Закон Ома для участка электрической цепи:
не содержащего источников энергии и
I = U/R.
содержащего источник энергии,
где «+» берется, когда направление тока совпадает с направлением действия ЭДС, а «-» берется, когда направление тока не совпадает с направлением действия ЭДС.
Скорость преобразования энергии источника питания в тепловую энергию, выделяется на активном сопротивлении, т. е. мощности участка цепи,
P = U · I = I2R = U2/ R.
В последовательной цепи (рис. 1.1) через все элементы протекает один итот же ток. Общее напряжение (напряжение источника) равно сумме действующих в контуре источников ЭДС всех участков цепи,
Общее (эквивалентное) сопротивление последовательной цепи равно сумме сопротивлений всех участков этой цепи
Оно может быть определено в соответствии с законом Ома по экспериментальным значениям напряжения источника U итока цепи
Rэ = U / I.
При изменении одного из сопротивлений последовательной цепи максимальная мощность данного участка наступает при условии равенства данного сопротивления сумме всех остальных сопротивлений цепи.
|
|
В параллельной цепи (рис. 1.2) все ветви находятся под одним и тем же напряжением U,а токи в ветвях обратно пропорциональны их сопротивлениям. Общий ток равен арифметической сумме токов ветвей,
I=I1 + I2
Общая (эквивалентная) проводимость параллельной цепи равна сумме проводимостей всех ветвей цепи
Общее (эквивалентное) сопротивление параллельной цепи определяется как величина, обратная эквивалентной проводимости,
Ток в цепи может быть определен по экспериментальным значениям напряжения источника U и общего сопротивления цепи,
I = U/RЭ.
Последовательно-параллельная цепь (рис. 1.3) является комбинацией участков, соединенных последовательно и параллельно. К отдельным участкам такой цепи применимы соотношения между напряжениями, токами и сопротивлениями, имеющие место в последовательной ипараллельной цепях.
Ток в каждой из параллельных ветвей цепи может быть определен используя значения общего тока и сопротивлений ветвей. Например, для схемы рис. 1.3
Последовательно-параллельная цепь может быть преобразована в более простую — последовательную цепь путем замены параллельных ветвей одной ветвью (одним сопротивлением) с последующей заменой всех последовательно соединенных участков одним участком (одним эквивалентным сопротивлением).