|
|
|
| Строка 5: |
Строка 5: |
| | <metakeywords>Физика, 10 класс, Электрические цепи, Последовательное и параллельное, соединения проводников</metakeywords> | | <metakeywords>Физика, 10 класс, Электрические цепи, Последовательное и параллельное, соединения проводников</metakeywords> |
| | | | |
| - | От источника тока энергия может быть передана по проводам к устройствам, потребляющим энергию: электрической лампе, радиоприемнику и др. Для этого составляют ''электрические цепи'' различной сложности.<br> Электрическая цепь обычно состоит из источника тока, устройств, потребляющих электрическую энергию, соединительных проводов и выключателей для замыкания цепи. Часто в электрическую цепь включают приборы, контролирующие силу тока и напряжение на различных участках цепи, - амперметры и вольтметры.<br> К наиболее простым и часто встречающимся соединениям проводников относятся последовательное и параллельное соединения.<br> '''Последовательное соединение проводников.''' При последовательном соединении электрическая цепь не имеет разветвлений. Все проводники включают в цепь поочередно друг за другом. На рисунке 15.4 показано последовательное соединение двух проводников ''1'' и 2, имеющих сопротивления ''R<sub>1</sub>'' и ''R<sub>2</sub>''. Это могут быть две лампы, две обмотки электродвигателя и др.<br>[[Image:a15.4.jpg|center]] Сила тока в обоих проводниках одинакова, т. е.<br>[[Image:a105-1.jpg|center]]так как в проводниках электрический заряд в случае постоянного тока не накапливается и через любое поперечное сечение проводника за определенное время проходит один и тот же заряд.<br> Напряжение на концах рассматриваемого участка цепи складывается из напряжений на первом и втором проводниках:<br>[[Image:a105-2.jpg|center]] Надо надеяться, что с доказательством этого простого соотношения вы справитесь сами.<br> Применяя закон Ома для всего участка в целом и для участков с сопротивлениями проводников ''R<sub>1</sub> ''и ''R<sub>2</sub>'', можно доказать, что полное сопротивление всего участка цепи при последовательном соединении равно:<br>[[Image:a105-3.jpg|center]] Это правило можно применить для любого числа последовательно соединенных проводников.<br> Напряжения на проводниках и их сопротивления при последовательном соединении связаны соотношением<br>[[Image:a105-4.jpg|center]] Докажите это равенство сами.<br> '''Параллельное соединение проводников.''' На рисунке 15.5 показано параллельное соединение двух проводников ''1'' и ''2'' сопротивлениями ''R<sub>1</sub> '' и ''R<sub>2</sub>''. <br>[[Image:a15.5.jpg|center]]В этом случае электрический ток ''I'' разветвляется на две части. Силу тока в первом и втором проводниках обозначим через ''I<sub>1</sub> '' и ''I<sub>2</sub> ''. Так как в точке ''a'' - разветвлении проводников (такую точку называют '''узлом''') - электрический заряд не накапливается, то заряд, поступающий в единицу времени в узел, равен заряду, уходящему из узла за это же время. Следовательно,<br>[[Image:a105-5.jpg|center]] Напряжение ''U'' на концах проводников, соединенных параллельно, одинаково, так как они присоединены к одним и тем же точкам цепи.<br> В осветительной сети обычно поддерживается напряжение 220 В. На это напряжение рассчитаны приборы, потребляющие электрическую энергию. Поэтому параллельное соединение - самый распространенный способ соединения различных потребителей. В этом случае выход из строя одного прибора не отражается на работе остальных, тогда как при последовательном соединении выход из строя одного прибора размыкает цепь.<br> Применяя закон Ома для всего участка в целом и для участков сопротивлениями проводников ''R<sub>1</sub> '' и ''R<sub>2</sub>'', можно доказать, что величина, обратная полному сопротивлению участка ''ab'', равна сумме величин, обратных сопротивлениям отдельных проводников:<br>[[Image:a105-6.jpg|center]]Отсюда следует, что<br>[[Image:a105-7.jpg|center]] Напряжения на параллельно соединенных проводниках равны: [[Image:a105-8.jpg]]<br> Следовательно,<br>[[Image:a105-9.jpg|center]] Рассмотрим цепочку сопротивлений ''R-2R'', называемую матрицей (''рис.15.6'').