Почему при параллельном соединении сопротивление уменьшается
При параллельном соединении все проводники (резисторы, лампы и т.д.) подключаются к одной и той же паре точек А и В (рис. 43).
Связь между общими значениями силы тока, напряжения и сопротивления с их значениями на отдельных участках цепи при этом отличается от той, что была при последовательном соединении. Теперь соответствующие формулы имеют вид
Чтобы убедиться в справедливости этих соотношений, следует собрать цепь и с помощью амперметра и вольтметра произвести необходимые измерения.
Итак, при параллельном соединении проводников напряжение на всех участках цепи одно и то же, общая сила тока равна сумме сил токов на отдельных проводниках, а общее сопротивление двух проводников находится как отношение произведения их сопротивлений к их сумме.
Первые две из этих закономерностей справедливы для любого числа параллельно соединенных проводников, последняя — только для двух.
Если R1=R2, то
Мы видим, что общее сопротивление двух одинаковых проводников в 2 раза меньше сопротивления одного проводника. Эта закономерность допускает обобщение: если параллельно соединено n одинаковых потребителей электроэнергии (резисторов, ламп и т.д.), то их общее сопротивление в п раз меньше сопротивления каждого из них:
Отсюда следует, что с увеличением числа проводников общее со¬противление будет становиться все меньше и меньше. Это может показаться странным. На самом деле ничего удивительного в этом нет: ведь при параллельном соединении проводников происходит как бы увеличение общей площади их поперечного сечения, а с увеличением площади сечения проводника, как известно, его сопротивление уменьшается.
Отличительной особенностью параллельного соединения нескольких потребителей является то, что при выключении одного из них остальные продолжают работать. Так, например, вывернув одну лампу в цепи, изображенной на рисунке 44, мы увидим, что другая будет по-прежнему гореть.
Большинство потребителей электроэнергии — электронагревательные приборы, холодильники, швейные машины, магнитофоны, телевизоры и т. д. — рассчитаны на напряжение сети 220 В. Поэтому все они должны включаться в сеть параллельно, ибо только в этом случае они окажутся под одним и тем же напряжением (220 В) и будут продолжать работать при выключении одного из них.
На рисунке 45 приведена упрощенная схема квартирной электропроводки. Провода сети, между которыми существует на¬пряжение 220 В, обозначены буквами Ф и О. Первый из них называют фазным, второй — нулевым. Нулевой провод соединен с землей. Именно с ним соединяют все потребители. И наоборот, все выключатели соединяют с фазным проводом. Такой порядок подключения потребителей и выключателей обеспечивает наибольшую безопасность человека.
.
1. Какое соединение называют параллельным?
2. Начертите схему цепи, изображенной на рисунке 44.
3. Какие три закономерности справедливы для параллельного соединения проводников?
4. Как находится общее сопротивление параллельно соединенных проводников, когда они одинаковые?
5. Перечислите все элементы электрической цепи, изображенной на рисунке 45.
6. Предположим, что при замене лампы человек случайно коснулся металлического контакта в патроне лампы и одновременно с этим какой-либо заземленной части здания (например, батареи отопления). Под каким напряжением он окажется? Рассмотрите ситуацию, когда лампа и выключатель подсоединены к проводам сети так, как это показано на рисунке 45. Что произойдет, если лампу и выключатель поменять местами?
7. Почему у вольтметров делают большое внутреннее сопротивление, а у амперметров — малое?
Планирования по физике, учебники и книги онлайн, курсы и задания по физике для 9 класса
Содержание урока конспект урока опорный каркас презентация урока акселеративные методы интерактивные технологии Практика задачи и упражнения самопроверка практикумы, тренинги, кейсы, квесты домашние задания дискуссионные вопросы риторические вопросы от учеников Иллюстрации аудио-, видеоклипы и мультимедиа фотографии, картинки графики, таблицы, схемы юмор, анекдоты, приколы, комиксы притчи, поговорки, кроссворды, цитаты Дополнения рефераты статьи фишки для любознательных шпаргалки учебники основные и дополнительные словарь терминов прочие Совершенствование учебников и уроков исправление ошибок в учебнике обновление фрагмента в учебнике элементы новаторства на уроке замена устаревших знаний новыми Только для учителей идеальные уроки календарный план на год методические рекомендации программы обсуждения Интегрированные уроки
Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.
Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь — Образовательный форум.
Почему при параллельном соединении сопротивление уменьшается
Последовательное соединение нельзя использовать в тех случаях, когда в электрическую цепь необходимо включить (или выключить) несколько приборов независимо друг от друга, например для освещения комнат в квартире, так как часто нет необходимости, чтобы одновременно светили все лампы. При последовательном их соединении, отключая одну лампу, мы отключаем и все остальные.
