§11. Последовательное, параллельное и смешанное соединения резисторов (приемников электрической энергии)
Значительное число приемников, включенных в электрическую цепь (электрические лампы, электронагревательные приборы и др.), можно рассматривать как некоторые элементы, имеющие определенное сопротивление. Это обстоятельство дает нам возможность при составлении и изучении электрических схем заменять конкретные приемники резисторами с определенными сопротивлениями. Различают следующие способы соединения резисторов (приемников электрической энергии): последовательное, параллельное и смешанное.
Последовательное соединение. При последовательном соединении нескольких резисторов конец первого резистора соединяют с началом второго, конец второго — с началом третьего и т. д. При таком соединении по всем элементам последовательной цепи проходит один и тот же ток /.
Последовательное соединение приемников поясняет рис. 25, а. Заменяя лампы резисторами с сопротивлениями /?ь /?2 и Яз, получим схему, показанную на рис. 25, б.
Если принять, что в источнике /?о = 0, то для трех последовательно соединенных резисторов согласно второму закону Кирхгофа можно написать:
Следовательно, эквивалентное сопротивление последовательной цепи равно сумме сопротивлений всех последовательно соединенных резисторов.
Следовательно, напряжение V на зажимах источника равно сумме напряжений на каждом из последовательно включенных резисторов.
Из указанных формул следует также, что напряжения распределяются между последовательно соединенными резисторами пропорционально их сопротивлениям:
т. е. чем больше сопротивление какого-либо приемника в последовательной цепи, тем больше приложенное к нему напряжение.
В случае если последовательно соединяются несколько, например п, резисторов с одинаковым сопротивлением /?|, эквивалентное сопротивление цепи У?эк будет в п раз больше сопротивления /?1, т. е. /?зк = «/?1. Напряжение V\ на каждом резисторе в этом случае в п раз меньше общего напряжения V:
Последовательно могут соединяться любые приемники, в частности электрические двигатели. На электровозах постоянного тока в начальный период разгона поезда тяговые двигатели включены последовательно. Этим достигается уменьшение напряжения, приходящегося на каждый двигатель.
При последовательном соединении приемников изменение сопротивления одного из них тотчас же влечет за собой изменение напряжения на других связанных с ним приемниках. При выключении или обрыве электрической цепи в одном из приемников и в остальных приемниках прекращается ток. Поэтому последовательное соединение приемников применяют редко — только в том случае, когда напряжение источника электрической энергии больше номинального напряжения, на которое рассчитан потребитель. Например, напряжение в электрической сети, от которой питаются вагоны метрополитена, составляет 825 В, номинальное же напряжение электрических ламп, применяемых в этих вагонах, 55 В. Поэтому в вагонах метрополитена электрические лампы включают последовательно по 15 ламп в каждой цепи.
Параллельное соединение. При параллельном соединении нескольких приемников они включаются между двумя точками электрической цепи, образуя параллельные ветви (рис. 26, а). Заменяя
лампы резисторами с сопротивлениями , получим схему, показанную на рис. 26, б.
При пьраллелыюм соединении ко всем резисторам приложено одинаковое напряжение II. Поэтому согласно закону Ома:
Ток в неразветвленной части цепи согласно первому закону КирХГОфа
Следовательно, эквивалентное сопротивление рассматриваемой цепи при параллельном соединении трех резисторов определяется формулой
Вводя в формулу вместо значений соответствующие проводимости Оэк, Оь Ог и 03, получим: эквивалентная проводимость параллельной цепи равна сумме про—водимостей параллельно соединенных резисторов:
Таким образом, при увеличении числа параллельно включаемых резисторов результирующая проводимость электрической цепи увеличивается, а результирующее сопротивление уменьшается.
Из приведенных формул следует, что токи распределяются между параллельными ветвями обратно пропорционально их электрическим сопротивлениям или прямо пропорционально их проводимостям. Например, при трех ветвях. В этом отношении имеет место полная аналогия между распределением токов по отдельным ветвям и распределением потоков воды по трубам.
