Свойства последовательного соединения проводников: Свойства и основные правила последовательного соединения

Свойства и основные правила последовательного соединения

Свойства и основные правила последовательного соединения.

 Последовательное соединение проводников изначально подразумевает под собой определенную схему (конструкцию)  соединения. А именно то, что конец каждого из соединенных между собой проводников будет последовательно соединяться с каждым последующим (с началом каждого последовательно идущего за ним проводника).Рассмотрим схему, состоящую из двух последовательно включенных  резисторов   и соответственно  , которые в итоге подсоединяются к источнику постоянного напряжения.

Последовательное соединение
Глядя на схематическое изображение не сложно отличить положительную клемму источника от отрицательной клеммы, так как она обозначается длинной чертой. Направление протекания тока в цепи  указано стрелкой, исходя из чего, можно сказать о том, что ток в этой схеме протекает  исключительно по часовой стрелке.

Если с элементарными подключениями и направлением протекания  тока в цепи более или менее что-то ясно, то со свойствами последовательного соединения пока не так просто разобраться.

Для того чтобы облегчить поставленную задачу, нужно сформулировать основные определения свойств последовательного соединения. Пожалуй, более наглядным примером будет следующая иллюстрация:

1. Сила тока в проводниках будет одинаковой только в том случае,  когда они между собой будут соединены последовательно. Ведь на самом деле через любое (даже самое незначительное) поперечное сечение проводника в течение одной секунды сможет пройти один и тот же заряд. А все потому, что сами по себе заряды, нигде не накапливаются. Соответственно они не способны уйти наружу  из цепи, ровным счетом, как и поступить в цепь извне. 
2. Напряжение на отдельно взятом участке, который состоит из соединенных последовательно проводников можно приравнять к сумме напряжений, которые были сняты на каждом проводнике в отдельности. А это значит, что действующее напряжение,   снятое на участке ab можно условно охарактеризовать как некую работу поля, которая способствует переносу заряда с единичным коэффициентом из точки b, в указанную точку с.
    U = Uab + Ubc.

Можно и более формально, без всяких словесных объяснений: U = Uac = a  c = (a  b) + (b  c) = Uab + Ubc.
3. В процессе суммирования произведенной работы можно получить наиболее оптимальный результат.

При этом работа электрического поля, которая будет произведена исключительно для переноса единичного заряда из указанной точки a, в конечную точку с. Другими словами напряжение на всем участке поля можно будет описать с помощью следующего равенства.

В ходе основного расчета нужно обязательно учесть то, что  сопротивление на участке состоит из последовательно соединенных друг с другом проводников, а значит равно суммарному выражению сопротивления каждого из проводников.
Предположим, что  R – это сопротивление на участке ас, тогда по закону Ома результирующую формулу можно описать следующим образом:

Что, собственно говоря, и требовалось доказать.Все ранее описанное можно интуитивно объяснить, причем объяснение в данном случае будет предельно точным. Ведь данное правило сложения сопротивлений  описывается следующим примером.

Предположим, что два проводника между собой последовательно соединены, при этом имею абсолютно идентичную площадь поперечного сечения, далее именуемую как S. Кроме этого они изготовлены из одного и того же вещества, а также имеют  одинаковую длину   и  . В таком случае сопротивления проводников можно будет описать с помощью следующих равенств:

В итоге проводники способны будут образовать единый (общий) проводник. Его длину можно будет вычислить как некую сумму  , а сопротивление соответственно с помощью следующей формулы.

Следует обратить внимание на то, что данное равенство являет собой лишь частный пример. В то время как в общем случае сопротивления будут складываться, только при одном условии, а именно при наличии различных по типу веществ, проводников, и соответственно их поперечных сечений. Это суждение не сложно теоретически обосновать, а также доказать его на практике.

