1. Как можно доказать, что сила тока в общей цепи равна сумме сил токов на всех параллельно соединённых элементах цепи?
Доказательство равенства силы тока в общей цепи сумме токов по параллельным ветвям основано на том, что в узле электрической цепи заряд не накапливается, поэтому весь заряд, вошедший в узел, должен распределиться по ветвям. Это означает, что общий ток, входящий в точку разветвления, равен сумме токов, уходящих по параллельным участкам. Таким образом устанавливается, что сила тока в общей цепи равна сумме сил токов на всех параллельно соединённых элементах.
2. Как можно доказать, что обратная величина общего электрического сопротивления двух параллельно соединённых резисторов равна сумме обратных величин электрических сопротивлений этих резисторов?
Доказательство формулы для общего сопротивления двух параллельно соединённых резисторов опирается на то, что напряжение на каждом резисторе одинаково, а суммарный ток равен сумме токов по ветвям. После подстановки выражений для каждого тока через закон Ома получается, что обратная величина общего сопротивления равна сумме обратных величин сопротивлений каждого резистора.
Задача 11.1. Чему равно общее электрическое сопротивление двух параллельно соединённых резисторов с электрическими сопротивлениями 20 Ом и 5 Ом?
Пусть R1 = 20 Ом, R2 = 5 Ом. Для двух резисторов в параллельном соединении удобно пользоваться формулой через произведение и сумму или через обратные величины. Вычисления по шагам: 20 * 5 = 100; 20 + 5 = 25; 100 / 25 = 4. Значит общее сопротивление R = 4 Ом. То же самое через обратные: 1/20 = 0,05; 1/5 = 0,2; 0,05 + 0,2 = 0,25; 1 / 0,25 = 4 Ом.
Задача 11.2. Какие резисторы на электрической схеме, изображённой на рисунке 11.4, соединены параллельно?
Задача 11.3. Чему равна сила тока через каждый резистор электрической схемы, изображённой на рисунке 11.5? Напряжение на выходе источника постоянного тока равно 26 В.
1. Что такое шунт амперметра?
Шунт амперметра представляет собой резистор с очень малым сопротивлением. Он пропускает через себя большую часть тока, а через измерительную головку амперметра проходит только малая часть тока, безопасная для прибора.
2. Для чего применяются шунты?
Шунты применяются для того, чтобы расширять пределы измерения амперметра. Измерительная головка рассчитана на маленький ток, поэтому при больших токах большая их часть должна идти обходным путём — через шунт. Благодаря этому амперметр может измерять токи значительно больше тех, которые способен пропустить его внутренний механизм.
3. Как соединяется шунт с амперметром?
Шунт соединяется с амперметром параллельно. Это означает, что оба конца шунта подключаются к двум выводам измерительной головки, чтобы основной ток шёл через шунт, а лишь малая часть — через прибор.
4. Если шунт подключён к клеммам амперметра и имеет собственные клеммы, то через какие клеммы надо включать прибор в электрическую цепь, через клеммы амперметра или через клеммы шунта?
Если шунт имеет свои клеммы и подключён к клеммам амперметра, то прибор включается в электрическую цепь через клеммы шунта. Причина в том, что клеммы шунта рассчитаны на полный рабочий ток, а клеммы амперметра — только на слабый ток его измерительной головки. Поэтому внешняя цепь должна подключаться именно к клеммам шунта.