Приведенные формулы дают возможность определить эквивалентное сопротивление цепи для различных конкретных случаев. Например, при двух параллельно включенных резисторах результирующее сопротивление цепи
при трех параллельно включенных резисторах
При параллельном соединении нескольких, например п, резисторов с одинаковым сопротивлением Лл результирующее сопротивление цепи /?эк будет в п раз меньше сопротивления Я\, т. е. Проходящий по каждой ветви ток /1 в этом случае будет в п раз меньше общего тока /:
ченными. Поэтому параллельное соединение имеет существенные преимущества перед последовательным, вследствие чего оно получило наиболее широкое распространение. В частности, электрические лампы и двигатели, предназначенные для работы пр»и определенном (номинальном) напряжении, всегда включают параллельно.
На электровозах постоянного тока и некоторых тепловозах тяговые двигатели в процессе регулирования скорости движения нужно включать под различные напряжения, поэтому они в процессе разгона переключаются с последовательного соединения на параллельное.
§ 11. Последовательное, параллельное и смешанное соединения резисторов (приемников электрической энергии)
Последовательное, параллельное и смешанное соединения резисторов. Значительное число приемников, включенных в электрическую цепь (электрические лампы, электронагревательные приборы и др.), можно рассматривать как некоторые элементы, имеющие определенное сопротивление. Это обстоятельство дает нам возможность при составлении и изучении электрических схем заменять конкретные приемники резисторами с определенными сопротивлениями. Различают следующие способы соединения резисторов (приемников электрической энергии): последовательное, параллельное и смешанное.
Рис. 25. Схемы последовательного соединения приемников
Последовательное соединение резисторов. При последовательном соединении нескольких резисторов конец первого резистора соединяют с началом второго, конец второго — с началом третьего и т. д. При таком соединении по всем элементам последовательной цепи проходит один и тот же ток I. Последовательное соединение приемников поясняет рис. 25, а. .Заменяя лампы резисторами с сопротивлениями R1, R2 и R3, получим схему, показанную на рис. 25, б. Если принять, что в источнике Ro = 0, то для трех последовательно соединенных резисторов согласно второму закону Кирхгофа можно написать:
E = IR1 + IR2 + IR3 = I(R1 + R2 + R3) = IRэк (19)
где Rэк = R1 + R2 + R3. Следовательно, эквивалентное сопротивление последовательной цепи равно сумме сопротивлений всех последовательно соединенных резисторов.Так как напряжения на отдельных участках цепи согласно закону Ома: U1=IR1; U2 = IR2, U3 = IRз и в данном случае E = U, то длярассматриваемой цепи
U = U1 + U2 +U3 (20)
Следовательно, напряжение U на зажимах источника равно сумме напряжений на каждом из последовательно включенных резисторов. Из указанных формул следует также, что напряжения распределяются между последовательно соединенными резисторами пропорционально их сопротивлениям:
U1 : U2 : U3 = R1 : R2 : R3 (21)
т. е. чем больше сопротивление какого-либо приемника в последовательной цепи, тем больше приложенное к нему напряжение.
