Структура и характеристика электрической цепи.

Электрические цепи даже в обыкновенной комнате имеют достаточно сложное строение. Такие цепи называются цепями со смешанным соединением. Любое сложное соединение можно разбить на части только с последовательным или параллельным соединением. В электрической цепи имеется огромное количество различных приборов, а также других составных частей. Однако при рассмотрении любого участка нам необходимо знать величины основных физических величин. Через любую часть цепи проходит определенная сила тока, имеется некоторое значение напряжения, а также всегда есть сопротивление. Именно поэтому участки с сопротивлением обозначаются следующим образом, и называются резисторами:

Напряжением на данном резисторе считают изменение потенциалов на входе и выходе из резистора. Как известно, в электрической цепи ток направлен от полюса "+" к полюсу "-", именно поэтому потенциал на входе в резистор всегда больше, чем потенциал на выходе. Вот эта разница и приводит к падению напряжения на данном участке.

При рассмотрении любой цепи в школьном курсе физики пользуются упрощенной схемой - считается, что сопротивление на проводах нулевое и напряжение на них не падает. Но мы знаем, что у каждого вещества, из которого состоит проводник, имеется сопротивление.

Последовательное соединение. При данном виде соединения концы одного участка цепи присоединяются к началу другого участка. Свойства последовательного соединения:

1. На каждом участке цепи сила тока одинакова. Из-за того, что не происходит никакого разветвления, при одинаковом поперечном сечении проводников, за одинаковое время проходит одинаковое количество электронов. I = const .

2. Напряжение во всей цепи равно сумме напряжений на каждом участке. Так как напряжение - это величина, которая характеризуется работой, необходимой для перемещения заряда, то общая работа равна сумме работ на участках: .

3. Для нахождения общего сопротивления, сопротивления всех участков следует сложить: .

Все изложенные свойства не зависят от количества участков цепи - их может быть больше двух. В данном случае в формуле увеличится количество слагаемых напряжений и сопротивлений.

Параллельное соединение. При данном соединении начала всех резисторов соединяются в одной точке, а концы - в другой.

Узел – это точка, в которой соединены участки цепи. На данной схеме узлы обозначены буквами а и б. Свойства параллельного соединения:

1. На каждой ветке наблюдается одинаковое значение падения напряжения. U = const