Сделать это можно с помощью закона Ома (пример представлен выше). Не менее важно обратить внимание еще на то, что все ранее описанные доказательства  и свойства последовательного соединения изначально были представлены только для двух проводников.

А это значит, что без существенных изменений, при необходимости они могут быть применятся к другим (аналогичным)  случаям, только с большим количеством проводников в первичной схеме.

 

Дата: Среда, 08 Августа 2018

Презентация по физике параллельное соединение проводников. Раздел презентации на тему последовательное соединение проводников. Параллельное соединение проводников

Цель урока: 1. Познакомить учащихся с последовательным и параллельным соединением проводников 2. Закономерностями существующими в цепи с последовательным и параллельным соединением проводников. Применение 3. Научить решать задачи по теме:Последовательное и параллельное соединение проводников 4. Закрепить знания учащихся о различных соединениях проводников и сформировать умения рассчитывать параметры комбинированных цепей

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

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

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?(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?

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 1 Ом? Проверка знаний

Слайд 2

Последовательное соединение проводников

При последовательном соединение проводников конец одного проводника соединяется с началом другого и т.д. На рисунках изображены цепь последовательного соединения двух лампочек и схема такого соединения. Если сгорит одна из лампочек, то цепь разомкнется и другая лампочка погаснет.

Слайд 3

Законы последовательного соединения

При последовательном соединении проводников сила тока на всех участках цепи одинакова: По закону Ома, напряжения U1 и U2 на проводниках равны: Общее напряжение U на обоих проводниках равно сумме напряжений U1 и U2: где R – электрическое сопротивление всей цепи.

Отсюда следует: При последовательном соединении полное сопротивление цепи равно сумме сопротивлений отдельных проводников.

Слайд 4

Параллельное соединение проводников

При параллельном соединении проводников их начала и концы имеют общие точки подключения к источнику тока.

Слайд 5

Законы параллельного соединения проводников

При параллельном соединении напряжения U1 и U2 на всех участках цепи одинаковы: Сумма токов I1 и I2, протекающих по обоим проводникам, равна току в неразветвленной цепи: Записывая на основании закона Ома: где R – электрическое сопротивление всей цепи, получим При параллельном соединении проводников величина, обратная общему сопротивлению цепи, равна сумме величин, обратных сопротивлениям параллельно включенных проводников.

Слайд 6

Задача1Два проводника соединены последовательно. Сопротивление одного проводника R = 2 Ом, другого R= 3 Ом. Показание амперметра, соединённого с первым проводником, I= 0,5 Ом.

Определить силу тока, текущего через второй проводник, общую силу тока в цепи, общее напряжение цепи.

Слайд 7

Решение задачи

Дано: R1= 2 ОмR2= 3 ОмI1= 0,5 АРешение: I1= I2= Iu; I2= Iu= 0, 5 АU1= I1R1; U1= 0.5 x 2= 1 (В)U2= I2R2; U2= 0.5 x 3= 1, 5 (В)Uu= U1+U2; Uu= 1+1, 5 = 2, 5 (В) I2, Iu, Uu=? Ответ: I2= Iu= 0, 5 А, Uu= 2, 5 В.

Слайд 8

Задача 2.

Слайд 9

Слайд 10

Слайд 11

Слайд 12

Слайд 13

Слайд 14

Задача 3.

Доктора Ватсона и Шерлока Холмса в новогоднюю ночь пригласили в гости друзья. И, вдруг, как гласит один из законов Мерфи: «Все, что должно сломаться, обязательно сломается, причем в самый неподходящий момент». И, что же произошло? Когда хозяин дома стал включать елочную гирлянду для детей, одна из лампочек рассчитанных на напряжение в 3,5 В перегорела. Дети расстроились, хозяин в панике, ведь под рукой нет запасной лампочки. Надо спасать праздник, решил Холмс.

И, попросив всех успокоиться, Холмс произнес магические слова и сделал одно действие. Ко всеобщей радости детей, гирлянда загорелась. Позже доктор Ватсон спросил у Холмса, что же он сделал? Что же ответил Холмс?

