Földelés

Párhuzamosan csatlakoztatott források emf-je. Áramforrások soros és párhuzamos csatlakozásai

1 Határozza meg az a és b pontok közötti potenciálkülönbséget az ábrán látható áramkörben! 118. E. d.s. áramforrások e1 = 1 V és e2 = 1,3 V, ellenállások R1 = 10 Ohm és R2 = 5 Ohm.

Mivel e2>e1, akkor az I áram az ábrán látható irányba fog folyni. 118, míg az a és b pontok közötti potenciálkülönbség

2 Két elem e-vel. d.s. e1 = 1,5 V és e2 = 2 V, valamint az r1 = 0,6 Ohm és r2 = 0,4 Ohm belső ellenállások az ábrán látható áramkör szerint vannak bekötve. 119. Mekkora potenciálkülönbséget mutat a voltmérő az a és b pont között, ha a voltmérő ellenállása nagy az elemek belső ellenállásaihoz képest?

Mivel e2>e1, az I áram az ábrán jelzett irányba fog folyni. 119. Elhanyagoljuk a voltmérőn átmenő áramot

az, hogy ellenállása nagy az elemek belső ellenállásaihoz képest. Az elemek belső ellenállásai közötti feszültségesésnek egyenlőnek kell lennie az e különbséggel. d.s. elemek, mivel ezek egymáshoz tartoznak:

Az a és b pont közötti potenciálkülönbség (voltmérő leolvasása)

Következetes és párhuzamos kapcsolatokat aktuális források. Kirchhoff szabálya

3 Két elem e-vel. d.s. e1 = 1,4 V és e2 = 1,1 V, valamint az r = 0,3 Ohm és r2 = 0,2 Ohm belső ellenállások ellentétes pólusokkal záródnak (120. ábra). Keresse meg a feszültséget az elemek kivezetésein. Milyen feltételek mellett egyenlő az a és b pont közötti potenciálkülönbség nullával?

4 Két áramforrás azonos e-vel. d.s. e = 2 V és az r1 = 0,4 Ohm és r2 = 0,2 Ohm belső ellenállások sorba vannak kötve. Mekkora R külső áramköri ellenállásnál lesz az egyik forrás kivezetésein a feszültség nulla?

Áramköri áram

Az első két egyenletet V1=0 feltétel mellett megoldva megkapjuk

A V2=0 feltétel nem teljesíthető, mivel az első és a harmadik egyenlet együttes megoldása az R értékhez vezet<0.

5 Keresse meg az ábrán látható áramkör első elemének r1 belső ellenállását! 121, ha a kapcsain a feszültség nulla. Az ellenállások ellenállásai R1 = ZOhm, R2 = 6 0m, a második elem belső ellenállása r2 = 0,4 Ohm, pl. d.s. az elemek azonosak.

Áram a közös áramkörben

A probléma feltételeinek megfelelően az első elem kivezetésein lévő feszültség

6 Milyen arányban lesz az R1, R2, R3 ellenállások ellenállása és az r1, r2 elemek belső ellenállásai (122. ábra) között nulla a feszültség az egyik elem kivezetésein? E.m.f. az elemek azonosak.

7 Két generátor azonos e-vel. d.s. ábrán látható áramkör szerint e = 6 V és az r1 = 0,5 Ohm és r2 = 0,38 Ohm belső ellenállások vannak bekötve. 123. Az ellenállások ellenállásai R1 = 2 Ohm, R2 = 4 Ohm, R3 = 7 Ohm. Keresse meg a V1 és V2 feszültségeket a generátor kapcsain.

Áram a közös áramkörben

hol van az áramkör külső ellenállása

Feszültség az első és a második generátor kapcsain

feszültség a második generátor kivezetésein

8 Három elem e-vel. d.s. e1 = 2,2 V, e2 = 1,1 V és e3 = 0,9 V, valamint az r1 = 0,2 Ohm, r2 = 0,4 Ohm és rз = 0,5 Ohm belső ellenállások sorba vannak kötve. A külső áramkör ellenállása R=1 Ohm. Keresse meg a feszültséget az egyes elemek kivezetésein.

Ohm törvénye szerint egy teljes áramkörre az áram

Az egyes elemek kivezetésein lévő feszültség egyenlő az e különbséggel. d.s. és feszültségesés az elem belső ellenállásán:


A cellák akkumulátorának kivezetésein lévő feszültség megegyezik az áramkör külső ellenállásán bekövetkező feszültségeséssel:

A harmadik elem kivezetésein a feszültség negatívnak bizonyult, mivel az áramot az összes áramköri ellenállás és a teljes emf határozza meg, és az r3 belső ellenálláson lévő feszültségesés nagyobb, mint az emf. e3.

9 Négy elemből álló akkumulátor sorba kapcsolva pl. d.s. Az e = 1,25 V és az r = 0,1 Ohm belső ellenállás két párhuzamosan kapcsolt, R1 = 50 Ohm és R2 = 200 Ohm ellenállású vezetéket táplál. Keresse meg a feszültséget az akkumulátor kivezetésein.

10 Hány egyforma elem e. d.s. e = 1,25 V és a belső ellenállás r = 0,004 Ohm kell egy olyan akkumulátor létrehozásához, amely I = 25 A áramerősséggel V = 115 V feszültséget hoz létre a kapcsokon?

Akkumulátor kapocsfeszültség

Ennélfogva,

11 Akkumulátor n= 40 elemből, sorosan kapcsolva e. d.s. Az e = 2,5 V és a belső ellenállás r = 0,2 Ohm V = 121 V feszültségű hálózatról töltődik. Határozza meg a töltőáramot, ha egy R = 2 Ohm ellenállású vezetőt sorosan behelyezünk az áramkörbe.

