Paralelní připojení vodičů online školení 8. třídy na Rostelecom Lyceum | Simulátory a analýza úloh

Připojení vodičů může být různé. Mohou být paralelní, sekvenční a smíšené. V této lekci se podíváme na paralelní zapojení vodičů a koncept ekvivalentního odporu.

Paralelní spojení vodičů je spojení, ve kterém jsou začátky a konce vodičů spojeny dohromady. Ve schématu je takové zapojení označeno následovně (obr. 1):

Rýže. 1. Paralelní zapojení tří rezistorů

Na obrázku jsou tři rezistory (zařízení založené na odporu vodiče) s odpory R1, R2, R3. Jak vidíme, začátky těchto vodičů jsou spojeny v bodě A, konce v bodě B a jsou umístěny vzájemně rovnoběžně. Obvod může mít také větší počet paralelně zapojených vodičů.

Síla proudu v obvodu s paralelním zapojením

Nyní se podívejme na následující schéma (obr. 2):

Rýže. 2. Obvod pro studium proudové síly s paralelním zapojením vodičů

Jako prvky obvodu jsme vzali dvě lampy (1a, 1b). Mají také svůj vlastní odpor, takže je můžeme považovat za rovnocenné s odpory. Tyto dvě lampy jsou zapojeny paralelně, jsou spojeny v bodech A a B. Každá lampa má připojen svůj vlastní ampérmetr: podle toho A₁ a A.₂. K dispozici je také ampérmetr A₃, který měří proud v celém obvodu. Součástí obvodu je také zdroj energie (3) a klíč (4).

Zavřením klíče budeme sledovat stavy ampérmetru. Ampérmetr A₁ bude ukazovat proud rovný I₁, v lampě 1a, ampérmetr A₂ – síla proudu rovna I₂, v lampě 1b. Pokud jde o ampérmetr A₃, pak ukáže proud rovný součtu proudů v každém jednotlivém paralelně zapojeném obvodu: I = I₁ + I₂. Tedy pokud sečtete hodnoty ampérmetrů A₁ a A.₂, pak získáme hodnoty ampérmetru A₃.

Stojí za zmínku, že pokud jedna z lamp vyhoří, druhá bude nadále fungovat. V tomto případě bude veškerý proud procházet touto druhou lampou. Je to velmi pohodlné. Například elektrické spotřebiče v našich domácnostech jsou zapojeny paralelně do okruhu. A pokud jeden z nich selže, ostatní zůstanou v provozuschopném stavu.

Ekvivalentní odpor v paralelním zapojení

Rýže. 3. Obvod pro zjištění ekvivalentního odporu v paralelním zapojení

V diagramu Obr. 3 jsme nechali jeden ampérmetr (2), ale přidali jsme do elektrického obvodu voltmetr (5) pro měření napětí. Body A a B jsou společné pro první (1a) i druhou lampu (1b), což znamená, že voltmetr měří napětí na každé z těchto lamp (U₁ a U₂) a v celém řetězci (U). Pak U = U₁ =U₂.

Ekvivalentní odpor je odpor, který může nahradit všechny prvky obsažené v daném obvodu. Podívejme se, čemu se bude rovnat při paralelním zapojení. Z Ohmova zákona můžeme získat toto:

V tomto vzorci R je ekvivalentní odpor, R₁ a R.₂ – odpor každé žárovky, U = U₁ =U₂ – napětí zobrazené voltmetrem (5). V tomto případě využíváme toho, že součet proudů v každém jednotlivém obvodu je roven celkovému proudu (I = I₁ + I₂). Odtud můžeme získat vzorec pro ekvivalentní odpor:

Pokud je v obvodu více prvků zapojených paralelně, pak bude více členů. Pak si budete muset pamatovat, jak pracovat s jednoduchými zlomky.

Stojí za zmínku, že při paralelním připojení bude ekvivalentní odpor poměrně malý. V souladu s tím bude současná síla poměrně velká. To je třeba vzít v úvahu při zapojování velkého množství elektrických spotřebičů do zásuvek. Koneckonců, pak se zvýší proudová síla, což může vést k přehřátí drátů a požárům.

V další lekci se podíváme na další typ zapojení vodičů – sérii.

Reference

1. Gendenstein L.E., Kaidalov A.B., Kozhevnikov V.B. Fyzika 8 / Ed. Orlová V.A., Roizena I.I. – M.: Mnemosyne.
2. Peryshkin A.V. Fyzika 8. – M.: Drofa, 2010.
3. Fadeeva A.A., Zasov A.V., Kiselev D.F. Fyzika 8. – M.: Výchova.

Další doporučené odkazy na internetové zdroje

1. fyzika (zdroj)
2. superúkol (zdroj)
3. Internetový portál Nado5.ru (zdroj)

Domácí úkol

1. Strana 114–117: Otázky č. 1–6. Peryshkin A.V. Fyzika 8. – M.: Drofa, 2010.
2. Lze paralelně zapojit více než tři vodiče?
3. Co se stane, když jedna ze dvou paralelně zapojených žárovek shoří?
4. Pokud je paralelně k libovolnému obvodu připojen další vodič, sníží se vždy jeho ekvivalentní odpor?