Конспект по физике для 8 класса «Последовательное и параллельное соединение проводников». Основные способы соединения проводников в электрической цепи. Как определяется сила тока и напряжение в цепи, состоящей из последовательно соединённых проводников. Как определяется сила тока и напряжение в цепи, состоящей из параллельно соединённых проводников.
Конспекты по физике Учебник физики Тесты по физике
Последовательное и параллельное
соединение проводников
До сих пор мы рассматривали простейшие электрические цепи, состоящие из источника тока, одного потребителя (сопротивления) и измерительных приборов — амперметра и вольтметра. Однако на практике использование таких простых цепей довольно ограниченно. Обычно несколько различных потребителей энергии, соединённых между собой, подключаются к одному источнику тока.
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ПРОВОДНИКОВ
При последовательном соединении проводники включаются в цепь поочерёдно друг за другом без разветвлений проводов между ними. В таких цепях электрические заряды последовательно проходят через все элементы цепи.
Соберём цепь, состоящую из двух потребителей, например лампочек, источника тока, ключа и амперметров.
Независимо от положения в цепи амперметры показывают одинаковое значение силы тока. Следовательно, при последовательном соединении сила тока в любых участках цепи одна и та же, т.е. I = I1 = I2.
При последовательном соединении один проводник следует за другим, и все заряды, проходящие через первый из них, непременно проходят и через второй (в месте соединения проводников накапливания зарядов не происходит). По закону сохранения заряда сила тока в каждом проводнике одинакова и равна полному току I на данном участке цепи.
Сравним напряжения на каждом из проводников U1 и U2 и общее напряжение цепи U. Для этого подключим к каждой из лампочек по отдельному вольтметру, а также подсоединим к ним один общий. Показания вольтметров на каждом из проводников различны. Однако если сложить напряжения U1 и U2, получим, что их сумма равна напряжению во всей цепи U.
Таким образом, при последовательном соединении полное напряжение в цепи равно сумме напряжений на отдельных участках цепи, т. е. U = U1 + U2
Это равенство следует из закона сохранения энергии. Вспомним, что напряжение показывает, какую работу совершает электрическое поле при перемещении электрического заряда в 1 Кл. Эта работа совершается за счёт энергии движущихся зарядов. Поэтому энергия, израсходованная на всём участке цепи, равна сумме энергий, которые расходуются на отдельных проводниках, составляющих этот участок.
ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ПРОВОДНИКОВ
На практике, помимо последовательного соединения, часто используется другой тип соединения проводников — параллельное.
При параллельном соединении все проводники, входящие в него, имеют общее начало и общий конец. Точку А можно считать началом этого соединения, а точку В — концом.
Сравним ток в общей части цепи с токами в каждом из параллельно соединённых участков цепи (ветвей).
Соединим две лампочки параллельно и подключим их к источнику тока. Для определения силы тока в каждой из ветвей соединения каждую лампочку последовательно соединим с амперметром. Третий амперметр измеряет силу тока в неразветвлённой части цепи.
При параллельном соединении ток I, текущий по цепи, в точке В разветвляется на два тока: I1 и I2. Часть тока идёт через одну лампу, часть — через другую. В точке А токи снова соединяются.
Опыт показывает, что сила тока в неразветвлённой части цепи равна сумме сил токов в отдельных проводниках, т. е. I = I1 + I2
При параллельном соединении все проводники подключаются к одному и тому же источнику тока. Поэтому напряжение на параллельных участках цепи одно и то же и равно напряжению на всём рассматриваемом участке: U = U1 = U2.
На практике параллельное соединение проводников используется чаще, чем последовательное. Это связано с тем, что все потребители энергии при параллельном соединении работают даже в том случае, если один из них отключается.
Например, если лампочки люстры соединены параллельно, то перегоревшая лампочка не разрывает сеть и оставшиеся лампочки продолжают гореть.
Вы смотрели Конспект по физике для 8 класса «Последовательное и параллельное соединение проводников».
Вернуться к Списку конспектов по физике (Оглавление).