В случае если последовательно соединяются несколько, например п, резисторов с одинаковым сопротивлением R1, эквивалентное сопротивление цепи Rэк будет в п раз больше сопротивления R1, т. е. Rэк = nR1. Напряжение U1 на каждом резисторе в этом случае в п раз меньше общего напряжения U:
При последовательном соединении приемников изменение сопротивления одного из них тотчас же влечет за собой изменение напряжения на других связанных с ним приемниках. При выключении или обрыве электрической цепи в одном из приемников и в остальных приемниках прекращается ток. Поэтому последовательное соединение приемников применяют редко — только в том случае, когда напряжение источника электрической энергии больше номинального напряжения, на которое рассчитан потребитель. Например, напряжение в электрической сети, от которой питаются вагоны метрополитена, составляет 825 В, номинальное же напряжение электрических ламп, применяемых в этих вагонах, 55 В. Поэтому в вагонах метрополитена электрические лампы включают последовательно по 15 ламп в каждой цепи. Параллельное соединение резисторов. При параллельном соединении нескольких приемников они включаются между двумя точками электрической цепи, образуя параллельные ветви (рис. 26, а). Заменяя
Рис. 26. Схемы параллельного соединения приемников
лампы резисторами с сопротивлениями R1, R2, R3, получим схему, показанную на рис. 26, б. При параллельном соединении ко всем резисторам приложено одинаковое напряжение U. Поэтому согласно закону Ома:
Ток в неразветвленной части цепи согласно первому закону Кирхгофа I = I1+I2+I3, или
I = U / R1 + U / R2 + U / R3 = U (1/R1 + 1/R2 + 1/R3) = U / Rэк (23)
Следовательно, эквивалентное сопротивление рассматриваемой цепи при параллельном соединении трех резисторов определяется формулой
1/Rэк = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 (24)
Вводя в формулу (24) вместо значений 1/Rэк, 1/R1, 1/R2 и 1/R3 соответствующие проводимости Gэк, G1, G2 и G3, получим: эквивалентная проводимость параллельной цепи равна сумме проводимостей параллельно соединенных резисторов:
Gэк = G1+ G2 +G3 (25)
Таким образом, при увеличении числа параллельно включаемых резисторов результирующая проводимость электрической цепи увеличивается, а результирующее сопротивление уменьшается. Из приведенных формул следует, что токи распределяются между параллельными ветвями обратно пропорционально их электрическим сопротивлениям или прямо пропорционально их проводимостям. Например, при трех ветвях
I1 : I2 : I3 = 1/R1 : 1/R2 : 1/R3 = G1 + G2 + G3 (26)
В этом отношении имеет место полная аналогия между распределением токов по отдельным ветвям и распределением потоков воды по трубам. Приведенные формулы дают возможность определить эквивалентное сопротивление цепи для различных конкретных случаев. Например, при двух параллельно включенных резисторах результирующее сопротивление цепи
при трех параллельно включенных резисторах
При параллельном соединении нескольких, например n, резисторов с одинаковым сопротивлением R1 результирующее сопротивление цепи Rэк будет в n раз меньше сопротивления R1, т.е.
Rэк = R1 / n (27)
Проходящий по каждой ветви ток I1, в этом случае будет в п раз меньше общего тока:
I1 = I / n (28)
При параллельном соединении приемников, все они находятся под одним и тем же напряжением, и режим работы каждого из них не зависит от остальных. Это означает, что ток, проходящий по какому-либо из приемников, не будет оказывать существенного влияния на другие приемники. При всяком выключении или выходе из строя любого приемника остальные приемники остаются вклю-
Рис. 27. Схемы смешанного соединения приемников
ченными. Поэтому параллельное соединение имеет существенные преимущества перед последовательным, вследствие чего оно получило наиболее широкое распространение. В частности, электрические лампы и двигатели, предназначенные для работы при определенном (номинальном) напряжении, всегда включают параллельно. На электровозах постоянного тока и некоторых тепловозах тяговые двигатели в процессе регулирования скорости движения нужно включать под различные напряжения, поэтому они в процессе разгона переключаются с последовательного соединения на параллельное.
Смешанное соединение резисторов. Смешанным соединением называется такое соединение, при котором часть резисторов включается последовательно, а часть — параллельно. Например, в схеме рис. 27, а имеются два последовательно включенных резистора сопротивлениями R1 и R2, параллельно им включен резистор сопротивлением Rз, а резистор сопротивлением R4 включен последовательно с группой резисторов сопротивлениями R1, R2 и R3. Эквивалентное сопротивление цепи при смешанном соединении обычно определяют методом преобразования, при котором сложную цепь последовательными этапами преобразовывают в простейшую. Например, для схемы рис. 27, а вначале определяют эквивалентное сопротивление R12 последовательно включенных резисторов с сопротивлениями R1 и R2: R12 = R1 + R2. При этом схема рис. 27, а заменяется эквивалентной схемой рис. 27, б. Затем определяют эквивалентное сопротивление R123 параллельно включенных сопротивлений и R3 по формуле
При этом схема рис. 27, б заменяется эквивалентной схемой рис. 27, в. После этого находят эквивалентное сопротивление всей цепи суммированием сопротивления R123 и последовательно включенного с ним сопротивления R4:
Последовательное, параллельное и смешанное соединения широко применяют для изменения сопротивления пусковых реостатов при пуске э. п. с. постоянного тока.
