§ 62. Соединение источников тока

Пользуясь соединением химических источников тока в батарее, можно получить необходимую э. д. с.

Рис. 83. Соединение источников тока

Опыт показывает, что э. д. с. батареи при последовательном соединении источников тока одинаковой э. д. с. (рис. 83, а) равна их сумме: Е_б = nE; где n - число источников тока, Е - э. д. с. одного источника. То же самое относится к внутреннему сопротивлению: r_б = nr. В этом случае закон Ома для всей цепи запишется так:

При параллельном соединении источников тока (рис. 83, б, в) они имеют такую э. д. с, как и один источник: Е_б = Е. Внутреннее сопротивление такой батареи Для этого соединения источников закон Ома для всей цепи запишется так:

Если внешнее сопротивление R во много раз больше внутреннего г, то для получения большой силы тока цепь надо питать батареей последовательно соединенных источников тока. А если внешнее сопротивление R во много раз меньше внутреннего r, то для получения большой силы тока цепь надо питать батареей параллельно соединенных источников тока. (Покажите это исходя из анализа формулы закона Ома для всей цепи).

Задача 27. Два генератора постоянного тока, соединенные последовательно, питают нити накала двух радиоламп и лампы подсвета (рис. 84). Э. д. с. каждого генератора 8 в я внутреннее сопротивление 0,2 ом. Определить силу тока в лампе подсвета, в нити накала радиолампы, если сопротивление волоска лампы подсвета 10 ом, а нити накала 16 ом. Чему равно падение напряжения на сопротивлении 1,5 ом, которое предназначено для уменьшения напряжения до величины нормального накала лампы подсвета и радиоламп? Чему равно напряжение на зажимах генераторов? Сопротивлением подводящих проводов пренебречь.

Рис. 84. К задаче 27

Найдем общую силу тока в параллельной цепи и сопротивление этой цепи.

Сопротивление ламп

По закону Ома для всей цепи общая сила тока в лампах

или

Тогда

Сила тока в нити накала радиолампы

отсюда

Из формулы закона Ома для участка цепи падение напряжения на сопротивлении R равно U = IR, U = 2,5 а*1,5 ом = 3,75 в.

Лампы работают под напряжением U_л.р = IR_пар, U_л.р = 2,5 а*4,4 ом = 11 в.

Напряжение на зажимах генераторов U₃ = Ir, U₃ = 2,5 а*0,4 ом = 1 в. (Вычисления были приближенными, поэтому общее напряжение 15,75 в, а должно быть 16 в.)

Отв.: I_л = 1,1 а; I_р ≈ 0,67 a; U = 3,75 в; U_л.р = 11 в; U₃ = 1 в.