Alapok\u003e Feladatok és válaszok\u003e Állandó áram

Az áramforrások soros és párhuzamos csatlakoztatása
Kirchhoff szabálya

1   Keressük meg a lehetséges különbséget az a és a pont közöttb   a 2. ábrán bemutatott rendszerben. 118. szerk. jelenlegi forrásokbóle 1 = 1 B és e 2   = 1,3 V, ellenállóképességR 1 = 10 Ω és R2 = 5 Ω.
megoldás:
Mivel e 2\u003e e 1   akkor az áramot a 2. ábrán jelzett irányban megyek. 118, az a és b pontok közötti potenciális különbséggel

2   Két elem e. stb.e 1 = 1, 5 B és e 2 r 1 = 0,6 ohm és r 2 = 0,4 Ohm csatlakoztatva van a 2. ábrán látható módon. 119. Milyen lehetséges különbség van az a és b pontok között a voltmérővel, ha a voltmérő ellenállása nagy az elemek belső ellenállásaival szemben?

megoldás:
Mivel e 2\u003e e 1 , akkor az áramot a 2. ábrán jelzett irányba megyek. 119. Figyelembe vesszük az áramot a voltmérőn keresztül
az a tény, hogy ellenállása nagy az elemek belső ellenállásaival összehasonlítva. Az elemek belső ellenállása esetén a feszültségcsökkenésnek egyenlőnek kell lennie az e. stb. elemek, mivel egymás felé vannak bevonva:
innen

Az a és b pontok közötti potenciális különbség (voltmérő leolvasása)

3   Két elem e. stb.e 1 = 1,4 B és e2   = 1,1 V és belső ellenállásokr = 0,3 ohm és r 2 = 0,2 Ohmot záróoszlopok zárnak (120. ábra). Keresse meg a feszültséget az elemek rögzítőin. Milyen feltételek mellett lehet az a és a pont közötti potenciális különbség?b egyenlő nullával?

megoldás:

4   Két áramforrás ugyanazzal az e. stb.e = 2 V és belső ellenállásr1 = 0,4 ohm és r 2 = 0,2 Ohm sorosan vannak csatlakoztatva. Melyik az R áram külső ellenállása az egyik forrás termináljánál a feszültség nulla lesz?

megoldás:
Az áramkör áramköre

  (Ris.361). Feszültségek az áramforrások termináljain

Az első két egyenlet megoldása V1 = 0 feltétel mellett, amit megszerezzünk

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

5   Keresse meg a belső ellenállástr1   A 3. ábrán bemutatott rendszer első eleme. 121, ha a terminálon lévő feszültség nulla. EllenállásellenállásR 1 = ЗОм, R 2 = 6 0 m, a második elem belső ellenállásar 2 = 0,4 Ohm, e. stb. az elemek ugyanazok.

megoldás:
A közös áramkör



  A probléma állapota miatt az első elem termináljain lévő feszültség

innen

6   Milyen arányban van az R ellenállások között?1 , R2, R3 és az elemek belső ellenállásar1, r2   (122. ábra) a stressztaz egyik elem kapcsán nulla lesz? Ed. az elemek ugyanazok.

megoldás:

7   Két generátor ugyanolyan e. stb.e   = 6 V és belső ellenállásokr1 = 0,5 ohm és r2   = 0,38 Ohm az 1. ábrán bemutatott rendszer szerint. 123. Ellenállásellenállás R1 = 2 Ω, R2 = 4 Ω, R3   = 7 Ohm. Keresse meg a V feszültségeket1   és V2 a generátor kapcsokon.

megoldás:
A közös áramkör

ahol az áramkör külső ellenállása

Feszültségek az első és a második generátor kapcsán
feszültség a második generátor kapcsain

8   Három eleme e. stb.e 1 = 2,2 V, e 2 = 1, 1 B és e 3   = 0,9 V és belső ellenállás r1 = 0,2 Ω, r 2 = 0,4 Ω és r s = 0,5 ohm sorozat sorozatban vannak csatlakoztatva. Az áramkör külső ellenállása R =1   Ohm. Keresse meg a feszültséget az egyes elemek kapcsán.

megoldás:
Ohm törvénye szerint a teljes áramkör, a jelenlegi

Az egyes elemek kapcsán levő feszültség megegyezik az e. stb. és a feszültség csökken az elem belső ellenállása esetén:



A feszültség a cellák akkumulátortermeinél megegyezik az áramkör külső ellenállásának feszültségcsökkenésével:

A harmadik elem kapcsán a feszültség negatívnak bizonyult, mivel az áramot az áramkör összes ellenállása és a teljes emf határozza meg, és az r3 belső ellenállás feszültségcsökkenése nagyobb, mint az emf.e 3.