12 Két elem e-vel. d.s. e1 = 1,25 V és e2 = 1,5 V és egyenlő belső ellenállások, r = 0,4 Ohm párhuzamosan kapcsolódnak (124. ábra). Az ellenállás ellenállása R= 10 Ohm. Keresse meg az ellenálláson és az egyes elemeken átfolyó áramokat.

Feszültségesés az ellenálláson, ha az áramok az ábrán látható irányban haladnak. 124,

Figyelembe véve, hogy I=I1+I2, azt találjuk

Vegye figyelembe, hogy I1<0. Это значит, что направление тока противоположно указанному на рис. 124.

13 Két elem e-vel. d.s. ábrán látható áramkör szerint e1 = 6 V és e2 = 5 V, valamint az r1 = 1 Ohm és r2 = 20 m belső ellenállások vannak bekötve. 125. Határozza meg az R = 10 Ohm ellenállású ellenálláson átfolyó áramot!

ábrán látható áramirányok kiválasztásával. 362, állítsuk össze a Kirchhoff-egyenleteket. A b csomóponthoz I1+I2-I=0; abef áramkörhöz (óramutató járásával megegyező kör)

és a bcde áramkörhöz (az óramutató járásával ellentétes bypass)

Ezekből az egyenletekből azt találjuk

14 Három azonos elem az e-vel. d.s. ábrán látható áramkör szerint az e= 1,6 V és a belső ellenállás r=0,8 Ohm szerepel az áramkörben. 126. A milliméteres áramerősség I=100 mA. Az R1 = 10 Ohm és R2 = 15 0m ellenállások ellenállása, az R ellenállás ellenállása ismeretlen. Mekkora V feszültséget mutat a voltmérő? A voltmérő ellenállása nagyon nagy, a milliampermérő ellenállása elhanyagolható.

Belső elem ellenállás

Párhuzamosan kapcsolt ellenállások ellenállása

tábornok e. d.s. elemek e0=2e Ohm törvénye szerint egy teljes áramkörre

15 Az R1 és R2 ellenállások és e. d.s. ábrán látható áramkör áramforrásainak e1 és e2 értéke. 127 ismert. Milyen e.m.f. A harmadik forrás e3-án nem folyik áram az R3 ellenálláson?

Válasszuk ki az I1, I2 és I3 áramok irányát az R1, R2 és R3 ellenállásokon keresztül, az ábrán látható módon. 363. Ekkor I3=I1+I2. Az a és b pontok közötti potenciálkülönbség egyenlő lesz

Az I1 kivételével azt találjuk

16 Három azonos elemből álló áramkör, amelyek sorba vannak kapcsolva egy emf-vel. e és az r belső ellenállás rövidre van zárva (128. ábra). Milyen feszültséget fog mutatni az egyik elem kivezetésére csatlakoztatott voltmérő?

Tekintsük ugyanezt az áramkört voltmérő nélkül (364. ábra). Az Ohm-törvényből a teljes áramkörre azt találjuk

Ohm törvényéből a lánc a és b pont közötti szakaszára kapjuk

Voltmérő csatlakoztatása olyan pontokhoz, ahol a potenciálkülönbség nulla, nem változtathat meg semmit az áramkörben. Ezért a voltmérő nulla feszültséget fog mutatni.

17 Aktuális forrás emf. e0 benne van az áramkörben, melynek paramétereit a 2. ábra tartalmazza. 129. Keresse meg az emf. Az áramforrás e és az a és b kapcsokhoz való csatlakozásának iránya, amelyben az R2 ellenállású ellenálláson nem folyik áram.

Csatlakoztassuk az áramforrást az a és b kapcsokhoz, és válasszuk ki az ábrán látható áramirányokat. 365. Az e csomóponthoz I=I0+I2. Az aefb és ecdf körvonalakon az óramutató járásával megegyező irányban haladva kapjuk

Az I2 = 0 feltételt felhasználva azt találjuk

A mínusz jel azt mutatja, hogy az áramforrás pólusai az ábrán. 365-öt kell cserélni.

18 Két elem azonos emf. e sorba vannak kötve. A külső áramkör ellenállása R = 5 Ohm. Az első elem kivezetésein lévő feszültség és a második elem kivezetésein lévő feszültség aránya 2/3. Határozzuk meg az r1 és r2 elemek belső ellenállását, ha r1=2r2!

19 Két azonos elem emf. e = 1,5 V és a belső ellenállás r = 0,2 Ohm zárva van egy ellenálláshoz, amelynek ellenállása az egyik esetben R1 = 0,2 Ohm, a másikban - R2 = 20 Ohm. Hogyan kell az elemeket (sorosan vagy párhuzamosan) összekötni az első és a második esetben, hogy az áramkörben a maximális áramerősség legyen?

Ha két elemet párhuzamosan kapcsolunk, a belső ellenállás és az emf. egyenlőek r/2-vel és e-vel, ha sorba vannak kapcsolva, egyenlők 2r-vel és 2e-vel. Az R ellenálláson áram folyik

Ez azt mutatja, hogy I2>I1, ha R/2+r r. Ezért soros csatlakozásnál nagyobb az áramerősség.

