EMF secara siri dan selari

EMF secara siri dan selari

Jika terdapat dua atau lebih sumber elektromotif (emf) yang disambungkan seperti yang ditunjukkan dalam rajah, emf tersebut disusun secara bersiri.

Yang setaraf voltan sumber (ε) ialah:

ε = ε₁ + ε₂ + ε_n

Rintangan dalaman setara (r) ialah:

r = r₁ +r₂ +r_n

Arus elektrik yang mengalir melalui rintangan luaran (R) ialah:

I = ε / (r + R)

Masalah contoh:

Katakan dua bateri yang setiap emf ialah 1.5 Volt dan nilai rintangan dalaman dalam setiap bateri ialah 0.1 Ω. Rintangan luaran (R) = 10 Ω. Arah arus elektrik mengikut arah jam.

Gunakan formula sebelumnya:

ε = 1.5 + 1.5 = 3 Volt

r = 0.1 + 0.1 = 0.2 Ω

I = ε / (r + R) = 3 / (0.2 + 10)

I = 3/10.2

I = 0.294 A

Gunakan petua kedua Kirchhoff:

1.5 – 0.1 I + 1.5 – 0.1 I – 10 I = 0

3 – 0.2 Saya – 10 Saya = 0

3 – 10.2 I = 0

3 = 10.2 Saya

I = 3/10.2

I = 0.294 A

Jika terdapat dua atau lebih sumber elektromotif (emf) yang disambungkan seperti yang ditunjukkan dalam rajah, emf tersebut disambungkan secara selari.

Sumber voltan setara (ε) ialah:

ε = ε₁ = ε₂ = ε_n

Rintangan dalaman setara (r) ialah:

1/r = 1/r₁ + 1/r₂ + 1/r_n

Arus elektrik yang mengalir melalui rintangan luaran (R) ialah:

I = ε / (r + R)

Masalah contoh:

Katakan dua bateri yang setiap emf ialah 1.5 Volt dan nilai rintangan dalam setiap bateri ialah 0.1 Ω. Rintangan luaran (R) = 10 Ω.

Gunakan formula sebelumnya:

ε = 1.5 Volt

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

Gunakan peraturan Kirchhoff

Memohon Kirchhoffperaturan pertama:

I₁ + Saya₂ = Saya ………. Persamaan 1

Analisis gelung Aefca. Arah gelung adalah mengikut arah jam. Gunakan petua kedua Kirchhoff:

ε₂ - Saya₁ r₂ – IR = 0

1.5 – 0.1 Saya₁ – 10 I = 0

– 0.1 Saya₁ = 10 I – 1.5

I₁ = (10 I – 1.5) / – 0.1

I₁ = -100 I + 15 ………. Persamaan 2

Analisis gelung Befdb. Arah gelung adalah mengikut arah jam. Gunakan hukum kedua Kirchhoff:

ε₁ - Saya₂ r₁ – IR = 0

1.5 – 0.1 Saya₂ – 10 I = 0

- 0.1 I₂ = 10 I – 1.5

I₂ = (10 I – 1.5) / – 0.1

I₂ = -100 I + 15 ………. Persamaan 3

Gantikan persamaan 2 dan 3 kepada persamaan 1:

I₁ + Saya₂ = Saya

-100 I + 15 – 100 I + 15 = I

– 200 I + 30 = I

30 = I + 200 I

30 = 201 Saya

I = 30/201

I = 0.149 A

Singkirkan persamaan 2 dan 3:

I₁ = -100 I + 15

I₂ = -100 I + 15

——————– –

I₁ - Saya₂ = 0

I₁ = Saya₂ ………. Persamaan 4

Kerana saya₁ + Saya₂ = Saya, di mana saya₁ = Saya₂ kemudian saya₁ = Saya₂ = 1/2 I = 1/2 (0.149) = 0.0745 A.