Последовательное соединение приемников электрической энергии.

Ø Последовательным соединением приемников называется такое соединение, при котором конец первого приемника соединяется началом второго, конец второго —с началом третьего и т. д.

Начало первого и конец последнего приемников присоединяются к зажимам источника питания.

На основании изученных ранее законов постоянного тока рас­смотрим свойства электрической цепи с последовательным соединением приемников изображенной на рисунке 2.11.

Так как в данной цепи отсутствует ответвление тока (ответвлениями тока через вольтметры пренебрегаем), то очевидно, что ко­личество электричества, протекающее через поперечное сечение проводника за единицу времени в любой точке цепи будет одинако­вым.

СВОЙСТВО 1. При последовательном соединении приемников электрической энергии токи, протекающие на любом участке цепи равны.

I, = 1₂ == 1з = 1₄ (2.33)

Следовательно, амперметр включенный в любом месте цепи покажет величину тока, протекающего через каждый приемник.

Определим, каким образом распределяется напряжение между участками цепи, для этого воспользуемся выражением Закона Ома

участка цепи.

U₁ = IR₁; U₂= IR₂; U₃ = I R₃ (2. 34)

где U₁; U₂; U₃ - падение напряжения на первом, втором и третьем приёмниках соответственно.

Во всех трех равенствах величина тока является одинаковой, поэтому величина падения напряжения на каждом из участков определяется величиной сопротивления приемников. Чем больше сопротивление, тем больше на нем падение напряжения.

Ø СВОЙСТВО 2. При последовательном соединении приемников электрической энергии напряжения между ними распределяются пропорционально их сопротивлениям.

С помощью вольтметра измеряем напряжение за зажимах источника электрической энергии (рис. 2.11), на каждом приемнике, после чего просуммируем полученные показания на приемниках.Сумма падений напряжений на каждом приемнике, будет равна напряже­нно на источнике.

Ø СВОЙСТВО 3. При последовательном соединении приемников напряжение на зажимах источника равно сумме падений напряже­на на каждом приемнике.

Ø

U= U₁+ U₂+ U₃ (2. 35)

Независимо от того, как соединены приемники между собой, и по отношению к источнику, всегда можно подобрать вместо них одно такое сопротивление, которое было бы им эквивалентно, т. е. потребляло бы от источника такой ток, как вся внешняя цепь.

Рассмотрим чему равно общее (эквивалентное) сопротивление этого участка цепи при последовательном соединении приемников.

Согласно свойства 3 для цепи, изображенной на рисунке, можно писать: U= U₁ + U₂ +U₃

U/ I = U₁/ I + U₂/ I +U₃/ I (2. 36)

выражении (2. 36) величины U₁/ I, U₂/ I, U₃/ I равны соответственно сопротивлениям участков R₁; R₂; R₃, а отношение U/I равно величине общего сопротивления цепи,

поэтому выражение (2. 36) можно переписать в виде

R =R₁+ R₂+ R₃ (2.37)

Ø СВОЙСТВО 4. При последовательном соединении приемников электрической энергии общее сопротивление цепи равно сумме сопротивлений всех приемников.