20 Két elem emf. ábrán látható áramkörben e1 = 4V és e2 = 2V, valamint az r1 = 0,25 Ohm és r2 = 0,75 Ohm belső ellenállások szerepelnek. 130. Az R1 = 1 Ohm és R2 = 3 Ohm ellenállások ellenállása, a C kondenzátor kapacitása = 2 μF. Keresse meg a töltést a kondenzátoron.

21 Két párhuzamosan kapcsolt elemből álló akkumulátorhoz emf. Az e1 és e2, valamint az r1 és r2 belső ellenállások egy R ellenállású ellenálláshoz vannak kötve. Határozzuk meg az R ellenálláson átfolyó I áramot, valamint az első és második elemben az I1 és I2 áramokat! Milyen feltételek mellett lehet az egyes áramkörökben az áramok nullával egyenlőek vagy megfordíthatók az irányuk?

Az ábrán látható áramirányokat válasszuk meg. 366. A b csomóponthoz I-I1-I2=0. Az abef és bcde körvonalakon az óramutató járásával megegyező irányban haladva kapjuk

Ezekből az egyenletekből azt találjuk

Áram I=0, ha az egyik elem polaritása megváltozik, és ezen felül a feltétel teljesül

Jelenlegi I1=0 at

és áram I2 = 0 at

Az I1 és I2 áramok iránya a 366. ábrán látható, ha

Irányt változtatnak, amikor

22 Az egyik esetben sorba, a másikban párhuzamosan kapcsolt n azonos elemből álló akkumulátor R ellenállású ellenállásra van kötve. Milyen feltételek mellett lesz azonos az ellenálláson átfolyó áram mindkét esetben?

Ha n(R-r) = R-r. Ha R=r, akkor az elemek száma tetszőleges; ha R№r, akkor a feladatnak nincs megoldása (n=1).

23 Egy n = 4 azonos elemből álló, r = 2 Ohm belső ellenállású akkumulátor, amely az egyik esetben sorba van kötve, a másikban - párhuzamosan - egy R = 10 Ohm ellenállású ellenállásra van csatlakoztatva. Hányszor tér el a voltmérő leolvasása az egyik esetben a voltmérő leolvasásától egy másik esetben? A voltmérő ellenállása nagy az R-hez és r-hez képest.

ahol V1 a voltmérő állása, amikor az elemek sorba vannak kapcsolva, V2 az, amikor az elemek párhuzamosan vannak kapcsolva.

24 Hogyan változik az R = 2 Ohm ellenállású ellenálláson átfolyó áram, ha ezzel az ellenállással párhuzamosan n = 10 azonos elemet kapcsolunk sorba? E.m.f. elem e = 2 V, belső ellenállása r = 0,2 Ohm.

25 Az akkumulátor N=600 egyforma elemből épül fel úgy, hogy n csoport sorba van kapcsolva, és mindegyik m elemet tartalmaz párhuzamosan. E.m.f. minden elem e = 2 V, belső ellenállása r = 0,4 Ohm. Mekkora n és m értékeknél fog az akkumulátor R = 0,6 Ohm külső ellenállásra zárva maximális teljesítményt adni a külső áramkörnek? Keresse meg az R ellenálláson átfolyó áramot.

Az összes elemszám N=nm (367. ábra). Külső áramköri áram

A tápegységek (PS) párhuzamos csatlakoztatásának szükségessége általában a következő okok egyike miatt merül fel:

IP redundancia a rádióelektronikai berendezések megbízhatóságának növelése érdekében;

Az IP teljes kimeneti teljesítményének növelése.

A példák mindkét esetre nyilvánvalóak és a gyakorlatból ismertek. Így az IP redundanciát katonai felszerelésekben, szállítószalagokon, vasúti és elektromos közlekedésben alkalmazzák. A mindennapi életben a tápegység redundanciája a szünetmentes tápegységek (UPS) alkalmazásának nevezhető a biztonsági és riasztóberendezésekben, valamint a számítástechnikai berendezésekben. Megnövelt teljesítmény

Párhuzamos csatlakoztatással a tápegység indokolt erős terhelés táplálására, például 20 A-nál nagyobb maximális áramfelvételű rádióadó (adó-vevő) táplálására.

A legtöbb esetben a források párhuzamos kapcsolásához áramelosztási függvény megvalósítása szükséges közöttük.

Források védelme áramelosztás nélkül

Ilyen védelemre gyakran akkor van szükség, ha az elektromos eszközök áramellátási hibája miatti nem kívánt károsodásának elkerülése érdekében. Ebből a célból két tápegységet párhuzamosan csatlakoztatunk az ábrán látható módon. 1.32.

Rizs. 1.32. IP párhuzamos csatlakozási mód

Tegyük fel, hogy az IP-2 kisebb kimeneti feszültségre van beállítva, mint az IP-1. Ezért csak az első PS1 tápegység szolgáltat áramot a terhelésnek, mivel csak a soros diódája vezet áramot.

A terhelési teljesítményt csak egy áramforrás állítja elő, és nem duplázódik meg. A terhelési feszültség egyenlő a tápfeszültséggel, mínusz a diódán lévő feszültségeséssel (U„ – U n . uVD i) -

Ugyanakkor az IP-2 alacsonyabb feszültség mellett készenléti üzemmódban van, és a működés megszakadása esetén az IP-1 árammal látja el a terhelést.

A források csatlakoztatásának ilyen sémája esetén a terhelés feszültsége csökken a terhelési áram növekedésével (TERHELÉS SZABÁLYOZÁS), és a feszültség csökken

A vezető diódán lévő feszültség az áram növekedésével nő ("természetes árameloszlás").