Слайд 15

Преимущества и недостатки соединений

Пример последовательного соединения: гирлянда. Пример параллельного соединения: лампы в кабинете. Преимущества и недостатки соединений: Параллельное – при перегорании одной лампы, остальные горят. Но при включении лампы с меньшим возможным напряжением она перегорит. Последовательное – лампы с меньшим возможным напряжением включают в цепь с большим напряжением, но при перегорании одной лампы все не будут гореть.

Слайд 16

Домашнее задание:

Приведите примеры последовательных и параллельных соединений проводников у вас дома. Повт. § 48, 49. Упр. 22 (2), упр.23(3,4).

Посмотреть все слайды

На опыте показана зависимость между силой тока, напряжением и соротивлением при последовательном соединении. Имеются электрические схемы последовательного соединения и решениезадач по данным схемам.

Просмотр содержимого документа

«Презентация к уроку «Последовательное соединение проводников».»

Условное обозначение

Название

Гальванический

Резистор

Амперметр

Вольтметр

Физические величины и их буквенные обозначения.

Сила тока

Напряжение

Сопротивление

Ампер

Вольт

Сила тока

Напряжение

Сопротивление

Физические величины и приборы для их измерения.

Амперметр

Вольтметр

Сила тока

Напряжение

Георг Симон Ом

Знаменитый немецкий физик

Сила тока (А)

I 1

I 2

Напряжение (В)

U 1

U 2

Сопротивление (Ом)

R 1

R 2

• При последовательном соединении сила тока в любых частях цепи одна и та же, т. е.

I = I 1 = I 2 .

Полное напряжение в цепи при последовательном соединении, или напряжение на полюсах источника тока, равно сумме напряжений на отдельных участках цепи:

U = U 1 + U 2

• Общее сопротивление цепи при последовательном соединении равно сумме сопротивлений отдельных проводников:

R = R 1 + R 2 .

15 Ом

20 Ом

1. По схеме, изображенной на рис. 17, определите

показания амперметра и общее сопротивление

в электрической цепи, если R 1 = 5 Ом, R 2 = 3 Ом.

2. Каковы показания амперметра и общее

сопротивление электрической цепи,

изображенной на рис. 18, если R 1 = 10 Ом, R 2 = 2 Ом?

3. По схеме, изображенной на рис. 21,

определите показания амперметра и

сопротивление R2, если R1 = 4 Ом.

СОШ №20 Должность: учитель физики Последовательное соединение проводников соединение проводников без разветвлений, когда конец одного проводника соединен с началом другого проводника . При последовательном соединении проводников : — сила тока, протекающего через каждый…

Последовательное и параллельное соеди…

… «Курьинская средняя общеобразовательная школа» Последовательное и параллельное соединение проводников . Урок физики 8 класс Тип… Тема урока: «Последовательное и параллельное соединения проводников ». Цели урока: сформулировать законы последовательного и параллельного соединения проводников . Задание 1 …

Изучение последовательного и параллел.

..

Романовского района. ЦЕЛИ УРОКА: Проверить законы последовательного и параллельного соединения проводников . Оборудование: Источник тока Два проволочных… напряжение чем 220 В. Вывод При последовательном соединении проводников напряжение на концах рассматриваемого участка цепи…

Напряженность и потенциал электростатического поля в проводнике В проводниках имеются электрически заряженные частицы – носители заряда… – комбинации параллельных и последовательных соединений конденсаторов. 4.2. Соединение конденсаторов 1) Параллельное соединение : Общим является напряжение U …

8pow

Сопротивление. Единицы сопротивления. Закон Ома для участка цепи. 7. Последовательное соединение проводников . 8. Параллельное соединение проводников . 9. Работа электрического тока. 10. Мощность электрического тока. 11 …

