Параллельное соединение это определение. Параллельное соединение проводников: особенности, законы и применение

alexxlabРазное
Что такое параллельное соединение проводников. Как рассчитать силу тока и напряжение при параллельном соединении. Какие преимущества и недостатки у параллельного соединения по сравнению с последовательным. Где применяется параллельное соединение проводников на практике.

Содержание

Что такое параллельное соединение проводников

Параллельное соединение проводников — это такой способ подключения элементов электрической цепи, при котором все проводники присоединяются к одним и тем же двум точкам цепи. При этом образуется несколько ветвей, по которым ток может протекать одновременно.

Основные особенности параллельного соединения:

  • Напряжение на всех параллельно соединенных элементах одинаково и равно напряжению источника тока
  • Общий ток в неразветвленной части цепи равен сумме токов в отдельных ветвях
  • Общее сопротивление цепи меньше сопротивления любого из параллельно соединенных элементов

Законы параллельного соединения проводников

При параллельном соединении проводников действуют следующие основные законы:


1. Закон для напряжения

Напряжение на всех параллельно соединенных участках цепи одинаково:

U = U1 = U2 = U3 = … = Un

Где U — общее напряжение, U1, U2, U3, … Un — напряжения на отдельных элементах.

2. Закон для силы тока

Общий ток в неразветвленной части цепи равен сумме токов в параллельных ветвях:

I = I1 + I2 + I3 + … + In

Где I — общий ток, I1, I2, I3, … In — токи в отдельных ветвях.

3. Закон для сопротивления

Величина, обратная общему сопротивлению цепи, равна сумме величин, обратных сопротивлениям отдельных проводников:

1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + … + 1/Rn

Где R — общее сопротивление, R1, R2, R3, … Rn — сопротивления отдельных проводников.

Расчет параметров при параллельном соединении

Зная законы параллельного соединения, можно рассчитать основные параметры электрической цепи:

Расчет общего сопротивления

Для двух параллельно соединенных проводников общее сопротивление рассчитывается по формуле:

R = (R1 * R2) / (R1 + R2)

Для большего числа проводников используется обратная величина:


1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + … + 1/Rn

Расчет силы тока

Общий ток равен сумме токов в отдельных ветвях:

I = I1 + I2 + I3 + … + In

Ток в каждой ветви можно найти по закону Ома:

I1 = U / R1, I2 = U / R2 и т.д.

Расчет напряжения

Напряжение на всех участках одинаково и равно напряжению источника тока:

U = U1 = U2 = U3 = … = Un

Преимущества и недостатки параллельного соединения

У параллельного соединения проводников есть ряд преимуществ и недостатков по сравнению с последовательным:

Преимущества:

  • При выходе из строя одного элемента остальные продолжают работать
  • Возможность подключения приборов с разным сопротивлением
  • Напряжение на всех элементах одинаково
  • Уменьшение общего сопротивления цепи

Недостатки:

  • Увеличение общего тока в цепи
  • Необходимость использования проводов большего сечения
  • Сложность монтажа при большом количестве элементов

Применение параллельного соединения на практике

Параллельное соединение проводников широко применяется в различных областях:

В бытовой электропроводке

Все электроприборы в квартире или доме подключаются параллельно. Это позволяет включать и выключать их независимо друг от друга, а также обеспечивает одинаковое напряжение на всех устройствах.


В автомобильной электрике

Параллельно подключаются фары, стеклоочистители, звуковой сигнал и другое электрооборудование автомобиля. Это обеспечивает их независимую работу.

В электронных устройствах

Параллельное соединение используется для подключения батарей питания, конденсаторов, светодиодов и других компонентов.

В промышленных электроустановках

Параллельно подключаются мощные электродвигатели, нагревательные элементы, трансформаторы и другое оборудование.

Сравнение параллельного и последовательного соединения

Чтобы лучше понять особенности параллельного соединения, полезно сравнить его с последовательным:

Параллельное соединение:

  • Напряжение на всех элементах одинаково
  • Общий ток равен сумме токов в ветвях
  • Общее сопротивление уменьшается
  • При обрыве одной ветви остальные работают

Последовательное соединение:

  • Ток через все элементы одинаков
  • Общее напряжение равно сумме напряжений на элементах
  • Общее сопротивление увеличивается
  • При обрыве одного элемента вся цепь не работает

Примеры расчета параллельного соединения

Рассмотрим несколько практических примеров расчета параметров при параллельном соединении проводников.


