Послідовне і паралельне з'єднання елементів електричного кола

    Часто в електричний ланцюг вмикають не одного споживача, а декілька причому вмикати їх можна по різному. Якщо елементи, що входять в електричне коло, з'єднані одне за другим, так що початок другого елемента з'єднаний з кінцем першого, а початок третього елемента з'єднаний з кінцем другого і т.д., то таке з'єднання називається послідовним. Таке з'єднання володіє наступними властивостями: 

    1) сила струму на всіх дільницях кола однакова (I = I1 = I2) так як скрізь за один і той же час проходить один і той же заряд; 

    2) так як при такому з'єднанні якби збільшується загальна довжина провідника по якому тече струм володіє електричним опором то як наслідок буде збільшуватись, електричний опір кола; він рівний сумі опорів окремих дільниць (R = R1+R2+... Rn);

    3) напругу на окремих дільницях можна розрахувати по закону Ома: вона на ділянці рівна добутку сили струму на електричний опір ділянки. Так як сила струму скрізь однакова, то напруга залежить тільки від електричного опору даної ділянки, тим більше падіння напруги на ній. Повна напруга в колі при послідовному з'єднанні рівна сумі падіння напруг на окремих ділянках (U = U1+U2). Таким чином, маючи елементи, розраховані на малі напруги, можна з'єднати їх послідовно в необхідній кількості та підключати до джерела живлення (так влаштовані ялинкові гірлянди).

    Важливим недоліком послідовного з'єднання: достатньо одному вийти з ладу, як коло розмикається і всі останні елементи не працюють.

    При паралельному з'єднанні всі елементи одним кінцем з'єднуються в одній точці, а другим до другої точки кола. Отже: 

    1) напруга при паралельному з'єднанні однакова на всіх елементах (U = U1 = U2);

    2) струм в цьому випадку розгалужується по двох (або більше) напрямках, які знову сходяться в одній точці. Загальна сила струму в нерозгалужених вітках ланцюга рівна сумі струмів в окремих вітках (І = І1+І2);

    3) при паралельному з'єднанні якби збільшується загальний переріз проводової ділянки, що володіє опором, отже загальний опір кола зменшується і стає меншим опору кожної вітки. Якщо опір всіх віток однаковий, то аби знайти загальний опір ланцюга, потрібно опір однієї вітки розділити на кількість віток. В загальному випадку, як опір всіх віток різний, то величина, обернена загальному опорові, рівна сумі величин, обернених опорам окремих віток (1/R = 1/R1+1/R2).

    Перевагою паралельного з'єднання елементів є те, що якщо одна із віток вийде із ладу, останні продовжують працювати. При цьому кожну вітку можна вимикати і вмикати окремо.

    Є і недолік: можна вмикати елементи, розраховані тільки на визначену напругу.

Питання

1. Яке з'єднання носить назву послідовного, якими властивостями воно володіє?

2. Якими вартостями і недоліками володіє послідовне з'єднання елементів?

3. Які з'єднання носять назву паралельних, якими властивостями вони володіють?

4. Якими вартостями і недоліками володіє паралельне з'єднання елементів?

Керівник гуртка Нікуліца В.Г., UT1YN

           Студент 4 курсу ЧНУ Ватрич Д.О. UR5YVD

P.S. Компютерний набір матеріалу виконано студентом 4 курсу ЧНУ Ватрич Д.О.