Смесени съединение и сложни схеми
Такава верига има два последователно свързани част, една от които е паралелна връзка. По друг дизайн, две устройства, свързани последователно и паралелно свързани към него трета (Фиг. 1Ь). Тази схема трябва да се счита за паралелно свързване, където един крак се сериен връзка.
Когато повече устройства могат да бъдат различни, по-сложни схеми смесват съединение. Понякога има по-сложни вериги от няколко източника на ЕМП.
Фиг. 1. резистори Смесени комбинирани
Има различни методи за изчисляване на сложни вериги. Най-честите от тях е прилагането на втория закон на Кирхоф. В най-общи линии, този закон гласи, че във всяка затворена верига е равна на алгебричната сума на електродвижещо напрежение на алгебричната сума от пада на напрежение.
Необходимо е да се вземе алгебрични сумата защото EMF действа една към друга, и на напрежението от противоположно насочени токове имат срещуположни знаци.
При изчисляване на сложна верига в повечето случаи те са известни съпротивителни секции индивидуална схема и източници на ЕМП са включени. За да намерите най-течения трябва да са в съответствие с втория закон на Кирхоф за създаване на затворени контури на уравнението, в която токовете са неизвестни количества. Тези уравнения трябва да се добавят към уравнението на точките на разклоняване, направен първия закон на Кирхоф. Решаването на тази система от уравнения, които определят токовете. Разбира се, за по-сложни схеми, този метод става доста тромава, тъй като имате за решаване на система от уравнения с голям брой неизвестни.
Прилагането на втория закон на Кирхоф може да се илюстрира с един прост пример.
Пример 1 се прилага електрическа верига (Фиг. 2). EMF източници са Е1 = 10 и Е2 = 4, и R1 на вътрешно съпротивление = 2 и R2 = Ohm 1 Ohm съответно. Източници на ЕМП действат в посока. товарно съпротивление R = 12 ома. Намери текущата I във веригата.
Фиг. 2. електрическата верига с два източника са включени към друг
Решение. Тъй като в този случай има само един затворен контур, тогава образуват един уравнение: E 1 - Е2 = IR + Ir 1 + 2 Ir.
В лявата част имаме алгебрични сумата на едн, и от дясната страна - сумата от напрежението, произведен от текущата I във всички последователно свързани секции R, R1 и R2.
В противен случай, уравнението може да се запише в тази форма:
Е1 - Е2 = I (R = R1 + R2)
или I = (Е1 - Е2) / (R + R1 + R2)
Заместването числени стойности, получаваме: I = (10-4) / (12 + 2 + 1) = 6/15 = 0.4 А.
Тази задача, разбира се, може да се реши въз основа на закона на Ом за цялата верига. като се има предвид, че когато двата източника на EMF един към друг, в качеството електродвижеща сила, равна на разликата Е 1 - Е 2, общото съпротивление на веригата е сумата от съпротивленията на всички устройства са включени.
Пример 2. по-сложна схема е показана на Фиг. 3.
Фиг. 3. Паралелна работа на източниците, които имат различен EMF
На пръв поглед изглежда съвсем проста. Две източници (например, взети DC генератор и батерията) са свързани паралелно и свързани с тях светлина. EMF и вътрешни източници на резистентност, съответно: Е1 = 12 и Е2 = 9, R1 = 0,3 ома, R2 = 1 ома. R = Устойчивост крушка 3 ома е необходимо да се намери I1 токове. I2. U I и крайни източници на напрежение.
Тъй като EMF Е 1 е по-голяма от E2, в този случай, генераторът E 1. очевидно едновременно зарежда батерията и доставя електрическата крушка. Ние се образува уравнението на втория закон на Кирхоф.
За верига, състояща се от два източника Е1 - Е2 = I1rl = I2r2.
Уравнението за веригата, състояща се от генератор и крушка Е1 е от формата Е1 = I1rl + I2r2.
И накрая, във веригата, която включва батерия и крушка, токовете са насочени един към друг и, следователно, Е2 = IR за него - I2r2. Тези три уравнения са достатъчни, за да се определят течения, тъй като само две от тях са независими, а третият може да бъде получена от другите две. Поради това е необходимо да се предприемат две от тези уравнения, и като третият напише уравнението на първия закон на Кирхоф: I1 = I2 + I.
Заместването на уравнения и числени стойности от тях решават заедно, ние получаваме: I1 = 5 A, I 2 = 1,5 A, I = 3,5 A, U = 10,5 V.
Напрежението на клемите на генератора на 1,5 V е по-малко от неговото едн, тъй като ток 5 А, създава спад на напрежение, равно на 1,5 V, на вътрешно съпротивление R1 на = 0.3 ома. Но напрежението между клемите на батерията над неговата електродвижеща сила от 1.5 V, защото батерията се зарежда ток 1,5 А. Този ток генерира на вътрешното съпротивление на батерията (r2 = 1 ома) пад на напрежение, равно на 1,5 V, тя и се добавя към EMF.
Не бива да мислим, че напрежението U винаги ще бъде средната аритметична стойност на Е 1 и Е 2, както се оказа, в този конкретен случай. Човек може само да се каже, че във всеки случай, U трябва да бъде между Е1 и Е2.