9   Négy darab, soros akkumulátort csatlakoztat az áramkörhöz. stb.e = 1,25 V és belső ellenállásr   = 0,1 Ohm két párhuzamosan csatlakozó vezetőt táplál be ellenállássalR1 = 50 Ω és R 2 = 200 Ohm. Keresse meg a feszültséget az akkumulátor csatlakozóin.

megoldás:

10   Hány azonos akkumulátort e. stb.e = 1 , 25B és belső ellenállásr   = 0,004 Ohm, amit meg kell tennie ahhoz, hogy egy olyan akkumulátort alkosson, amely egy V = feszültséget adna11 5 V a jelenlegi I = 25 A?

megoldás:
Feszültség az akkumulátor termináljain

ezért

11 akkumulátor n = 40 soros akkumulátor, sorba kapcsolva e. stb.e   = 2,5 V és belső ellenállásr   = 0,2 Ohmot tölt a hálózatról V = 121 V feszültséggel. Keresse meg a töltőáramot, ha ellenállással rendelkező vezeték vanR = 2 Ohm.

megoldás:

12   Két elem e. stb.e 1 = 1,25 V és e2   = 1,5 V és azonos belső ellenállásr   = 0,4 Ohm párhuzamosan kapcsolódnak (124. ábra). EllenállásellenállásR = 10 Ohm. Keresse meg az ellenállásokon és az egyes elemeken átáramló áramokat.

megoldás:
A feszültségcsökkenés az ellenálláson keresztül, ha az áramok az 1. ábrán jelzett irányban áramlanak. 124

Figyelembe véve, hogy I = I1 + I2, megtaláljuk

Megjegyezzük, hogy I1<0. Это значит, что направление тока противоположно указанному на рис. 124.
13   Két elem e. stb.e 1 = 6 V és e2   = 5 V és belső ellenállásr1 = 1 ohm és r2 = 20 m a 3. ábrán bemutatott séma szerint vannak csatlakoztatva. 125. Keresse meg az ellenállással szembeni áramlást ellenállássalR = 10 Ohm.

megoldás:
Miután kiválasztotta az 1. ábrán látható áramlatok irányát. 362, akkor a Kirchhoff-egyenleteket fogalmazzuk meg. A b csomópontnál I1 + I2-I = 0; kontúrt abef (bypass óramutató járásával megegyező irányban)

és a bcde kontúrhoz (ellentétes irányban)

Ezekből az egyenletekből kiderül

14   Három azonos eleme e. stb.e = 1,6 V és belső ellenállásr = 0,8 Ohm van az áramkörben a 3. ábrán bemutatott séma szerint. 126. Egy milliaméter mutatja az áramotén = 100 mA. EllenállásellenállásR 1 = 10O és R2   = 15 0 m, az ellenállás ellenállásaR   ismeretlen. Milyen feszültség van egy voltmérővel? A voltmérő ellenállása nagyon magas, a milliaméter ellenállása elhanyagolható.

megoldás:
Az elemek belső ellenállása

A párhuzamosan kötött ellenállások ellenállása

Általános e. stb. eleme 0 = 2 e   Ohm törvényének megfelelően a teljes láncra

15   Ellenállásellenállás R1 és R2 és e. stb. e 1 és e 2   a 2. ábrán bemutatott áramkör áramforrásai. 127 ismert. Milyen emfe 3   A harmadik áramforrás az R3 ellenálláson keresztül nem áramlik?

megoldás:
Az I1, I2 és I3 áramok irányát az 1., 2. és 3. ábrán látható R1, R2 és R3 ellenállásokon keresztül választjuk meg. 363. Ezután I3 = I1 + I2. Az a és b pont közötti különbség lehet

Ha a

  Megszüntettük az I1-et

16   Három azonos sorozatú elemet tartalmazó lánc egy emf-vel.e   és a belső ellenállásr   rövidre záródik (128. ábra). Milyena feszültség egy voltmérőt mutat-e az egyik elem termináljához?

megoldás:
Vegyük ugyanezt a sémát voltmérő nélkül (364. Ábra). Ohm törvényéből a teljes lánchoz

