Підручник Фізика 8 клас - М. I. Шут - Перун 2016 рік

ЧАСТИНА II ЕЛЕКТРИЧНІ ЯВИЩА ЕЛЕКТРИЧНИЙ СТРУМ

Розділ 5. ЕЛЕКТРИЧНИЙ СТРУМ. ЗАКОНИ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ.

§ 38. ПОСЛІДОВНЕ З’ЄДНАННЯ ПРОВІДНИКІВ

Електричні кола, що застосовуються на практиці, зазвичай, складаються з багатьох елементів: кількох споживачів, вимірювальних приладів та джерел струму. Ці складові елементи електричного кола можуть з’єднуватись по різному.

Таке з’єднання елементів електричного кола, за якого кінець першого елемента з’єднується з початком другого, а початок першого елемента і кінець другого елемента (якщо їх декілька — то останнього) вмикаються в електричне коло, називається послідовним з’єднанням.

На рисунку 137, зображено коло послідовного з’єднання двох електричних ламп та амперметра, а на рисунку 138 - схему такого з’єднання.

Сила струму за послідовного з’єднання. За послідовного з’єднання елементів електричного кола, сила струму в будь-яких частинах кола однакова, тобто

I = I₁ = I₂. (1)

Це можна пояснити так: крізь поперечні перерізи всіх послідовно з’єднаних провідників проходитиме за одиницю часу однакова кількість носіїв заряду і струм буде однаковим у будь-яких частинах кола.

Напруга за послідовного з’єднання. Напруга в колі за послідовного з’єднання дорівнює сумі напруг на окремих ділянках кола:

U = U₁ + U₂ (2)

Опір за послідовного з’єднання. Використаємо закон Ома для ділянки кола і окремих провідників, із яких вона складається.

Рис. 137. Коло послідовного з’єднання двох електричних ламп та амперметра

Рис. 138. Схема з’єднання двох електричних ламп та амперметра

Отримаємо:

U = IR, U₁= IR₁, U₂ = IR₂,

де I - сила струму в колі, R, R₁ i R₂ - опори усієї ділянки кола і окремих її частин, U, U₁, U₂ - відповідно напруга усієї ділянки і окремих її частин.

Оскільки із формули U = U₁ + U₂, то

IR = IR₁ + IR₂,

і, скоротивши на І, матимемо:

R = R₁ + R₂.

Загальний опір при послідовному з’єднанні дорівнює сумі опорів окремих провідників (або окремих елементів кола):

R = R₁ + R₂ (3)

За послідовного з'єднання напруга на провідниках та їх опори зв'язані співвідношенням (із формули 1):

I₁ = I₂;

або

Остаточно

Подумайте і дайте відповідь

1. Яке з’єднання резисторів називається послідовним? Як зобразити таке з’єднання на схемі?

2. Яка електрична величина однакова для всіх резисторів, що з’єднані послідовно?

3. Як знайти напругу ділянки кола, складеного з кількох послідовно з’єднаних резисторів, якщо напруга на кожному з них відома?

4. Як знайти опір усієї ділянки кола, складеної з послідовно з’єднаних резисторів, якщо відомий опір кожного з резисторів?