Elektromotorische kracht (EMK) in serie en parallel

Serie- en parallel-elektromotorische kracht (EMK) materiaal

Als er twee of meer elektrische spanningsbronnen (EMK) zijn aangesloten zoals in de afbeelding hiernaast, dan is de EMK in serie geschakeld.

Elektrische spanningsbron (εDe vervanging is:

ε = ε₁ + ε₂ + ε_n

De weerstand bij (r) vervanging is:

r = r₁ +r₂ +r_n

De elektrische stroom die door de externe weerstand (R) vloeit is:

Ik = ε / (r + R)

Voorbeeld van problemen:

MStel dat twee batterijen elk een elektromotorische kracht (EMK) van 1,5 Volt hebben en De weerstandswaarde in elke batterij is 0,1. . Externe weerstand (R) = 10 Ω. De elektrische stroom loopt met de klok mee.

Gebruik de vorige formule. :

ε = 1,5 + 1,5 = 3 Volt

r = 0,1 + 0,1 = 0,2 Ω

I = ε / (r + R) = 3 / (0,2 + 10)

ik = 3 / 10,2

I = 0,294 Ampère

Gebruik De tweede wet van 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 

Als er twee of meer elektrische spanningsbronnen (EMK) zijn aangesloten zoals in de afbeelding hiernaast, dan is de EMK parallel geschakeld.

Sbron van elektrische spanning (εDe vervanging is:

ε = ε₁ = ε₂ = ε_n

De weerstand bij (r) vervanging is:

1/r = 1/r₁ + 1/r₂ + 1/r_n

De elektrische stroom die door de externe weerstand (R) vloeit is:

Ik = ε / (r + R)

Voorbeeld van problemen:

Stel dat twee batterijen elk een elektromotorische kracht (EMK) van 1,5 Volt hebben en De weerstandswaarde in elke batterij is 0,1. Ω. Externe weerstand (R) = 10 Ω.

Gebruik de vorige formule. :

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 Ampère

Gebruik de wet van Kirchhoff

Pas de eerste wet van Kirchhoff toe:

I₁ + I₂ = Ik .......... Vergelijking 1

analisis lus aEFCADe lus draait met de klok mee. Pas de tweede wet van Kirchhoff toe:

ε₂ - Ik₁ r₂ - Ik R = 0

1,5 – 0,1 I₁ – 10 I = 0

– 0,1 I₁ = 10 I – 1,5

I₁ = (10 I – 1,5 ) / – 0,1

I₁ = -100 I + 15 ………. Vergelijking 2

Lusanalyse voordbDe lus draait met de klok mee. Pas de tweede wet van Kirchhoff toe:

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 .......... Gelijkwaardigheid 3

Substitueer vergelijkingen 2 en 3 in vergelijking 1:

I₁ + I₂ = Ik

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

– 200 I + 30 = I

30 = I + 200 I

30 = 201 I

ik = 30 / 201

Ik = 0,149-versterkers

Elimineer vergelijkingen 2 en 3:

I₁ = -100 I + 15

I₂ = -100 I + 15

——————– –

I₁ - Ik₂ = 0

I₁ = Ik₂ .......... Gelijkwaardigheid 4

Omdat ik₁ + I₂ = Ik, waar ik₁ = Ik₂ toen ik₁ = Ik₂ = 1/2 I = 1/2 (0,149) = 0,0745 Ampère