Пример 1: Расчет общего сопротивления

Даны два резистора с сопротивлениями R1 = 10 Ом и R2 = 15 Ом, соединенные параллельно. Найти общее сопротивление.

Решение:

1/R = 1/R1 + 1/R2 = 1/10 + 1/15 = 0,1 + 0,067 = 0,167

R = 1/0,167 = 6 Ом

Ответ: общее сопротивление равно 6 Ом.

Пример 2: Расчет силы тока

К источнику напряжения 12 В подключены параллельно три лампочки с сопротивлениями 20 Ом, 30 Ом и 60 Ом. Определить силу тока в неразветвленной части цепи.

Решение:

1. Находим токи в каждой ветви по закону Ома:

I1 = U/R1 = 12/20 = 0,6 А

I2 = U/R2 = 12/30 = 0,4 А

I3 = U/R3 = 12/60 = 0,2 А

2. Общий ток равен сумме токов в ветвях:

I = I1 + I2 + I3 = 0,6 + 0,4 + 0,2 = 1,2 А

Ответ: сила тока в неразветвленной части цепи равна 1,2 А.

Задачи для самостоятельного решения

Для закрепления материала предлагаем решить несколько задач на параллельное соединение проводников:

  1. Три резистора с сопротивлениями 2 Ом, 3 Ом и 6 Ом соединены параллельно. Определить общее сопротивление цепи.
  2. К источнику напряжения 220 В подключены параллельно две лампочки с сопротивлениями 400 Ом и 600 Ом. Найти силу тока в каждой лампочке и общий ток в цепи.
  3. Два проводника сопротивлением 10 Ом каждый соединены параллельно. Какое сопротивление нужно подключить к ним параллельно, чтобы общее сопротивление цепи стало равным 2 Ом?

Решение этих задач поможет лучше понять принципы параллельного соединения проводников и научиться применять полученные знания на практике.



Параллельное соединение проводников

Автор: edu1

Методическая копилка — Физика

Конспект

открытого урока

 физики в 8 классе

по теме:

«Параллельное соединение

проводников»

 

 

  Учитель физики  МБОУ  «СОШ№6»

Пчелина Ирина Валентиновна

 

 

Тип урока: изучение нового материала.

Цель урока:

-организовать деятельность по изучению, запоминанию и осмыслению темы:

«Параллельное соединение  проводников».

Задачи урока:

Обучающие:

-обеспечить экспериментальное  ознакомление обучаемых с параллельным соединением проводников и закономерностями этого соединения;

-планируется, что к окончанию  урока  обучающиеся будут знать  соотношение при параллельном соединении величин силы тока, напряжения и сопротивления на отдельных участках и во всей цепи;                                                                                                    

-продолжить формирование умений и навыков работы с лабораторным оборудованием.

    

Развивающие:

-способствовать развитию у обучаемых исследовательских умений и навыков;

-продолжить работу по формированию умений делать выводы и обобщения на основе результатов проведенного исследования;

Личностные:

-содействовать формированию умения работать в коллективе;

-создать условия для воспитания творческого отношения к учебной деятельности.

Оборудование:

1.Демонстрационный набор для исследования электрических цепей постоянного тока (лаборатория L-микро).

2.Набор для лабораторных работ «Электричество»(L-микро).

3.Компьютер, проектор.

План    урока

1.Актуализация знаний.

2.Изучение  нового.

                          3.Решение устно тестов на закрепление.

                          4.Самостоятельная работа.

5.Домашнее задание.

6.Рефлексия.

Изучая электрические явления, мы встретились с целым рядом физических величин и терминов, некоторые из которых нам были совершенно не знакомы.

А какие же вы теперь уже знаете электрические  величины, характеристики  электрических цепей?

-ответыобучаемых

(электрический ток, сила тока, напряжение, сопротивление).

Какой закон связывает эти величины?  (закон Ома)

Мы уже знаем, что существует множество различных и сложных электрических цепей. Мы начали изучать пока  самые простые  соединения.

