Suất điện động (EMF) mắc nối tiếp và song song

Vật liệu suất điện động (EMF) mắc nối tiếp và song song

Nếu có từ hai nguồn điện áp (suất điện động) trở lên được mắc nối tiếp như trong hình bên cạnh, thì suất điện động đó được mắc nối tiếp.

Nguồn điện áp thay thế ( ε ) là:

ε = ε ₁ + ε ₂ + ε _n

Điện trở trong quá trình thay thế (r) là:

r = r ₁ + r ₂ + r _n

Dòng điện chạy qua điện trở ngoài (R) là:

I = ε / (r + R)

Ví dụ về bài toán:

Giả sử có hai bình điện có suất điện động là 1,5 V và điện trở trong của mỗi bình là 0,1 Ω. Điện trở ngoài (R) = 10 Ω. Chiều dòng điện là chiều kim đồng hồ.

Sử dụng công thức trước đó :

ε = 1,5 + 1,5 = 3 Vôn

r = 0,1 + 0,1 = 0,2 Ω

I = ε / (r + R) = 3 / (0,2 + 10)

Tôi = 3 / 10,2

I = 0,294 Ampe

Sử dụng Định luật thứ hai của 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

Tôi = 3 / 10,2

I = 0,294 Ampe 

Nếu có từ hai nguồn điện áp (suất điện động) trở lên được mắc song song như trong hình bên cạnh, thì suất điện động đó được mắc song song.

Nguồn điện áp thay thế ( ε ) là:

ε = ε ₁ = ε ₂ = ε _n

Điện trở trong quá trình thay thế (r) là:

1/ r = 1/ r ₁ + 1/ r ₂ + 1/ r _n

Dòng điện chạy qua điện trở ngoài (R) là:

I = ε / (r + R)

Ví dụ về bài toán:

Giả sử có hai bình điện có suất điện động là 1,5 V và điện trở trong của mỗi bình là 0,1 Ω. Điện trở ngoài (R) = 10 Ω.

Sử dụng công thức trước đó :

ε = 1,5 Vôn

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 Ampe

Sử dụng định luật Kirchhoff

Áp dụng định luật Kirchhoff thứ nhất:

I ₁ + I ₂ = I ………. Phương trình 1

Phân tích vòng lặp a efca . Chiều vòng lặp là theo chiều kim đồng hồ. Áp dụng định luật Kirchhoff thứ hai:

ε ₂ – I ₁ r ₂ – 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 ………. Phương trình 2

Phân tích vòng lặp befdb . Chiều vòng lặp là theo chiều kim đồng hồ. Áp dụng định luật Kirchhoff thứ hai:

ε ₁ – I ₂ r ₁ – I R = 0

1,5 – 0,1 I ₂ – 10 I = 0

– 0,1 I ₂ = 10 I – 1,5

I ₂ = (10 I – 1,5) / – 0,1

I ₂ = -1 0 0 I + 15 ………. Phương trình 3

Thay thế phương trình 2 và 3 vào phương trình 1:

I ₁ + I ₂ = I

-1 0 0 I + 15 – 1 0 0 I + 1 5 = I

– 200 I + 30 = I

30 = I + 200 I

30 = 201 I

Tôi = 30 / 201

I = 0,149 Ampe

Loại bỏ phương trình 2 và 3:

I ₁ = -1 0 0 I + 15

I ₂ = -1 0 0 I + 15

——————– –

I ₁ – I ₂ = 0

I ₁ = I ₂ ………. Phương trình 4

Vì I ₁ + I ₂ = I, trong đó I ₁ = I ₂ nên I ₁ = I ₂ = 1/2 I = 1/2 (0,149) = 0,0745 Ampe