§ 13.Последовательное соединение проводников.Обычно электрическая цепь содержит несколько токоприемников с разными сопротивлениями.
Например, электрическая цепь содержит три электроприемника, запитанные с генератора (см. рис.). Если эти сопротивления будут подключены между собой друг за другом, т. е. поочередно, то такое соединение называется последовательным. Из рисунка видно, что ток во всех резисторах будет одинаковым. Общее же сопротивление внешней цепи будет равняться сумме сопротивлений приемников.
В данном примере формула закона Ома будет выглядеть так:
I=E/(R0+R1+R2+R3).
Теперь, имея три, соединенных последовательно резисторов, эквивалентное сопротивление всей цепи будет равняться
R=R0+R1+R2+R3.
Внешнее же сопротивление цепи будет
Rвн=R1+R2+R3.
Напряжение на разъемах источника тока будет равно напряжению, которое подается на внешнюю цепь –
U=E-IR0=I•(R1+R2+R3),
где IR0 – падение напряжения в источнике (генераторе) во внутреннем сопротивлении.
У последовательно соединенных токоприемников равно произведению сопротивления данного приемника на силу тока в цепи:
U1=IR1; U2=IR2; U3=IR3.
Отсюда следует, что на последовательно подключенных сопротивлениях сумма напряжений равна напряжению на выводах источника тока (генератора).
Если напряжение не изменять, то ток в цепи будет зависеть от сопротивления приемников энергии. Поэтому изменение сопротивления хотя бы одного из включенных последовательно приемников повлечет за собой изменение общего во всей цепи как сопротивления, так и тока. В свою очередь изменятся и напряжения на каждом из приемников.
На практике последовательное соединение резисторов используют для понижения напряжения (регулировочные и пусковые реостаты), а также для расширения пределов измерения измерительных приборов, в частности вольтметров.
|