Нерозгалужені і розгалужені лінійні електричні кола з одним джерелом живлення
Якщо велике число пасивних елементів разом з джерелом е. д. з. утворюють електричний ланцюг, то їх взаємне з’єднання може бути виконано різними способами. Існують такі характерні схеми таких з’єднань.
Послідовне з’єднання елементів – це найпростіше з’єднання. При такому з’єднанні в усіх елементах ланцюга протікає один і той же струм. За цією схемою можуть бути з’єднані або все пасивні елементи ланцюга і тоді ланцюг буде одноконтурной неразветвленной (рис. 1., а), або може бути з’єднана лише частина елементів многоконтурной ланцюга.
Якщо послідовно з’єднані n елементів, в яких протікає один і той же струм I, то напруга на затискачах ланцюга дорівнюватиме сумі падінь напруги на n послідовно включених елементах. Таким чином, еквівалентний опір послідовно з’єднаних пасивних елементів дорівнює сумі опорів цих елементів. Схема електричного кола (рис. 1, а) може бути представлена еквівалентною схемою (рис. 1, б), що складається з одного елемента з еквівалентним опором Rек.
Паралельне з’єднання елементів – це таке з’єднання, при якому до всіх елементів ланцюга докладено одне і те ж напруга. За схемою паралельного з’єднання можуть бути з’єднані або все пасивні елементи ланцюга (рис. 2, а), або тільки частина їх. Кожен паралельно включений елемент утворює окрему гілку. Тому ланцюг з паралельним з’єднанням елементів, зображена на рис. 2, а, хоча і є простим ланцюгом (так як містить тільки два вузли), в той же час розгалужена.
Таким чином, при паралельному з’єднанні пасивних елементів їх еквівалентна провідність дорівнює сумі провідностей цих елементів. Еквівалентна провідність завжди більше провідності будь-якій частині паралельних гілок. Еквівалентної провідності GЕK відповідає еквівалентний опір Rек = 1 / Gек. Видно, що струм в кожній гілці залежить тільки від провідності даної гілки і не залежить від провідності інших гілок. Незалежність режимів паралельних гілок один від одного – важлива перевага паралельного з’єднання пасивних елементів. У промислових установках паралельне з’єднання електроприймачів застосовують в більшості випадків. Найбільш наочним прикладом є включення електричних освітлювальних ламп.
Для розрахунку такого ланцюга необхідно послідовно визначати еквівалентні опори для тих частин схеми, які являють собою лише послідовне або тільки паралельне з’єднання. У даній схемі є послідовне з’єднання елементів з опорами R1 і R2 і паралельне з’єднання елементів з опорами R3 і R4. Використовуючи отримані раніше співвідношення між параметрами елементів ланцюга при послідовному і паралельному їх з’єднанні, реальну схему ланцюга можна послідовно замінити еквівалентними схемами.
Для складних схем з великою кількістю контурів і джерел е. д. з. не завжди може бути проведено таке еквівалентне перетворення. Їх розрахунок ведеться з використанням інших методів.
(3 votes, average: 3.33 out of 5)