Первый Закон (Правило) Кирхгофа.

<1 234 5 6 7 >

Если к одной точке (узлу) подвести несколько проводников и несколько вывести, то сумма токов, подходящих к узлу, будет равна сумме токов, выходящих из узла: I₁+I₂+I₃= I₄+I₅ . Алгебраическая сумма токов в общей точке будет равна нулю. Этот закон можно проиллюстрировать при помощи рисунков, расположенных ниже:

В вертикальную трубу поступает вода. В тройнике она разделяется и далее течёт в обе стороны по горизонтальной трубе. Очевидно, что количество воды, протекающей по вертикальной трубе будет равно сумме колличества воды, вытекающей из тройника в обоих направлениях, причём правый и левый потоки будут распределяться в зависимости от диаметра каждой трубы.

Для электрических цепей это значит, что токи, выходящие из узла (то есть, в параллельных цепях), будут распределяться в зависимости от сопротивления каждой цепи, а значит, при одинаковом сопротивлении параллельных цепей токи между ними будут разделяться поровну.

2. Параллельное соединение.

При параллельном соединении две и более электрических цепей имеют общее начало и общий конец.

Если мы имеем 3 параллельные цепи, то, применив 1й Закон Кирхгофа, мы получим, что проводимость общего участка будет равна сумме проводимостей каждой цепи : g_общ= g₁+ g₂+ g₃.

Учитывая, что g = , получается, что

При этом :

U₁ = U₂ = U₃ то есть, напряжение в каждой цепи одинаково и равно напряжению на клеммах всей цепи, а I_общ = I₁ + I₂ + I₃то есть, сила тока во всей цепи равна сумме токов в каждой цепи.

Чтобы рассчитать общее сопротивление для двух параллельных цепей можно воспользоваться формулой: Rобщ = , где R1 и R2 - сопротивления параллельных цепей.

Пример: рассчитаем общее сопротивление двух параллельных цепей , где R₁= 2 Ома, а R₂ = 8 Ом :

Rобщ = = =1,6 Ом. Таким образом, общее сопротивление двух параллельных цепей уменьшилось.

Исходя из этого, можно сделать два вывода:

ü Общее сопротивление параллельных цепей всегда будет меньше меньшего из сопротивлений.

ü Если из нескольких параллельных цепей убрать хотя бы одну, то общее сопротивление увеличится (так как уменьшится общая проводимостьцепи), что вызовет увеличение силы тока.

А также:

ü Если к одному резистору параллельно подключить резистор с таким же сопротивлением, то общее сопротивление всей цепи уменьшится в два раза. При параллельном подключении трёх одинаковых резисторов – в три раза и т.д.

3. Смешанное соединение.

Это сочетание последовательных и параллельных цепей, то есть, цепь то разветвляется, то сходится в одну. Общее сопротивление такой цепи определяется, как сумма сопротивлений всех разветвлённых и неразветвлённых участков, рассчитанных раздельно, например, для цепи, изображённой на рисунке слева:

Rобщ=R1+ + R4

Существует ещё один тип соединения – сложное соединение. При этом проводники соединяются одновременно последовательно и параллельно. Расчеты параметров таких цепей производятся по особым правилам и занимают много времени. Подобное соединение образуется в силовой цепи вагона 81-717 на десятые доли секунды при переходе с последовательного на параллельное соединение групп тяговых двигателей.

<1 234 5 6 7 >

Дата добавления: 2016-06-05; просмотров: 2482;