Serijska i paralelna elektromotorna sila (EMF)

Materijal za serijsku i paralelnu elektromotornu silu (EMF)

Ako su dva ili više izvora električnog napona (emf) spojena kao na slici sa strane, emf je spojen serijski.

Izvor električnog napona (ε) zamjena je:

ε = ε₁ + ε₂ + ε_n

Otpor u (r) zamjeni je:

r = r₁ +r₂ +r_n

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

I = ε / (r + R)

Primjer problema:

MPretpostavimo da dvije baterije imaju elektromotornu silu od 1,5 volta i vrijednost otpora u svakoj bateriji je 0,1 Oh. 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 ampera

Koristiti Kirchhoffov drugi zakon:

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 ampera 

Ako su dva ili više izvora električnog napona (emf) spojena kao na slici sa strane, emf je spojen paralelno.

Sizvor električnog napona (ε) zamjena je:

ε = ε₁ = ε₂ = ε_n

Otpor u (r) zamjeni 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 dvije baterije imaju elektromotornu silu od 1,5 volta i vrijednost otpora u svakoj bateriji je 0,1 Ω. Vanjski otpor (R) = 10 Ω.

Koristite prethodnu formulu :

ε = 1,5 volti

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 ampera

Koristite Kirchhoffov zakon

Primijenite prvi Kirchhoffov zakon:

I₁ + I₂ = I .......... Jednadžba 1

Analiza petlja aefcaSmjer petlje je u smjeru kazaljke na satu. Primijenite drugi Kirchhoffov zakon:

ε₂ - Ja₁ r₂ - Ja R = 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 sam + 15 ………. Jednadžba 2

Analiza petlje prije baze podatakaSmjer petlje je u smjeru kazaljke na satu. Primijenite drugi Kirchhoffov zakon:

ε₁ - Ja₂ r₁ - Ja R = 0

1,5 – 0,1 I₂ – 10 I = 0

- 0,1 sam₂ = 10 I – 1,5

I₂ = (10 I – 1,5) / – 0,1

I₂ = -100 sam + 15 .......... Jednakost 3

Zamijenite jednadžbe 2 i 3 u jednadžbu 1:

I₁ + I₂ = I

-100 sam + 15 - 100 sam + 15 = ja

– 200 I + 30 = I

30 = 1/2 + 200 1/2

30 = 201 I

I = 30/201

I = 0,149 Ampera

Uklonite jednadžbe 2 i 3:

I₁ = -100 sam + 15

I₂ = -100 sam + 15

——————– –

I₁ - Ja₂ = 0

I₁ = I₂ .......... Jednakost 4

Jer ja₁ + I₂ = Ja, gdje Ja₁ = I₂ onda ja₁ = I₂ = 1/2 I = 1/2 (0,149) = 0,0745 ampera