- Изобразите параллельное соединение проводников и как его можно представить как один проводник.
Изобразим параллельное соединение проводников, например, для трёх проводников.
Посмотрите на рис. 101.
Рис. 101. Параллельное соединение проводников.
Буквой U обозначен источник постоянного напряжения (Эта же буква означает напряжение, которое даёт этот источник), места, в которых он присоединяется к проводам, обозначены точками, подписанными знаками.
Точки \mathrm{A} и \mathrm{B} изображают точки, к которым подключается параллельное соединение проводников.
I~- сила тока, текущего во всей этой цепи.
а) R_1, R_2~и~R_3~- сопротивления первого, второго и третьего проводников соответственно.
I_1, I_2~и~I_3~- силы тока, текущие через первый, второй и третий проводники соответственно.
б) R~- сопротивление проводника, на который можно заменить подключенное между точками \mathrm{A} и \mathrm{B} параллельное соединение проводников и при этом ничего в цепи снаружи этого промежутка (промежутка цепи между точками \mathrm{A} и \mathrm{B}) не изменится. - Поясните по рисунку, что такое параллельное соединение проводников.
Параллельное соединение проводников, это когда левые концы всех проводников соединены вместе проводами и правые концы этих проводников соединены вместе проводами без сопротивления, как на рис. 101-а. - Запишите формулу для силы тока параллельного соединения проводников.
I=I_1+I_2+...+I_N;
где I~- сила тока текущего через параллельное соединение проводников (сила тока втекающего в это соединение в точке \mathrm{A} (смотри рис. 101-а) и вытекающего из него в точке \mathrm{B}; она же сила тока текущая через резистор которым можно представить это параллельное соединение проводников (смотри рис. 101-б)),
I_i~- сила тока, текущего через i-ый проводник этого соединения, (если мы выбираем за направление тока через это соединение направление от точки \mathrm{A} к точке \mathrm{B}, то и направления токов через каждый проводник по отдельности надо выбирать в том же направлении от точки \mathrm{A} к точке \mathrm{B}),
N~- количество проводников в этом параллельном соединении. - Запишите эту формулу для случая, изображённого на рис. 101-а.
I=I_1+I_2+I_3;
где I~- сила тока текущего через параллельное соединение проводников (сила тока втекающего в это соединение в точке \mathrm{A} (смотри рис. 101-а) и вытекающего из него в точке \mathrm{B}; она же сила тока текущая через резистор которым можно представить это параллельное соединение проводников (смотри рис. 101-б)),
I_1~- сила тока, текущего через первый проводник в направлении от точки \mathrm{A} к точке \mathrm{B},
I_2~- сила тока, текущего через второй проводник в направлении от точки \mathrm{A} к точке \mathrm{B},
I_3~- сила тока, текущего через третий проводник в направлении от точки \mathrm{A} к точке \mathrm{B}. - Запишите формулу для напряжения на параллельном соединении проводников.
U=U_1=U_2=⋯=U_N;
где U~- напряжение на параллельном соединении проводников (напряжение между точками \mathrm{A} и \mathrm{B} на рис. 101-а; оно же напряжение на резисторе, которым можно представить это параллельное соединение проводников (напряжение между точками \mathrm{A} и \mathrm{B} на рис. 101-б)),
U_i~- напряжение на i-ом проводнике из этого соединения, (если мы выбираем, например, точку \mathrm{A} за первую точку, а точку \mathrm{B} за вторую для определения напряжения на параллельном соединении проводников, то и для определения напряжения на каждом проводнике по отдельности надо так же выбрать \mathrm{A} за первую точку, а \mathrm{B} за вторую),
N~- количество проводников в этом параллельном соединении. - Запишите эту формулу для случая, изображённого на рис. 101-а.
U=U_1=U_2=U_3;
где U~- напряжение на параллельном соединении проводников (напряжение между точками \mathrm{A} и \mathrm{B} на рис. 101-а; оно же напряжение на резисторе, которым можно представить это параллельное соединение проводников (напряжение между точками \mathrm{A} и \mathrm{B} на рис. 101-б)),
U_1~- напряжение на первом проводнике (напряжение между точками \mathrm{A} и \mathrm{B}),
U_2~- напряжение на втором проводнике (напряжение между точками \mathrm{A} и \mathrm{B}),
U_3~- напряжение на третьем проводнике (напряжение между точками \mathrm{A} и \mathrm{B}). - Запишите формулу для сопротивления параллельного соединения проводников.
