Forța electromotoare (EMF) în serie și în paralel

Materialul forței electromotoare (EMF) în serie și în paralel

Dacă există două sau mai mult de două surse de tensiune electrică (f.e.m.) conectate, așa cum se arată în imaginea din lateral, f.e.m. este conectată în serie.

Sursa de tensiune de înlocuire ( ε ) este:

ε = ε1 + _ε2 + _εn​

Rezistența la înlocuirea (r) este:

r = _r1 + _r2 + _rn

Curentul electric care trece prin rezistența externă (R) este:

I = ε / (r + R)

Exemplu de probleme:

Să presupunem că două baterii au fiecare o forță electromotoare de 1,5 volți, iar rezistența internă a fiecărei baterii este de 0,1 Ω. Rezistența externă (R) = 10 Ω. Direcția curentului electric este în sensul acelor de ceasornic.

Folosește formula anterioară :

ε = 1,5 + 1,5 = 3 volți

r = 0,1 + 0,1 = 0,2 Ω

I = ε / (r + R) = 3 / (0,2 + 10)

I = 3 / 10,2

I = 0,294 amperi

Utilizare A doua lege a lui 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 l

I = 3 / 10,2

I = 0,294 amperi 

Dacă există două sau mai mult de două surse de tensiune electrică (f.e.m.) conectate, așa cum se arată în imaginea din lateral, f.e.m. este conectată în paralel.

Sursa de tensiune de înlocuire ( ε ) este:

ε = ε1 = _ε2 = εn​_​​

Rezistența la înlocuirea (r) este:

1/ _r = 1/ r₁ + ₁ / r₂ + ₁ / r₁

Curentul electric care trece prin rezistența externă (R) este:

I = ε / (r + R)

Exemplu de probleme:

Să presupunem că două baterii au fiecare o forță electromotoare de 1,5 volți, iar rezistența internă a fiecărei baterii este de 0,1 Ω. Rezistența externă (R) = 10 Ω.

Folosește formula anterioară :

ε = 1,5 volți

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 amperi

Folosește legea lui Kirchhoff

Aplică prima lege a lui Kirchhoff:

I₁ ₊ I₂ = I ………. _Ecuația 1

Analiza buclei a efca . Direcția buclei este în sensul acelor de ceasornic. Se aplică a doua lege a lui Kirchhoff:

ε2 _– I1 _{r2 –} I R = 0

1,5 – 0,1 I ₁ – 10 I = 0

– 0,1 I ₁ = 10 I – 1,5

I ₁ = (10 I – 1,5) / – 0,1

I ₁ = -1 0 0 I + 15 ………. Ecuația 2

Analiza buclei befdb . Direcția buclei este în sensul acelor de ceasornic. Aplicați a doua lege a lui Kirchhoff:

ε1 _– I2 _{r1 –} I R = 0

1,5 – 0,1 I ₂ – 10 I = 0

– 0,1 I² ₌ 10 I – 1,5

I² ₌ (10 I – 1,5) / – 0,1

I² = -1 0 0 I + 15 _……… . Ecuația 3

Înlocuiți ecuațiile 2 și 3 în ecuația 1:

I₁ + _{I₂ =} I

-1 0 0 I + 15 – 1 0 0 I + 1 5 = I

– 200 I + 30 = I

30 = I + 200 I

30 = 201 l

I = 30 / 201

I = 0,149 amperi

Eliminăm ecuațiile 2 și 3:

I ₁ = -1 0 0 I + 15

I² = -1 0 0 I ₊ 15

——————– –

I1 – _{I2 =} 0

I₁ = _{I₂ ………} . Ecuația 4

Deoarece _I₁ + I₂ ₌ I, unde _I₁ = I₂ _atunci I₁ ₌ I₂ ₌ 1/2, I = 1/2 (0,149) = 0,0745 amperi