В таких ситуациях можно применить подход, который достаточно хорошо срабатывает: лампы накаливания, электрические обогреватели и т. п. – можно рассматривать как резисторы.

Таким образом, приборы могут быть заменены на их сопротивления, что позволяет легко выполнить расчет параметров электрической цепи.

Для соединения приёмников электроэнергии различные типы соединений могут быть использованы: последовательное, параллельное или смешанное.

д., то такое соединение называется последовательным. На рисунке показано последовательное соединение нескольких лампочек.

Последовательное соединение

Такое последовательное соединение нескольких приемников (резисторов), при котором второй вывод первого присоединяется к первому выводу второго, второй вывод второго соединяется с первым выводом третьего, второй вывод третьего с первым выводом четвертого и т.д., позволяет подключать несколько лампочек, как показано на рисунке.

Однако, поток тока, проходящий через цепь, будет одинаковым, равным I. Таким образом, электрическая цепь, состоящая из последовательно соединенных элементов, при подключении к источнику питания, будет проходить ток одной и той же величины I. Данный эффект можно наблюдать на рисунке выше.

Для упрощения здесь и далее мы будем представлять источник в виде гальванического элемента.

Электрики часто используют выражение для определения эквивалентного сопротивления последовательной цепи приемников путем выражения падения напряжения через ток и сопротивления. Алгебраическая сумма всех сопротивлений, составляющих эту цепь, всегда равна общему сопротивлению последовательного соединения резисторов.

д.),

При известной мощности электрического тока, уровне напряжения на каждом участке цепи можно вычислить при помощи закона Ома: U = I * R, U₁ = I * R₁, U₂ = I * R₂ и т.д. То есть, в соответствии с формулой E = U, для нашей схемы получаем:

Т.к. E = U, то итоговое напряжение на клеммах источника равно сумме падений напряжения на всех соединенных последовательно приемниках цепи. В нашем случае напряжение на клеммах источника питания равно сумме падений напряжений на каждом из соединенных последовательно приемников, изображенных на рисунке выше. Таким образом, E = U для данной схемы.

Основываясь на том, что ток постоянен во всей цепи, можно заключить, что напряжения на последовательно соединенных устройствах (резисторах) соотносятся с сопротивлениями пропорционально.

Чем больше сопротивление, тем выше напряжение, прилагаемое к цели. Это означает, что чем больше сопротивление, тем больше напряжение будет приложено к устройству.

Если необходимо последовательно подключить резисторы, которые имеют одинаковое сопротивление Rk, и их количество составляет n штук, то эквивалентное общее сопротивление цепи будет составлять R = n*Rk.

Напряжения, приложенные к каждому резистору цепи, будут равны друг другу, и будут меньше напряжения, приложенного ко всей цепи, в n раз: Uk = U/n.

Последовательное соединение электроэнергии отличается тем, что изменение сопротивления одного из приемников приведет к изменению напряжения на остальных. Обрыв одного из приемников приведет к прекращению тока по всей цепи.

Последовательное соединение применяется редко, потому что напряжение сети должно быть выше номинального напряжения приемников. Это означает, что последовательное соединение используется только при отсутствии альтернатив.

При подключении двух ламп равной мощности параллельно, им можно подать напряжение 220 вольт, так как каждая из них рассчитана на напряжение 110 вольт.

Если две лампы обладают разным номинальным напряжением питания, то одна из них может быть перегружена и перегореть мгновенно.

При таком включении два приемника будут получать одинаковое напряжение, но в разное время. Таким образом, параллельное соединение приемников дает возможность получить значительно больший общий ток по сравнению с однофазным включением, при этом значение напряжения по параллельно соединенным приемникам не изменяется.

