Т-36. Сложная электрическая цепь — система из последовательно и параллельно соединенных Элементов. Уже попытка нарисовать реальную схему карманного фонаря приводит к сравнительно сложной цепи из семи последовательно соединенных элементов (Р-18). На практике же приходится иметь дело с цепями более сложными, и значительно более сложными. Что такое, например, телевизор? Это тоже электрическая цепь, но состоящая из сотен или тысяч элементов, сложным образом соединенных между собой. А вычислительная машина? Цепь из тысяч или миллионов элементов. Даже простенький карманный приемник представляет собой электрическую цепь, в которой десятки деталей соединены сложным образом и подключены к общему генератору — гальваническому элементу или аккумулятору.
Рассматривать сложные и очень сложные электрические цепи сразу целиком, к счастью, почти никогда не приходится. В большой, сложной машине, как правило, можно выделить самостоятельные узлы и агрегаты. В автомобиле, например, это двигатель, коробка перемены передач, передний мост, задний мост, рулевое управление, тормозная система... В сложной электрической цепи, как правило, тоже можно выделить свои узлы и блоки. Каждый из них представляет собой самостоятельную сложную цепь, но состоящую уже не из сотен, и даже не из десятков, а чаще всего из нескольких элементов. С некоторыми такими простыми цепями мы сейчас познакомимся. При этом отвлечемся от того, какие элементы входят в цепь, и будем считать, что она состоит из генератора (для конкретности, гальванического элемента) и нескольких различным образом соединенных резисторов.
Начнем с цепи с последовательным соединением резисторов (Р-20;1). Ее общее сопротивление равно сумме всех сопротивлений: ток последовательно проходит по всем участкам цепи, и «препятствия», которые он

P-20

встречает в каждом участке, в итоге суммируются. Из двух последовательно соединенных резисторов главный тот, чье сопротивление побольше, он в основном определяет общее сопротивление.
По всем элементам последовательной цепи идет один и тот же ток: если бы по двум соседним резисторам шел разный ток, то к месту их соединения приходило бы больше свободных зарядов, чем ушло, или наоборот — уходило бы больше зарядов, чем пришло. Ни то, ни другое невозможно. В первом случае заряды непрерывно накапливались бы в месте соединения резисторов, во втором — это место должно было бы быть неистощимым поставщиком зарядов.
При параллельном соединении элементов цепи их общее сопротивление меньше любого из сопротивлений (Р-20;2); если параллельно какому нибудь резистору подключить другой резистор, то откроется дополнительный обходной путь для зарядов и двигаться им будет легче, Чтобы подсчитать сопротивление двух элементов цепи, соединенных параллельно, нужно произведение их сопротивлений разделить на их сумму. При параллельном соединении двух резисторов главный тот, чье сопротивление поменьше, именно он в основном определяет общее сопротивление (Р-20;2). Подойдя к параллельно соединенным элементам цепи, поток свободных зарядов разветвляется — большая часть тока идет по меньшему сопротивлению, так же примерно, как в разветвляющемся трубопроводе большая часть потока пойдет по более широкой трубе. Сумма тока в параллельных ветвях равна току до разветвления и току после разветвления (Р-23;3). Общий ток любой сложной цепи, как бы он в этой цепи ни разветвлялся, определяется общим количеством зарядов, которое двигает генератор. Этот общий ток подсчитывается но формуле закона Ома, в которую, естественно, уже входит общее сопротивление всей цепи. Общее сопротивление сложной цепи, в которой есть и параллельные и последовательные участки, можно подсчитать постепенно, шаг за шагом, например, сначала определить общее сопротивление параллельного участка и затем сложить его со всеми последовательными сопротивлениями (Р-20;5).

Читать следующую теорию
Вернуться на предыдущую

значёк