Учитель Начальной – Курс электрика (страница 5)

──────────────────────────────────

Количество теплоты, выделяющейся в проводнике при прохождении тока:

Q = I² × R × t

где Q — теплота в джоулях, t — время в секундах.

Это важно учитывать при выборе сечения проводов: слишком тонкий провод

при большом токе перегревается и может вызвать пожар.

Также мощность потерь в проводах:

Pпотерь = I² × R

Чем больше ток и сопротивление линии, тем больше бесполезный нагрев.

ВАЖНО: Всегда проверяйте соответствие сечения проводников допустимому току

нагрузки по таблицам ПУЭ (глава 1.3). Учитывайте способ прокладки, температуру

окружающей среды и количество жил в пучке.

ГЛАВА 4. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ И ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ

4.1. Последовательное соединение

────────────────────────────────

При последовательном соединении конец одного элемента соединяется с началом

следующего. Через все элементы протекает один и тот же ток.

Свойства последовательного соединения:

• Общее сопротивление: R = R₁ + R₂ + R₃ + …

• Общее напряжение: U = U₁ + U₂ + U₃ + …

• Ток одинаков во всех элементах: I = I₁ = I₂ = I₃

Применяется в:

• старых гирляндах (при перегорании одной лампы гаснет вся гирлянда);

• делителях напряжения;

• некоторых схемах управления и сигнализации.

Пример:

Три резистора 10 Ом, 20 Ом и 30 Ом соединены последовательно, напряжение 120 В.

Rобщ = 10 + 20 + 30 = 60 Ом

I = 120 / 60 = 2 А

U₁ = 2 × 10 = 20 В

U₂ = 2 × 20 = 40 В

U₃ = 2 × 30 = 60 В

4.2. Параллельное соединение

────────────────────────────

При параллельном соединении все начала элементов соединены в одной точке,

а все концы — в другой. Напряжение на всех элементах одинаково.

Свойства параллельного соединения:

• Общая проводимость: 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ + …

• Для двух резисторов: R = (R₁ × R₂) / (R₁ + R₂)

• Общий ток: I = I₁ + I₂ + I₃ + …

• Напряжение одинаково: U = U₁ = U₂ = U₃

Именно параллельно подключаются почти все бытовые приборы — каждый получает

полное напряжение сети и работает независимо от других.

Пример:

Два резистора 30 Ом и 60 Ом соединены параллельно, напряжение 120 В.

Rобщ = (30 × 60) / (30 + 60) = 1800 / 90 = 20 Ом

Iобщ = 120 / 20 = 6 А

I₁ = 120 / 30 = 4 А

I₂ = 120 / 60 = 2 А

4.3. Смешанное соединение

─────────────────────────

На практике часто встречается комбинация последовательного и параллельного

соединений. Расчёт ведётся поэтапно: сначала упрощают параллельные участки,

затем последовательные, постепенно сводя схему к одному эквивалентному

сопротивлению.

Пример:

Резистор R1 = 10 Ом соединён последовательно с параллельной группой

R2 = 20 Ом и R3 = 30 Ом. Напряжение 100 В.

Сначала параллельная группа:

R23 = (20 × 30) / (20 + 30) = 600 / 50 = 12 Ом

Rобщ = 10 + 12 = 22 Ом

Iобщ = 100 / 22 ≈ 4,55 А

U1 = 4,55 × 10 ≈ 45,5 В

U23 = 100 − 45,5 = 54,5 В

I2 = 54,5 / 20 ≈ 2,73 А