Ennek az áramkörnek a fő hátránya a terhelési feszültség instabilitása. Amikor a terhelési áram megváltozik (TERHELÉS SZABÁLYOZÁS), a feszültségesés a diódán terhelés nélkül 0 V-ról terhelés alatt 0,6 V-ra ingadozik.

Ez a feszültségesés a kimeneti áramtól függően csökkenti a terhelés feszültségét. Ezért ezt a konfigurációt nem használják 12 V alatti feszültségeknél, ahol a diódán keresztüli feszültségesés a kimeneti feszültség jelentős hányadát teszi ki.

Ebben az áramkörben a forrásfeszültségek különbsége miatt nem lehet korrekciós SENSE vonalakat használni, mivel egy alacsonyabb feszültségre konfigurált és készenléti üzemmódban lévő tápegység SENSE vonalaiban a feszültséghez képest megnövekedett feszültséget észlelt. beállítása azonnal leállítja az átalakítási folyamatot.

Források védelme áramelosztással

Ebben az áramkörben mindkét forrás SENSE vezetéke a terhelésre, az áramforrások közé pedig egy elosztó vezeték van csatlakoztatva.

Annak érdekében, hogy a védelem alatt stabil feszültség legyen a terhelésen, „aktív áramelosztást” kell bevezetni a tápegységek között. A források párhuzamos csatlakoztatásakor egy speciális áramelosztó vezetéket adnak hozzá, amely összeköti az áramforrások megfelelő kapcsait. Ez a csatlakozás az ábrán látható diagram szerint történik. 1.33.

Rizs. 1.33. Áramkör áramelosztó vezetékkel

áram (PC). Mindegyik tápegység teljesítményének felét a terhelésnek látja el.

A források feszültségét a lehető legközelebb kell beállítani, és az egyes forrásokból származó összekötő vezetékek terheléshez viszonyított ellenállása egyenlő legyen egymással.

Ez a konfiguráció lehetővé teszi több tápegység párhuzamos csatlakoztatását (N+1), ha egy további tartalék tápegységet is bekapcsolunk, amely az egyik forrás meghibásodása esetén a meghibásodott forrás helyett kezd működni.

Aktív áramelosztású készülék működési elve

A kimeneti feszültségfigyelő úgy figyeli a feszültséget, hogy összehasonlítja a SENSE vonalakon mért feszültséget egy belső referenciafeszültséggel. Ahhoz, hogy egy forrás hatékonyan ossza meg az áramot egy másik forrással, folyamatosan információt kell kapnia a saját áramáról és az áramról a másik forrásból. A forrás feldolgozza és felhasználja ezeket az információkat a kimeneti feszültség figyeléséhez és szabályozásához. Ezenkívül, ha a forrásáram túl magas, a kimeneti feszültsége csökkenni kezd, és fordítva. Valójában a két forrás közötti áramkülönbségről kap információt pozitív áramkülönbség esetén a forrásfeszültséget csökkenteni, negatív eltérés esetén ezt a feszültséget növelni. Ugyanakkor a szomszédos áramforrás ellentétes előjelű információkat kap, és ezzel ellentétes műveleteket hajt végre. Így kiegyenlítik a forrásáramokat.

Ha kettőnél több áramforrás van párhuzamosan csatlakoztatva, a köztük lévő áramelosztás folyamatában részt vevő változók száma nagy (minden forrásnak információra van szüksége a saját áramáról és az összes többi áramáról). Mivel mindegyik forrás az összes változó alapján figyeli és szabályozza a kimeneti feszültséget és áramerősséget, fennáll annak a veszélye, hogy egy ilyen összetett szabályozókör instabillá válhat, így az ezzel a csatlakozási sémával párhuzamosan kapcsolt források száma korlátozott.

Az elektromos áramkör jellemzői

Valójában minden tápegység az áramától függően feszültségforrást jelent. A pozitív kimeneti feszültség kivezetése a kimeneti feszültség vezérlőpontjához, a negatív kimeneti feszültség kivezetése pedig a szomszédos tápegység negatív kimeneti feszültség kivezetéséhez csatlakozik. A V(I1) és V(I2) közötti különbség úgy befolyásolja a feszültségeloszlást a források között, hogy ha ez pozitív, akkor az első forrás kimeneti feszültségének le kell esnie, hogy megtartsa azt a pozíciót, ahol a vezérlőpont egyenlő a referenciafeszültséggel.

Összetett Mert nagyobb teljesítményre

Ahhoz, hogy két tápegységről nagy teljesítményt kapjunk, a csatlakoztatásukat az ábrán látható diagramnak megfelelően hajtjuk végre. 1.34.

Rizs. 1.34. Elektromos rajz két tápegység párhuzamos csatlakoztatásához

Ebben a sémában, akárcsak az előzőben, a tápegységek áramelosztó vezetékkel csatlakoznak egymáshoz. Aktív áramelosztás nélkül a források párhuzamos csatlakoztatása nem működik megfelelően a tápegység kimeneti feszültségeinek nyilvánvaló különbsége miatt. Ennek a különbségnek köszönhetően a nagyobb kimeneti feszültségű tápegység a lehető legnagyobb áramot állítja elő a kimenetén.

Az erős terheléshez való csatlakoztatás azt a tényt eredményezi, hogy egy adott időpontban a tápegység maximális árama nem elegendő. Ha az áram korlátozott, a forrás feszültsége csökkenni kezd.

Ez arra kényszeríti az alacsonyabb kimeneti feszültségű tápegységet, hogy biztosítsa a szükséges fennmaradó áramot. Az aktív áramelosztás bevezetésekor ügyelni kell arra, hogy a tápegység összteljesítménye olyan legyen, hogy egyetlen forrás se igényelje a számított (arra) maximális áram 90%-ánál többet.