Во всех случаях, когда нужно независимое включение и выключение электрических приборов в цепь, используют параллельное соединение электрических устройств. На рисунке показана цепь параллельного соединения лампы, радиоприемника и нагревателя, а на рисунке — электрическая схема этой цепи. Очевидно, что при параллельном соединении ток в цепи разветвляется.
На рисунке показаны две лампочки, включенные совместно со своими амперметрами параллельно друг другу в цепь; третий амперметр измеряет силу тока в неразветвленном участке цепи. Как видно, сила тока в неразветвленном участке цепи равна сумме сил токов в отдельных его ветвях: I=I1+I2
Если бы у нас было не два прибора, а n приборов, то сила тока в неразветвленном участке цепи была бы равна сумме сил токов, протекающих через все n ветвей:
I=I1+I2+. +In
Так как при параллельном соединении все приборы подключены к одной и той же паре точек цепи (к одной и той же линии), то напряжение на всех включенных приборах одно и то же:
U=U1=U2=. =Un
При параллельном соединении как бы увеличивается площадь поперечного сечения проводника. Поэтому общее сопротивление цепи уменьшается и становится меньше сопротивления каждого из проводников, входящих в цепь. Так, например, сопротивление цепи R, состоящей из двух одинаковых ламп сопротивлением R1 каждая, в два раза меньше сопротивления одной лампы:
R=R1/2 .
Подставляя выражение для закона Ома I=U/R в формулу I=I1+I2 получим: U/R=U/R1+U/R2 или 1/R=1/R1+1/R2 . Выражаем отсюда общее сопротивление R=R1·R2/(R1+R2) .
В практике часто применяется смешанное (последовательное и параллельное) соединение проводников. Зная сопротивления проводников, соединенных параллельно, и напряжение на этом участке цепи, можно определить многие другие электрические величины этой цепи.
СРОЧНО 2. Почему при параллельном соединении проводников общее сопротивление меньше сопротивления каждого из проводников? 3. Начертите схему параллельного соединения проводников и укажите, какая из физических величин одинакова для всех проводников, соединенных параллельно.
Ток идёт несколькими путями. . при одном и том же напряжении.
Когда мы будем рассчитывать итоговое сопротивление по закону Ома:
суммарный ток в знаменателе в разЫ больше тока от одной ветви — поэтому параллельное соединение:
-потребляет больший ток,
— и имеет мЕньшее сопротивление.. . чем любой один проводник из этой группы.
в нем языке ток электрический и поток воды имеют слово Strom.
Если мы между двумя уровнями пророем одну канавку — будет протекать вода.
. если же ПАРАЛЛЕЛЬНО прорыть несколько канав — поток воды будет бОльшим,
. А СОПРОТИВЛЕНИЕ ПОТОКУ ВОДЫ ОБЩЕЕ СТАНЕТ МАЛЫМ.
Параллельное соединение сопротивлений
При монтаже и ремонте всевозможной радиоэлектронной техники и аппаратуры, зачастую, приходится подыскивать резистор с необходимым сопротивлением. Бывают случаи когда нужного номинала не оказывается под рукой. Необходимое по номиналу сопротивление можно получить путем комбинациф параллельного либо последовательного соединения сопротивлений.
При параллельном соединении сопротивлений общее сопротивление будет меньше наименьщего из них, т.е. сопротивление при таком соединении уменьшается.
Схема параллельного соединения сопротивлений
Подсчет результирующего сопротивления производится по формуле:
Gоб=G1+G2+. +Gn;
где G-проводимость ветви.
G=1/R;
Существует простое правило, дающее, без всяких расчетов определить общее сопротивление:
при соединении двух сопротивлений с одинаковым сопротивлением, результирующее сопротивление будет в два раза меньше сопротивления каждого из резисторов, примененных в этой цепи.
В случае набора составного резистора из сопротивлений разного номинала, при параллельном соединении, общее сопротивление будет меньше наименьшего из входящих в эту цепь сопротивлений.
Параллельное соединение сопротивлений требует обязательной подборки резисторов по рассеиваемой мощности. Если один из резисторов будет меньшей мощности, то при работе схемы через него потечет больший ток. Это ведет к недопустимому перегреву, и как следствие, выходу из строя резистора.
Параллельное соединение сопротивлений, в основном, применяют при необходимости получить резистор большей мощности. Используют резисторы равные по мощности и с одинаковым сопротивлением. Полученный элемент имеет меньшее сопротивление, но с мощностью равной количеству применяемых резисторов.
Существует большое количество резисторов по типу используемых для их производства материалов. Поэтому необходимо подбирать резисторы, учитывая этот немаловажный фактор.