kirchhoff - Gleichungen gemäß den in Abb. 133: I1 + I2 - I3 = 0 für Knoten b;
I3 - I4 - I5 = 0 für Knoten h; I5 - I1 - I6 = 0 für Knoten f: hier | Elektromaschinen | Ausrüstung | Normen |
3.5. Äquivalente Transformationsschemata
Gleichwertig Dies sind Transformationen von Schaltungen, bei denen die Ströme und Spannungen in dem von der Transformation nicht betroffenen Teil der Schaltung unverändert bleiben.
3.5.1. Sequenzielle Verbindung von Zwei-Terminal-Netzwerk
Konsequent eine Verbindung von Zwei-Ports genannt, in der der gleiche Strom durch alle zwei Pole fließt (Abbildung 3.13).
Nach dem zweiten Gesetz von Kirchhoff .
Hier , also der äquivalente Widerstand der Verzweigung ist gleich der Summe der in Serie enthaltenen Widerstände.
Sonderfall: wann wird sein .
Für die Schaltung in Abb. 3.14 Nach Kirchhoffs zweitem Gesetz haben wir: . Daher die äquivalente EMK ist gleich der algebraischen Summe der EMK der Quellen, die in Reihen enthalten sind. C das Pluszeichen in dieser Summe berücksichtigt diejenigen von ihnen, deren Pfeile in gleicher Weise wie der Pfeil auf die Knoten gerichtet sind
Die aufeinanderfolgende Verbindung idealer Stromquellen mit unterschiedlichen Ansteuerströmen hat keine physikalische Bedeutung.
3.5.2. Parallele Verbindung von zwei-Terminal-Netzwerk
Paralleleine Verbindung von Zwei-Ports genannt, in der sie alle unter der gleichen Spannung sind (mit anderen Worten, jeder von ihnen ist mit dem gleichen Knotenpaar verbunden, wie in Abbildung 3.15).
Nach dem ersten Gesetz von Kirchhoff
Von hier aus . Daher die äquivalente Leitfähigkeit ist gleich der Summe der Leitwerte der parallelen Zweige.
Sonderfall: wenn es sich herausstellt
Noch eins bestimmten Fall(Abbildung 3.16):
Hier
In Analogie.
Der Strom in einem der beiden parallelen passiven Zweige ist gleich dem Produkt des Stroms im unverzweigten Teil durch den Widerstand des anderen Zweiges, bezogen auf die Summe der Widerstände beider Zweige (« regel der parallelen Zweige »).
Für die Schaltung in Abb. 3.17 haben wir aber deshalb.
Der Referenzstrom einer äquivalenten Quelle ist gleich der algebraischen Summe der Referenzströme der parallel liegenden Quellen . Mit einem Pluszeichen werden diejenigen betrachtet, deren Pfeile genau wie der Pfeil einer äquivalenten Quelle auf die Knoten gerichtet sind.
Die Parallelschaltung von Spannungsquellen mit unterschiedlichen EMF hat keine physikalische Bedeutung.
3.5.3. Äquivalente Transformation eines sequentiellen
verbindungen EuRB ParallelverbindungJ & G
Nach Kirchhoffs zweitem Gesetz für eine Schaltung mit einer seriellen Verbindung und nach dem ersten Gesetz für eine Schaltung mit einer parallelen Verbindung (Abbildung 3.18) können wir schreiben:
Diese Ausdrücke sind nur dann identisch, wenn die Ausdrücke gleich sind, unabhängig vom StromIchund proportional dazu. Daher
In beiden Schemata ist der Widerstand der gleiche, und die EMK und die Stromquelle sind durch das Ohmsche Gesetz verbunden.
3.5.4. Parallelschaltung von aktiven Zweigen
Mit den bereits bekannten Transformationen (Übergang von einem Kreis zum anderen in Abbildung 3.19 entlang der Pfeile) finden wir:
dann
Im allgemeinen Fall nparallele Zweige
Im Zähler der vorletzten Formel ist die Summe algebraisch: Mit dem Pluszeichen werden die EMK derjenigen Quellen, deren Pfeile auf die Knoten gerichtet sind, sowie mit einem Minuszeichen, das in die entgegengesetzte Richtung gerichtet ist, aufgezeichnet.
