От чего зависит напряжение на участке цепи при последовательном соеденении ? какова эта зависмость ?

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

При последовательном соединении проводников напряжение на отдельном участке цепи определяется фундаментальными законами электродинамики, в частности законом Ома для участка цепи и свойствами последовательного контура. Основные факторы влияния Напряжение на конкретном участке ( Uicap U sub i) зависит от двух ключевых параметров:

  1. Силы тока в цепи ( Icap I): При последовательном соединении сила тока одинакова во всех точках цепи.
  2. Электрического сопротивления данного участка ( Ricap R sub i): Индивидуальное свойство проводника или прибора на этом участке.

Характер зависимости Согласно закону Ома, напряжение на участке цепи прямо пропорционально его сопротивлению: Ui=IRicap U sub i equals cap I center dot cap R sub iИз этого следуют три важных вывода о характере зависимости:

  • Прямая пропорциональность: Чем выше сопротивление конкретного резистора (участка) по сравнению с другими участками в этой же цепи, тем большее напряжение на нем будет падать.
  • Распределение общего напряжения: Общее напряжение источника ( Uобщcap U sub о б щ end-sub) распределяется между последовательно соединенными участками пропорционально их сопротивлениям. Это выражается формулой:
    U1U2=R1R2the fraction with numerator cap U sub 1 and denominator cap U sub 2 end-fraction equals the fraction with numerator cap R sub 1 and denominator cap R sub 2 end-fraction Суммирование напряжений: Сумма напряжений на всех последовательных участках всегда равна полному напряжению на всем соединении:
    Uобщ=U1+U2++Uncap U sub о б щ end-sub equals cap U sub 1 plus cap U sub 2 plus … plus cap U sub n

Зависимость от общего количества элементов Напряжение на конкретном участке также косвенно зависит от общего сопротивления всей цепи ( Rобщcap R sub о б щ end-sub). Поскольку Rобщ=R1+R2++Rncap R sub о б щ end-sub equals cap R sub 1 plus cap R sub 2 plus … plus cap R sub n, при добавлении в цепь новых последовательных элементов:

  1. Общее сопротивление цепи растет.
  2. Сила тока в цепи падает (при неизменном напряжении источника).
  3. Следовательно, напряжение на исходном участке ( Ui=IRicap U sub i equals cap I center dot cap R sub i) уменьшается, так как уменьшилась сила тока Icap I.

Резюме Напряжение на участке последовательной цепи зависит от сопротивления этого участка и силы тока в цепи. Зависимость является прямо пропорциональной: на элементе с большим сопротивлением будет зафиксировано большее падение напряжения. Я могу составить для вас таблицу с примерами расчета распределения напряжений для разных номиналов сопротивлений. Хотите, чтобы я это сделал?

Форма ответа

Ваш аватар