Az Ohm törvényéből az a és b pontok közötti láncrészre jutunk

A voltmérőnek a pontokhoz való csatlakoztatása, a potenciálkülönbség nulla, semmi sem változhat az áramkörben. Ezért a voltmérő nullával egyenlő feszültséget mutat.
17   Jelenlegi forrás az emfe 0   tartalmazza azt az áramkört, amelynek paramétereit a 2. ábrán adjuk meg. 129. Keresse meg az emf.e   a kapcsoló áramának és irányának forrásaaz a és b következtetésekre , amelynél az ellenállás R2 ellenállásán átfolyó áram nem megy.

megoldás:
Csatlakoztassa az áramforrást az a és b kapcsokra, és válassza ki az ábrán látható aktuális irányokat. 365. Az e csomópont számára I = I0 + I2. Az aefb és az ecdf kontúrjait az óramutató járásával megegyező irányba haladva kapjuk
Az I2 = 0 feltételt használva megtaláljuk

A mínusz jele azt mutatja, hogy az áramforrás pólusai a 2. ábrán láthatóak. 365 kell cserélni.
18   Két elem azonos emf.e   a sorozatba sorolhatók. Az áramkör külső ellenállása R = 5 ohm. A feszültség aránya az első elem termináljánál a második elem termináljánál lévő feszültséghezegyenlő 2/3. Keresse meg az elemek belső ellenállását  r1 és r2, ha r1 = 2 r2.

megoldás:

19   Két azonos elem az emf.e = 1,5 V és a belső ellenállásr   = 0,2 Ohm zárvaellenállás, amelynek ellenállása egybenr1 = 0,2 Ohm esetén, a másik esetben R2 = 20 Ohm. Hogyan hogy az elemeket (sorozatban vagy párhuzamosan) az első és a második esetben csatlakoztassa a legnagyobb áramerősség eléréséhez az áramkörben?

megoldás:
Amikor a két elem párhuzamosan kapcsolódik, a belső ellenállás és az emf. egyenlő: r / 2 ése   sorba kapcsolva 2r és 2e . Az R ellenálláson keresztül áramlik az áram
Ezért világos, hogy I2\u003e I1, ha R / 2 + r r. Ezért az áramerősség nagyobb, ha soros kapcsolatban áll.
20   Két elem emf.e 1 = 4B és e 2 = 2B és a belső ellenállásr1 = 0,25 Ω és r 2 = 0,75 Ohm szerepel a következő ábránÁbra. 130. Ellenállások ellenállásaR1   = 1 Ω és R2 = 3 Ω, a kondenzátor kapacitása C = 2 μF.Keresse meg a töltést a kondenzátoron.

megoldás:

21   Két párhuzamos elem eleméreaz emf e 1 és e 2 és belső ellenállásokr1 és r 2 egy R ellenállású ellenállás van csatlakoztatvaén , az R ellenálláson keresztül áramlik, és az áramok  I1 és I 2 az első és a második elemben. Mireaz egyes áramkörök áramai egyenlőek lehetneknulla vagy megváltoztatja az irányát az ellenkező irányba?

megoldás:
Az áramlási irányokat a 2. ábrán mutatjuk be. 366. A b csomópontnál I-I1-I2 = 0. Az abef és a bcde kontúrt az óramutató járásával megegyező irányba haladva kapjuk

Ezekből az egyenletekből kiderül

Az aktuális I = 0, amikor az egyik elem felvételének polaritása megváltozik, és emellett állapot

  A jelenlegi I1 = 0 a

  és a jelenlegi I2 = 0 a

  Az I1 és I2 áramok a 366. Ábrán feltüntetett irányokat mutatják, ha

Az irányt megváltoztatják

22 akkumulátor n   azonos elemek,egymással sorba kapcsolva, a másikban, párhuzamosan, ellenállással rendelkező ellenállásba zár. Mely körülmények között az áramlás áthaladellenállás, mindkét esetben ugyanaz lesz?

megoldás:
Ha n (R-r) = R-r. Ha R = r, akkor az elemek száma tetszőleges; ha R№ r, a probléma megoldatlan (n = 1).
23 Akkumulátor n   = 4 azonos elem belső ellenállássalr = 2 ohm, egy esetben csatlakoztatvasorban, a másikban - párhuzamosan zárja az ellenállást ellenállássalR = 10 Ohm. Hányszor fordul elő a voltmérő a másik esetben a voltmérőtől eltérő esetekben? A voltmérő ellenállása nagy  R és r.