3.5.5. Übertragung der EMF-Quelle durch den Knoten (Abbildung 3.20)
Lass es dann im ursprünglichen Schema Wir enthalten in jedem der Zweige die gleiche Betrags-EMK E, von Knoten 4 gerichtet. In diesem Fall ändern sich die Potentiale der Knoten 2 und 3 nicht. Im ersten Zweig kompensieren sich zwei EMFs gegenseitig und können entfernt werden. Im äquivalenten Schema und dh. nur das Potential von Knoten 4 hat sich geändert, und der EMF wurde von einem Zweig zu allen anderen "verschoben". Diese Transformation ist praktisch, wenn eine aktive Verzweigung in der Schaltung ohne Widerstand vorhanden ist. Danach kann dieser ("spezielle") Zweig zusammen mit einem der Knoten eliminiert werden.
3.5.6. Übertragung der Stromquelle in der Schaltung
In der Schaltung von Fig. 3.21, und zwei Zweige mit Widerständen u werden gebildet, die eine geschlossene Kontur mit der Stromquelle bilden. Wir verbinden ein weiteres in Reihe mit einer Stromquelle und verbinden den Punkt ihrer Verbindung mit Knoten 3 (Abbildung 3.21, b). Gleichzeitig haben wir das erste Kirchhoffsche Gesetz nicht verletzt und die Funktionsweise des Restes der Kette nicht geändert (Ich= 0).
Ersetzen Sie die Parallelschaltung von Stromquellen Jmit einem passiven und aktiven Zweige durch eine serielle Verbindung von Quellen einer elektromotorischen Kraft mit dem gleichen Widerstand. Wir erhalten die Schaltung von Abb. 3.21, in dem neue emfs arbeiten und . Im Vergleich zu dem ursprünglichen Schema war es möglich, eine ("spezielle") Schaltung zu entfernen. Die Ströme in den Widerständen dieser Schaltung nach der Umwandlung ändern sich, und im Rest der Schaltung behalten sie die vorherigen Werte bei.
Diese Transformation kann leicht auf irgendeine Anzahl von Verzweigungen erweitert werden, die eine Schaltung mit einer Stromquelle bilden.
3.5.7. Konvertiere ein Dreieck in einen Stern und zurück
Befindet sich eine EMF-Quelle in einem der Dreieckszweige (Abbildung 3.23), so erscheinen in den Strahlen eines äquivalenten Sterns, der mit denselben Knoten wie der aktive Zweig des Dreiecks verbunden ist, zwei EMF proportional zu ihren Widerständen:
wo
was sich anhand der bereits bekannten Transformationen leicht nachweisen lässt. Der Widerstand eines Sterns eines äquivalenten Sterns wird auf die gleiche Weise wie bei einem passiven Stern und einem Dreieck berechnet.
Die Richtung der Pfeile von äquivalenten EMFs relativ zu den Knoten ist dieselbe wie diejenige der EMF in den Zweigen des Dreiecks.
Varianten mit mehreren EMFs werden auf den betrachteten Wert reduziert, indem der EMF über den Knoten übertragen wird. Die Umwandlung des aktiven Sterns in ein Dreieck der Schwierigkeiten stellt nicht dar.
In der Praxis werden mehrere elektrische Energiequellen zu einer Gruppe zusammengefasst - eine Batterie von elektrischen Energiequellen. Die Verbindung zur Batterie kann seriell, parallel und gemischt erfolgen.
Bei einer Reihenschaltung ist der positive Pol der vorherigen Quelle mit dem negativen Pol der nächsten verbunden. Tagebücher bescheidene Anwendungen mrloft.ru/apartamenty.
Die Gesamt-EMK der Schaltung ist gleich der algebraischen Summe der EMK der einzelnen Elemente, und der Innenwiderstand der Batterie ist gleich der Summe der Quellenwiderstände:
Dies kann dadurch erklärt werden, dass in einer Reihenschaltung die elektrische Ladung abwechselnd eine elektrische Energiequelle durchläuft und in jedem von ihnen Energie aufnimmt. Der Innenwiderstand der Batterie ist ebenfalls erhöht.
