En physique, le thème du parallèle et duconnexion série, et il peut s'agir non seulement de conducteurs, mais aussi de condensateurs. Il est important ici de ne pas se perdre dans l'apparence de chacun d'eux dans le diagramme. Et puis appliquez des formules spécifiques. Soit dit en passant, il faut s'en souvenir par cœur.
Внимательно посмотрите на схему.Si les fils sont présentés comme une route, les voitures qui y jouent joueront le rôle de résistances. Sur une route droite, sans embranchement, les voitures se succèdent en chaîne. La connexion série des conducteurs est également identique. Dans ce cas, la route peut avoir un nombre illimité de virages, mais pas une seule intersection. Peu importe la façon dont la route (les fils) oscille, les voitures (résistances) seront toujours situées l'une après l'autre, dans une chaîne.
Une question complètement différente si elle est considéréeconnexion parallèle. Ensuite, les résistances peuvent être comparées aux athlètes au départ. Ils se tiennent chacun sur leur propre chemin, mais ils ont la même direction de mouvement, et l'arrivée au même endroit. Il en va de même pour les résistances - chacune a son propre fil, mais elles sont toutes connectées à un moment donné.
О ней всегда идет речь в теме «Электричество».Les connexions en parallèle et en série affectent différemment l'amplitude du courant dans les résistances. Des formules dont on peut se souvenir sont dérivées pour eux. Mais souvenez-vous juste du sens qui y est investi.
Так, ток при последовательном соединении les conducteurs sont toujours les mêmes. Autrement dit, dans chacun d'eux, la valeur de la force actuelle ne diffère pas. Une analogie peut être faite si nous comparons le fil avec le tuyau. En elle, l'eau coule toujours de la même façon. Et tous les obstacles sur son chemin seront balayés avec la même force. Aussi avec ampérage. Par conséquent, la formule du courant total dans un circuit avec une connexion en série de résistances ressemble à ceci:
Et au total = Et 1 = Et 2
Ici, la lettre I indique la force actuelle. Il s'agit d'une désignation courante, vous devez donc vous en souvenir.
Le courant en connexion parallèle ne sera plusvaleur constante. Avec la même analogie avec un tuyau, il s'avère que l'eau sera divisée en deux ruisseaux si le tuyau principal a une branche. Le même phénomène s'observe avec le courant lorsqu'une ramification de fils apparaît sur son trajet. La formule pour la force de courant totale en connexion parallèle de conducteurs:
Et au total = Et 1 + Et 2
Si la ramification est composée de fils, qui sont plus de deux, alors dans la formule ci-dessus le même nombre deviendra plus de termes.
Lorsque l'on considère le schéma dans lequelconnexion de conducteurs en série, la tension dans toute la zone est déterminée par la somme de ces valeurs sur chaque résistance spécifique. Comparez cette situation avec les assiettes. C’est facile pour une personne de garder l’une d’elles, elle pourra ensuite prendre la seconde, mais avec difficulté. Il n'est plus possible pour une personne de tenir trois assiettes côte à côte, l'aide de la seconde sera nécessaire. Et ainsi de suite. Les efforts des gens s'additionnent.
La formule de la tension totale d'une section de circuit avec une connexion en série de conducteurs ressemble à ceci:
À au total = Y 1 + Y 2où U est la désignation adoptée pour la tension électrique.
Другая ситуация складывается, если une connexion parallèle des résistances est envisagée. Lorsque les assiettes sont empilées les unes sur les autres, une personne peut toujours les tenir. Par conséquent, vous n'avez rien à ajouter. La même analogie est observée avec la connexion parallèle des conducteurs. La tension sur chacun d'eux est la même et égale à celle de chacun d'eux à la fois. La formule générale de tension est la suivante:
À au total = Y 1 = Y 2
Их уже можно не запоминать, а знать формулу La loi d'Ohm et d'en déduire le nécessaire. De cette loi, il résulte que la tension est égale au produit de l'intensité et de la résistance du courant. Autrement dit, U = I * R, où R est la résistance.