Какое соединение проводников вы  знаете?  Что представляет собой последовательное соединение потребителей?

Назовите закономерности последовательного соединения проводников.

Какой же основной недостаток этого соединения?

У вас на столах  лабораторное  оборудование.  Какие измерительные приборы  находятся на столах?

Что измеряют амперметром и как он включается в цепь?

Что измеряют вольтметром?  Как его включают в цепь?

На доске  собрана электрическая цепь последовательного соединения с одним резистором.    А теперь подключим вольтметр для измерения напряжения на резисторе.  Учитель  замыкает цепь.

Объясните,  как вы это делали? Сколько проводников вы подключали к одной клемме резистора или лампочки?

А если бы  вы подключили вместо вольтметра еще один резистор,  как бы он был подключен к первому?

А как  вы думаете, что же мы сегодня на уроке будем изучать?

            Учитель объявляет тему урока:

«Параллельное соединение проводников»

Как же нужно соединить два проводника  параллельно?

Вспомните, как мы давали определение последовательного соединения проводников. И попробуйте сформулировать определение параллельного соединения проводников.

Сегодня на уроке вы проведете исследование  параллельного соединения проводников и выясните законы этого соединения.

У вас на столах необходимые  приборы и алгоритм выполнения  исследования.

Обучающиеся выполняют исследования и делают  выводы о закономерностях параллельного соединения проводников.

I=I1+I2            U=U1=U2

Любой прибор имеет погрешности измерения.   (Можно повторить абсолютную и относительную погрешность измерения).

Давайте сделаем измерения более точными  цифровыми приборами на доске.

Наши измерения подтверждают сделанные  ранее выводы.

Продолжим наши исследования.

Уберите из цепи один резистор. Существует ли после этого ток в цепи?

Особенностью параллельного соединения является то, что при выключении одного из потребителей все остальные  продолжают  работать.

А теперь выясним, как определяется  сопротивление проводников, соединенных параллельно.

При последовательном соединении проводников как бы увеличивается длина     проводника,  следовательно, увеличивается и сопротивление.

Можно сказать, что при параллельном соединении увеличивается площадь поперечного сечения (показать  пучок проводников). Как  изменится общее сопротивление проводников?

Выведем математическую формулу  для сопротивления.

1/R=1/R1+1/R2

Вывод: при параллельном сопротивлении общее сопротивление в цепи уменьшается.

Наши теоретики приготовили  мини-пректы  о параллельном соединении.

А сейчас  на экране  для вас  задания, которые  выполним  устно.На экране 4 теста.

Решение и  разбор  задач из задачника «Самостоятельные и контрольные работы» 8класс Л.А.Кирик.

1.Два резистора сопротивления,  которых 20 Ом и 40 Ом, подключены к батарейке. Сила тока в первом резисторе  0,2А. Какой ток протекает во втором резисторе?

2.Моток проволоки сопротивлением 20 Ом разрезали на две равные части и соединили параллельно. Каково сопротивление соединенной таким образом проволоки?

3.Проводники сопротивлением 15 Ом и 20 Ом соединены  параллельно. Вычислите общее сопротивление соединения.

Самостоятельное выполнение тестов. Взаимопроверка при обмене вариантов с соседом по парте.             

Домашнее задание: § 49. Упражнение 33(1,2,3).

Рефлексия:

Как вам  помогли  опыты разобраться с параллельным соединением проводников?        Как мы подведем итог урока? Что  вы делали сегодня на уроке, что узнали нового, чему научились? (ответы детей).

Возьмите свои карточки и положите их в соответствующий контейнер.

Если вы узнали новое, научились, и вам было интересно, то положите зеленую карточку в  зеленый контейнер.

Если вы что-то не совсем усвоили, но считаете,что дома с учебником вы разберетесь во всем, то опустите желтую  карточку в желтый контейнер.

А если вы ничего не поняли на уроке и вам потребуется дополнительная консультация учителя, то опустите красную карточку в красный контейнер.