Основы цепи с последовательным соединением приемников: определение, свойства и примеры применения
В данной статье мы рассмотрим цепь с последовательным соединением приемников в электротехнике, изучим ее основные элементы, анализ тока и напряжения, а также научимся расчитывать сопротивление эквивалентной цепи.
Основы цепи с последовательным соединением приемников: определение, свойства и примеры применения обновлено: 25 ноября, 2023 автором: Научные Статьи.Ру
Помощь в написании работы
Введение
В электротехнике цепь с последовательным соединением приемников является одним из основных типов электрических цепей. В такой цепи приемники (например, лампы, резисторы или другие устройства) подключаются последовательно, то есть один за другим. Это означает, что ток, протекающий через цепь, проходит через каждый приемник по очереди. В данной статье мы рассмотрим основные элементы цепи с последовательным соединением приемников, анализ тока и напряжения в такой цепи, а также методы расчета эквивалентного сопротивления. Также приведем примеры применения данного типа цепи.
Нужна помощь в написании работы?
Мы — биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Что такое цепь с последовательным соединением приемников
Цепь с последовательным соединением приемников – это электрическая цепь, в которой несколько приемников электрической энергии подключены последовательно друг за другом. Приемники могут быть различными устройствами, такими как лампы, моторы, нагревательные элементы и другие.
В цепи с последовательным соединением приемников ток проходит через каждый приемник по очереди, то есть ток, протекающий через первый приемник, является током, протекающим через весь цепь. Напряжение, с другой стороны, разделено между приемниками, причем сумма напряжений на каждом приемнике равна общему напряжению в цепи.
Цепь с последовательным соединением приемников является одним из основных типов электрических цепей и широко используется в различных электрических устройствах и системах. Понимание принципов работы и анализа таких цепей является важным для электротехнических специалистов.
Основные элементы цепи с последовательным соединением приемников
Цепь с последовательным соединением приемников состоит из нескольких элементов, которые соединены последовательно друг за другом. Основными элементами такой цепи являются:
Источник электрического напряжения
Источник электрического напряжения (ИЭН) является источником энергии, который создает разность потенциалов в цепи. Он может быть представлен, например, батареей или генератором. ИЭН обеспечивает постоянное или переменное напряжение в цепи.
Проводники
Проводники являются элементами, которые обеспечивают физическое соединение между различными элементами цепи. Они представляют собой материалы с высокой электропроводностью, такие как медь или алюминий.
Приемники
Приемники в цепи с последовательным соединением являются элементами, которые потребляют энергию от источника напряжения. Они могут быть представлены, например, лампами, моторами или резисторами. Приемники преобразуют электрическую энергию в другие формы энергии, такие как свет, тепло или механическую работу.
Переключатели
Переключатели используются для управления цепью с последовательным соединением приемников. Они позволяют открывать или закрывать цепь, изменять направление тока или включать и выключать приемники. Переключатели могут быть представлены, например, кнопками, выключателями или реле.
Все эти элементы вместе образуют цепь с последовательным соединением приемников, которая позволяет передавать электрическую энергию от источника к приемникам.
Анализ тока в цепи с последовательным соединением приемников
Цепь с последовательным соединением приемников представляет собой цепь, в которой приемники (например, лампы, моторы или резисторы) подключены последовательно друг за другом. Ток в такой цепи одинаковый во всех элементах, так как они находятся на одной и той же ветви.