Alapok > Problémák és válaszok > Egyenáram

Áramforrások soros és párhuzamos csatlakozásai
Kirchhoff szabálya


1 Keresse meg az a és pontok közötti potenciálkülönbséget b ábrán látható diagramon. 118. E. d.s. aktuális források e 1 = 1 V és e 2 =1,3 V, ellenállás ellenállás R 1 = 10 ohm és R 2 = 5 ohm.
Megoldás:
Mivel e 2 > e 1 akkor az I áram az ábrán látható irányba fog folyni. 118, míg az a és b pontok közötti potenciálkülönbség

2 Két elem e-vel. d.s. e 1 = 1,5 V és e 2 r1 = 0,6 Ohm és r ábrán látható áramkör szerint 2 = 0,4 Ohm van bekötve. 119. Mekkora potenciálkülönbséget mutat a voltmérő az a és b pont között, ha a voltmérő ellenállása nagy az elemek belső ellenállásaihoz képest?

Megoldás:
Mivel e 2 > e 1 , akkor az I áram az ábrán látható irányba fog folyni. 119. Elhanyagoljuk a voltmérőn átmenő áramot
az, hogy ellenállása nagy az elemek belső ellenállásaihoz képest. Az elemek belső ellenállásai közötti feszültségesésnek egyenlőnek kell lennie az e különbséggel. d.s. elemek, mivel ezek egymáshoz tartoznak:
innen

Az a és b pont közötti potenciálkülönbség (voltmérő leolvasása)


3 Két elem e-vel. d.s. e 1 = 1,4 B és e 2 = 1,1 V és belső ellenállások r = 0,3 Ohm és r 2 = 0,2 Ohm ellentétes pólusok zárják le (120. ábra). Keresse meg a feszültséget az elemek kivezetésein. Milyen feltételek mellett van az a és pontok közötti potenciálkülönbség b egyenlő nullával?

Megoldás:

4 Két áramforrás azonos e-vel. d.s. e = 2 V és belső ellenállások r1 =0,4 Ohm és r 2 = 0,2 Ohm sorba kapcsolva. Mekkora R külső áramköri ellenállásnál lesz az egyik forrás kivezetésein a feszültség nulla?

Megoldás:
Áramköri áram

(361. ábra). Feszültségek az áramforrások kivezetésein

Az első két egyenletet V1=0 feltétel mellett megoldva megkapjuk

A V2=0 feltétel nem teljesíthető, mivel az első és a harmadik egyenlet együttes megoldása az R értékhez vezet<0.


5 Keresse meg a belső ellenállást r1 ábrán látható áramkör első eleme. 121, ha a kapcsain a feszültség nulla. Ellenállás értékek R 1 = ZOm, R 2 = 6 0m, a második elem belső ellenállása r 2 = 0,4 Ohm, e. d.s. az elemek azonosak.

Megoldás:
Áram a közös áramkörben



A probléma feltételeinek megfelelően az első elem kivezetésein lévő feszültség

innen

6 Milyen arányban van az R ellenállások ellenállása? 1 , R2, R3 és az elemek belső ellenállásai r1, r2 (122. ábra) feszültségnulla lesz az egyik elem kivezetésénél? E.m.f. az elemek azonosak.

Megoldás:

7 Két generátor azonos e. d.s. e = 6 V és belső ellenállások r1 =0,5 Ohm és r2 ábrán látható áramkör szerint = 0,38 Ohm. 123. R ellenállások 1 = 2 ohm, R2 = 4 ohm, R3 = 7 Ohm. Keresse meg a V feszültséget 1 és V2 a generátor kapcsainál.

Megoldás:
Áram a közös áramkörben

hol van az áramkör külső ellenállása

Feszültség az első és a második generátor kapcsain

feszültség a második generátor kivezetésein

8 Három elem e-vel. d.s. e 1 = 2,2 V, e 2 = 1,1 V és e 3 = 0,9 V és belső ellenállás r 1 = 0,2 Ohm, r 2 = 0,4 Ohm és r h = 0,5 Ohm sorba vannak kötve. Külső áramköri ellenállás R= 1 Ohm. Keresse meg a feszültséget az egyes elemek kivezetésein.

Megoldás:
Ohm törvénye szerint egy teljes áramkörre az áram

Az egyes elemek kivezetésein lévő feszültség egyenlő az e különbséggel. d.s. és feszültségesés az elem belső ellenállásán:



A cellák akkumulátorának kivezetésein lévő feszültség megegyezik az áramkör külső ellenállásán bekövetkező feszültségeséssel:

A harmadik elem kivezetésein a feszültség negatívnak bizonyult, mivel az áramot az összes áramköri ellenállás és a teljes emf határozza meg, és az r3 belső ellenálláson lévő feszültségesés nagyobb, mint az emf.
e 3.

9 Négy elemből álló akkumulátor, amelyek sorba vannak kapcsolva e. d.s. e = 1,25 V és belső ellenállás r = 0,1 Ohm két párhuzamosan kapcsolt, ellenállással ellátott vezetéket táplál meg R1 = 50 Ohm és R 2 = 200 Ohm. Keresse meg a feszültséget az akkumulátor kivezetésein.

Megoldás:

10 Hány egyforma elem e. d.s. e = 1 .25V és belső ellenállás r = 0,004 Ohm-ot kell venni egy olyan akkumulátor létrehozásához, amely V= feszültséget termel a kapcsokon 11 5 V I = 25 A áramerősségnél?

