Зовнішнє незалежне оцінювання - комплексне видання
Частина I НАВЧАЛЬНИЙ ДОВІДНИК — З ПРИКЛАДАМИ ТА ЗАВДАННЯМИ
ЕЛЕКТРОДИНАМІКА
2. ЗАКОНИ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ
2.3. ПОСЛІДОВНЕ І ПАРАЛЕЛЬНЕ З'ЄДНАННЯ ПРОВІДНИКІВ
2.3.1. ПОСЛІДОВНЕ З'ЄДНАННЯ ПРОВІДНИКІВ
З'єднання провідників називають послідовним, якщо ділянка кола не містить розгалужень (рис. 2.4).
Рис. 2.4
Закони послідовного з'єднання провідників
✵ Сила струму в кожному із послідовно з'єднаних провідників однакова і дорівнює силі струму в ділянці кола:
I = I1 = I2 =...= In.
✵ Загальна напруга на ділянці дорівнює сумі напруг на окремих провідниках:
U = U1 + U2+... + Un.
✵ Загальний опір ділянки дорівнює сумі опорів провідників:
R = R1 + R2 +... + Rn.
✵ Якщо маемо п однакових резисторів опором R' кожен, то R = nR'.
✵ У разі послідовного з'єднання двох провідників напруга на кожному провіднику прямо пропорційна його опору.
= 
.
2.3.2. ПАРАЛЕЛЬНЕ З'ЄДНАННЯ ПРОВІДНИКІВ
З'єднання провідників називають паралельним, якщо для проходження струму в ділянці кола є декілька шляхів і всі ці шляхи мають дві спільні точки — вузли (рис. 2.5). Характерною ознакою кола із паралельним з'єднанням провідників є наявність розгалужень.
Рис. 2.5
Закони паралельного з'єднання провідників
✵ Напруга на кожному з паралельно з'єднаних провідників однакова і дорівнює напрузі на ділянці:
U = U1 = U2 =... = Un.
✵ Загальна сила струму в ділянці дорівнює сумі сил струмів в кожному із провідників:
І = І1 + І2+... + Іn.
✵ Загальний опір ділянки обчислюється за формулою:
= 
+ 
+ … + 
.
✵ Якщо маємо n однакових резисторів опором R' кожен, то R = 
.
✵ У разі паралельного з'єднання двох провідників сила струму в кожному провіднику обернено пропорційна його опору:
= 
.
2.3.3. РЕОСТАТ. ПОТЕЦІОМЕТР
Реостат - це пристрій зі змінним опором, призначений для регулювання сили струму в ділянці електричного кола.
✵ Будова повзункового реостата (рис. 2.6,а). На керамічний циліндр 1 намотано обмотку (ізольований металевий дріт) 2. Над обмоткою закріплено металевий стрижень 3, по якому може вільно рухатися повзунок 4, що контактує з металом в містах дотику. Дві клеми: клема 1 з'єднана зі стрижнем, клема 2 з'єднана з обмоткою.
✵ Принцип дії. Пересуваючи повзунок уздовж обмотки, змінюють довжину ділянки, в якій проходить струм. Унаслідок цього опір кола плавно змінюється, а це згідно із законом Ома приводить до плавної зміни сили струму. Наприклад, якщо повзунок реостата, зображеного на схемі (рис. 2.6. б), пересувати вліво, то довжина ділянки, в якій проходить струм, буде зменшуватися, а отже, зменшуватиметься й її опір, внаслідок чого сила струму в колі збільшиться і лампа світитиме яскравіше.
Рис. 2.6
Потенціометр — це пристрій зі змінним опором, призначений для регулювання напруги на ділянці електричного кола.
✵ Будова. Потенціометром може слугувати повзунковий реостат із трьома клемами: одна клема приєднана до повзунка, а дві клеми — до кінців обмотки.
✵ Принцип дії (рис. 2.7). До клем обмотки А і D подається напруга від джерела струму (вхідна напруга U ) Клеми В і D з'єднані зі споживачем, напругу на якому слід регулювати (вихідна напруга U1,). Пересуваючи повзунок реостата праворуч, змінюємо опір R1 ділянки BD від R (опір ділянки AD — опір реостата) до нуля. Це приводить до зменшення вихідної напруги від U до нуля: І = 
= 
U1 = 
.
Рис. 2.7