Параллельное соединение источников тока, гальванических элементов: достоинства

Компоненты электрической цепи соединяются последовательно либо параллельно. В обеих схемах есть преимущества и недостатки. Рассмотрим, что собой представляет параллельное соединение источников тока и напряжения. Разберёмся, в чём его достоинство и недостатки.

Параллельное соединение источников 

Часто источники электрического тока соединяются между собой с целью совместного питания элементов цепи. Последовательное подключение образуется путём соединения положительного вывода одного компонента к отрицательному контакту следующего. Ток через все участки цепи протекает одинаковый, а напряжение между её выводами равняется сумме напряжений каждого узла. Общее сопротивление равно сумме сопротивлений всех составляющих.

Метод объединения радиоэлементов используется для создания автономных источников питания – батарей. Такая схема называется последовательно-дополняющей. При соединении отрицательного вывода одного элемента с «плюсом» второго называется последовательно-препятствующей. Она почти не используется.

Параллельное включение источников подразумевает отдельное объединение «плюсов» и «минусов». Общий ток в схеме равняется сумме электрических токов каждого узла, напряжение на элементах одинаковое.

 Рассмотрим параллельное соединение различных гальванических элементов.

Резисторы

Сопротивление схемы обратно пропорционально сумме сопротивлений каждого резистора – равняется сумме их проводимостей. Оно меньше, чем сопротивление элемента с наивысшей проводимостью.

1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + … + 1/R_n.

При расчёте пары резисторов применяют выражение: R = (R₁*R₂) : (R₁+R₂)

Индуктивность

При параллельном подключении катушек их индуктивность определяется по формуле, что и сопротивление резисторов: 1/L = 1/L₁ + 1/L₂ + … + 1/L_n.

Для двух катушек: L = (L₁*L₂) : (L₁+L₂).

Электрический конденсатор

Ёмкость конденсаторов суммируется: C = C₁ + C₂ + … C_n. Это позволяет набирать необходимую ёмкость путём объединения множества малоёмких элементов.

При параллельном соединении электрическая цепь работает, если хотя бы один из выключателей замкнут. 

Преимущества параллельного соединения двух источников тока:

• Функционирование схемы при выходе из строя одного из узлов.


• Возможность отключения и подключения отдельных ветвей схемы.

Недостаток – в состав могут входить элементы, рассчитанные на конкретное напряжение.

Задача

На схеме сопротивление первого резистора равно 40 Ом, второго – 60 Ом. Вычислить проводимость участка.

​Общее сопротивление рассматриваемого участка определяется по формуле: R = R₁*R₂R₁+R₂.

Подставим значения: R = 40 * 6040 + 60= 2400100 = 24 Ом.

Проводимость – величина, обратно пропорциональная сопротивлению: g = 1R = 124 = 0,014(6) = ~ 0,1467 См.

Ответ: проводимость участка цепи равна 0,1467 См.