Megoldás:
Akkumulátor kapocsfeszültség

Ennélfogva,

11 Akkumulátor n = 40 akkumulátor sorba kapcsolva e. d.s. e = 2,5 V és belső ellenállás r = 0,2 Ohm töltés egy V = 121 V feszültségű hálózatról. Határozza meg a töltőáramot, ha az áramkörbe sorosan vezetünk be ellenállású vezetőt R = 2 Ohm.

Megoldás:

12 Két elem e-vel. d.s. e 1 = 1,25 V és e 2 = 1,5 V és azonos belső ellenállások r = 0,4 Ohm párhuzamosan kapcsolva (124. ábra). Ellenállás ellenállás R = 10 Ohm. Keresse meg az ellenálláson és az egyes elemeken átfolyó áramokat.

Megoldás:
Feszültségesés az ellenálláson, ha az áramok az ábrán látható irányban haladnak. 124,

Figyelembe véve, hogy I=I1+I2, azt találjuk


Vegye figyelembe, hogy I1<0. Это значит, что направление тока противоположно указанному на рис. 124.
13 Két elem e-vel. d.s. e 1 = 6 V és e 2 = 5 V és belső ellenállások r1 = 1 ohm és r2 = 20 m ábrán látható diagramnak megfelelően csatlakoztatva. 125. Határozza meg az ellenállással rendelkező ellenálláson átfolyó áramot! R = 10 Ohm.

Megoldás:
ábrán látható áramirányok kiválasztásával. 362, állítsuk össze a Kirchhoff-egyenleteket. A b csomóponthoz I1+I2-I=0; abef áramkörhöz (óramutató járásával megegyező kör)

és a bcde áramkörhöz (az óramutató járásával ellentétes bypass)

Ezekből az egyenletekből azt találjuk


14 Három azonos elem az e-vel. d.s. e = 1,6 V és belső ellenállás r ábrán látható diagram szerint =0,8 Ohm található az áramkörben. 126. A milliméter az áramerősséget mutatjaén =100 mA. Ellenállás értékek R1 = 10 Ohm és R2 = 15 0m, ellenállás ellenállás R ismeretlen. Mekkora V feszültséget mutat a voltmérő? A voltmérő ellenállása nagyon nagy, a milliampermérő ellenállása elhanyagolható.

Megoldás:
Belső elem ellenállás

Párhuzamosan kapcsolt ellenállások ellenállása

tábornok e. d.s. elemeket e 0 =2 e Ohm törvénye szerint egy teljes áramkörre

15 Az ellenállás értékei R 1 és R2 és e. d.s. e 1 és e 2 ábrán látható áramkör áramforrásai. 127 ismert. Milyen e.m.f. e 3 a harmadik forrásból nem folyik áram az R3 ellenálláson?

Megoldás:
Válasszuk ki az I1, I2 és I3 áramok irányát az R1, R2 és R3 ellenállásokon keresztül, az ábrán látható módon. 363. Ekkor I3=I1+I2. Az a és b pontok közötti potenciálkülönbség egyenlő lesz

Ha

Az I1 kivételével azt találjuk

16 Három azonos elemből álló áramkör, amelyek sorba vannak kapcsolva egy emf-vel. e és a belső ellenállás r rövidre zárt (128. ábra). Melyika feszültséget az egyik elem kivezetésére csatlakoztatott voltmérő fogja mutatni?

Megoldás:
Tekintsük ugyanezt az áramkört voltmérő nélkül (364. ábra). Az Ohm-törvényből a teljes áramkörre azt találjuk

Ohm törvényéből a lánc a és b pont közötti szakaszára kapjuk

Voltmérő csatlakoztatása olyan pontokhoz, ahol a potenciálkülönbség nulla, nem változtathat meg semmit az áramkörben. Ezért a voltmérő nulla feszültséget fog mutatni.
17 Aktuális forrás emf-vel. e 0 az áramkörben található, melynek paraméterei a 2. ábrán láthatók. 129. Keresse meg az emf. e áramforrás és csatlakozásának iránya az a és b csapokhoz , amelyben az R2 ellenállású ellenálláson nem folyik áram.

Megoldás:
Csatlakoztassuk az áramforrást az a és b kapcsokhoz, és válasszuk ki az ábrán látható áramirányokat. 365. Az e csomóponthoz I=I0+I2. Az aefb és ecdf körvonalakon az óramutató járásával megegyező irányban haladva kapjuk
Az I2 = 0 feltételt felhasználva azt találjuk

A mínusz jel azt mutatja, hogy az áramforrás pólusai az ábrán. 365-öt kell cserélni.

18 Két elem azonos emf-vel. e sorba kapcsolva. A külső áramkör ellenállása R = 5 Ohm. Az első elem kivezetésein lévő feszültség és a második elem kivezetésein lévő feszültség arányaegyenlő 2/3. Keresse meg az elemek belső ellenállását r1 és r 2, ha r 1=2 r 2.

Megoldás:

19 Két azonos elem az emf-vel. e = 1,5 V és a belső ellenállás r = 0,2 Ohm rövidre zárvaellenállás, amelynek ellenállása egy esetben R1 = 0,2 Ohm, egy másik esetben - R 2 = 20 Ohm. Szükség szerint csatlakoztassa az elemeket (sorosan vagy párhuzamosan) az első és a második esetben annak érdekében, hogy az áramkörben maximális áramot kapjon?

