Страница:Радиолюбитель 1927 г. №05.djvu/35

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок
Эта страница не была вычитана


№5 РАДИОЛЮБИТЕЛЬ

189 Д

Электротехника радиолюбителю ')

III. Параллельные цепи: законы Кирхгофа

Параллельное соединение батарей

На рис. 1 изображено параллельное соединение двух элементов. При таком соединении электродвижущая сила батареи (т.-е. напряжение между точками а и Ь) получается побольше, чему каждою из входящих в нее элементов, по зато от такой батареи можно брать более сильный ток. Так, если наибольший допустимый ток для одного элемента равен 1 амперу, а нам необходимо пропустить черев цепь 2 ампера,

  • 1 I

ЧН

Рис. 1.

то правильным разрешением задачи будет параллельное соединение элементов так, чтобы через каждый из них проходил ток, не больше максимально допустимого.

Параллельное соединение сопротивлений

На рис. 2 изображены два параллельно соединенных сопротивления гх и г2 по 4 ома каждое. Оии питаются от общей батареи Б, напряжением в 8 вольт. Какие токи пойдут в этих цепях?

Между точками си d существует напряжение в 8 вольт. Это напряжение приложено к сопротивлению rlf следовательно, через него v 8

должен пройти ток —- = 2 амп.; но это же напряжение в 8 вольт приложено и к сопротивлению г2, следовательно, и через него пройдет

g

ток силой в — — 2 ампера. Батарея же должна дать ток для обеих ветвей, который разветвится в точке с; по одной ветви пойдет 2 ампера п столько же по другой; в точке d оба тока опять сольются.

Т. о., батарня будет давать всего 4 ампера. Но ведь такой ток давала бы батарея, если бы она питала цепь сопротивленцем в 2 ома. Па-

гз

•д-'У

Б

Рис. 2.

Рис. 3.

Если сопротивления гх и г2 неодинаковы, то общее сопротивление подсчитывается по формуле:

. у1 X

раллельвое соединение двух сопротивлений по 4 ома каждое равнозначно присоединению одного сопротивления в 2 ома. Другими словами, при параллельном соединении двух одинаковых сопротивлении общее сопротивление равно половине каждого из них; при параллельном соединении трех одинаковых сопротивлений общее сопротивление равно 1/3 каждого не них.

  • Впр дыдушеБ статьи Элоутро'схпикп-рядиолюблтс- ■**" <вРЛ~ AJ Л стр. 1UG) нсираин ь . лсдуипдшо ■ печ тки: в оррноА иримерс аяссто: т = 10 jmu.“ доджи*» бить: •ЛО <>*»■*>.

. И" примере »»с то: „=-4.3—0,3=81“, дплиоо

, '•с=1'4. ХЗ = > ,3 вольт . слсдпваммыю, иаирлже- Ме "* »»***“* б.т.1 jjou = 31,3 -0,3 = Ь1“.

R-.

‘гх-ГЪ

Нетрудно убедиться, что это сопротивление меньше каждого из сопротивлений гх и г2 в отдельности.

Пример: Г| = 10 омам, г2 = 30 омам; общее сопротивление

R

riXrj 10V 30 300

— - ~ ■ =: — — — 7.6 омов.

rj-f-r9 10 -f- 30 4U ’

Таким образом, присоединяя параллельно к некоторому сопротивлению другое, мы уменьшаем общее сопротивление цепи. Нетрулно убедиться, что общее сопротивление мало изменится, если второе параллельно присоединенное сопротивление значительно больше первого. Так, па- пример, если к сопротивлению в 10 омов мы присоединим в параллель 1000 омов, то общее сопротивление получится

10X1000 10000 ллп

—— — — 9,99 омов,

R-.

lO-j-lOUO 1010 т.-е. опять-таки почти 10 омов.

Если между точками end (рис. 2) присоединим еще третье сопротивление г3, то оно, в свою очередь, возьмет от батареи ток, кото- Л

Проводимость

личвпа, обратная сопротивлению назы*

2100 42и0 Зои 1

•) Пренебрегаем падением напряжении в проводах и генераторе, см. ниже.

Общая проводимость равна

1 +-i-+-L=

2100 1 4200 Следовательно, их равно:

_ 4200 42U0 ~ 17

Опят-такн оно меньше бой из трех трубок.

17

300 — 4200 С' общее сопротивление

= 247 Q.

