 |
§ 36. Неразветвлённые и разветвлённые электрические цепи
|
|
|
|
§ 36. Неразветвлённые и разветвлённые электрические цепи
 |
Потребители электрической энергии могут включаться по-разному. Наиболее простым является последовательное или параллельное сое- динение.
Если все элементы цепи включены по- следовательно, то такая цепь называется не- разветвлённой (рис. 5. 24). Особенность данной цепи состоит в том, что при выходе из строя одного элемента не приводятся в действие и остальные. На рисунке 5. 24 в ка- честве последовательно включённых элемен- тов изображены лампы накаливания. Если вывернуть одну из ламп, то цепь станет ра- зомкнутой, и остальные две лампы погаснут.
Примером неразветвлённой цепи является домашняя ёлочная гирлянда.
Рис. 5. 24. Схема неразветвлённой цепи
Полезный совет
Рис. 5. 25. Индикаторная световая отвёртка
Если вам необходимо отремонтировать новогоднюю гирлянду, а при большом количестве ламп бывает трудно сразу обнаружить перегоревшую, то можно воспользоваться следующим способом. Быстрее всего найти перегоревшую лампу можно с помощью индикаторной световой отвёртки (рис. 5. 25). Для этого необходимо, касаясь сенсорного кон- такта на корпусе отвёртки, провести её концом над проводом, включённым в сеть. Для определения неисправной лампочки также можно воспользовать- ся омметром. Разделив гирлянду на две
части, следует определить сопротивление каждой из них. Участок гирлянды, на котором стрелка прибора не отклоняется, и содержит неисправную лампочку. Неисправный участок снова разделите на две части и определите следующий неисправный участок. И так не- сколько раз, пока неисправная лампочка не будет найдена.
Сумма напряжений на отдельных участках неразветвлённой цепи равна напряжению источника питания: U1 + U2 + U3 = Uпит.
|
|
|
При последовательном включении элементов сопротивление цепи
равно сумме сопротивлений её участков: Rцепи = R1 + R2 + R3.
Сила тока на всех элементах неразветвлённой цепи одна и та же:
I1 = I2 = I3 = I4.
Электрическая цепь, имеющая разветвления (параллельные пути протекания токов), называется разветвлённой (рис. 5. 26). В цепи на рисунке 5. 26 имеется две точки разветвления 1 и 2, в которых соединя- ются концы проводов. В точке 1 общий ток Iобщ, который течёт от «+» к «–», делится на части I1, I2 и I3, которые текут через разные лампы. В точке 2 токи складываются, и дальше к источнику электрической энергии течёт общий ток. Примером такой цепи является цепь подклю- чения различных потребителей электрической энергии в квартире, т. е. схема квартирной электропроводки строится как параллельное соеди- нение розеток, электронагревательных и электроосветительных прибо-
206
Рис. 5. 26. Схема разветвлённой цепи
Рис. 5. 27. Схема квартирной электропроводки
ров. При этом отключение одного потреби- теля не влияет на работу остальных.
Токи, протекающие в различных ветвях, могут отличаться друг от друга по величине, но общая сила тока в цепи равна сумме токов во всех ветвях:
Iобщ = I1 + I2 + I3.
При параллельном включении элементов цепи связь полного со- противления цепи с сопротивлением её участков выражается фор- мулой
1/Rцепи = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3.
В электрической цепи с параллельным соединением потребителей на каждый элемент цепи приходится одно и то же напряжение:
Uпит = U1 = U2 = U3.
Принципиальная электрическая схема подключения к квартирной электропроводке приведена на рисунке 5. 27.
Замыкая выключатель SA1, зажигаем лампу НL1. Замыкая выклю- чатель SA2, зажигаем лампы НL2 и НL3, а замыкая оба выключателя, зажигаем все три лампы.
|
|
|
Расчёт простейшей электрической цепи опирается на закон Ома:
|
| |
Если последовательно включены два потребителя с сопротивлением
R = 100 Ом, то сила тока уменьшится: I = U = 220 =1, 1A.
2R 200
Если два потребителя с сопротивлением R = 100 Ом соединены па раллельно, то общее сопротивление Rобщ находится по формуле
1 = 1 + 1 = 2 ; Rобщ = R
= 50 Ом.
Rобщ
R1 R2 R 2
Общая сила тока возросла I = U = 220 = 4, 4 A.
Rобщ 50
Полезная информация
При параллельном соединении потребителей электроэнергии их общее сопротивление падает, а общая сила тока растёт. Если сила тока в квартире превысит допустимое значение, сработает авто матический предохранитель или перегорит плавкий предохрани тель.
Практическая работа № 25
|
|
|
