Последовательное соединение потребителей энергии тока

Последовательное соединение потребителей изображено на рис. 16.9. Расчет токов, напряжений и сопротивлений при таком соединении делают с помощью правил, приведенных ниже.

IMG_20141027_12da0003_cr

 

  • При последовательном соединении сила тока во всех участках цепи одинакова:

I = I1 = I2 = I3 (16.19)

Все амперметры на рис. 16.9 показывают одинаковую силу тока. Объясняется это тем, что заряды в цепи не создаются и не уничтожаются. Индекс у обозначения силы тока при последовательном соединении ставить нет смысла.

  • При последовательном соединении напряжение на внешней цепи равно сумме напряжений на отдельных участках цепи:

UПОСЛ = U1 + U2 + U3 (16.20)

Это можно установить из опытов по показаниям вольтметров. (Объясните соотношение (16.20) на основании закона сохранения энергии.)

  • Напряжения на отдельных участках цепи при последовательном соединении прямо пропорциональны сопротивлениям участков:

U1 : U2 : U3 = R1 : R2 : R3 (16.21)

  • При последовательном соединении эквивалентное сопротивление всей цепи равно сумме сопротивлений отдельных участков цепи:

RПОСЛ = R1 + R2 + R3 (16.22)

Из соотношения (16.20) видно, что при последовательном соединении п одинаковых участков цепи общее напряжение равно:

UПОСЛ = U1n, (16.23)

где U1 —напряжение на одном участке. Аналогично из (16.22) получаем

RПОСЛ = R1n. (16.24)

Отметим, что при размыкании цепи у одного из последовательно соединенных потребителей ток исчезает во всей цепи. Поэтому последовательное соединение на практике не всегда удобно.