сопротивления ло-

рый определится напряжением между точками с в d и сопротивлением г3. а батарея должна будет увеличить днваемый ею ток. И сколько бы мы таких сопротивлений параллельно нп присоединяли, каждое из них будет брать на себя соответствующий ток, независимо от других; и чем больше будет таких сопротивлении, тем больший ток будет давать батарея.

Такая именно система параллельного включения применена, например, в городских сетях электрического освещения. Лампочки присоединены в параллель, поэтому каждая лампочка берет нужный ею ток, независимо от других1); чем больше лампочек включено, тем более сильным будет общий ток, даваемый станцией.

Несколько сложнее вопрос о параллельном соединении многих неодинаковых сопротивлений. Для решения этого вопроса нам прядется познакомиться с понятием проводимости. Ве-

вается проводимостью и обозначается значком 5 — читается ,ыоа. Проводимость сопротивления в 10 омов равва >/ю б- Проводимость 2и С равна д Зная, что такое проводимость, вам нетрудно будет посчитать общие сопротивление нескольких неодинаковых параллельно включенных сопротивлении, если принять во внимание, что это сопротивление есть величина, обратной обшей проводимости.

Пусть, например, требуется узнать сопротивление параллельного соединения трех телефонных трубок в 2100, 4200 и 300 омов. Их проводимости соответственно равны 1 I 1

Законы Кирхгофа

Наши рассуждения отвосительно рис. 2 велись в предположении, что ни батарея, пи проводники ас и bd не обладают сопротивлением и что в них, следовательно, пе происходит падения напряжения. Но обратимся в рис. 3, где нити двух ламп, включенных параллельно, соединены не непосредственно к батарее Б. а через сопротивление реостата R. Предположим, что в начале у нас включена только одна лампа,,что сопротивление ее нити равна 60 омам, что сопротивление реостата равно 10 омам и напряжение батареи равно 4,2 вольт. Тогда через нить пройдет ток, равный 0,06 ампера, я напряжение на конпах нити будет равно 4,2 — 0,06 ХЮ — 3,6 в. Но вот мы включили вторую лампу. Ток батареи от этого увеличится; больший ток создаст на сопротивлении R большее падепае напряжения, и поэтому ва зажимах нитей остается уже напряжение не в 3,6 вольта, а меньше. Поэтому для нормального накала паи теперь нужно уменьшить сопротивление реостата R.

В сложных разветвленных цепях получаются сложные зависимости между токами и напряжениями в разных участках этих пеней. Для решевня вопроса о величине токов и напряжений в таких цепях служат два закона Кирхгофа, которые гласят: 1) сумма токов, притекающих к месту разветвления (на рис. 1 к точке с или с?), равна сумме токов, вытекающих из него; 2) во всякой замкнутой цепи сумма электродвижущих сил равна сумме падении напряжений.

Мостик Уитстона

Мы обладаем сейчас достаточными познаниями для того, чтобы дать себе отчет в тех явлениях которые происходят в так называемом мостике Уитстона (р с.4)—приборе, который служит для измерения сопротивлений (см. „Р1“ № 1, за 1926 г.).

Мы здесь имеем две параллельных ветви. Одна не них состоит нз сопротивлений а и Ь, а другая — из сопротивлений cud. Передвигая ползувок, мы всегда можем найти на ветви с и с? такую точку, потенциал которой будет равен потенциалу точки А. В этом случае между ними никакого тока не будет, и измерительный прибор, включенный между этими точками, не даст викакого отклонения. Нетрудно на примере убедиться, что в этом случае

(см. задачу № 4).

d

(1)

Задачи

1) Определить общее сопротивление цепи, состоящей из трубки сопротивлением в Л'0 омой, параллельно которой поисогдинены две последовательно друг к Другу включенные тоубкн по ISO омов.

Определить включенное сопротивление реостате R (рис. 3) дли диух микроламп (нормальный ток для одной лампы 0.06 амп.), при напряжении батареи в 4.6 вольта.

5) Вольтметр, приложенный к зажимам нити микролампы. показал 3.6 вольта. Изменится ли накал ннтн после отсоединения вольтметра?

•1) Найти ей d из соотношения (I) для случая, когда а, = 8 омам, и, = 2 имам, ветвь о4-4 = = 20 о*ам.

6) Выгодно лн питать от общей батареи я 36 иолы (рнс. S) накал микролампы при помощи потенциометра (его сопротивление = 1000 омов).