megoldás:

ahol V1 az elemek sorozatkapcsolatához szükséges voltmérő, a V2 pedig párhuzamos.
24   Hogyan változik meg az ellenállás R = 2 Ω ellenálláson átfolyó áram, han   = 10 azonos elem, amelyek sorba vannak kötve ezzel az ellenállással, párhuzamosan kapcsolódnak hozzá? Emf eleme   = 2 V, belső ellenállásar = 0,2 ohm.

megoldás:

25   Az akkumulátor N = 600-ban azonosolyan elemek, amelyeken n csoportok sorba kapcsolódnakés mindegyikben párhuzamosan vannak m elemek. Emf minden elemneke = 2V, annak belső ellenállásr   = 0,4 Ohm. Milyen értékekkeln és m   akkumulátor, külsőre zárvaellenállás R = 0,6 Ohm, adjon a külső áramkörnekmaximális teljesítmény? Keresse meg az aktuális, aktuálisaz R. ellenálláson keresztül.

megoldás:
Az elemek teljes száma N = nm (367. ábra). A külső áramkör áramköre

ahol r / m - párhuzamosan kapcsolt elemek csoportjának belső ellenállása, ésn r / m   - belső ellenállásn   csoportok sorba kapcsolva. A maximális teljesítmény (lásd a 848 feladatot) a külső áramkörre vonatkozik, amikor az R ellenállás egyenlő az elemek elemének belső ellenállásávaln r / m, azaz,
Ebben az esetben az ellenállás R áramlási pontjain keresztül I = 46 A.

26   Az akkumulátor kapacitása  = 80 A h h. Keresse meg az akkumulátor kapacitásátn = 3   ilyen elemeket sorba és párhuzamosan csatlakoztatnak.

megoldás:
Ha az összes elem sorosan kapcsolódik, ugyanaz az áram folyik, így mindegyiket ugyanabban az időben kell lemeríteni. Következésképpen az akkumulátor kapacitása megegyezik az egyes akkumulátorok kapacitásával:
Párhuzamos csatlakozássaln   az egyes akkumulátorokból származó akkumulátorok az összes áram 1 / n részét képezik; ezért ugyanabban a kiáramlásban áramlik az akkumulátor közös áramkören   hosszabb, mint egy akkumulátor, vagyis az akkumulátorkapacitás n-szerese az egyetlen akkumulátor kapacitásának:

Megjegyezzük azonban, hogy az energia

az áramkörben lévő akkumulátor, valamint soros és párhuzamos csatlakozássaln   akkumulátorokn   több energiát adott egy akkumulátor. Ez azért van így, mert az e. stb. akkumulátorok ben több mint. stb. egy akkumulátor, és az emf párhuzamos csatlakozásával. az akkumulátor ugyanaz marad, mint minden egyes elem esetében, de a Q növekszikn alkalommal.
27   Keresse meg az elemek akkumulátorkapacitását, amelyek a 3. ábrán látható módon szerepelnek. Az egyes elemek kapacitásaQo = 64 A h h.

megoldás:
Az öt, sorba kapcsolt elem mindegyike rendelkezik kapacitással

Három párhuzamos csoport teljes akkumulátor kapacitást biztosít

28   Az ellenállás mérésére szolgáló híd kiegyensúlyozott, így a galvanométeren átfolyó áram nem megy (132. Ábra). A jobb oldali ágbanén = 0,2 A. Keresse meg a V feszültséget az aktuális forrás terminálján. Az ellenállások ellenállása R1 = 2 Ohm, R2 = 4 Ohm, R3 = 1 Ohm.

megoldás:

29   Keressük meg az áramlatokat, amelyek az 1. ábrán látható lánc mindegyik ágában áramlanak. 133. Emf. jelenlegi forrásokbóle 1 = 6,5 V és e2   = 3,9 V. Az ellenállások ellenállása R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = R = 10 Ohm.

megoldás:
A Kirchhoff-egyenleteket az 1. ábrán bemutatott áramlási irányoknak megfelelően állítjuk össze. 133: I1 + I2 - I3 = 0 a b csomópontnál;
I3 - I4 - I5 = 0 a csomópontnál; I5 - I1 - I6 = 0 az f csomópontnál: itt | elektromos | felszerelés | normák |

3.5. Egyenértékű transzformációs rendszerek

egyenértékű  Ezek az áramkörök olyan átalakításai, amelyeknél az átalakítás által nem érintett áramkörök és feszültségek változatlanok maradnak.