Megoldás:
Ha két elemet párhuzamosan kapcsolunk, a belső ellenállás és az emf. egyenlőek r/2 és e sorba kapcsolva 2r és 2 e . Az R ellenálláson áram folyik
Ez azt mutatja, hogy I2>I1, ha R/2+r r. Ezért soros csatlakozásnál nagyobb az áramerősség.
20 Két elem emf-vel. e 1 = 4 V és e 2 = 2 V és belső ellenállások r1 = 0,25 Ohm és r 2 = 0,75 ohm az ábrán látható áramkörbenrizs. 130. Ellenállások ellenállásai R1 = 1 Ohm és R2 = 3 Ohm, C kapacitás = 2 µF.Keresse meg a töltést a kondenzátoron.

Megoldás:

21 Két párhuzamosan kapcsolt elemből álló akkumulátorhoz e.m.f-vel e 1 és e 2 és belső ellenállások r1 és r 2 egy R ellenállású ellenállás van csatlakoztatvaén , átfolyik az R ellenálláson, és áramok I1 és én 2 az első és a második elemben. Mibenkörülmények között az egyes áramkörökben az áramok egyenlőek lehetneknulla vagy fordítsa az irányát az ellenkezőjére?

Megoldás:
Az ábrán látható áramirányokat válasszuk meg. 366. A b csomóponthoz I-I1-I2=0. Az abef és bcde körvonalakon az óramutató járásával megegyező irányban haladva kapjuk

Ezekből az egyenletekből azt találjuk


Áram I=0, ha az egyik elem polaritása megváltozik, és ezen felül a feltétel teljesül

Jelenlegi I1=0 at

és áram I2 = 0 at

Az I1 és I2 áramok iránya a 366. ábrán látható, ha

Irányt változtatnak, amikor

22 Akkumulátor n azonos akkumulátorok,az egyik esetben sorosan, a másikban párhuzamosan kapcsolva R ellenállású ellenállásra van kötve. Milyen feltételek mellett folyik át az áramaz ellenállás mindkét esetben ugyanaz lesz?

Megoldás:
Ha n(R-r) = R-r. Ha R=r, akkor az elemek száma tetszőleges; ha Rr, a problémának nincs megoldása ( n = 1).
23 Akkumulátor n = 4 egyforma elem belső ellenállással r =2 ohm csatlakoztatva egy esetbensorosan, a másikban - párhuzamosan, ellenállással záródik R = 10 Ohm. Hányszor tér el a voltmérő leolvasása az egyik esetben a voltmérő leolvasásától egy másik esetben? A voltmérő ellenállása nagy ahhoz képest R és r.

Megoldás:

ahol V1 a voltmérő állása, amikor az elemek sorba vannak kapcsolva, V2 az, amikor az elemek párhuzamosan vannak kapcsolva.

24 Hogyan változik az R = 2 Ohm ellenállású ellenálláson átfolyó áram, ha n =10 egyforma elem sorba kapcsolva ezzel az ellenállással, párhuzamosan kell vele kötni? E.m.f. elem e = 2 V, belső ellenállása r = 0,2 Ohm.

Megoldás:

25 Az akkumulátor N=600 azonos méretűelemeket úgy, hogy n csoport sorba legyen kötveés mindegyikben m elem található párhuzamosan. E.m.f. minden egyes elemet e = 2 V, annak belső ellenállás r = 0,4 Ohm. Milyen értékeken n és m akkumulátor, rövidre zárva a külsővelellenállás R = 0,6 Ohm, átkerül egy külső áramkörremaximális teljesítmény? Keresse meg az áramló áramotR ellenálláson keresztül.

Megoldás:
Az összes elemszám N=nm (367. ábra). Külső áramköri áram

ahol r/m - t párhuzamosan kapcsolt elemcsoport belső ellenállása, és n r/m - belső ellenállás n sorba kapcsolt csoportok. A maximális teljesítményt (lásd a 848. feladatot) akkor kapja meg a külső áramkör, ha az R ellenállás egyenlő a cellák akkumulátorának belső ellenállásával. n r/m, azaz
Ebben az esetben az I = 46 A pontok átfolynak az R ellenálláson.

26 Akkumulátor-kapacitás=80 A H h. Keresse meg az akkumulátor kapacitását n=3 az ilyen sorosan és párhuzamosan kapcsolt akkumulátorok.

Megoldás:
Sorba kapcsolva ugyanaz az áram folyik át az akkumulátor összes celláján, így mindegyik ugyanannyi időn belül kisül. Ezért az akkumulátor kapacitása megegyezik az egyes akkumulátorok kapacitásával:
Párhuzamos összeköttetésben n akkumulátorok, a teljes áram 1/n része átfolyik mindegyiken; ezért a közös áramkörben azonos kisülési áram mellett az akkumulátorok lemerülnek n -szer hosszabb, mint egy akkumulátor, azaz az akkumulátor kapacitása n-szer nagyobb, mint egy különálló akkumulátor kapacitása:

Megjegyezzük azonban, hogy az energia

az akkumulátor adja az áramkörnek, sorosan és párhuzamosan is
n elemek be n az egy akkumulátor által szolgáltatott energia szorzata. Ez azért történik, mert sorba kapcsolva pl. d.s. elemek be n többször e. d.s. egy akkumulátor, és párhuzamos csatlakozással az emf. az akkumulátor ugyanaz marad, mint minden akkumulátornál, de a Q növekszik n-szer.
27 Keresse meg a csatlakoztatott akkumulátorok akkumulátorkapacitását a 131. ábrán látható diagram szerint. Az egyes akkumulátorok kapacitása Qo =64 A H h.