Ensuite, la formule avec laquelle il faudra travailler dépend de la façon dont la connexion des conducteurs est effectuée:
Voici des transformations simples quisont basés sur le fait que dans la première égalité, tous les courants ont la même valeur et dans la seconde - les tensions sont égales. Cela signifie qu'ils peuvent être réduits. Autrement dit, les expressions suivantes sont obtenues:
Avec une augmentation du nombre de résistances incluses dans le réseau, le nombre de termes dans ces expressions change.
Il convient de noter que parallèlement etla connexion en série des conducteurs affecte la résistance totale de différentes manières. Le premier d'entre eux réduit la résistance de la section de circuit. De plus, elle s'avère être inférieure à la plus petite résistance utilisée. Avec une connexion série, tout est logique: les valeurs sont ajoutées, donc le total sera toujours le plus grand.
Les trois quantités précédentes constituent les loisconnexion parallèle et disposition séquentielle des conducteurs dans le circuit. Par conséquent, il est nécessaire de les connaître. Concernant le travail et la puissance, il vous suffit de vous rappeler la formule de base. C'est écrit comme ceci: A = I * U * t, où A est le travail du courant, t est le temps de son passage dans le conducteur.
Afin de déterminer le travail global avec une connexion en série, vous devez remplacer la tension dans l'expression d'origine. L'égalité se révélera: A = I * (U 1 + Y 2) * t, en élargissant les parenthèses dans lesquelles il s'avère que le travail sur la section entière est égal à leur somme pour chaque consommateur actuel spécifique.
Le raisonnement est similaire si le schéma de connexion parallèle est considéré. Seule la force actuelle est censée être remplacée. Mais le résultat sera le même: A = A 1 + A 2.
Lorsque vous dérivez la formule de la puissance (désignation "P") de la section de chaîne, vous devez à nouveau utiliser une formule: P = U * I. Après un tel raisonnement, il s'avère que les connexions parallèle et série sont décrites par la formule d'alimentation suivante: P = P 1 + P 2.
Autrement dit, quelle que soit la manière dont les régimes sont élaborés, lele pouvoir sera la somme de ceux impliqués dans le travail. Cela explique le fait qu'il est impossible de connecter simultanément de nombreux appareils puissants au réseau de l'appartement. Elle ne peut tout simplement pas supporter une telle charge.
Immédiatement après l'un desampoules, il deviendra clair comment ils ont été connectés. Aucun d'entre eux ne s'allume lorsqu'il est connecté en série. C'est parce qu'une lampe cassée crée un circuit ouvert. Par conséquent, vous devez tout vérifier pour déterminer lequel est grillé, le remplacer - et la guirlande commencera à fonctionner.
S'il utilise une connexion parallèle,alors il n'arrête pas de fonctionner si l'une des ampoules tombe en panne. Après tout, la chaîne ne sera pas complètement cassée, mais seulement une partie parallèle. Pour réparer une telle guirlande, vous n'avez pas besoin de vérifier tous les éléments de la chaîne, mais uniquement ceux qui ne brillent pas.
Lorsqu'ils sont connectés en série,une telle situation: les charges provenant des avantages de la source d'alimentation ne sont fournies qu'aux plaques extérieures des condensateurs extrêmes. Ceux entre les deux transfèrent simplement cette charge le long de la chaîne. Ceci explique le fait que les mêmes charges apparaissent sur toutes les plaques, mais elles ont des signes différents. Par conséquent, la charge électrique de chaque condensateur connecté en série peut être écrite avec la formule suivante:
q au total = q 1 = q 2.
Afin de déterminer la tension aux bornes de chaque condensateur, vous devrez connaître la formule: U = q / C. Dans celui-ci, C est la capacité du condensateur.