3.5.1. Kétsoros hálózat egymás utáni csatlakoztatása

következetes két kapu csomópontnak nevezik, amelyben ugyanaz az áram mind a két póluson átáramlik (3.13. ábra).

Kirchhoff második törvénye szerint .

itt , vagyis az ág ekvivalens ellenállása megegyezik a sorozatba sorolt ​​ellenállások összegével.

Különleges eset: mikor lesz .

Az 1. ábrán látható áramkör számára. 3.14 Kirchhoff második törvényének megfelelően: . ennélfogva az egyenértékű EMF megegyezik a sorozatban szereplő források emf algebrai összegével. C az ebben az összegben levő plusz jel figyelembe veszi azokat, akiknek a nyilak a csomópontok felé irányulnak, ugyanúgy, mint a nyíl

Az ideális áramforrások egymást követő összekapcsolása különböző vezetési áramokkal nem rendelkezik fizikai jelentéssel.

3.5.2. Kétpólusú hálózat párhuzamos kapcsolata

párhuzamosez alatt olyan vegyületet értünk, két-terminális hálózatok, amelyben ugyanazon a feszültség (más szóval, mindegyik csatlakozik ugyanarra a két csomópont, mint látható. 3.15).

Kirchhoff első törvénye szerint

Innen . ennélfogva az egyenértékű vezetőképesség megegyezik a párhuzamos ágak vezetőképességének összegével.

Különleges esetamikor kiderül

másik konkrét esetben(3.16. Ábra):

itt

Analógiával.

A két párhuzamos passzív ág egyikében lévő áram egyenlő a nem elágazó rész áramának termékével a másik ág ellenállásával, mindkét ágazat ellenállásának összegére utalva (« a párhuzamos ágak szabálya »).

Az 1. ábrán látható áramkör számára. 3.17 van  de ezért.

Az egyenértékű forrás referenciaáramának egyenlőnek kell lennie a párhuzamos forrásokat tartalmazó referenciaáramok algebrai összegével . Egy pluszjelvel azok a számok tekintendők, amelyeknek a nyilai ugyanúgy irányulnak a csomópontokra, mint egy egyenértékű forrás nyíl.

A különböző EMF-es feszültségforrások párhuzamos kapcsolata nincs fizikai jelentéssel.

3.5.3. Egysoros egyenértékű transzformáció

kapcsolat EuRB párhuzamos kapcsolatJ & G

Kirchhoff második könyve szerint a soros összeköttetéshez tartozó áramkörön és a párhuzamos kapcsolású áramkör első törvényének megfelelően (3.18. Ábra) írhatunk:

Ezek a kifejezések csak akkor azonosak, ha a kifejezések egyenlőek, mivel függetlenek a jelenlegiaktólénés arányos vele. ezért

Mindkét rendszerben az ellenállás megegyezik, és az EMF és az áramforrás az Ohm törvényével kapcsolódik.

3.5.4. Az aktív ágak párhuzamos kapcsolata

A már ismert transzformációk (átmenet egyik áramkörről a másikra a 3.19. Ábrán a nyilak mentén):

majd

Általában npárhuzamos ágak

Az utolsó előtti képlet számlálójában az összeg algebraikus: a plusz jelzéssel azoknak a forrásoknak az EMF-e, amelyeknek nyilai a csomópontokra irányulnak, valamint az ellenkező irányba mutató mínusz jelet rögzítik.

3.5.5. Az EMF forrása a csomóponton keresztül   (3.20 ábra)

enged majd az eredeti rendszerben Mindegyik ágban ugyanazt a nagyságrendet emf E, a 4. csomóponttól vezérelve. Ebben az esetben a 2. és 3. csomópontok potenciálja nem változik. Az első ágban két EMF kompenzálja egymást, és eltávolítható. Az ekvivalens rendszerben és azaz csak a 4 csomópont potenciálja változott meg, és az EMF-et "egyik oldalról a másikra" áthelyezték. Ez az átalakítás kényelmesen használható, ha az áramkörben aktív ág van, ellenállás nélkül. Ezt követően ezt a ("különleges") ágat el lehet távolítani az egyik csomóponthoz.

