Основные теоретические положения

В данной работе исследуется электрическая цепь, состоящая из трех резисторов при их последовательном, параллельном и смешанном соединениях.

При последовательном соединении сопротивлений (рис. 2.1, а) общее сопротивление цепи равно сумме сопротивлений, входящих в состав цепи, т. е.

При параллельном соединении сопротивлений (рис. 2.1, б) общая проводимость цепи равна сумме проводимостей отдельных ее ветвей:

где – проводимость соответствующего участка электрической цепи, См (Сименс).

При смешанном соединении сопротивлений (рис. 2.1, в) общее сопротивление цепи определяется как сумма сопротивлений последовательного и параллельного участков цепи:

где ; .

а б в

Рис. 2.1. Электрические цепи соединения сопротивлений: а – последовательное; б – параллельное; в – смешанное

Закон Ома устанавливает связь между током и напряжением на некотором участке цепи. Ток в проводнике прямо пропорционален напряжению между концами проводника и обратно пропорционален сопротивлению этого же проводника, т. е. .

1-й закон Кирхгофа. Алгебраическая сумма токов, подтекающих к любому узлу разветвленной электрической цепи, равна нулю , или сумма подтекающих к любому узлу токов равна сумме оттекающих от узла токов (рис. 2.1, б): , или .

2-й закон. Алгебраическая сумма падений напряжений в любом замкнутом контуре электрической цепи равна алгебраической сумме эдсвдоль того же контура (рис. 2.1, а), т. е. , или алгебраическая сумма напряжений (не падений напряжений) вдоль любого замкнутого контура равна нулю, т. е. : , или .

Закон Джоуля–Ленца устанавливает связь между энергией, выделяемой в сопротивлении нагрузки, и током, проходящим через него:

, при ; , Дж;

, Вт, – мощность нагрузки.

Баланс мощностей (закон сохранения энергии в электрической цепи). Суммарная мощность источников электрической энергии равна общей мощности, поглощаемой сопротивлениями нагрузки (потребителями) , входящими в состав цепи, т. е.