Параллельное соединение

При реализации параллельного соединения приемников размещаются между двумя точками электрической цепи. Каждый из них подключается к параллельной ветви цепи, питаемой напряжением источника. Таким образом, оба приемника получают одно и то же напряжение, но в разное время. Это позволяет получать больший общий ток, нежели при однофазном включении, и в то же время значение напряжения по параллельно подключенным приемникам не изменяется.

Заменим приемники их электрическими сопротивлениями, чтобы получить схему, позволяющую нам провести расчет параметров. Таким образом, заменяя приемники их электрическими сопротивлениями, мы получаем схему, которая позволяет легко и быстро произвести расчет параметров. U – напряжение источника, R1, R2, R3 – сопротивления приемников. Рисунок показывает схему параллельного соединения приемников. Суммарное сопротивление для схемы равно: R=R1+R2+R3, а суммарный ток по схеме будет равен I=I1+I2+I3.

В случае параллельного соединения резисторов все они испытывают действие одного и того же напряжения. При этом по закону Ома имеем: I1=U/R1, I2=U/R2, I3=U/R3, где I – ток источника, U – напряжение источника, а R1, R2, R3 – сопротивления приемников.

Рисунок представляет собой схему параллельного соединения приемников. Суммарное сопротивление для такой схемы равняется сумме индивидуальных сопротивлений: R=R1+R2+R3, а суммарный ток по ней будет равен I=I1+I2+I3.

Где I1, I2 и I3 токи протекающие через соответствующие резисторы.

Применение Первого закона Кирхгофа при работе с данной цепью позволяет вычислить ток I в неразветвленной части цепи по формуле I = I1 + I2 + I3. Сюда входят токи I1, I2 и I3, протекающие через соответствующие резисторы.

Для определения общего сопротивления параллельного соединения элементов цепи существует следующая формула:

Величина, обратная сопротивлению, называется проводимостью G. Для цепи, которая состоит из нескольких параллельно соединенных элементов, формула проводимости может быть записана следующим образом: G = G1 + G2 + G3.

При параллельном соединении резисторов в цепи, их проводимость будет равна сумме проводимостей этих резисторов.

Электрикам хорошо известно, что при добавлении параллельных приемников (резисторов) в цепь, суммарное сопротивление цепи уменьшается, а суммарная проводимость соответственно возрастает.

Когда цепь состоит из параллельно соединенных приемников, токи, протекающие по этим приемникам, будут распределены между ними пропорционально их проводимостям, то есть обратно пропорционально их сопротивлениям.

Можно привести аналогию из гидравлики, где поток воды распределяется по трубам в соответствии с их сечениями. Таким образом, можно утверждать, что большое сечение аналогично меньшему сопротивлению, а значит, большая проводимость.

При соединении нескольких резисторов параллельно, сопротивление общей цепи будет равно частному от произведения сопротивлений каждого из резисторов: R = R1 x R2 x R3 x … x Rn. Одновременно ток, проходящий через каждый резистор, также будет меньше общего: I1 = I/n. Для того, чтобы предотвратить возникновение проблем с приемниками и их взаимодействием с источником питания, следует применять электрические соединения.

Для того, чтобы обеспечить безопасную работу параллельно соединенных приемников, подключенных к источнику питания, следует учитывать наличие напряжения на каждом из приемников. В целях предотвращения проблем и обеспечения безопасной работы всех элементов цепи необходимо использовать правильные электрические соединения.

В случае идеального источника электроэнергии можно утверждать, что при подключении или отключении параллельно источнику резисторов, токи в остальных подключенных резисторах не изменятся. То есть, при выходе из строя одного или нескольких приемников параллельной цепи другие будут работать в тех же параметрах.

Поскольку параллельное соединение имеет заметное преимущество перед последовательным, этот вид соединения чаще всего используется в электрических системах.

Все электроустановки в наших домах предназначены для параллельного подключения к электрической сети, и отключение одного из них не приведёт к поломке остальных.

Ток разделяется между элементами цепи. 2. Напряжение разделяется между элементами цепи. 2. Напряжение одинаково во всех элементах цепи.