\large \frac{1}{R}\normalsize =\large \frac{1}{R_1}\normalsize +\large \frac{1}{R_2}\normalsize +⋯+\large \frac{1}{R_N};
где R~- сопротивление параллельного соединения проводников (величина, определяемая по формуле R=\large \frac{U}{I}, где U~- напряжение на этом параллельном соединении, I~- сила тока, текущего через это параллельное соединение (причём, конечно, при определении этих силы тока и напряжения надо брать одни и те же точки за первую и вторую. То есть, если U это напряжение между точкой \mathrm{A} и точкой \mathrm{B}, то I~- сила тока, текущего от точки \mathrm{A} к точке \mathrm{B}); оно же сопротивление резистора, которым можно представить это параллельное соединение проводников (смотри рис. 101-б)),
R_i~- сопротивление i-го проводника из этого соединения,
N~- количество проводников в этом параллельном соединении. - Запишите эту формулу для случая, изображённого на рис. 101-а.
\large \frac{1}{R}\normalsize =\large \frac{1}{R_1}\normalsize +\large \frac{1}{R_2}\normalsize +\large \frac{1}{R_3};
где R~- сопротивление параллельного соединения изображённых трёх проводников (оно же сопротивление резистора, которым можно представить это параллельное соединение проводников (смотри рис. 101-б)),
R_1~- сопротивление первого из этих проводников,
R_2~- сопротивление второго из этих проводников,
R_3~- сопротивление третьего из этих проводников. - Изобразите последовательное соединение проводников.
Изобразим последовательное соединение проводников, например, для трёх проводников.
Посмотрите на рис. 102.
Рис. 102. Последовательное соединение проводников.
Буквой U обозначен источник постоянного напряжения (Эта же буква означает напряжение, которое даёт этот источник), места, в которых он присоединяется к проводам, обозначены точками, подписанными знаками.
Точки \mathrm{A} и \mathrm{B} изображают точки, к которым подключается последовательное соединение проводников.
I~- сила тока, текущего во всей этой цепи.
а) R_1, R_2~и~R_3~- сопротивления первого, второго и третьего проводников соответственно.
б) R~- сопротивление проводника, на который можно заменить подключенное между точками \mathrm{A} и \mathrm{B} последовательное соединение проводников и при этом ничего в цепи снаружи этого промежутка (промежутка цепи между точками \mathrm{A} и \mathrm{B}) не изменится. - Поясните по рисунку, что такое последовательное соединение проводников.
Последовательное соединение проводников, это когда правый конец самого левого проводника (первого на рис. 102-а) соединён проводами без сопротивления с левым концом следующего проводника (второго на рис. 102-а), а правый конец второго проводника соединён с левым концом третьего и так далее. - Запишите формулу для напряжения на последовательном соединении проводников.
U=U_1+U_2+⋯+U_N;
где U~- напряжение на последовательном соединении проводников; то есть напряжение между левым концом самого левого проводника и правым концом самого правого проводника (напряжение между точками \mathrm{A} и \mathrm{B} на рис. 102-а (оно же напряжение на резисторе, которым можно заменить это последовательное соединение проводников (напряжение между точками \mathrm{A} и \mathrm{B} на рис. 102-б)), или напряжение между правым концом самого правого проводника и левым концом самого левого проводника (напряжение между точками \mathrm{B} и \mathrm{A} на рис. 102-а (оно же напряжение на резисторе, которым можно заменить это последовательное соединение проводников (напряжение между точками \mathrm{B} и \mathrm{A} на рис. 102-б)),
U_i~- напряжение на i-ом проводнике из этого соединения, (если мы выбираем, например, что напряжение на последовательном соединении проводников это напряжение между левым концом самого левого проводника и правым концом самого правого проводника, то напряжение на каждом проводнике по отдельности рассматриваем между их левыми и правыми концами),
N~- количество проводников в этом последовательном соединении. - Запишите эту формулу для случая, изображённого на рис. 102-а.
U=U_1+U_2+U_3;
где U~- напряжение между (пусть) левым концом первого проводника и правым концом третьего проводника (на данном рисунке напряжение между точками \mathrm{B} и \mathrm{A}),
U_1~- напряжение между левым и правым концами первого из этих проводников,
U_2~- напряжение между левым и правым концами второго из этих проводников,
U_3~- напряжение между левым и правым концами третьего из этих проводников. - Запишите формулу для силы тока через последовательное соединение проводников.
