Глава 7. Электрический ток

§ 54. Последовательное соединение проводников

Как включают амперметр в электрическую цепь?

1. Примеры последовательного соединения проводников (это могут быть любые электрические установки и приборы) уже были приведены в предыдущих параграфах. Так, последовательно соединены на рисунке 156 источник тока, ключ, лампочка и звонок; на рисунке 164 — источник тока, три лампочки и амперметр, а на рисунке 175 — источник тока, ключ, магазин сопротивлений и амперметр. При последовательном соединении конец одного проводника соединяется с началом другого, его конец — с началом третьего и т.д.

На практике последовательное соединение нескольких проводников используется, например, в ёлочной гирлянде. Вы наверняка хорошо знаете, что если гирлянда вдруг гаснет, то это значит, что одна из лампочек либо перегорела, либо у неё отошёл контакт. Это ещё раз подтверждает уже известное вам утверждение, что ток при последовательном соединении проходит через все проводники (лампочки) и сила тока во всех частях одна и та же. Стоит нарушить где-то контакт — и ток прекращается во всей цепи.

На рисунке 182, а изображена цепь из двух последовательно соединённых лампочек, а на рисунке 182, б — схема такого соединения.

цепь из двух последовательно соединённых лампочек

Сила тока в любых участках цепи при последовательном соединении одна и та же:

I₁ = I₂ = I.

2. Выясним, чему равно общее сопротивление цепи, если известно сопротивление каждого последовательно соединённого проводника. При соединении проводников последовательно как бы увеличивается общая длина проводника.

Общее сопротивление цепи при последовательном соединении проводников равно сумме сопротивлений отдельных проводников:

R = R₁ + R₂.

Если проводников больше двух, то и слагаемых будет больше двух: их будет столько, сколько проводников соединено последовательно.

3. По закону Ома мы можем рассчитать напряжение на концах отдельных участков цепи:

U₁ =IR₁; U₂ = IR₂.

Поскольку сила тока везде одна и та же, то можно утверждать, что чем больше сопротивление, тем больше напряжение на таком проводнике. Если подключить вольтметр и измерить напряжение сразу на двух проводниках, то оно будет соответственно равно:

U = IR = I(R₁ + R₂) = IR₁ + IR₂,

U = U₁ + U₂.

Полное напряжение в цепи при последовательном соединении равно сумме напряжений на отдельных участках цепи.

Слагаемых напряжений будет столько же, сколько проводников в цепи.

Окончание >>>