Меню

При сложении всех напряжений



Напряжение при параллельном и последовательном соединении

Напряжение при параллельном и последовательном соединении: в первом случае одинаково для всей цепи, а во втором – равно сумме значений для каждого потребителя.

Напряжение при параллельном соединении

В параллельном соединении все ветви потребителей энергии сходятся в двух точках цепи, что изображено на схеме.

При таком соединении напряжение U1, U2 и U3 для трех компонентов цепи одинаково. То есть общее равно напряжению для любой ветки цепи:

Напряжение при последовательном соединении

При последовательном соединении потребители энергии соединены друг с другом в виде цепочки, как показано в схематическом рисунке.

При последовательном соединении общее напряжение будет равно сумме значений для каждого ее звена:

Общие сведения о напряжении

Напряжение обозначается буквой U. Единица в системе СИ – Вольт. Измеряется специальным прибором – вольтметром. Формула напряжения:

где I – сила тока, А;

R – сопротивление проводника, Ом.

Примеры вычисления напряжения при параллельном и последовательном соединении

Возьмем для примера цепь с двумя резисторами. Если их соединение параллельно, на вольтметре будут показаны одни и те же значения для любого участка цепи:

U = U1 = U2 = 10 Вольт

При последовательном соединении общее напряжение равно сумме показателей обоих приборов, т.е.

U = 10 + 10 = 20 Вольт.

Применение двух типов соединений на практике

Так как при параллельном соединении напряжение для любой ветки цепи одинаково, его часто применяют на практике. Например, чтобы включить сразу несколько приборов, которым требуется одинаковое напряжение, а работа каждого не зависит от остальных приборов: холодильник, утюг, микроволновая печь и другие. Выключение утюга или холодильника никак не скажется на работе микроволновки. При последовательном соединении выключение одного из участников цепи ведет к обесточиванию всех приборов. Например: в елочной гирлянде при перегорании одной лампочки перестает работать вся гирлянда.

Читайте также:  Передача напряжения по воздуху

Источник

При сложении всех напряжений

§ 51. Понятие о сложении переменных напряжений и токов

При изучении цепей переменного тока приходится складывать переменные напряжения, э. д. с. или токи. При этом следует учитывать, что они изменяются по величине и направлению и, кроме того, могут совпадать или не совпадать по фазе.
На рис. 53 показано сложение двух переменных токов, совпадающих по фазе, но имеющих различное максимальное значение. Суммой этих двух переменных токов, выраженных синусоидами i1 и i2 является третья синусоида тока i3.

Для сложения синусоид следует сложить отрезки, выражающие силу токов i1 и i2 в одинаковые моменты времени. В момент t1 сила тока i1 равна 12 ма, сила тока i2 равна 15 ма. Общая сила тока в это мгновение равна:

i1 + i2 = 12 + 15 = 27 ма.

В момент времени t2 сила тока i1 = 20 ма, i2 = 30 ма. Общая сила тока i3 составляет 50 ма. Подобным образом складывают токи в остальные моменты времени t3, t4 и т. д.
На графике откладывают значения суммарной силы тока для каждого момента времени, а затем соединяют точки, обозначенные на графике сплошной линией, тогда получают синусоиду i3, выражающую сумму двух токов i1 и i2.
Аналогично производят сложение переменных напряжений и токов, не совпадающих по фазе.

Источник

При сложении всех напряжений

Включим в цепь переменного тока последовательно активное сопротивление и индуктивное сопротивление и подключим параллельно каждому из них вольтметр, измеряющий напряжения между концами соответствующего участка цепи. Вольтметр измеряет напряжение между точками и , а вольтметр – напряжение между точками и . Третий вольтметр измеряет напряжение между точками и (рис. 304).

Рис. 304. Сумма напряжений на активном и индуктивном (или емкостном) сопротивлениях не равна напряжению между концами участка цепи , содержащего оба эти сопротивления

Читайте также:  Вредно ли пониженное напряжение для светодиодов

Опыт показывает, что в случае, когда оба сопротивления одинаковы по своей природе, т. е. оба являются активными, или индуктивными, или емкостными, то, как и в случае постоянного тока, напряжение на всем участке равно сумме напряжений на участках и :

В общем же случае, когда сопротивления различны по природе (рис. 304), напряжение на всем участке всегда меньше суммы напряжений на участках и :

Если, например, включить в сеть с напряжением 220 В последовательно лампочку с активным сопротивлением 60 Ом и катушку с индуктивным сопротивлением 80 Ом, то окажется, что напряжение на лампочке равно 125 В, а напряжение на катушке равно 166 В; сумма этих напряжений равна В, хотя В.

Причина этого в том же сдвиге фаз между напряжениями и , какой мы наблюдали между токами в параллельных ветвях цепи (§ 160). Действительно, заменив вольтметры и (рис. 304) осциллографами, можно убедиться в том, что напряжения и не совпадают по фазе. Если первое сопротивление активное, а второе емкостное, то напряжение опережает по фазе напряжение на четверть периода, а если второе сопротивление индуктивное, то напряжение отстает по фазе от напряжения на такую же величину. Кривые, изображающие форму напряжений и , были бы расположены в этом случае так же, как соответствующие кривые на рис. 303,в.

Для мгновенных значений напряжений всегда имеет место соотношение

но результат сложения двух синусоидальных напряжений, т. е. амплитуда и фаза результирующего напряжения, будет зависеть от разности фаз между складываемыми напряжениями так же, как и в случае токов.

© 2021 Научная библиотека

Копирование информации со страницы разрешается только с указанием ссылки на данный сайт

Источник