Wenn dieselben Quellen in Reihe mit dem EMF e und dem Innenwiderstand verbunden sind, sind die EMK der Batterie und ihr Innenwiderstand gleich.
wo ist n die Anzahl der Quellen.
Ohmsche Gesetz für die Gesamtschaltung in Reihenschaltung von identischen Stromquellen kann geschrieben werden;
wobei e und r - EMF und Innenwiderstand der Quelle, R - Widerstand des Teils der externen Schaltung, I - Stromstärke in der Schaltung.
Beispielsweise umfasst die Gesamtkette mehrere Stromquellen, die auf die emf gleich sind E1, E2, E3 und dem Innenwiderstand-r1, r2, r3, respectively. Die in der Schaltung wirkende EMK ist:
eb = e1-e2 + e3-e4
Der Batteriewiderstand ist:
r, = r, + r, + r, + r.
Dies berücksichtigt, dass die positiven emf sind diejenigen, die das Potential des Verbindungsdurchlaufrichtung zu erhöhen, d.h. Kettendurchlaufrichtung zusammenfällt mit dem Übergang in Strom aus dem negativen Pol an die positiven Quelle.
Die Reihenschaltung von Stromquellen in den Fällen verwendet, wenn es notwendig ist, die Spannung an der externen Schaltung zu erhöhen, wobei der Widerstand des externen Schaltung groß wird mit dem Innenwiderstand der Quelle verglichen.
Abb. 
9
Mit paralleler Verbindung von Quellen, alle ihre positiven
die Pole sind mit einem Leiter und die negativen mit dem anderen verbunden.
Komplette Schaltung EMF (elektromotorische Kraft über die Batterie gleich eine Quelle: eb = e, und den Innenwiderstand der Batterie ist gleich:
wobei n die Anzahl der parallel verbundenen Quellen ist.
In Parallelschaltung der Stromquelle der elektrischen Energie nicht mehr besteht, durch die anderen, und daher jeder Stapel empfängt Energie nur in einer Hand. Batteriewiderstand geringer als der Widerstand der Quelle, wie durch eine Quelle elektrischer Energie leitet nur einen Teil der Ladungen in der externen Schaltung bewegen.
Das Ohmsche Gesetz für die vollständige Schaltung mit Parallelschaltung der gleichen Stromquellen wird geschrieben als:
Wenn Sie eine Stromquelle durch eine Batterie von parallel geschalteten Quellen ersetzen, erhöht sich der Strom im Stromkreis.
Parallelschaltung von Stromquellen in den Fällen verwendet, wenn es notwendig ist, um den Strom in der externen Schaltung zu verbessern, ohne die Spannung zu ändern, wird der Widerstand der externen Schaltung klein ist, mit dem Widerstand der Quelle verglichen.
Wenn EMF Quellen unterschiedlich sind, dann ist die Stromquellen und EMF-Spannungen in den verschiedenen Teilen der Schaltung praktisch Regeln verwenden Kirchhoff 1847 formuliert, der deutsche Physiker Kirchhoff Gustav Robert (1824-1887).
1. Die erste Regel (Regel der Knoten).
Die algebraische Summe der Ströme von Strömen, die an irgendeiner Stelle zusammenlaufen, ist gleich Null:
wobei n die Anzahl der Leiter ist, die am Knoten konvergieren. Ein Knoten in einer verzweigten Kette ist ein Punkt, an dem mindestens drei Leiter zusammenlaufen. Die Ströme, die zu dem Knoten fließen, werden als positiv betrachtet, und die Ströme, die von dem Knoten fließen, sind negativ.
Abb. 
10
Knoten der Ströme. I1 + I2 + I4 = I3 + I5 oder I1 + I2-I3 + I4-I5 = 0.
2 Die zweite Regel (Regelkonturen).
Chemische Quellen. usw. mit. (Batterien, Elemente) werden in Reihe, parallel und gemischt eingeschaltet.
