Serie- en parallelle elektromotoryske krêft (EMF)

Serie- en parallel elektromotoryske krêft (EMF) materiaal

As der twa of mear as twa boarnen fan elektryske spanning (emk) ferbûn binne lykas yn 'e ôfbylding oan' e kant, is de emk yn searje ferbûn.

Elektryske spanningsboarne (ε) de ferfanging is:

ε = ε₁ + ε₂ + ε_n

De wjerstân yn (r) ferfanging is:

r = r₁ +r₂ +r_n

De elektryske stroom dy't troch de eksterne wjerstân (R) streamt is:

I = ε / (r + R)

Foarbyld fan problemen:

MStel dat twa batterijen elk in emf fan 1,5 Volt hawwe en de wjerstânswearde yn elke batterij is 0,1 Oh. Eksterne wjerstân (R) = 10 Ω. De rjochting fan elektryske stroom is mei de klok mei.

Brûk de foarige formule :

ε = 1,5 + 1,5 = 3 Volt

r = 0,1 + 0,1 = 0,2 Ω

Ik = ε / (r + R) = 3 / (0,2 + 10)

Ik = 3 / 10,2

I = 0,294 Ampère

Gebrûk De twadde wet fan Kirchhoff:

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

Ik = 3 / 10,2

I = 0,294 Ampère 

As der twa of mear as twa boarnen fan elektryske spanning (emk) ferbûn binne lykas yn 'e ôfbylding oan' e kant, is de emk parallel ferbûn.

Sboarne fan elektryske spanning (ε) de ferfanging is:

ε = ε₁ = ε₂ = ε_n

De wjerstân yn (r) ferfanging is:

1/r = 1/r₁ + 1/r₂ + 1/r_n

De elektryske stroom dy't troch de eksterne wjerstân (R) streamt is:

I = ε / (r + R)

Foarbyld fan problemen:

Stel dat twa batterijen elk in emf fan 1,5 Volt hawwe en de wjerstânswearde yn elke batterij is 0,1 Ω. Eksterne wjerstân (R) = 10 Ω.

Brûk de foarige formule :

ε = 1,5 Volt

1/r = 1/0,1 + 1/0,1 = 2 / 0,1

r = 0,1 / 2 = 0,05 Ω

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

I = 0,149 Ampère

Brûk de wet fan Kirchhoff

Pas de earste wet fan Kirchhoff ta:

I₁ + Ik₂ = I .......... Fergeliking 1

Analyse loop aefcaDe rjochting fan 'e lus is mei de klok mei. Tapasse de twadde wet fan Kirchhoff:

ε₂ - Ik₁ r₂ - Ik R = 0

1,5-0,1 I₁ – 10 I = 0

– 0,1 Ik₁ = 10 I – 1,5

I₁ = (10 I – 1,5) / – 0,1

I₁ = -100 I + 15 ………. Fergeliking 2

Loopanalyse foardbDe rjochting fan 'e lus is mei de klok mei. Tapasse de twadde wet fan Kirchhoff:

ε₁ - Ik₂ r₁ - Ik R = 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 .......... Gelikensens 3

Ferfange fergeliking 2 en 3 yn fergeliking 1:

I₁ + Ik₂ = I

-100 I + 15 - 100 I + 15 = ik

– 200 I + 30 = I

30 = I + 200 I

30 = 201 I

Ik = 30 / 201

I = 0,149 Ampere

Eliminearje fergelikingen 2 en 3:

I₁ = -100 I + 15

I₂ = -100 I + 15

———————– –

I₁ - Ik₂ = 0

I₁ = I₂ .......... Gelikensens 4

Omdat ik₁ + Ik₂ = Ik, wêr't ik₁ = I₂ dan ik₁ = I₂ = 1/2 I = 1/2 (0,149) = 0,0745 Ampère