EMF nuosekliai ir lygiagrečiai

EMF nuosekliai ir lygiagrečiai

Jei yra du ar daugiau elektromotorinės jėgos (EMJ) šaltinių, sujungtų taip, kaip parodyta paveikslėlyje, EJJ yra išdėstytas nuosekliai.

Atitikmuo įtampa šaltinis (ε) yra:

ε = ε₁ + ε₂ + ε_n

Ekvivalentinė vidinė varža (r) yra:

r = r₁ +r₂ +r_n

Elektros srovė, tekanti per išorinę varžą (R), yra lygi:

I = ε / (r + R)

Pavyzdinė problema:

Tarkime, kad dviejų baterijų EML yra 1.5 volto, o vidinė varža kiekvienoje baterijoje yra 0.1 Ω. Išorinė varža (R) = 10 Ω. Elektros srovė teka pagal laikrodžio rodyklę.

Naudokite ankstesnę formulę:

ε = 1.5 + 1.5 = 3 voltai

r = 0.1 + 0.1 = 0.2 Ω

I = ε / (r + R) = 3 / (0.2 + 10)

I = 3/10.2

I = 0.294 A

Naudokite antrąją Kirchhoffo taisyklę:

1.5–0.1 I + 1.5–0.1 I – 10 I = 0

3 – 0.2 I – 10 I = 0

3–10.2 Aš = 0

3 = 10.2 I

I = 3/10.2

I = 0.294 A

Jei yra du ar daugiau elektromotorinių (EML) šaltinių, prijungtų kaip parodyta paveikslėlyje, EML yra prijungtas lygiagrečiai.

Ekvivalentinis įtampos šaltinis (ε) yra:

ε = ε₁ = ε₂ = ε_n

Ekvivalentinė vidinė varža (r) yra:

1/r = 1/r₁ + 1/r₂ + 1/r_n

Elektros srovė, tekanti per išorinę varžą (R), yra lygi:

I = ε / (r + R)

Pavyzdinė problema:

Tarkime, kad dviejų baterijų EML yra 1.5 volto, o kiekvienos baterijos varžos vertė yra 0.1 Ω. Išorinė varža (R) = 10 Ω.

Naudokite ankstesnę formulę:

ε = 1.5 volto

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

Naudokite Kirchhoffo taisyklę

Aplikuoti Kirchhofaspirmoji taisyklė:

I₁ + I₂ = I ………. Lygtis 1

Išanalizuokite Aefca ciklą. Ciklo kryptis yra pagal laikrodžio rodyklę. Taikykite antrąją Kirchhoffo taisyklę:

ε₂ - I₁ r₂ – IR = 0

1.5-0.1 I₁ – 10 Aš = 0

– 0.1 l₁ = 10 I – 1.5

I₁ = (10⁻⁻⁻ I – 1.5) / – 0.1

I₁ = -100 I + 15 ………. Lygtis 2

Išanalizuokite Befdb ciklą. Ciklo kryptis yra pagal laikrodžio rodyklę. Taikykite antrąjį Kirchhofo dėsnį:

ε₁ - I₂ r₁ – IR = 0

1.5-0.1 I₂ – 10 Aš = 0

- 0.1 Aš₂ = 10 I – 1.5

I₂ = (10⁻⁻⁻ I – 1.5) / – 0.1

I₂ = -100 I + 15 ………. Lygtis 3

Pakeiskite 2 ir 3 lygtis į 1 lygtį:

I₁ + I₂ = I

-100 I + 15 – 100 I + 15 = I

– 200 I + 30 = I

30 = 1 + 200 1

30 = 201 I

I = 30/201

I = 0.149 A

Pašalinkite 2 ir 3 lygtis:

I₁ = -100 I + 15

I₂ = -100 I + 15

———————– –

I₁ - I₂ = 0

I₁ = I₂ ………. Lygtis 4

Nes aš₁ + I₂ = Aš, kur aš₁ = I₂ tada aš₁ = I₂ = 1/2 I = 1/2 (0.149) = 0.0745 A.