Для анализа тока в цепи с последовательным соединением приемников можно использовать закон Ома. Согласно закону Ома, ток в цепи пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению:
Закон Ома:
где I – ток в цепи, V – напряжение в цепи, R – сопротивление цепи.
В цепи с последовательным соединением приемников сопротивления приемников складываются:
Сопротивление цепи:
R_total = R1 + R2 + R3 + … + Rn
где R_total – общее сопротивление цепи, R1, R2, R3, … Rn – сопротивления приемников.
Таким образом, для анализа тока в цепи с последовательным соединением приемников необходимо знать общее сопротивление цепи и напряжение в цепи. Подставив эти значения в закон Ома, можно определить ток в цепи.
Анализ напряжения в цепи с последовательным соединением приемников
В цепи с последовательным соединением приемников напряжение распределяется между приемниками пропорционально их сопротивлениям. Это означает, что напряжение на каждом приемнике зависит от его сопротивления и общего напряжения в цепи.
Для анализа напряжения в цепи с последовательным соединением приемников можно использовать закон Ома. Согласно закону Ома, напряжение на приемнике равно произведению его сопротивления на ток, протекающий через него:
Напряжение на приемнике:
где V – напряжение на приемнике, I – ток в цепи, R – сопротивление приемника.
Таким образом, для анализа напряжения на каждом приемнике в цепи с последовательным соединением приемников необходимо знать ток в цепи и сопротивление каждого приемника. Подставив эти значения в формулу, можно определить напряжение на каждом приемнике.
Расчет сопротивления эквивалентной цепи с последовательным соединением приемников
Для расчета сопротивления эквивалентной цепи с последовательным соединением приемников необходимо сложить сопротивления каждого приемника в цепи.
Предположим, у нас есть цепь с последовательным соединением трех приемников с сопротивлениями R1, R2 и R3. Чтобы найти сопротивление эквивалентной цепи, нужно сложить эти сопротивления:
Rэкв = R1 + R2 + R3
Таким образом, сопротивление эквивалентной цепи будет равно сумме сопротивлений каждого приемника в цепи.
Этот метод расчета применим только в случае, если все приемники в цепи соединены последовательно. Если в цепи присутствуют параллельные соединения приемников, то для расчета сопротивления эквивалентной цепи необходимо использовать другие методы.
Примеры применения цепи с последовательным соединением приемников
Цепь с последовательным соединением приемников широко применяется в различных электрических устройствах и системах. Вот несколько примеров:
Электрическая цепь освещения
В домах, офисах и других помещениях используются электрические цепи освещения, в которых лампы соединены последовательно. Когда включается выключатель, электрический ток проходит через каждую лампу по очереди, обеспечивая освещение во всем помещении.
Цепь сигнализации автомобиля
В автомобиле используется цепь с последовательным соединением приемников для сигнализации. Например, когда водитель включает поворотник, электрический ток проходит через каждую лампочку поворотника по очереди, создавая мигающий сигнал.
Электрическая цепь датчиков
В различных системах контроля и мониторинга, таких как системы безопасности или системы управления производством, используются цепи с последовательным соединением датчиков. Каждый датчик в цепи регистрирует определенное значение или событие и передает его дальше по цепи для обработки и анализа.
Это лишь несколько примеров применения цепи с последовательным соединением приемников. В реальности такие цепи используются во множестве различных устройств и систем, где требуется последовательное взаимодействие с несколькими приемниками.