3.5.6. Az áramforrás átvitele az áramkörben

Az 1. ábrán látható áramkörben. 3.21, és két, U ellenállással rendelkező ág alakul ki, zárt körvonalat képezve az áramforrással. Egy másik sorozatot csatlakoztatunk egy áramforrással, és összekapcsoljuk a 3. csomóponttal való kapcsolatuk pontját (3.21. Ábra, b). Ugyanakkor nem sértettük Kirchhoff első törvényét, és nem változtattuk meg a lánc többi részének működési módját (én= 0).

Cserélje ki az áramforrások párhuzamos csatlakozását Jpasszív és aktív ágakkal, egy sor elektromotoros erő forrásaival, amelyek ugyanolyan ellenállással rendelkeznek. Megkapjuk a 2. ábrán látható áramkört. 3.21, amelyben új emfs működik és . Az eredeti rendszerhez képest egy ("különleges") áramkör megszabadulhatott. Az átalakítás utáni áramkörök áramerősségei változni fognak, és az áramkör többi részében megőrzik az előző értékeket.

Ez az átalakulás könnyen kiterjeszthető bármely olyan ágra, amelyek egy áramforrás áramkört alkotnak.

3.5.7. Háromszög alakítása csillag és vissza

Ha van egy EMF forrás a háromszögágak valamelyikében (3.23. Ábra), akkor az egyenértékű csillagok sugaraival azonos csomópontokhoz kapcsolódnak, mint a háromszög aktív ágának, akkor két EMF-nek arányosnak kell lennie az ellenállásokkal:

  ahol

amely könnyen bizonyítható a már ismert transzformációk segítségével. Az egyenértékű csillag csillag rezisztenciáját ugyanúgy kell kiszámítani, mint passzív csillag és háromszög esetén.

Az ekvivalens EMF-ek nyíljainak iránya a csomópontokhoz viszonyítva megegyezik a háromszög ágainak EMF-ével.

A több EMF-sel rendelkező változatok az EMF-nek a csomóponton keresztül történő átvitelével azonosnak tekinthetők. Az aktív csillag átalakulása nehézségek háromszögébe nem jelent.

A gyakorlatban számos villamosenergia-forrás kapcsolódik egy csoportba - egy villamos energiaforrásból. Az akkumulátorral való kapcsolat lehet soros, párhuzamos és vegyes.

Soros kapcsolattal az előző forrás pozitív pólusa kapcsolódik a következő negatív pólusához. A naplók szerény alkalmazások mrloft.ru/apartamenty.

Az áramkör teljes EMF egyenlő az egyes elemek emf algebrai összegével, és az akkumulátor belső ellenállása egyenlő a forrásellenállások összegével:

Ez azzal magyarázható, hogy egy soros csatlakozás során az elektromos töltés váltakozva átjut az elektromos energiaforráson, és mindegyikben energiát vesz fel. Az akkumulátor belső ellenállása is megnő.

Ha ugyanazok a források sorosan kapcsolódnak az EMF-hez és a belső ellenálláshoz, az akkumulátor emf és belső ellenállása egyenlő.

ahol n a források száma.

Az Ohm-törvény egy azonos áramforrás sorozathoz való csatlakozására szolgáló teljes áramkörre a formában van megfogalmazva;

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

Például a teljes áramkör több olyan áramforrást tartalmaz, amelyeknek az EMF egyenlő E1, E2, E3 és belső rezisztenciákkal -r1, r2, r3. Az áramkörben működő emf:

eb = e1-e2 + e3-e4

Az akkumulátor ellenállása:

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

Ebben a tekintetben figyelembe vesszük, hogy ezek az EMF pozitívak, ami növeli a potenciált a körpálya irányában, azaz az áramköri átmenet iránya egybeesik a forrástól a forrás negatív pólusától a pozitívig terjedő átmenettel.

Az áramforrások sorozatos bekötése abban az esetben történik, amikor szükséges a feszültség növelése a külső áramkörön, a külső áramkör ellenállása nagy, mint egy forrás belső ellenállása.

Ábra. 9

A források párhuzamos összekapcsolásával minden pozitív

a pólusok egy vezetõvel vannak összekötve, a másik pedig negatívak.

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

ahol n az egymással párhuzamosan kapcsolódó források száma.

Párhuzamos csatlakozás esetén az egyik energiaforrás árama már nem áthalad a többieken, ezért minden töltés csak egy forrásban kap energiát. Az akkumulátor ellenállása kisebb, mint egy forrás ellenállása, mivel a külső áramkörön keresztül mozgó töltéseknek csak egy része áthalad az egyes áramforrásokon.