La tension générale obéit à la même loice qui est vrai pour les résistances. Par conséquent, en remplaçant la tension dans la formule de capacité par la somme, nous obtenons que la capacité totale des appareils doit être calculée par la formule:
С = q / (U 1 + Y 2).
Vous pouvez simplifier cette formule en inversant les fractions et en remplaçant le rapport tension / charge par une capacité. Il s'avère une telle égalité: 1 / C = 1 / C 1 + 1 / C 2.
La situation est quelque peu différente lorsqueles condensateurs sont connectés en parallèle. Ensuite, la charge totale est déterminée par la somme de toutes les charges accumulées sur les plaques de tous les appareils. Et la valeur de la tension est toujours déterminée selon les lois générales. Par conséquent, la formule de la capacité totale des condensateurs connectés en parallèle ressemble à ceci:
С = (q 1 + q 2) / U.
Autrement dit, cette valeur est considérée comme la somme de chacun des périphériques utilisés dans la connexion:
C = C 1 + C 2.
C'est-à-dire dans lequel les sections successives sont remplacées par des sections parallèles et vice versa. Pour eux, toutes les lois décrites sont toujours valables. Seulement, ils doivent être appliqués par étapes.
Premièrement, il est censé déplier mentalement le diagramme. S'il est difficile de l'imaginer, vous devez dessiner ce qui se passe. L'explication deviendra plus claire si vous la considérez sur un exemple spécifique (voir figure).
Il est pratique de commencer à le dessiner à partir des points B et C.Ils doivent être placés à une certaine distance les uns des autres et des bords de la feuille. Sur la gauche, un fil s'approche du point B, et deux sont déjà dirigés vers la droite. Le point B, quant à lui, a deux branches sur la gauche, suivies d'un fil.
Maintenant, vous devez remplir l'espace entreces points. Sur le fil supérieur, vous devez placer trois résistances avec des coefficients 2, 3 et 4, et celle avec l'indice égal à 5. Les trois premières sont connectées en série par le bas. Ils sont en parallèle avec la cinquième résistance.
Les deux autres résistances (première et sixième)inclus dans la série avec la section considérée du BV. Par conséquent, l'image peut être simplement complétée par deux rectangles de chaque côté des points sélectionnés. Il reste à appliquer les formules de calcul de la résistance:
De cette façon, vous pouvez déployer n'importe quel schéma, même très complexe.
État. Dans le circuit, deux lampes et une résistance sont connectées l'une après l'autre. La tension totale est de 110 V et le courant est de 12 A. Quelle est la résistance de la résistance si chaque lampe est conçue pour 40 V?
Solution. Depuis un cohérentcomposé, les formules de ses lois sont connues. Il vous suffit de les appliquer correctement. Commencez par déterminer la tension aux bornes de la résistance. Pour ce faire, vous devez soustraire la tension d'une lampe deux fois du total. Il s'avère que 30 V.
Maintenant que deux quantités sont connues, U et I(le second d'entre eux est donné dans l'état, puisque le courant total est égal au courant dans chaque consommateur en série), vous pouvez calculer la résistance de la résistance selon la loi d'Ohm. Il s'avère que c'est 2,5 ohms.
La réponse. La résistance de la résistance est de 2,5 ohms.
État. Il existe trois condensateurs d'une capacité de 20, 25 et 30 μF. Déterminez leur capacité totale en série et en parallèle.
Solution. Il est plus facile de démarrer avec une connexion parallèle. Dans cette situation, il suffit d'ajouter les trois valeurs. Ainsi, la capacité totale est de 75 μF.
Les calculs seront un peu plus compliqués lorsqueconnexion en série de ces condensateurs. Après tout, vous devez d'abord trouver la relation entre l'unité et chacun de ces conteneurs, puis les ajouter les uns aux autres. Il s'avère que l'unité divisée par la capacité totale est de 37/300. Ensuite, la valeur souhaitée est d'environ 8 μF.
La réponse. La capacité totale avec une connexion série est de 8 μF, avec une connexion parallèle - 75 μF.
