СОЕДИНЕНИЯ ПРОВОДНИКОВ
УРОК ДЛЯ 8 КЛАССА
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ, КАК ПРАВИЛО СОДЕРЖАТ НЕСКОЛЬКО ПОТРЕБИТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА. ЭТИ ПОТРЕБИТЕЛИ МОГУТ БЫТЬ ПО-РАЗНОМУ СОЕДЕНЕНЫ ДРУГ С ДРУГОМ .
Соединение проводников
последовательное параллельное
J , U , R
J , U , R
1
J 1, U1 , R1
2
1
J 1 , U 1 , R 1
J 2 , U 2 , R 1
2
J 2, U 2, R1
Характерные особенности соединений
- Последовательное соединение – соединение, при котором конец первого проводника соединяют с началом второго, конец второго – с началом третьего и т.д.
- Параллельное соединение – соединение, при котором начала всех проводников присоединяются к одной точке электрической цепи, а их концы к другой.
Сила тока
- Последовательное соединение: ток, протекающий через все потребители один и тот же, то есть J 1 = J 2 = J
- Параллельное соединение: сила тока в неразветвленной цепи равна сумме сил токов в разветвлениях, то есть J 1 + J 2 = J
Электрическое напряжение
- Последовательное соединение: общее напряжение на всем соединении равно сумме напряжений на каждом потребителе U 1 + U 2 = U
- Параллельное соединение: напряжение на концах всего разветвления равно напряжению на отдельных его ветвях U 1 = U 2 = U
Электрическое сопротивление
- Последовательное соединение: общее сопротивление цепи равно сумме сопротивлений отдельных проводников R 1 + R 2 = R . При этом соединении как бы увеличивается длина проводника, включенного в цепь, что приводит к увеличению сопротивления.
- Параллельное соединение: исходя из закона Ома общее сопротивление в цепи равно:
R = R 1 * R 2 / R 1 + R 2 . При этом соединении проводников площадь поперечного сечения как бы увеличивается, что приводит к уменьшению общего сопротивления
Применение
- Последовательное соединение:
использование в цепи, где необходима защита от перегрузки, так как при выходе из строя одного из потребителей, вся цепь работать не будет.
используется в жилых помещениях, где потребители тока должны иметь одно и тоже напряжение.
Закрепление материала
1. Участок цепи состоит из двух последовательно соединенных резисторов, сопротивления которых 50 Ом и 70 Ом. Напряжение на участке цепи 60 В. Найдите силу тока в цепи и напряжение на каждом из резисторов.
2. Проводники сопротивлением 3 Ом и 15 Ом соединены параллельно и включены в цепь напряжением 45 В. Определите силу тока в каждом проводнике и в общей цепи.
3. Вольтметр V 1 показывает 12В. Каковы
показания амперметра и вольтметра V 2 ?
4. Амперметр А показывает силу тока 1,6А
при напряжении 120В. Сопротивление
резистора R 1 =100 Ом. Определите
сопротивление резистора R 2 и показания
амперметров А 1 и А 2 .
А
2 Ом
6 Ом
V 2
V 1
R 1
А 1
А
V
А 2
R 2
R=50+70=120 Ом. U=60 В Зная общее напряжение и сопротивление на данном участке цепи найдем общую U 1 -? силу тока по закону Ома: J =60/120= 0,5 А . При последовательном соединении сила U 2 -? тока постоянна на каждом из резисторов, т.е. J=J 1 =J 2 =0,5 А J-? Используя закон Ома для участка цепи рассчитаем значения напряжения для каждого из резисторов: U 1 =J 1 *R 1 =0,5*50= 25 В ; U 2 =J 2 *R 2 =0,5*70= 3 5 В Ответ: J = 0,5 А; U 1 = 25 В ; U 2 = 3 5 В Задача 2. Решение Дано По условию задачи нам необходимо узнать общую силу тока на участке цепи, для R 1 = 3 O м этого необходимо использовать закон Ома для участка цепи: R 2 = 15 Ом Так как это соединение параллельное, то R = R 1 * R 2 / R 1 + R 2 = R= 3*15/(3+15)=2,5 Ом. U= 45 В Зная общее напряжение и сопротивление на данном участке цепи найдем общую J1-? силу тока по закону Ома: J = 45/2,5 = 18 А . При параллельном соединении напряжение J2 -? постоянно на каждом из резисторов, т.е. U=U 1 =U 2 =45 В. J-? Используя закон Ома для участка цепи рассчитаем значения силы тока для каждого из резисторов: J 1 =U 1 /R 1 =45/3= 15 A ; J 2 =U 2 /R 2 =45/15= 3 А Ответ: J = 18 А J 1 = 15 A ; J 2 = 3 А " width="640"
Проверь себя
Задача 1. Решение
Дано По условию задачи нам необходимо узнать общую силу тока на участке цепи, для
R 1 =50 O м этого необходимо использовать закон Ома для участка цепи:
R 2 =70 Ом Так как это соединение последовательное, то R 1 + R 2 = R = R=50+70=120 Ом.
U=60 В Зная общее напряжение и сопротивление на данном участке цепи найдем общую
U 1 -? силу тока по закону Ома: J =60/120= 0,5 А . При последовательном соединении сила
U 2 -? тока постоянна на каждом из резисторов, т.е. J=J 1 =J 2 =0,5 А
J-? Используя закон Ома для участка цепи рассчитаем значения напряжения для каждого
из резисторов: U 1 =J 1 *R 1 =0,5*50= 25 В ; U 2 =J 2 *R 2 =0,5*70= 3 5 В
Ответ: J = 0,5 А; U 1 = 25 В ; U 2 = 3 5 В
Задача 2. Решение
Дано По условию задачи нам необходимо узнать общую силу тока на участке цепи, для
R 1 = 3 O м этого необходимо использовать закон Ома для участка цепи:
R 2 = 15 Ом Так как это соединение параллельное, то R = R 1 * R 2 / R 1 + R 2 = R= 3*15/(3+15)=2,5 Ом.
U= 45 В Зная общее напряжение и сопротивление на данном участке цепи найдем общую
J1-? силу тока по закону Ома: J = 45/2,5 = 18 А . При параллельном соединении напряжение
J2 -? постоянно на каждом из резисторов, т.е. U=U 1 =U 2 =45 В.
J-? Используя закон Ома для участка цепи рассчитаем значения силы тока для каждого
из резисторов: J 1 =U 1 /R 1 =45/3= 15 A ; J 2 =U 2 /R 2 =45/15= 3 А
Ответ: J = 18 А J 1 = 15 A ; J 2 = 3 А