نیروی محرکه الکتریکی سری و موازی (EMF)

مواد دارای نیروی محرکه الکتریکی (EMF) سری و موازی

نیروی محرکه الکتریکی سری (EMF)

اگر دو یا بیشتر از دو منبع ولتاژ الکتریکی (emf) مانند تصویر کناری به هم متصل باشند، emf به صورت سری متصل شده است.

منبع ولتاژ جایگزین ( ε ) برابر است با:

ε = ε ۱ + ε ۲ + ε n

مقاومت در جایگزینی (r) برابر است با:

r = r1 + r2 + rn

جریان الکتریکی که از مقاومت خارجی (R) عبور می‌کند برابر است با:

من = ε / (r + R)

مثال مشکلات:

فرض کنید دو باتری هر کدام دارای نیروی محرکه الکتریکی ۱.۵ ولت هستند و مقاومت داخلی هر باتری ۰.۱ اهم است. مقاومت خارجی (R) = ۱۰ اهم. جهت جریان الکتریکی در جهت عقربه‌های ساعت است.

از فرمول قبلی استفاده کنید :

ε = ۱.۵ + ۱.۵ = ۳ ولت

r = 0,1 + 0,1 = 0,2 اهم

من = ε / (r + R) = 3 / (0,2 + 10)

I = 3/10,2

من = 0,294 آمپر

گوناکان قانون دوم کیرشهف:

۱.۵ – ۰.۱ من + ۱.۵ – ۰.۱ من – ۱۰ من = ۰

۳ – ۰.۲ من – ۱۰ من = ۰

۳ – ۱۰.۲ من = ۰

۳ = ۱۰.۲ لیتر

I = 3/10,2

من = 0,294 آمپر 

نیروی محرکه الکتریکی موازی (EMF)اگر دو یا بیشتر از دو منبع ولتاژ الکتریکی (emf) مانند تصویر کناری به هم متصل باشند، emf به صورت موازی متصل می‌شود.

منبع ولتاژ جایگزین ( ε ) برابر است با:

ε = ε ۱ = ε ۲ = ε n

مقاومت در جایگزینی (r) برابر است با:

۱/ r = ۱/ r ۱ + ۱/ r ۲ + ۱/ r n

جریان الکتریکی که از مقاومت خارجی (R) عبور می‌کند برابر است با:

من = ε / (r + R)

مثال مشکلات:

فرض کنید دو باتری هر کدام دارای نیروی محرکه الکتریکی ۱.۵ ولت هستند و مقاومت داخلی هر باتری ۰.۱ اهم است. مقاومت خارجی (R) = ۱۰ اهم.

از فرمول قبلی استفاده کنید :

ε = ۱.۵ ولت

۱/r = ۱/۰.۱ + ۱/۰.۱ = ۲ / ۰.۱

r = 0,1 / 2 = 0,05 Ω

I = ε / (r + R) = 1,5 / (0,05 + 10) = 1,5 / 10,05

من = 0,149 آمپر

استفاده از قانون کیرشهف

قانون اول کیرشهف را اعمال کنید:

I 1 + I 2 = I ……. معادله ۱

تحلیل حلقه a efca . جهت حلقه در جهت عقربه‌های ساعت است. قانون دوم کیرشهف را اعمال کنید:

ε ۱ – I ۲ r ۱ – I R = ۰

۱.۵ – ۰.۱ من ۲ – ۱۰ من = ۰

– ۰.۱ من ۱ = ۱۰ من – ۱.۵

من ۱ = (۱۰ من – ۱.۵) / – ۰.۱

من ۱ = -۱ ۰ ۰ من + ۱۵ ………. معادله ۲

تحلیل حلقه befdb . جهت حلقه در جهت عقربه‌های ساعت است. قانون دوم کیرشهف را اعمال کنید:

ε ۱ – I ۲ r ۱ – I R = ۰

۱.۵ – ۰.۱ من ۲ – ۱۰ من = ۰

– ۰.۱ من ۲ = ۱۰ من – ۱.۵

من ۲ = (۱۰ من – ۱.۵) / – ۰.۱

I2 = -1 0 0 I + 15 ……… . معادله ۳

معادلات ۲ و ۳ را در معادله ۱ جایگزین کنید:

من ۱ + من ۲ = من

-۱ ۰ ۰ من + ۱۵ – ۱ ۰ ۰ من + ۱ ۵ = من

– ۲۰۰ من + ۳۰ = من

۳۰ = I + ۲۰۰ I

۳ = ۱۰.۲ لیتر

I = 30/201

I = 0,149 آمپر

معادلات ۲ و ۳ را حذف کنید:

من ۱ = -۱ ۰ ۰ من + ۱۵

من ۲ = -۱ ۰ ۰ من + ۱۵

——————– –

من ۱ – من ۲ = ۰

من ۱ = من ۲ ………. معادله ۴

زیرا I 1 + I 2 = I، که در آن I 1 = I 2 ، پس I 1 = I 2 = 1/2 I = 1/2 (0,149) = 0,0745 آمپر

نظر بدهید