1, Sequentielle Verbindung von Quellen von e. usw. mit. In Abb. 56 und drei miteinander verbundene Akkumulatoren werden vorgestellt. Dies
die Verbindung von Akkumulatoren, wenn das Minus einer jeden vorhergehenden Quelle mit dem Plus einer nachfolgenden Quelle verbunden ist, wird als serielle Verbindung bezeichnet. Eine Gruppe von verbundenen Batterien oder Zellen wird als Batterie bezeichnet.
Der Innenwiderstand der Batterie ist gleich der Summe der Innenwiderstände der einzelnen Batterien:
Schematisch ist eine Reihenschaltung von drei Batterien mit der Batterie in Fig. 3 dargestellt. 56, b. Seit e. usw. mit. Die Akkumulatoren fallen in diesem Fall in Richtung zusammen, z.B. usw. mit. die Gesamtbatterie ist gleich ihrer Summe
Wenn sich herausstellt, dass die Batterie gegen den externen Widerstand r geschlossen ist, wird der Strom in der Schaltung durch die Formel gefunden
Schließen Sie die Batterien nacheinander an, wenn die Spannung des Verbrauchers über e liegt. usw. mit. eine Batterie.
In der Praxis ist es notwendig, Batterien des gleichen Typs miteinander zu verbinden, dh sie haben die gleiche e. usw., Innenwiderstand und Kapazität.
Interner Batteriewiderstand
Der Batteriestrom wird auf externen Widerstand geschlossen
In diesem Fall e. usw. mit. Eine Batterie bestehend aus n Batterien ist:
Beispiel 1. Eine Batterie von fünf Batterien mit einem e. usw. mit. 1,2 V und ein Innenwiderstand von 0,2 Ohm, ist auf einen externen Widerstand von 11 Ohm geschlossen. Bestimmen Sie den von der Batterie an das Netzwerk gelieferten Strom:
2. Parallele Verbindung von Quellen. usw. mit. Wenn positive Klemmen (Plus) mehrerer Batterien angeschlossen sind
zwischen ihnen selbst und bringen das totale Plus, und die negativen Anschlüsse (Nachteile) der gleichen Batterien auch miteinander verbinden und leiten ein gemeinsames Minus, dann wird eine solche Verbindung parallel genannt werden. In Abb. 57 ist eine Parallelschaltung der drei Akkumulatoren gezeigt, und in Fig. 57, b zeigt das Schema der gleichen Verbindung.
Voraussetzung für die Parallelschaltung von Batterien ist die Gleichheit ihrer EMK. innere Widerstände und Kapazitäten, da sonst für die Batterie schädliche Ausgleichsströme zwischen den Batterien fließen.
Ed. Mit. Batterie mit Parallelschaltung ist e. usw. mit. eine Batterie:
Wenn die Batterien parallel geschaltet sind, kann die Batterie als Ganzes dem Strom einen Strom zuführen, der größer ist als jeder einzelne Akku.
Der Innenwiderstand der Batterie aus n parallel geschalteten Batterien ist n-mal kleiner als der Widerstand jeder Batterie:
Der von der Batterie an das Netzwerk abgegebene Strom wird sein
Parallelschaltung von Batterien wird verwendet, wenn die Verbraucherspannung gleich der EMK ist. Batterie, und der vom Verbraucher benötigte Strom ist größer als der Entladestrom einer Batterie.
Beispiel 2. Ermitteln Sie den Strom, der von einer Batterie, die aus zwei parallel geschalteten Batterien besteht, an das Netz abgegeben wird, wenn e. usw. mit. Jede Batterie hat 2 V und der Innenwiderstand beträgt 0,02 Ohm. Der äußere Widerstand beträgt 1,99 Ohm:
3. Gemischte Verbindung von Quellen. usw. mit. Durch die Kombination der seriellen und parallelen Verbindungen erhalten wir eine gemischte Verbindung von Batterien. In Abb. 58, aeine gemischte Verbindung von vier Batterien von zwei parallelen Gruppen von zwei Elementen in jeder Gruppe ist gezeigt, und in Abb. 58, bdas Schema dieser Verbindung ist gegeben. Ed. Mit. Batterie mit einem gemischten Batterieanschluss ist gleich der Summe von e. usw. mit. Elemente, die nacheinander in jeder Gruppe enthalten sind (n):
Innenwiderstand von Batterien in der Gruppe
Der Innenwiderstand einer Batterie bestehend aus m Gruppen,
Der Strom, den die Batterie dem Netz durch Widerstand r ohm gibt,
Eine gemischte Verbindung von Batterien wird verwendet, wenn die Spannung und der Strom des Verbrauchers entsprechend höher sind als der Wert von d. und der Entladestrom einer Batterie.