<br>[[Image:a15.6.jpg|center]] На последнем (правом) звене матрицы напряжение делится пополам из-за равенства сопротивлений, на предыдущем звене напряжение тоже делится пополам, поскольку оно распределяется между резистором сопротивлением ''R'' и двумя параллельными резисторами сопротивлениями ''2R''. и т. д. Эта идея - деления напряжения - лежит в основе преобразования двоичного кода в постоянное напряжение, что необходимо для работы компьютеров.<br> Различные проводники в цепи соединяются друг с другом последовательно или параллельно. В первом случае сила тока одинакова во всех проводниках, а во втором случае одинаковы напряжения на проводниках. Чаще всего к осветительной сети различные потребители тока подключаются параллельно.<br><br><br> ???<br> 1. Почему лампы в квартире соединяют параллельно, а лампочки в елочных гирляндах - последовательно?<br> 2. Сопротивление каждого проводника равно 1 Ом. Чему равно сопротивление двух таких проводников, соединенных: 1) последовательно; 2) параллельно?<br> | + | От источника тока энергия может быть передана по проводам к устройствам, потребляющим энергию: электрической лампе, радиоприемнику и др. Для этого составляют ''электрические цепи'' различной сложности.<br> Электрическая цепь обычно состоит из источника тока, устройств, потребляющих электрическую энергию, соединительных проводов и выключателей для замыкания цепи. Часто в электрическую цепь включают приборы, контролирующие силу тока и напряжение на различных участках цепи, - амперметры и вольтметры.<br> К наиболее простым и часто встречающимся соединениям проводников относятся последовательное и параллельное соединения.<br> '''Последовательное соединение проводников.''' При последовательном соединении электрическая цепь не имеет разветвлений. Все проводники включают в цепь поочередно друг за другом. На рисунке 15.4 показано последовательное соединение двух проводников ''1'' и 2, имеющих сопротивления ''R<sub>1</sub>'' и ''R<sub>2</sub>''. Это могут быть две лампы, две обмотки электродвигателя и др.<br>[[Image:A15.4.jpg|center|196x101px]] Сила тока в обоих проводниках одинакова, т. е.<br>[[Image:A105-1.jpg|center|190x19px]]так как в проводниках электрический заряд в случае постоянного тока не накапливается и через любое поперечное сечение проводника за определенное время проходит один и тот же заряд.<br> Напряжение на концах рассматриваемого участка цепи складывается из напряжений на первом и втором проводниках:<br>[[Image:A105-2.jpg|center|102x20px]] Надо надеяться, что с доказательством этого простого соотношения вы справитесь сами.<br> Применяя закон Ома для всего участка в целом и для участков с сопротивлениями проводников ''R<sub>1</sub> ''и ''R<sub>2</sub>'', можно доказать, что полное сопротивление всего участка цепи при последовательном соединении равно:<br>[[Image:A105-3.jpg|center|201x22px]] Это правило можно применить для любого числа последовательно соединенных проводников.<br> Напряжения на проводниках и их сопротивления при последовательном соединении связаны соотношением<br>[[Image:A105-4.jpg|center|174x45px]] Докажите это равенство сами.<br> '''Параллельное соединение проводников.''' На рисунке 15.5 показано параллельное соединение двух проводников ''1'' и ''2'' сопротивлениями ''R<sub>1</sub> '' и ''R<sub>2</sub>''. <br>[[Image:A15.5.jpg|center|193x213px]]В этом случае электрический ток ''I'' разветвляется на две части. Силу тока в первом и втором проводниках обозначим через ''I<sub>1</sub> '' и ''I<sub>2</sub> ''. Так как в точке ''a'' - разветвлении проводников (такую точку называют '''узлом''') - электрический заряд не накапливается, то заряд, поступающий в единицу времени в узел, равен заряду, уходящему из узла за это же время. Следовательно,<br>[[Image:A105-5.jpg|center|174x18px]] Напряжение ''U'' на концах проводников, соединенных параллельно, одинаково, так как они присоединены к одним и тем же точкам цепи.