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.

Ekvivalent voltaža izvor (ε) je:

ε = ε₁ + ε₂ + ε_n

Ekvivalentni unutrašnji otpor (r) je:

r = r₁ +r₂ +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 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/r₁ + 1/r₂ + 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

primijeniti KirchhoffPrvo pravilo:

I₁ + I₂ = I ………. Jednačina 1

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

ε₂ - Ja₁ r₂ – IR = 0

1.5 – 0.1 I₁ – 10 I = 0

– 0.1 Ja₁ = 10 I – 1.5

I₁ = (10 I – 1.5) / – 0.1

I₁ = -100 I + 15 ………. Equation 2

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

ε₁ - Ja₂ r₁ – IR = 0

1.5 – 0.1 I₂ – 10 I = 0

- 0.1 I₂ = 10 I – 1.5

I₂ = (10 I – 1.5) / – 0.1

I₂ = -100 I + 15 ………. Equation 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:

I₁ = -100 I + 15

I₂ = -100 I + 15

——————– –

I₁ - Ja₂ = 0

I₁ = I₂ ………. Jednačina 4

Zato što ja₁ + I₂ = Ja, gdje Ja₁ = I₂ onda sam₁ = I₂ = 1/2 I = 1/2 (0.149) = 0.0745 A.