 

 

 

Последовательное и параллельное соединение проводников в электрических цепях, отличия

Что такое проводник

В каждой электрической цепи в качестве проводников рассматривается материал или вещество, наделенные свойством проведения электрического тока и обладающие определенным уровнем сопротивления. Этот коэффициент вычисляется по формуле:

  • p — обозначен уровень удельного сопротивления, Oм*м,
  • R — указывает на эффективное сопротивление проводника, Ом,
  • S — это площадь поперечного сечения, м2,
  • I — значение длины проводника, м.

Из вышесказанного следует, что любой проводник может рассматриваться, как резистор, имеющий собственное сопротивление.

В случае, если проводники соединены с использованием последовательной схемы, коэффициент силы тока для каждого из них является одинаковым. А величина общего напряжения в созданной электроцепи представляет собой совокупность напряжений на концах каждого отдельно взятого проводника.

Если используется параллельная схема подсоединения, напряжение между двумя узлами, которыми объединены элементы в электроцепи, падает в них до одинакового значения. В то же время, для определения величины, обратной коэффициенту общего сопротивления, используется метод суммирования величин, которые обратны сопротивлениям проводящих элементов, подключенных параллельно.

Особенности последовательного соединения

Специфика использования данного способа предполагает подсоединение проводников, используя последовательную схему подключения. Это означает, что концы одного проводящего элемента соединяются с концами двух других входящих в схему проводников. Главная особенность такого типа соединения – отсутствие каких-либо разветвлений в цепи, проводники имеют принадлежность к одному и тому же кабелю. Другими словами, через каждый новоприсоединенный проводник может протекать электрический ток с одинаковым значением. В сумме же напряжение в токопроводящих элементах равно значениям, имеющимся на концах каждого из них.

К примеру, если последовательно соединить несколько резисторов в одну цепь, не оставив ни одного разветвления, величина заряда из одного какого-либо проводника будет равной величинам заряда в других. Во всех проводящих элементах цепи сила тока будет иметь одно и то же значение.

В то же время, при этом типе соединения допускается замена всех используемых резисторов на один эквивалентный. Величина тока на нем, как правило, совпадает с общим током, движущимся по остальным резисторам. А значение общего напряжения складывается из напряжений в каждом отдельно взятом резисторе. Это позволяет объяснить разность потенциалов на примере единого эквивалентного резистора.

С учетом этих правил и закона Ома, которые применимы для всех резисторов, очень легко доказывается равность между значением сопротивления на эквивалентном резисторе и суммой всех сопротивлений.

Где применяется этот способ соединения

Этот способ соединения применяется в устройствах с целенаправленным включением и выключением. К примеру, звон электрического звонка раздастся лишь при условии, если он последовательно был соединен с источником питания и кнопкой нажатия. Исходя из вышеперечисленных правил, если электрический ток будет отсутствовать на одном из проводников, его не будет и на остальных проводниках. А если электричество будет хотя бы на одном из проводящих элементов, он будет выявлен и на остальных.

По этому же принципу функционируют обычные карманные фонарики. В их конструкции предусмотрены три важных элемента. Цепь формируется из маленькой лампочки, батареи и кнопки. Чтобы одно такое устройство засветило, необходимо последовательно подключить обозначенные элементы при помощи простого нажатия кнопки.

В то же время, в доме или городской квартире, где установлено большое количество устройств и приборов освещения разного типа, их не обязательно соединять по последовательной схеме. Ведь зачастую включать и выключать свет в каждом помещении не нужно. Подключение лампочек и люстр в данном случае выполняется с использованием параллельной схемы.

Особенности параллельного соединения

Эта схема предполагает подсоединение заданного количества проводящих устройств параллельно по отношению к друг другу. Так, в одну точку сперва объединяются все начала проводников, в другую точку – их концы. На примере нескольких резисторов рассмотрим схему параллельного подсоединения.

Это разветвленное соединение, где в каждой указанной в схеме ветви есть по одному резистору. После того, как ток достигает точки разветвления, происходит условное разделение электричества к каждому существующему резистору. В результате составляется суммарное значение электрических токов, действительных для всех сопротивлений, которые подключены в данный момент к электроцепи. В то же время, элементы с параллельными соединениями имеют одинаковые значения для всех напряжений. В данном способе также допускается замена всех включенных резисторов на один эквивалентный.