Beispiel 3. Es gibt eine Batterie, die aus zwei parallelen Gruppen von Batterien mit drei Batterien in der Gruppe besteht. Die Batterie ist bei einem Widerstand von 1,65 Ohm geschlossen, e. usw. mit. Batterie 1,2 in, Innenwiderstand 0,1 Ohm. Ermitteln Sie den Strom im externen Stromkreis:
Wir ozoboali eine Reihe von Fällen von Verbindungsquellen von e. usw. mit. Welches Verfahren ist hinsichtlich der maximalen Ausgangsleistung in der externen Schaltung am vorteilhaftesten? Mathematische Forschung beantwortet diese Frage. Es stellt sich heraus, dass, um die maximale Leistung in einer externen Schaltung zu erhalten, der Widerstand der internen und externen Teile der Schaltung gleich ist:
Die Aufgaben des Tages der unabhängigen Entscheidung
1. Wie viele? mgzink wird sich von der Lösung des Zinksalzes trennen, wenn es eine Lösung von 50 k passiert elektrizität?
2. Durch ein Bad mit einer Lösung von Kupfersulfat gelangt ein Strom von 5 a für 20 min.Bestimme die Menge an Kupfer, die aus der Lösung gewonnen wurde.
3. Bei der Vernickelung wird eine Nickelplatte mit einem Gewicht von 20 g als Anode aufgehängt.Wann wird die Nickelplatte verbraucht, wenn 10 A die Lösung passiert?
4. Eine Metallplatte von Bereich 2 dm 2 bedeckt mit einer Zinkschicht mit einer Dicke von 0,05 mm. Wie lange hält die Beschichtung an, wenn der Strom 1o verletzt wird und das spezifische Gewicht von Zink 7,1?
5. Ein Metallgegenstand, der 10X40X60 misst mmmit Silber abdecken. Welcher Strom muss fließen, um das Objekt mit einer Schicht aus Silber mit einer Dicke von 0,01 zu bedecken mm für 0,5 h? Das spezifische Gewicht von Silber ist 10,5.
6. Es gibt eine Batterie von vier Batterien mit e. usw. mit. 1,2 Volt und einem Innenwiderstand von 0,2 th.Batterie geschlossen für 4 th.Bestimmen Sie den Batteriestrom für den Fall, dass die Batterien angeschlossen sind: a) in Reihe, b) parallel.
7. Vier Batterien mit a. usw. mit. 1,2 Volt und einem Innenwiderstand von 0,3 ohmsind in Serie enthalten. Der äußere Widerstand beträgt 8,4 th.Bestimmen Sie die Größe des Stroms und der Spannung der Batterie.
8. Drei parallele Batteriegruppen von fünf aufeinanderfolgenden Batterien in jeder Gruppe arbeiten an einem externen Netzwerk mit einem Widerstand von 4.995 th.Ed. E. Batterie 2 in,innenwiderstand 0,003 th.Bestimmen Sie den Strom, die Batteriespannung und die Leistung, die der externe Stromkreis erhält.
Prüfe Fragen
1. Was nennt man Elektrolyse?
2. Was bestimmt die Menge an Substanz, die während der Elektrolyse an Elektroden freigesetzt wird?
3. Was nennt man das elektrochemische Äquivalent einer Substanz?
4. Was ist die Essenz des Faradayschen Gesetzes?
5. Geben Sie Bereiche der technischen Anwendung der Elektrolyse an.
6. Was ist die einfachste galvanische Zelle?
7. Wie funktionieren und arbeiten die Batterien?
8. Wie sind elektrochemische Spannungsquellen angeschlossen?
9. Was sind die Merkmale jeder Verbindung?