<br> В осветительной сети обычно поддерживается напряжение 220 В. На это напряжение рассчитаны приборы, потребляющие электрическую энергию. Поэтому параллельное соединение - самый распространенный способ соединения различных потребителей. В этом случае выход из строя одного прибора не отражается на работе остальных, тогда как при последовательном соединении выход из строя одного прибора размыкает цепь.<br> Применяя закон Ома для всего участка в целом и для участков сопротивлениями проводников ''R<sub>1</sub> '' и ''R<sub>2</sub>'', можно доказать, что величина, обратная полному сопротивлению участка ''ab'', равна сумме величин, обратных сопротивлениям отдельных проводников:<br>[[Image:A105-6.jpg|center|228x41px]]Отсюда следует, что<br>[[Image:A105-7.jpg|center|219x43px]] Напряжения на параллельно соединенных проводниках равны: [[Image:A105-8.jpg|114x24px]]<br> Следовательно,<br>[[Image:A105-9.jpg|center|165x38px]] Рассмотрим цепочку сопротивлений ''R-2R'', называемую матрицей (''рис.15.6'').<br>[[Image:A15.6.jpg|center|439x130px]] На последнем (правом) звене матрицы напряжение делится пополам из-за равенства сопротивлений, на предыдущем звене напряжение тоже делится пополам, поскольку оно распределяется между резистором сопротивлением ''R'' и двумя параллельными резисторами сопротивлениями ''2R''. и т. д. Эта идея - деления напряжения - лежит в основе преобразования двоичного кода в постоянное напряжение, что необходимо для работы компьютеров.<br> Различные проводники в цепи соединяются друг с другом последовательно или параллельно. В первом случае сила тока одинакова во всех проводниках, а во втором случае одинаковы напряжения на проводниках. Чаще всего к осветительной сети различные потребители тока подключаются параллельно.<br><br><br> ???<br> 1. Почему лампы в квартире соединяют параллельно, а лампочки в елочных гирляндах - последовательно?<br> 2. Сопротивление каждого проводника равно 1 Ом. Чему равно сопротивление двух таких проводников, соединенных: 1) последовательно; 2) параллельно?<br> <br> |
| - | <br> | + | |
| | | | |
| | ''Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотский, Физика 10 класс'' | | ''Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотский, Физика 10 класс'' |
Версия 14:26, 28 августа 2010
Гипермаркет знаний>>Физика и астрономия>>Физика 10 класс>>Физика: Электрические цепи. Последовательное и параллельное соединения проводников
От источника тока энергия может быть передана по проводам к устройствам, потребляющим энергию: электрической лампе, радиоприемнику и др. Для этого составляют электрические цепи различной сложности.
Электрическая цепь обычно состоит из источника тока, устройств, потребляющих электрическую энергию, соединительных проводов и выключателей для замыкания цепи. Часто в электрическую цепь включают приборы, контролирующие силу тока и напряжение на различных участках цепи, - амперметры и вольтметры.
К наиболее простым и часто встречающимся соединениям проводников относятся последовательное и параллельное соединения.
Последовательное соединение проводников. При последовательном соединении электрическая цепь не имеет разветвлений. Все проводники включают в цепь поочередно друг за другом. На рисунке 15.4 показано последовательное соединение двух проводников 1 и 2, имеющих сопротивления R1 и R2. Это могут быть две лампы, две обмотки электродвигателя и др.
Сила тока в обоих проводниках одинакова, т. е.
так как в проводниках электрический заряд в случае постоянного тока не накапливается и через любое поперечное сечение проводника за определенное время проходит один и тот же заряд.
