EMF-ovi u seriji i paralelno

EMF-ovi u seriji i paralelno

Ako su dva ili više izvora elektromotorne (EMF) spojena kao što je prikazano na slici, EMS je raspoređen serijski.

Ekvivalentni izvor napona (ε) je:

ε = ε1 + _ε2 + _εn​

Ekvivalentni unutrašnji otpor (r) je:

r = _r1 + _r2 + _rn

Električna struja koja teče kroz vanjski otpor (R) je:

I = ε / (r + R)

Primjer problema:

Pretpostavimo da su dvije baterije, svaka elektromotorna snaga (EMS) 1.5 V, a unutrašnji otpor u svakoj bateriji je 0.1 Ω. Vanjski otpor (R) = 10 Ω. Smjer električne struje je u smjeru kazaljke na satu.

Koristite prethodnu formulu:

ε = 1.5 + 1.5 = 3 volta

r = 0.1 + 0.1 = 0.2 Ω

I = ε / (r + R) = 3 / (0.2 + 10)

I = 3 / 10.2

I = 0.294 A

Koristite drugo Kirchhoffovo pravilo:

1.5 – 0.1 I + 1.5 – 0.1 I – 10 I = 0

3 – 0.2 I – 10 I = 0

3 – 10.2 I = 0

3 = 10.2 I

I = 3 / 10.2

I = 0.294 A

Ako su dva ili više izvora elektromotorne (EMF) spojena kao što je prikazano na slici, EMS je spojen paralelno.

Ekvivalentni izvor napona (ε) je:

ε = ε₁ = ε₂ = ε_n

Ekvivalentni unutrašnji otpor (r) je:

1/r = 1/r ₁ + 1/r ₂ + 1/r _n

Električna struja koja teče kroz vanjski otpor (R) je:

I = ε / (r + R)

Primjer problema:

Pretpostavimo da su dvije baterije, svaka elektromotorna snaga (EMS) 1.5 V, a vrijednost otpora u svakoj bateriji je 0.1 Ω. Vanjski otpor (R) = 10 Ω.

Koristite prethodnu formulu:

ε = 1.5 volta

1/r = 1/0.1 + 1/0.1 = 2 / 0.1

r = 0.1 / 2 = 0.05 Ω

I = ε / (r + R) = 1.5 / (0.05 + 10) = 1.5 / 10.05

I = 0.149 A

Koristite Kirchhoffovo pravilo

Primijenite prvo Kirchhoffovo pravilo :

I1 + I2 ₌ I _……… . Jednačina 1

Analizirajte Aefca petlju. Smjer petlje je u smjeru kazaljke na satu. Primijenite drugo Kirchhoffovo pravilo:

ε2 _– I1r2 _– IR = ₀

1.5 – 0.1 I ₁ – 10 I = 0

– 0.1 I ₁ = 10 I – 1.5

I² = (10 I _– 1.5) / – 0.1

I² = -100 I + 15 _……… . Jednačina 2

Analizirajte Befdb petlju. Smjer petlje je u smjeru kazaljke na satu. Primijenite Kirchhoffov drugi zakon:

ε1 _– I2r1 _– IR = ₀

1.5 – 0.1 I ₂ – 10 I = 0

– 0.1 I² ₌ 10 I – 1.5

I² = (10 I _– 1.5) / – 0.1

I² = -100 I + 15 _……… . Jednačina 3

Zamijenite jednačine 2 i 3 jednačinom 1:

I1 + _{I2 =} I

-100 I + 15 – 100 I + 15 = I

– 200 I + 30 = I

30 = 1/2 + 200 1/2

30 = 201 I

I = 30 / 201

I = 0.149 A

Eliminišite jednačinu 2 i 3:

I² = -100 I + ₁₅

I² = -100 I + ₁₅

——————– –

I1 – _{I2 =} 0

I1 = I2 _……… . _Jednačina 4

Pošto je _I1 + I2 ₌ I, gdje je _I1 = I2 _, onda je _I1 = I2 ₌ 1/2, a I = 1/2 (0.149) = 0.0745 A.