I=I_1=I_2=⋯=I_N;
где I~- сила тока через последовательное соединение проводников – сила тока, текущего из точки \mathrm{A} в точку \mathrm{B} (или из точки \mathrm{B} в точку \mathrm{A}),
I_i~- сила тока, текущего через i-ый проводник из этого соединения, (если мы выбираем, например, направление от точки \mathrm{A} к точке \mathrm{B} для определения силы тока, текущего через последовательное соединение проводников, то такое же направление выбираем для определения силы тока через каждый проводник в этом соединении),
N~- количество проводников в этом последовательном соединении. - Запишите эту формулу для случая, изображённого на рис. 102-б.
I=I_1=I_2=I_3;
где I~- сила тока, текущего (пусть) по направлению от точки \mathrm{A} к точке \mathrm{B} через последовательное соединение проводников,
I_1~- сила тока, текущего по направлению от точки \mathrm{A} к точке \mathrm{B} через первый проводник,
I_2~- сила тока, текущего по направлению от точки \mathrm{A} к точке \mathrm{B} через второй проводник,
I_3~- сила тока, текущего по направлению от точки \mathrm{A} к точке \mathrm{B} через третий проводник. - Запишите формулу для сопротивления последовательного соединения проводников.
R=R_1+R_2+...+R_N;
где R~- сопротивление последовательного соединения проводников (величина, определяемая по формуле R=\large \frac{U}{I}, где U~- напряжение на этом последовательном соединении, I~- сила тока, текущего через это последовательное соединение (причём, конечно, при определении этих силы тока и напряжения надо брать одни и те же точки за первую и вторую. То есть, если U это напряжение между точкой \mathrm{A} и точкой \mathrm{B}, то I~- сила тока, текущего от точки \mathrm{A} к точке \mathrm{B);} оно же сопротивление резистора, которым можно представить это последовательное соединение проводников (смотри рис. 102-б)),
R_i~- сопротивление i-го проводника из этого соединения,
N~- количество проводников в этом последовательном соединении. - Запишите эту формулу для случая, изображённого на рис. 102-а.
R=R_1+R_2+R_3;
где R~- сопротивление последовательного соединения изображённых трёх проводников,
R_1~- сопротивление первого из этих проводников,
R_2~- сопротивление второго из этих проводников,
R_3~- сопротивление третьего из этих проводников. - Для чего используется амперметр?
Амперметр используется для измерения силы тока. - Как надо подключать амперметр к элементу цепи силу тока, текущего через который, мы хотим померять? Сделайте рисунок.
Амперметр надо подключать последовательно к элементу цепи силу тока, текущего через который (через этот элемент цепи), мы хотим померять. Пусть, например мы хотим померять силу тока, текущего через некий резистор, посмотрите на рис. 103.
Рис. 103. Амперметр надо подключать последовательно.
R~- некий резистор, через который течёт ток (что обозначено на рисунке стрелочкой над этим резистором, подписанной буквой I).
Амперметр на электрической схеме изображается в виде кружка, в котором написана большая буква \mathrm{A}.
При таком подключении амперметр покажет силу тока, текущую чрез резистор R. (Амперметр показывает силу тока, текущую через него (через сам амперметр), а при таком подключении она будет равна силе тока, текущего через резистор R). - Что такое идеальный амперметр?
Идеальный амперметр, это амперметр, сопротивление которого равно нулю. (При последовательном подключении идеального амперметра к элементу электрической цепи, сила тока, текущего через этот элемент, не изменяется). - Для чего используется вольтметр?
Вольтметр используется для измерения напряжения. - Как надо подключать вольтметр к элементу цепи напряжение, на котором, мы хотим померять? Сделайте рисунок.
Вольтметр надо подключать параллельно к элементу цепи, напряжение на котором (на этом элементе цепи), мы хотим померять. Пусть, например мы хотим померять напряжение на неком резисторе, посмотрите на рис. 104.
Рис. 104. Вольтметр надо подключать параллельно.
R~- некий резистор.
Вольтметр на электрической схеме изображается в виде кружка, в котором написана большая буква \mathrm{V}.
При таком подключении вольтметр покажет напряжение на резисторе R. (Вольтметр показывает напряжение на нём (на самом вольтметре), а при таком подключении оно будет равно напряжению на резисторе R). - Что такое идеальный вольтметр?
Идеальный вольтметр, это вольтметр, сопротивление которого бесконечно большое. (При параллельном подключении идеального вольтметра к элементу электрической цепи, напряжение на этом элементе не изменяется).