Напряжение на концах рассматриваемого участка цепи складывается из напряжений на первом и втором проводниках:
Надо надеяться, что с доказательством этого простого соотношения вы справитесь сами.
Применяя закон Ома для всего участка в целом и для участков с сопротивлениями проводников R1 и R2, можно доказать, что полное сопротивление всего участка цепи при последовательном соединении равно:
Это правило можно применить для любого числа последовательно соединенных проводников.
Напряжения на проводниках и их сопротивления при последовательном соединении связаны соотношением
Докажите это равенство сами.
Параллельное соединение проводников. На рисунке 15.5 показано параллельное соединение двух проводников 1 и 2 сопротивлениями R1 и R2.
В этом случае электрический ток I разветвляется на две части. Силу тока в первом и втором проводниках обозначим через I1 и I2 . Так как в точке a - разветвлении проводников (такую точку называют узлом) - электрический заряд не накапливается, то заряд, поступающий в единицу времени в узел, равен заряду, уходящему из узла за это же время. Следовательно,
Напряжение U на концах проводников, соединенных параллельно, одинаково, так как они присоединены к одним и тем же точкам цепи.
В осветительной сети обычно поддерживается напряжение 220 В. На это напряжение рассчитаны приборы, потребляющие электрическую энергию. Поэтому параллельное соединение - самый распространенный способ соединения различных потребителей. В этом случае выход из строя одного прибора не отражается на работе остальных, тогда как при последовательном соединении выход из строя одного прибора размыкает цепь.
Применяя закон Ома для всего участка в целом и для участков сопротивлениями проводников R1 и R2, можно доказать, что величина, обратная полному сопротивлению участка ab, равна сумме величин, обратных сопротивлениям отдельных проводников:
Отсюда следует, что
Напряжения на параллельно соединенных проводниках равны: 
Следовательно,
Рассмотрим цепочку сопротивлений R-2R, называемую матрицей (рис.15.6).
На последнем (правом) звене матрицы напряжение делится пополам из-за равенства сопротивлений, на предыдущем звене напряжение тоже делится пополам, поскольку оно распределяется между резистором сопротивлением R и двумя параллельными резисторами сопротивлениями 2R. и т. д. Эта идея - деления напряжения - лежит в основе преобразования двоичного кода в постоянное напряжение, что необходимо для работы компьютеров.
Различные проводники в цепи соединяются друг с другом последовательно или параллельно. В первом случае сила тока одинакова во всех проводниках, а во втором случае одинаковы напряжения на проводниках. Чаще всего к осветительной сети различные потребители тока подключаются параллельно.
???
1. Почему лампы в квартире соединяют параллельно, а лампочки в елочных гирляндах - последовательно?
2. Сопротивление каждого проводника равно 1 Ом. Чему равно сопротивление двух таких проводников, соединенных: 1) последовательно; 2) параллельно?
Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотский, Физика 10 класс
Материалы по физике, задание и ответы по классам, планы конспектов уроков по физике для 10 класса
Содержание урока
 конспект урока
опорный каркас
презентация урока
акселеративные методы
интерактивные технологии
Практика
задачи и упражнения
самопроверка
практикумы, тренинги, кейсы, квесты
домашние задания
дискуссионные вопросы
риторические вопросы от учеников
Иллюстрации
аудио-, видеоклипы и мультимедиа
фотографии, картинки
графики, таблицы, схемы
юмор, анекдоты, приколы, комиксы
притчи, поговорки, кроссворды, цитаты
Дополнения
рефераты
статьи
фишки для любознательных
шпаргалки
учебники основные и дополнительные
словарь терминов
прочие
Совершенствование учебников и уроков
исправление ошибок в учебнике
обновление фрагмента в учебнике
элементы новаторства на уроке
замена устаревших знаний новыми
Только для учителей
идеальные уроки
календарный план на год
методические рекомендации
программы
обсуждения
Интегрированные уроки
Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.
Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.
|