Таблица по теме “Цепь с последовательным соединением приемников”
| Элемент | Описание | Свойства |
|---|---|---|
| Источник тока | Элемент, который создает и поддерживает постоянный ток в цепи | – Имеет фиксированное напряжение – Может быть источником постоянного или переменного тока – Может быть активным или пассивным |
| Резистор | Элемент, который ограничивает ток в цепи и преобразует электрическую энергию в тепловую | – Имеет определенное сопротивление – Подчиняется закону Ома – Может быть фиксированным или переменным |
| Конденсатор | Элемент, который накапливает и хранит электрический заряд | – Имеет емкость – Подчиняется закону Кирхгофа для токов – Может быть фиксированным или переменным |
| Индуктивность | Элемент, который накапливает и хранит электрическую энергию в магнитном поле | – Имеет индуктивность – Подчиняется закону Кирхгофа для напряжений – Может быть фиксированной или переменной |
Заключение
Цепь с последовательным соединением приемников является одним из основных типов электрических цепей. В такой цепи приемники подключены последовательно, то есть ток, протекающий через один приемник, протекает и через все остальные приемники. Основными элементами такой цепи являются источник тока или напряжения, проводники и приемники. Анализ тока и напряжения в цепи с последовательным соединением приемников осуществляется с использованием законов Кирхгофа и правил последовательного соединения. Расчет эквивалентного сопротивления цепи позволяет упростить анализ и проектирование таких цепей. Примеры применения цепи с последовательным соединением приемников включают электрические сети, электронные устройства и системы связи.
Основы цепи с последовательным соединением приемников: определение, свойства и примеры применения обновлено: 25 ноября, 2023 автором: Научные Статьи.Ру
§ 11. Последовательное, параллельное и смешанное соединения резисторов (приемников электрической энергии)
Значительное число приемников, включенных в электрическую цепь (электрические лампы, электронагревательные приборы и др.), можно рассматривать как некоторые элементы, имеющие определенное сопротивление.
Это обстоятельство дает нам возможность при составлении и изучении электрических схем заменять конкретные приемники резисторами с определенными сопротивлениями. Различают следующие способы соединения резисторов (приемников электрической энергии): последовательное, параллельное и смешанное.
Последовательное соединение резисторов.
Рис. 25. Схемы последовательного соединения приемников
При последовательном соединении нескольких резисторов конец первого резистора соединяют с началом второго, конец второго — с началом третьего и т. д. При таком соединении по всем элементам последовательной цепи проходит один и тот же ток I.
Заменяя лампы резисторами с сопротивлениями R1, R2 и R3, получим схему, показанную на рис. 25. Если принять, что в источнике Ro = 0, то для трех последовательно соединенных резисторов согласно второму закону Кирхгофа можно написать:
Следовательно, эквивалентное сопротивление последовательной цепи равно сумме сопротивлений всех последовательно соединенных резисторов. Так как напряжения на отдельных участках цепи согласно закону Ома: U1=IR1; U2 = IR2, U3 = IRз и в данном случае E = U, то для рассматриваемой цепи:
U = U1 + U2 +U3 (20)
Следовательно, напряжение U на зажимах источника равно сумме напряжений на каждом из последовательно включенных резисторов.
Из указанных формул следует также, что напряжения распределяются между последовательно соединенными резисторами пропорционально их сопротивлениям:
т. е. чем больше сопротивление какого-либо приемника в последовательной цепи, тем больше приложенное к нему напряжение.
В случае если последовательно соединяются несколько, например п, резисторов с одинаковым сопротивлением R1, эквивалентное сопротивление цепи Rэк будет в п раз больше сопротивления R1, т. е. Rэк = nR1. Напряжение U1 на каждом резисторе в этом случае в п раз меньше общего напряжения U:
При последовательном соединении приемников изменение сопротивления одного из них тотчас же влечет за собой изменение напряжения на других связанных с ним приемниках. При выключении или обрыве электрической цепи в одном из приемников и в остальных приемниках прекращается ток.
Поэтому последовательное соединение приемников применяют редко — только в том случае, когда напряжение источника электрической энергии больше номинального напряжения, на которое рассчитан потребитель. Например, напряжение в электрической сети, от которой питаются вагоны метрополитена, составляет 825 В, номинальное же напряжение электрических ламп, применяемых в этих вагонах, 55 В. Поэтому в вагонах метрополитена электрические лампы включают последовательно по 15 ламп в каждой цепи.
Параллельное соединение резисторов.
При параллельном соединении нескольких приемников они включаются между двумя точками электрической цепи, образуя параллельные ветви (рис. 26, а).