При составлении схем параллельных соединений учитываются следующие закономерности:

  • Общее значение сопротивления в электроцепи находится путем складывания обратных величин сопротивлений в цепи проводников.
  • Значение тока в электроцепи равно сумме токов в каждом из используемых для формирования цепи проводников.
  • На выходах из электроцепи напряжение является равным значению, присутствующему на любом из проводников этой цепи.

Где может применяться параллельная схема соединений

Для бытовых условий подойдет пример с устройствами освещения. В такой схеме приборы освещения соединяются, как правило, параллельно. Если использовать последовательный способ, получится, что при включении одной люстры или лампы загорятся остальные в доме. Параллельное соединение же позволяет добавлять в каждую из используемых ветвей соответствующего выключателя и включать осветительные устройства, где и когда это нужно.

Важно отметить, что для соединения всех электроприборов в быту используется параллельная схема и сеть 220B. Таким же образом все элементы сети подключаются к распределительному щиту, независимо друг от друга.

Для проведения электроизмерительных работ обращайтесь в электролабораторию компании ТМ Электро.

Определить параллельное СОЕДИНЕНИЕ и последовательное СОЕДИНЕНИЕ … | Помощь с домашним заданием

CBSE, JEE, NEET, CUET

Банк вопросов, пробные тесты, экзаменационные работы

Решения NCERT, образцы документов, заметки, видео

Установить сейчас

Определить параллельное СОЕДИНЕНИЕ и последовательное СОЕДИНЕНИЕ ?

  • Автор: Прия Ядав 2 года, 6 месяцев назад

    CBSE > Класс 10 > Наука

    • 3 ответа

    сэр, что такое ЭДС и СВЕРХПРОВОДНИК в классе 10 главы по электричеству???

  • Автор: Мадхав Маллик 2 дня, 8 часов назад

    CBSE > Класс 10 > Наука

    • 3 ответа

    Что такое удельное сопротивление и напишите его единицу SI

  • Автор: Алиша Сид 6 часов назад

    CBSE > Класс 10 > Наука

    • 1 ответ

    Что понимают под тубэктомией?

  • Автор: Алиша Сид 6 часов назад

    CBSE > Класс 10 > Наука

    • 1 ответ

    В чем смысл ( следствия сбалансированного химического уравнения )

  • Автор: Таня Мехта 1 день, 2 часа назад

    CBSE > Класс 10 > Наука

    • 3 ответа

    Является ли полая вена единственной веной, обеспечивающей деоксигенированную кровь?

  • Автор: Бал Ганеша 2 дня, 1 час назад

    CBSE > Класс 10 > Наука

    • 3 ответа

    Что такое чемпионат

  • Автор: Ом Шукла 3 дня, 2 часа назад

    CBSE > Класс 10 > Наука

    • 0 ответов

    Накл Hcl Н3О

  • Автор: Ом Шукла 3 дня, 2 часа назад

    CBSE > Класс 10 > Наука

    • 3 ответа

    Как СО2 из воздуха попадает в листья растений для использования в фотосинтезе?

  • Автор: Самеекша Данги 3 дня, 8 часов назад

    CBSE > Класс 10 > Наука

    • 3 ответа

    Полная форма ХФУ

  • Автор: Алиша Сид 6 часов назад

    CBSE > Класс 10 > Наука

    • 1 ответ

    Что произойдет, если из экосистемы будут удалены все редуценты

  • Автор: Вайбхави Шривастава 8 часов назад

    CBSE > Класс 10 > Наука

    • 1 ответ

    myCBSEguide

    Доверяют 1 крор+ студентов

    Установить сейчас

    • Создавайте документы за считанные минуты
    • Печать с вашим именем и логотипом
    • Скачать в формате PDF
    • 5 лакхов+ вопросов
    • Включенные решения
    • На основе учебного плана CBSE
    • Подходит для школ и репетиторов

    Создание документов

    Тестовый генератор

    Создание статей по цене 10 ₹/- за бумагу

    Попроб.

    Пробные тесты CUET

    Более 75 000 вопросов для практики только в приложении myCBSEguide

    Установить сейчас

    Определение ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ ЦЕПИ | Кембриджский словарь английского языка

    Примеры параллельного подключения

    Параллельное подключение

    Однако сейчас самое время взглянуть на разницу между последовательными и параллельными схемами.

    Из проводного