Serie- og parallell elektromotorisk kraft (EMF)

Serie- og parallelt elektromotorisk kraft (EMF) materiale

Hvis det er to eller flere enn to kilder til elektrisk spenning (emf) koblet til, som på bildet på siden, er den emkv-baserte strømmen koblet i serie.

Elektrisk spenningskilde (ε) erstatningen er:

ε = ε₁ + ε₂ + ε_n

Motstanden i (r) erstatning er:

r = r₁ +r₂ +r_n

Den elektriske strømmen som flyter gjennom den eksterne motstanden (R) er:

Jeg = ε / (r + R)

Eksempel på problemer:

MAnta at to batterier hver har en emf på 1,5 volt og motstandsverdien i hvert batteri er 0,1 Åh. Ekstern motstand (R) = 10 Ω. Strømretningen er med klokken.

Bruk den forrige formelen :

ε = 1,5 + 1,5 = 3 volt

r = 0,1 + 0,1 = 0,2 Ω

I = ε / (r + R) = 3 / (0,2 + 10)

Jeg = 3 10,2 XNUMX / XNUMX

I = 0,294 ampere

Bruk Kirchhoffs andre lov:

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

Jeg = 3 10,2 XNUMX / XNUMX

I = 0,294 ampere 

Hvis det er to eller flere enn to kilder til elektrisk spenning (emf) koblet til, som på bildet på siden, er den emkv-baserte strømmen koblet parallelt.

Skilde til elektrisk spenning (ε) erstatningen er:

ε = ε₁ = ε₂ = ε_n

Motstanden i (r) erstatning er:

1/r = 1/r₁ + 1/r₂ + 1/r_n

Den elektriske strømmen som flyter gjennom den eksterne motstanden (R) er:

Jeg = ε / (r + R)

Eksempel på problemer:

Anta at to batterier hver har en emf på 1,5 volt og motstandsverdien i hvert batteri er 0,1 Ω. Ekstern motstand (R) = 10 Ω.

Bruk den forrige formelen :

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 ampere

Bruk Kirchhoffs lov

Anvend Kirchhoffs første lov:

I₁ + I₂ = I .......... Ligning 1

analisis sløyfe aefcaSløyfens retning er med klokken. Bruk Kirchhoffs andre lov:

ε₂ - JEG₁ r₂ - JEG 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 jeg + 15 ………. Ligning 2

Loopanalyse førdbSløyfens retning er med klokken. Bruk Kirchhoffs andre lov:

ε₁ - JEG₂ r₁ - JEG R = 0

1,5–0,1 I₂ – 10 I = 0

- 0,1 jeg₂ = 10 I – 1,5

I₂ = (10 I – 1,5) / – 0,1

I₂ = -100 jeg + 15 .......... Persamaan 3

Sett inn ligning 2 og 3 i ligning 1:

I₁ + I₂ = I

-100 jeg + 15 - 100 jeg + 15 = I

– 200 I + 30 = I

30 = I + 200 I

30 = 201 I

Jeg = 30 201 XNUMX / XNUMX

Jeg = 0,149 ampere

Eliminer likning 2 og 3:

I₁ = -100 jeg + 15

I₂ = -100 jeg + 15

———————– –

I₁ - JEG₂ = 0

I₁ = I₂ .......... Persamaan 4

Fordi jeg₁ + I₂ = Jeg, hvor jeg₁ = I₂ så jeg₁ = I₂ = 1/2 I = 1/2 (0,149) = 0,0745 ampere