Соединение проводников

Последовательное соединение

Последовательное соединение – соединение, при котором конец первого проводника соединяют с началом второго, конец второго – с началом третьего и т.д.
R1
R2

R1
Если R1 = R2 = R3 = … = Rn
Пример последовательного соединения: гирлянда.

Достоинства и недостатки последовательного соединения
Достоинства:
Имея элементы, рассчитанные на малое напряжение(например, лампочки), можно соединить их последовательно в необходимом количестве и подключить источнику с большим напряжением (так устроены ёлочные гирлянды)
Недостаток:
Достаточно одному прибору (или элементу) выйти из строя, как цепь размыкается, и все остальные приборы не работают

Параллельное соединение

Параллельное соединение- соединение, при котором начала всех проводников присоединяются к одной точке цепи, а их концы к другой. Эти точки называются узлами.

R1
Если R1 = R2 = R3 = … = Rn
Пример параллельного соединения:
потребители в жилых помещениях.

Достоинства и недостатки параллельного соединения
Достоинства:
Если одна из ветвей выходит из строя остальные продолжают работать.
При этом каждую ветвь можно подключать и отключать отдельно
Недостаток:
Можно включать приборы, рассчитанные только на данное напряжение

Законы последовательного и параллельного соединения

Применение последовательного соединения
Основным недостатком последовательного соединения проводников является то, что при выходе из строя одного из элементов соединения отключаются и остальные
Так, например, если перегорит одна из ламп ёлочной гирлянды, то погаснут и все другие
Указанный недостаток может обернуться и достоинством
Представьте себе, что некоторую цепь нужно защитить от перегрузки: при увеличении силы тока цепь должна автоматически отключаться
Как это сделать?(Например, использовать предохранители)
Приведите примеры применения последовательного соединения проводников

Применение параллельного соединения
В одну и ту же электрическую цепь параллельно могут быть включены самые различные потребители электрической энергии
Такая схема соединения потребителей тока используется , например, в жилых помещениях
Вопрос учащимся:
Как соединены между собой электрические приборы в вашей квартире?

ЗАДАЧИ НА ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ

Задача № 1.
Вольтметр V1 показывает 12 В. каковы показания амперметра и вольтметра V2?
6 Ом
2 Ом
R1
R2
Решение:
Ответ:I=2 А,
U2 =4 В.
I=I1=U1/R1
U2=I*R2
I=18 В/6 Ом=2 А
U2=2А*2 Ом=4В

Задача № 2
Резисторы с сопротивлением 2кОм и 8кОм соединены последовательно. На каком из них большее напряжение. Во сколько раз?

Задача № 3
В электрическую цепь включены последовательно резистор сопротивлением 5 Ом и две электрические лампы сопротивлением 500 Ом. Определите общее сопротивление проводника.
Ответ: Общее сопротивление равно 1005 Ом.

Задача № 4
Каковы показания вольтметров, если амперметр показывает 1,5А

Задача № 5
Общее сопротивление участка АВ цепи равно 10 Ом. Определите сопротивление третьего проводника. Какова сила тока в участке цепи АВ, если вольтметр показывает напряжение 5В?

ЗАДАЧИ НА ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ

Задача №6
Амперметр А показывает силу тока 1,6А при напряжении 120 В. сопротивление резистора R1 = 100 Ом. Определите сопротивление резистора R2 и показания амперметров А1 и А2.
R1
R2
Решение:
Дано:
I = 1,6 A
R1= 100 Ом
U = 120 В
I1 - ? I2 - ?
R2- ?
Ответ:
.
I1=1,2 А;I2=0,4 А;R2=300 Ом
I1=U/R1
I2=I-I1
R2=U/I2
I1=120 В/100 Ом=1,2 А
I2=1,6 А-1,2 А=0,4 А
R2=120 В/1,04 А=300 Ом

Задача № 7
Определить общее сопротивление R1=40 Ом R2 =60 Ом

Задача № 8
Каковы показания амперметров, если стрелка вольтметра показывает 6В

ЗАДАЧИ НА
СМЕШАННОЕ СОЕДИНЕНИЕ

Задача №9
Ответ: 3

Задача № 10
Ответ: 3

Задача № 11
Ответ: 2

Можно ли использовать две одинаковые лампы, рассчитанные на 110 В, в сети с напряжением 220 В? Как?
Сколько одинаковых резисторов было соединено последовательно, если каждый из них имеет сопротивление 50 Ом, а их общее сопротивление 600 Ом?
Два резистора, сопротивления которых 5 Ом и 10 Ом, подключены параллельно к батарейке. Сила тока в каком из них больше?
Как изменится сопротивление электрической цепи, если подключить к любому звену цепи ещё один резистор:
а) последовательно б) параллельно?
Как нужно соединить четыре резистора, сопротивления которых 0,5 Ом, 2Ом , 3,5 Ом и 4 Ом, чтобы их общее сопротивление было 10 Ом ?
Проверка знаний

Найдите общее сопротивление:
Вариант 1
Вариант 2
№ 1
№ 2
№ 1
№ 2