Для участка цепи. Последовательное соединение проводников . Параллельное соединение проводников . Работа электрического тока. Мощность электрического тока. Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля-Ленца. 4. Последовательное соединение проводников . Принципиальная схема Монтажная…

2. Какие физические величины сохраняются при последовательном соединении проводников Чему равно общее сопротивление при последовательном соединении проводников ? Ответ При последовательном соединении сила тока во всех резисторах одинакова, а…

Паре зажимов (точек или узлов цепи) называется параллельным Свойства соединений проводников ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ПРОВОДНИКОВ ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ПРОВОДНИКОВ Сила тока: Сила тока во всех участках цепи одинакова. Сила…

Повторение

Чижова Вера Александровна

Учитель физики и информатики

МБОУ СОШ п. Красное,

Ненецкий автономный округ.

• Скорость перемещения заряда по проводнику
• Заряд, проходящий по проводнику за 1с
• Обозначается ()
• Единица измерения (А) ампер
• Измеряется амперметром
• Зависит от напряжения и сопротивления (Закон Ома)

• Напряжение – это работа электрического поля по перемещению единичного заряда (1Кл) по проводнику
• Обозначается буквой (U)
• Измеряется вольтметром
• Единица измерения (В) вольт

• Свойство проводника оказывать препятствие движению заряженных частиц по проводнику под действием электрического поля
• Обозначается R
• Единица измерения (Ом)
• Зависит от физических свойств проводника

Законы последовательного соединения проводников

• Сила тока одинакова на всех участках цепи
• Общее сопротивление цепи равно сумме сопротивлений отдельных участков цепи
• Общее напряжение равно сумме напряжений на отдельных участках

• 1)Требуется изготовить елочную гирлянду из лампочек. рассчитанных на напряжение 6 В, чтобы ее можно было включить в сеть напряжением 120 В. Сколько для этого надо взять лампочек?

• А)4. Б)8 В)16 Г)20 Д)30.

• 2)Определите общее сопротивление цепи, если сопротивление подводящих проводов 2 Ом, включенной части реостата
• 64 Ом и лампы 294 Ом (рис. 159).

• 1. 240 Ом; 2. 180 Ом; 3. 100 Ом; 4. 120 Ом; 5. 360 Ом.

• 3)При измерении напряжения на проводнике R 1 оно оказалось равным 12 В. Когда вольтметр подключили к проводнику R 2 , то он показал 45 В (рис. 160). Вычислите сопротивление R 2, если R 1 =40 Ом.

• А)360 Ом; Б)135 Ом; В)150 Ом; Г)4 Ом; Д)40 Ом.

• 4)В каждом из двух нагревательных элементов кипятильника сила тока 5 А. Определите силу тока в подводящих проводах, если элементы соединены последовательно.

• А)25 А; Б)5 А; В)10 А; Г)2,5 А.

• 5)Проводники сопротивлением 2. 4 и 6 Ом соединены последовательно и включены в сеть напряжением 36 В. Вычислите силу тока в проводниках.

• А)3 А; Б)0.33 А; В)432 А; Г) 0,5 А; Д) 0,3 A .

• 1)Сила тока в проводнике R 1 равна 4 А. Какова сила тока в проводнике R 2 (рис. 161).

• А)4 А; Б) 2 А; В) 8 А; Г)16 А.

• 2)Сопротивление лампы R 1=300 Ом, а напряжение на ней 90 В. Что покажет вольтметр, если его подключить к лампе сопротивлением R2=400 Ом (рис. 162)?

• А)240 В; Б)180 В; В)100 В; Г)120 В; Д)360 В.

• 3)В сеть напряжением 120 В включены последовательно три одинаковые лампы (рис. 163). Какое напряжение на каждой из них?

• А)360 В; Б)120 В; В)60 В; Г)4 В; Д)40 В.