Рис. 26. Схемы параллельного соединения приемников
Заменяя лампы резисторами с сопротивлениями R1, R2, R3, получим схему, показанную на рис. 26, б.
При параллельном соединении ко всем резисторам приложено одинаковое напряжение U. Поэтому согласно закону Ома:
Ток в неразветвленной части цепи согласно первому закону Кирхгофа I = I1+I2+I3, или:
Следовательно, эквивалентное сопротивление рассматриваемой цепи при параллельном соединении трех резисторов определяется формулой:
1/Rэк = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 (24)
Вводя в формулу (24) вместо значений 1/Rэк, 1/R1, 1/R2 и 1/R3 соответствующие проводимости Gэк, G1, G2 и G3, получим: эквивалентная проводимость параллельной цепи равна сумме проводимостей параллельно соединенных резисторов:
Таким образом, при увеличении числа параллельно включаемых резисторов результирующая проводимость электрической цепи увеличивается, а результирующее сопротивление уменьшается.
Из приведенных формул следует, что токи распределяются между параллельными ветвями обратно пропорционально их электрическим сопротивлениям или прямо пропорционально их проводимостям. Например, при трех ветвях:
В этом отношении имеет место полная аналогия между распределением токов по отдельным ветвям и распределением потоков воды по трубам.
Приведенные формулы дают возможность определить эквивалентное сопротивление цепи для различных конкретных случаев. Например, при двух параллельно включенных резисторах результирующее сопротивление цепи:
при трех параллельно включенных резисторах:
При параллельном соединении нескольких, например n, резисторов с одинаковым сопротивлением R1 результирующее сопротивление цепи Rэк будет в n раз меньше сопротивления R1, т.е.:
Rэк = R1 / n (27)
Проходящий по каждой ветви ток I1, в этом случае будет в п раз меньше общего тока:
I1 = I / n (28)
При параллельном соединении приемников, все они находятся под одним и тем же напряжением, и режим работы каждого из них не зависит от остальных. Это означает, что ток, проходящий по какому-либо из приемников, не будет оказывать существенного влияния на другие приемники. При всяком выключении или выходе из строя любого приемника остальные приемники остаются включенными.
Поэтому параллельное соединение имеет существенные преимущества перед последовательным, вследствие чего оно получило наиболее широкое распространение. В частности, электрические лампы и двигатели, предназначенные для работы при определенном (номинальном) напряжении, всегда включают параллельно.
На электровозах постоянного тока и некоторых тепловозах тяговые двигатели в процессе регулирования скорости движения нужно включать под различные напряжения, поэтому они в процессе разгона переключаются с последовательного соединения на параллельное.
Смешанное соединение резисторов.
Смешанным соединением называется такое соединение, при котором часть резисторов включается последовательно, а часть — параллельно.
Например, в схеме рис. 27, а имеются два последовательно включенных резистора сопротивлениями R1 и R2, параллельно им включен резистор сопротивлением Rз, а резистор сопротивлением R4 включен последовательно с группой резисторов сопротивлениями R1, R2 и R3.
Рис. 27. Схемы смешанного соединения приемников
Эквивалентное сопротивление цепи при смешанном соединении обычно определяют методом преобразования, при котором сложную цепь последовательными этапами преобразовывают в простейшую.
Например, для схемы рис. 27, а вначале определяют эквивалентное сопротивление R12 последовательно включенных резисторов с сопротивлениями R1 и R2: R12 = R1 + R2. При этом схема рис. 27, а заменяется эквивалентной схемой рис. 27, б. Затем определяют эквивалентное сопротивление R123 параллельно включенных сопротивлений и R3 по формуле:
При этом схема рис. 27, б заменяется эквивалентной схемой рис. 27, в. После этого находят эквивалентное сопротивление всей цепи суммированием сопротивления R123 и последовательно включенного с ним сопротивления R4:
Последовательное, параллельное и смешанное соединения широко применяют для изменения сопротивления пусковых реостатов при пуске э. п. с. постоянного тока.