Az Ohm-törvény az azonos áramforrásokkal párhuzamos kapcsolású teljes áramkörre a következőképpen íródott:

Ha egy áramforrást párhuzamosan csatlakoztatott forrásokkal cserél le, az áramkör növekszik.

Az áramforrások párhuzamos csatlakoztatását olyan esetekben alkalmazzák, amikor a külső áramkör áramának növelése szükséges a feszültség megváltoztatása nélkül, és a külső áramkör ellenállása egy forrás forrásával összehasonlítva kicsi.

Ha az EMF források eltérnek, akkor a jelenlegi feszültségforrások és az EMF az áramkör különböző részein kényelmesen használhatja a német fizikus, Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887) által 1847-ben megfogalmazott Kirchhoff-szabályokat.

1. Az első szabály (csomópontok szabálya).

Az összes helyszínen konvergáló áramok áramlási algebrai összege nullával egyenlő:

ahol n a csomóponton konvergáló vezetők száma. Az elágazó láncban lévő csomópont olyan pont, amelyen legalább három vezető konvergál. A csomópontra áramló folyamatokat pozitívnak tekintik, és a csomópontból áramló áramok negatívak.

Ábra. 10

Az áramok csomópontja. I1 + I2 + I4 = I3 + I5 vagy I1 + I2-I3 + I4-I5 = 0.

2 A második szabály (szabály kontúr).

Kémiai források. stb. (elemek, elemek) sorban, párhuzamosan és vegyesen bekapcsolnak.

1, Az e. Források sorozatos csatlakoztatása. stb. Az 1. ábrán. 56, és három összekapcsolt akkumulátort mutat be. ezt

az akkumulátorok összekapcsolása, ha az egyes korábbi források mínuszát a következő forrás pluszjához kapcsolják, soros összeköttetésnek hívják. A csatlakoztatott elemek vagy cellák csoportját akkumulátornak nevezik.

Az akkumulátor belső ellenállása megegyezik az egyes elemek belső ellenállásának összegével:

A 3. ábrán látható, hogy a három elemnek egy soros kapcsolata van az akkumulátorhoz. 56 b. Mivel e. stb. Az akkumulátorok ebben az esetben egybeesnek az irányba, pl. stb. a teljes akkumulátor összege megegyezik azok összegével

Ha az akkumulátor kinyomódik, hogy zárva van a külső ellenállás r, akkor az áram a körben megtalálható a képlet

Ha a fogyasztó feszültsége meghaladja az e fokozatot, szüntesse meg az akkumulátort. stb. egy akkumulátor.

A gyakorlatban ugyanolyan típusú elemeket kell csatlakoztatni egymáshoz, azaz ugyanazt kell használniuk. stb., a belső ellenállás és a kapacitás.

Belső akkumulátor ellenállás

Az akkumulátor áramának külső ellenállása zárt

Ebben az esetben e. stb. Az elemekből álló elemek száma:

Példa: öt akkumulátort tartalmazó akkumulátor, e. stb. 1,2 V és a 0,2 ohm belső ellenállása 11 ohmos külső ellenállásra zárva van. Határozza meg az akkumulátor által a hálózathoz szállított áramot:

2. Források párhuzamos kapcsolata. stb. Ha több elem pozitív szorítója (plusz) van csatlakoztatva

közötti közös kimeneti és a plusz és mínusz terminálok (mínusz) ugyanaz, mint az akkumulátor összekapcsolási és kimenet közös mínusz, ilyen vegyület lesz említett párhuzamos. Az 1. ábrán. Az 57. ábrán látható a három akku párhuzamos csatlakoztatása, 57, b. Ábra ugyanazt a vegyületet mutatja.

Az akkumulátorok párhuzamos csatlakoztatásának előfeltétele az emf egyenlősége. például a belső ellenállások és a kapacitások, mivel az akkumulátorok káros hatásainak kiegyenlítése az elemek között áramlik.

Ed. a párhuzamos csatlakozóval rendelkező akkumulátor e. stb. egy elem:

Ha az elemek párhuzamosan vannak csatlakoztatva, az akkumulátor egésze áramot adhat az egyes elemeknél nagyobb áramforrásnak.

Az n párhuzamosan csatlakoztatott akkumulátorok belső ellenállása n-szer kisebb, mint az egyes elemek ellenállása:

Az akkumulátor által a hálózathoz adott áram lesz

Az elemek párhuzamos bekötését abban az esetben használják, ha a fogyasztói feszültség egyenlő az emf-rel. az akkumulátort és a fogyasztó által igényelt áram nagyobb, mint egy akkumulátorkimeneti áram.