Домашние электрические приборы могут быть подключены либо последовательно либо параллельно. Различие между последовательной и параллельной цепями заключается в том, что в последовательной цепи ток одинаковый во всех элементах, в то время как в параллельной цепи ток разделяется между элементами, а напряжение одинаково во всех элементах. На картинке изображено, как домашние электрические приборы подключаются параллельно.

Напряжение одинаковое на зажимах ветвей. 1. Значение напряжения одинаково на зажимах ветвей. 2. Замыкание на зажимах ветвей имеет одинаковое напряжение.

Величина напряжения падающего на зажимах каждого сопротивления равна IR. А ток, который протекает через каждое сопротивление, составляет U/R.

3. Напряжение, присоединенное к цепи, будет равно сумме падений напряжений вследствие протекания тока через параллельно соединенные элементы.

Закон Ома гласит, что ток по общей цепи равен сумме токов протекающих по каждой из ветвей цепи. То есть в цепи имеет место закон подстановки, который гласит, что общий ток по цепи равен сумме токов по ее ветвям.

При прерывании одной части цепи происходит прекращение поступления электрического тока во всей цепи. Таким образом, в случае обрыва в одном месте вся цепь перестаёт работать.

4. В случае обрыва в одной из ветвей, ток продолжает проходить по остальным, не пострадав от этого. При таком соединении на точку поступления воздуха направляются значительные токи постоянного и переменного тока, поэтому при таком соединении применяются специальные щитки с заземлением.

Смешанное соединение

При смешанном соединении приемников часть или несколько из них соединяются последовательно, а другая часть или несколько — параллельно. Такое соединение приводит к направлению значительных токов постоянного и переменного тока на точку поступления воздуха, поэтому при нем обязательно используются специальные щитки с заземлением.

Электрики могут соединять различные элементы, чтобы сформировать цепь. Это может быть достигнуто при помощи различных соединительных частей, предназначенных для установки между элементами.

В такой схеме происходит смешанное соединение резисторов, когда последовательно соединенные резисторы параллельно подключаются друг к другу.

Приведенная ниже схема представляет собой смешанное соединение трех резисторов:

Три резистора соединены последовательно к источнику питания, а два из них параллельно подключены друг к другу, а третий — параллельно всей цепи.

Нахождение полного сопротивления цепи происходит путем последовательных преобразований: сложную цепь мы последовательно приводим к простому виду, вычисляя сопротивление каждого звена пошагово и получая итоговое эквивалентное сопротивление. Электрики используют эту картинку для представления того, что они делают. Они обслуживают и устанавливают различные электрические системы и оборудование, чтобы дать нашим домам и бизнесам стабильное и безопасное окружение.

Электрики используют эту картинку, чтобы показать, что они могут делать для нас. Они обслуживают и устанавливают различные электрические системы и оборудование, чтобы предоставить нам безопасное и стабильное освещение и тепло для дома и бизнеса.

Прежде всего, электрик вычислит сопротивление R4 и R5, соединенных последовательно, а затем — сопротивление параллельного соединения этих резисторов с R2. Далее к полученному результату добавляется сопротивление R1 и R3, и после этого – вычисляется общее сопротивление цепи, включая параллельную ветвь R6.

Для достижения конкретных целей существует множество различных способов подключения электроустановок. Они принимаются на основании различных параметров, таких как цель подключения, уровень напряжения, мощность и прочие.

Электрики часто применяют различные способы соединения приемников электроэнергии для решения разнообразных задач. Подбор соединения должен осуществляться на основании таких параметров, как цель подключения, уровень напряжения, мощность и другие параметры.

В мощных блоках питания можно встретить смешанное соединение, такое как схема плавного заряда электролитических конденсаторов. В ней нагрузка сначала получает питание через резистор последовательно, а затем после шунтирования резистора контактами реле подключается к диодному мосту параллельно.