• 4)На рисунке 164 изображен ступенчатый реостат, в котором сопротивления R 1= R 2= R 3=…= R 5=10 Ом. Вычислите сопротивление при данном положении подвижного контакта К.

• А)20 Ом; Б)50 Ом; В)40 Ом; Г)30 Ом; Д)3,3 Ом.

• 5)Электрическую лампу сопротивлением R и амперметр включили в сеть напряжением 200 В так, как изображено на рисунке 165. Вычислите сопротивление R , если амперметр показывает силу тока 0,5 А. Сопротивление лампы 240 Ом.

• А)120 Ом; Б)160 Ом; В)260 Ом; Г) 60 Ом.

• В цепи с напряжением 12В подключен резистор сопротивлением 2(Ом). Какого сопротивления надо подключить еще один резистор, чтобы сила тока была 2А

Повторение: последовательное соединение проводников

• В цепи с напряжением источника 12В подключены два резистора и лампочка. Напряжение на лампочке 5В, на первом резисторе 3В. Сопротивление второго резистора 6(Ом). Определить сопротивления первого резистора и лампочки

• Сила тока в неразветвленной части цепи равно сумме токов в разветвлениях
• Напряжение на всех параллельных участках одинаково
• Обратная величина общего сопротивления равна сумме обратных величин сопротивлений всех параллельных участков

Задачи на параллельное соединение потребителей

Сопротивления резисторов соответственно равны 4,6,12(Ом). Определить силу тока в каждом резисторе, если напряжение между точками А и В равно 24В. Определить силу тока в неразветвленной части цепи

Силы тока в резисторах соответственно равны 2А, 1,5А, 3А. Определить сопротивление резисторов, если напряжение между точками А и В равно 16В.

Д/з § 48,49 упр.22(1,2), упр.23(3)

Свойства схемы серии

Изучение физики и химия легко и свободно — Наука для начальной школы, средней школы и средняя школа

Бесплатная электроэнергия онлайн уроки для начальной школы, средней школы и старшей школы.

Серия

схемы

Свойства серии

1) Заказ электрических компонентов

В последовательной цепи, если мы переставим две разные лампочки, то каждая лампочка сохраняет свою яркость.

В более общем смысле:
В последовательной цепи изменение порядка соединения не влияет на как работают электрические компоненты.

2) Количество пассивных компонентов

Если мы добавим вторую лампочку в цепь, включающую лампочку и батарею затем яркость уменьшается.
Яркость еще больше уменьшится, если мы добавим треть.
Результат будет таким же, если вместо двигателя добавить двигатель или резистор. лампочка.

Чем больше в последовательной цепи пассивных компонентов, тем больше его лампочки становятся ярче.

3) Перегоревшая или выкрученная лампочка

Если лампочка перегорела или выкручена в последовательной цепи, включая несколько лампочек, то все лампочки перестают светить.

Если лампочка перегорает, то это означает, что нить накала сломана, и когда лампа при откручивании больше нет контакта между лампочкой и патроном.
В обоих случаях цепь разомкнута и электрический ток не может течь.

Вывод: В последовательной цепи, если лампочка перегорела или выкручена другие пассивные компоненты больше не работают.