2. példa. Határozza meg a hálózathoz átadott áramot párhuzamosan két elemből álló akkumulátorral, ha e. stb. Minden akkumulátor 2 V, a belső ellenállása pedig 0,02 ohm. A külső ellenállás 1,99 ohm:

3. Források összekeverése. stb. A soros és a párhuzamos csatlakozások kombinálásával vegyes összekötést kapunk az elemekkel. Az 1. ábrán. 58 ésa két elem párhuzamos csoportjainak négy elemének vegyes összekötése látható mindegyik csoportban, és a 2. ábrán látható. 58 bennek a vegyületnek a képletét adjuk meg. Ed. Az akkumulátor egy vegyes akkumulátor csatlakozással megegyezik az e. stb. elemek, egymás után minden egyes csoportban (N):

Az elemek belső ellenállása a csoportban

Az m csoportból álló akkumulátor belső ellenállása,

Az akkumulátor által a hálózathoz adott áram által nyújtott ellenállás r ohm,

Az elemek összekeveredését abban az esetben használják, ha a fogyasztó feszültsége és árama ennek megfelelően magasabb, mint a d értéké. és egy akkumulátor lemerülési áramát.

3. példa Az akkumulátor két párhuzamos akkumulátorcsoportból áll, amelyek három elemet tartalmaznak a csoportban. Az akkumulátor zárva 1,65 ohm ellenállással, pl. stb. akkumulátor 1,2 in, belső ellenállás 0,1 ohm. Határozza meg a külső áramkör áramát:

Mi ozoboali számos esetben kapcsolódnak e. stb. Melyik módszer a legelőnyösebb a külső áramkör maximális teljesítményének tekintetében? A matematikai kutatás erre a kérdésre válaszol. Kiderül, hogy a külső áramkör maximális teljesítményének eléréséhez az áramkör belső és külső részeinek ellenállása egyenlő:

A független döntés napjának feladata

1. hány mga cink a cink só oldatától elkülönül, amikor 50 k oldaton áthalad áram?

2. Réz-szulfát-oldattal ellátott fürdővel 5 ° -on át áramoltatunk 20 ° C-on min.Határozza meg az oldatból visszanyert réz mennyiségét.

3. Nikkelezésnél 20 g tömegű nikkellemezt anódként szuszpendálnak, és mikor töltik fel a nikkellemezt, ha 10 A áthalad az oldaton?

4. A 2. terület fémlemezének dm 2 0,05 vastagságú cinkréteggel borították mm. Mennyi ideig tart a bevonat, ha az áram sérült 1 o, és a cink fajsúlya 7,1?

5. A fém 10X40X60 mérőeszköz mmtakaró ezüsttel. Milyen áramot kell átadni az objektumnak egy 0,01 vastagságú ezüstréteggel való lefedésére mm 0,5 órán át? Az ezüst fajsúlya 10,5.

6. Négy akkumulátort tartalmaz az e. stb. 1,2 V és 0,2 belső ellenállása th.Az akkumulátor zárt állapotban van 4 th.Határozza meg az akkumulátor áramát abban az esetben, ha az elemek csatlakoztatva vannak: a) sorozatban, b) párhuzamosan.

7. Négy akkumulátor a. stb. 1,2 volt és belső ellenállása 0,3 ohmsorozatban szerepelnek. A külső ellenállás 8,4 th.Határozza meg az akkumulátor áramának és feszültségének nagyságát.

8. Minden egyes csoportban öt egymást követő elem közül három párhuzamos elemcsoport működik egy külső hálózaton, amelynek ellenállása 4.995 th.Ed. E. akkumulátor 2 -ban,belső ellenállás 0,003 th.Határozza meg a külső áramkör aktuális, akkumulátor feszültségét és teljesítményét.

Tesztes kérdések

1. Mi az úgynevezett elektrolízis?

2. Mi határozza meg az elektródákon felszabaduló anyag mennyiségét az elektrolízis során?

3. Mit neveznek egy anyag elektrokémiai megfelelőjének?

4. Mi a lényege Faraday törvényének?

5. Jelölje meg az elektrolízis technikai alkalmazási területeit.

6. Mi a legegyszerűbb galváncellás?

7. Hogyan működnek és működnek az elemek?

8. Hogyan kapcsolódnak az elektrokémiai feszültségforrások?

9. Mik a kapcsolatok jellemzői?