Megoldás:
Minden öt sorba kapcsolt akkumulátorból álló csoport kapacitással rendelkezik

Három párhuzamosan kapcsolt csoport adja meg az akkumulátor teljes kapacitását

28 Az ellenállás mérésére szolgáló híd úgy van kiegyenlítve, hogy a galvanométeren ne haladjon át áram (132. ábra). Áram a jobb oldali ágbanén =0,2 A. Keresse meg a V feszültséget az áramforrás kivezetésein. Az ellenállások ellenállása R1 = 2 Ohm, R2 = 4 Ohm, R3 = 1 Ohm.

Megoldás:

29 Határozzuk meg az ábrán látható áramkör egyes ágaiban folyó áramokat! 133. E.m.f. aktuális források e 1 = 6,5 V és e 2 = 3,9 V. Ellenállások R1=R2=R3=R4=R5=R6=R=10 Ohm.

Megoldás:
A Kirchhoff-egyenleteket az ábrán jelzett áramirányoknak megfelelően állítjuk össze. 133: I1 + I2 - I3 = 0 a b csomóponthoz;
I3 - I4 - I5 =0 ah csomóponthoz; I5 - I1 - I6 = 0 f csomópont esetén: ebben az esetben | Elektromos gépek | Berendezés | Normák |

A gyakorlatban több elektromos energiaforrást egyesítenek egy csoportba - elektromos energiaforrások akkumulátorába. Az akkumulátor csatlakozása lehet soros, párhuzamos vagy vegyes.

Soros kapcsolásnál az előző forrás pozitív pólusa a következő negatív pólusához kapcsolódik. Naplók szerény apartmanok mrloft.ru/apartamenty.

Az áramkör teljes EMF-je megegyezik az egyes elemek EMF-jének algebrai összegével, és az akkumulátor belső ellenállása egyenlő a forrásellenállások összegével:

Ez azzal magyarázható, hogy soros kapcsolással az elektromos töltés felváltva halad át egy elektromos energiaforráson, és mindegyikben energiát nyer. Az akkumulátor belső ellenállása is megnő.

Ha azonos forrásokat sorba kötünk emf e-vel és r belső ellenállással, akkor az akkumulátor emf-e és belső ellenállása egyenlő.

ahol n a források száma.

Az Ohm-törvény egy teljes áramkörre azonos sorba kapcsolt áramforrásokkal a következőképpen van felírva;

ahol e és r az egyik forrás emf és belső ellenállása, R az áramkör külső szakaszának ellenállása, I az áramerősség az áramkörben.

Például egy teljes áramkör több áramforrást tartalmaz, amelyek emf értéke E1, E2, E3, a belső ellenállás pedig rendre r1, r2, r3. Az áramkörben ható emf egyenlő:

eb=e1 -e2+e3-e4

Az akkumulátor ellenállása:

r, = r, + r, + r, + r.

Ugyanakkor figyelembe vesszük, hogy a pozitív emf-ek azok, amelyek növelik a potenciált az áramkör megkerülésének irányában, pl. az áramkör megkerülésének iránya egybeesik a forráson belüli átmenettel a forrás negatív pólusától a pozitív felé.

Az áramforrások soros csatlakoztatását olyan esetekben használják, amikor szükség van egy külső áramkör feszültségének növelésére, és a külső áramkör ellenállása nagy az egyik forrás belső ellenállásához képest.

Rizs. 9

A források párhuzamos csatlakoztatásakor mindegyik pozitív

a pólusok az egyik vezetőhöz, a negatív pólusok a másikhoz vannak kötve.

Az áramkör teljes EMF-je (a teljes akkumulátor egyenlő egy forrás EMF-jével: eb = e, és az akkumulátor belső ellenállása:

ahol n a párhuzamosan kapcsolt források száma.

Párhuzamos kapcsolással az egyik elektromos energiaforrás árama már nem halad át a többieken, ezért minden töltés csak egy forrásból kap energiát. Az akkumulátor ellenállása kisebb, mint egy forrás ellenállása, mivel a külső áramkörben mozgó töltéseknek csak egy része halad át az egyes elektromos energiaforrásokon.

Az Ohm törvénye egy teljes áramkörre azonos áramforrások párhuzamos kapcsolásával a következőképpen írható:

Ha az egyik áramforrást egy párhuzamosan csatlakoztatott forrásból álló akkumulátorra cseréli, az áramkörben lévő áram növekszik.

Az áramforrások párhuzamos csatlakoztatását olyan esetekben alkalmazzák, amikor a feszültség megváltoztatása nélkül kell növelni az áramerősséget egy külső áramkörben, és a külső áramkör ellenállása kicsi az egyik forrás ellenállásához képest.

Ha a források emfjei eltérőek, akkor a feszültségáramforrásokhoz és az áramkör különböző részein lévő EMF-ekhez célszerű Kirchhoff szabályait használni, amelyeket Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887) német fizikus fogalmazott meg 1847-ben.

1. Első szabály (csomópontszabály).

A bármely csomópontban konvergáló áramerősségek algebrai összege nulla:

ahol n a csomóponton konvergáló vezetők száma. Az elágazó áramkör csomópontja az a pont, ahol legalább három vezető konvergál. A csomópont felé folyó áramokat pozitívnak, a csomóponttól távolodó áramokat negatívnak tekintjük.

Rizs. 10

Jelenlegi csomópont. I1+I2+I4=I3+I5 vagy I1+I2-I3+I4-I5=0.

2 Második szabály (kontúrszabály).