---

Наука класс

Химия Электричество Оптика Механика

Электричество уроки

Электрика компоненты -Двухконтактный электронные компоненты — Основные электрические компоненты — Диоды — Что такое резистор? — Как определить номинал резистора? — Резисторы эффекты в цепях — Как использовать резистор? — Характеристика кривая резистора Как строить простые схемы и рисовать схемы — Как к построить базовую электрическую схему — Как рисовать схемы электрических цепей Электрический ток — Проводники и изоляторы — Направление электрический ток в цепи — Опасности электричества — Ток интенсивность — единицы как измерять ток? Напряжение — Напряжение напряжение и его единицы — Как измерять напряжение? — Напряжение в открытых и закрытых контурах — Рейтинг ток и напряжение для лампы Переменный напряжение и ток — Чередование влияние токов на светодиод — Какие переменный ток и напряжение? — Периодическое переменное напряжение и его свойства — Осциллограф — Осциллограмма — Частота — Измерение Среднеквадратичное значение напряжения с помощью вольтметра серии схемы — Что последовательная схема? — Серия свойства схемы — короткий цепь последовательно цепь — Текущий закон последовательно — схемы — Напряжение закон в последовательных цепях Параллельный схемы — Что параллельная цепь? — Некоторые свойства параллельных цепей — короткий цепи в параллельных цепях — Узлы и ответвления в параллельных цепях — Законы тока в параллельных цепях — Напряжение законы в параллельных цепях Законы электричества — Ом закон — Действующие законы в цепи серии — Напряжение законы в последовательных цепях — Ток законы в параллельных цепях — Напряжение законы в параллельных цепях Генерация электричество — Напряжение для катушек Что такое генератор? — Переменные токи и напряжения — Производство электроэнергии на электростанциях Электроэнергия и энергия — Электроэнергетика мощность и номинальная мощность — Электрический мощность, получаемая электрическим устройством — Электрический потребляемая мощность электрическим устройством — Отношение между — Электроэнергия и энергия

---

©2021 Физика и химия

11.

1: Series Circuits — Workforce LibreTexts

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Идентификатор страницы

13320

• Колледж Камосун
• BCCampus (Бесплатная загрузка на http://open.bccampus.ca/find-open-textbooks)

Последовательная цепь строится путем последовательного соединения всех компонентов цепи друг с другом. Схема на рисунке \(\PageIndex{1}\) является примером простой последовательной цепи. В этом случае батарея (источник) подключена через переключатель к трем резисторам (нагрузочным устройствам), все из которых находятся на одной линии друг с другом.

Рисунок \(\PageIndex{1}\): Простая последовательная схема (CC BY-NC-SA; Управление по обучению промышленности Британской Колумбии)

Когда переключатель замкнут, существует только один путь для протекания тока. Любая цепь, которая обеспечивает только один путь для протекания тока, относится к категории последовательных цепей.

Если какая-либо часть последовательной цепи разомкнута, ток не может течь, и ни один из компонентов не будет работать. Цепь может быть разомкнута переключателем или неисправностью компонента в цепи. Например, некоторые декоративные светильники имеют кластеры внутри цепочки, которые соединены в виде последовательной цепи. Если одна лампа перегорает (или открывается), все остальные лампы гаснут. Затем вам нужно протестировать каждую лампу по отдельности, чтобы найти неисправную лампочку, и это становится очень сложной задачей, если две лампочки повреждены.

Применение последовательных цепей

Электрические компоненты или устройства обычно соединяются последовательно, когда необходимо:

• контролировать величину тока, протекающего в цепи
• разделить общее напряжение питания

Например:

• Выключатели подключаются последовательно с нагрузками, чтобы можно было включать и выключать различные нагрузки.
• Защитные устройства, такие как предохранители и реле перегрузки, подключаются последовательно с линейными проводами.
• При последовательном соединении сопротивлений одинакового значения можно получить одинаковое падение напряжения на каждом сопротивлении. Двадцать елочных гирлянд, подключенных последовательно к источнику питания 120 В, будут иметь номинальное напряжение 6 В на лампочку.

Недостатки последовательных цепей

При проектировании последовательной цепи учитывайте следующие моменты:

• Обрыв в любом одном устройстве также прерывает подачу тока на все остальные устройства.
• Короткое замыкание в одном устройстве приведет к увеличению тока во всех устройствах.
• Изменение значения сопротивления одного устройства изменит значения тока, напряжения и мощности всех остальных устройств.

---

Эта страница под названием 11.1: Series Circuits распространяется под лицензией CC BY и была создана, изменена и/или курирована Camosun College (BCCampus) (бесплатная загрузка на http://open.