Исследование цепей с последовательным и параллельным соединением резисторов
Последовательное соединение сопротивлений Возьмем три постоянных сопротивления R1, R2 и R3 и включим их в цепь так, чтобы конец первого сопротивления R1 был соединен с началом второго сопротивления R2, конец второго — с началом третьего R3, а к началу первого сопротивления и к концу третьего подведем проводники от источника тока (рис. 1). Такое соединение сопротивлений называется последовательным. Очевидно, что ток в такой цепи будет во всех ее точках один и тот же. Рис 1. Последовательное соединение сопротивлений Как определить общее сопротивление цепи, если все включенные в нее последовательно сопротивления мы уже знаем? Используя положение, что напряжение U на зажимах источника тока равно сумме падений напряжений на участках цепи, мы можем написать: U = U1 + U2 + U3 где U1 = IR1 U2 = IR2 и U3 = IR3 или IR = IR1 + IR2 + IR3 Вынеся в правой части равенства I за скобки, получим IR = I(R1 + R2 + R3). Поделив теперь обе части равенства на I, будем окончательно иметь R = R1 + R2 + R3 Таким образом, мы пришли к выводу, что при последовательном соединении сопротивлений общее сопротивление всей цепи равно сумме сопротивлений отдельных участков. Проверим этот вывод на следующем примере. Возьмем три постоянных сопротивления, величины которых известны (например, R1 == 10 Ом, R2 = 20 Ом и R3 = 50 Ом). Соединим их последовательно (рис. 2) и подключим к источнику тока, ЭДС которого равна 60 В (внутренним сопротивлением источника тока пренебрегаем). Рис. 2. Пример последовательного соединения трех сопротивлений Подсчитаем, какие показания должны дать приборы, включенные, как показано на схеме, если замкнуть цепь. Определим внешнее сопротивление цепи: R = 10 + 20 + 50 = 80 Ом. Найдем ток в цепи по закону Ома: 60 / 80= 0,75 А