THE ühendus elektrigeneraatorid muret, kuidas need seadmed on ühendatud a elektriskeem. Sõltuvalt vajadusest on võimalik generaatoreid siduda järjestikku või paralleelselt. Kell Ühingaastalseeria generaatorid, liidetakse elektromotoorjõud üksikud generaatorid, samuti nende elektrilised takistused sisemine, juhul kui need generaatorid on tõelised.
Loe ka: 5 asja, mida peaksite teadma elektri kohta
Kontseptsioon
Generaatorite assotsiatsioon seeriaga tagab, et saame pakkuda a suurem elektromotoorjõud kui ainult elektrigeneraator suudaks pakkuda elektriskeemi. Näiteks: kui vooluahel töötab 4,5 V elektrilise pinge all ja meil on ainult 1,5 V patareid, on võimalik neid järjestikku ühendada, nii et rakendaksime sellele vooluringile 4,5 V potentsiaali.
Lihtne ja didaktiline näide, mis hõlmab generaatorite seotust seeriatega, on sidruniakuga katse. Selles ühendame mitu sidrunit järjestikku, nii et puuviljade tekitatav elektriline potentsiaal oleks piisavalt suur, et sisse lülitada väike lambipirn.
Sarjaga paaritatuna saab sidruneid kasutada lambi süütamiseks.
Generaatorite seerias ühenduses on kõik generaatorid ühendatud vooluahela samale haruleja sel põhjusel saavad kõik olema ületanud sama elektrivool. THE elektromotoorjõud vooluahelale pakutav kogusumma määratakse iga generaatori elektromotoorjõudude summa järgi.
Hoolimata sellest, et see on paljude rakenduste jaoks väga kasulik, tähendab reaalsete generaatorite seeriaviisiline ühendamine a suurenenud elektritakistus vooluringi ja seetõttu hajutatakse soojuse kujul suurem hulk energiat läbi džauliefekt.
Vaadake ka: Elektrivoolu kiirus
Olulised valemid
Generaatorite iseloomuliku võrrandi kohaselt tähistab elektromotoorjõud (ε) kogu energiat, mida generaator suudab toota. Osa sellest energiast hajutab (r.i) aga generaatorite enda sisemine takistus. Sel viisil annab vooluahela poolt tarnitava energia kasulik pinge (U):
Uu - kasulik pinge (V)
ε - elektromotoorjõud (V)
ri - sisemine takistus (Ω)
i - elektrivool (A)
Kui ühendame generaatorid järjestikku, lisame lihtsalt nende elektromotoorjõud ja ka nende sisetakistustest hajutatud potentsiaalid. Seda tehes leiame pouilleti seadus. Selle seaduse kohaselt saab n generaatori ühendusel tekitatud elektrivoolu intensiivsuse arvutada järgmise avaldise põhjal:
Σε - elektromotoorjõudude summa (V)
Σri —Generaatorite sisetakistuste summa (Ω)
iT - vooluahela kogu vool (A)
Eelmist avaldist analüüsides näeme, et see võimaldab arvutada vooluahelas tekkivat elektrivoolu. Selleks räägib ta elektromotoorjõudude summa jagatud sisetakistuste summaga. Näidatud seadust kohaldatakse generaatorite ühendamise suhtes aga järjestikku, kui generaatorite ühendamisel on takistoreid. Vooluahela elektrivoolu saab arvutada järgmise valemi abil:
Rekv - samaväärne vooluahela takistus (Ω)
Selle olukorra näide on toodud järgmisel joonisel. Selles on meil kaks järjestikku ühendatud generaatorit (patareid), mis on ühendatud kahe elektritakistusega (lambiga), samuti järjestikku ühendatud.
Joonisel on kaks seeriaga ühendatud generaatorit, mis on ühendatud kahe lambiga, mis on samuti ühendatud järjestikku.
Kokkuvõte
Generaatorite seondamisel seotult on kõik generaatorid ühendatud sama haruga (juhtmega).
Seda tüüpi ühenduses läbib kõiki generaatoreid sama elektrivool.
Järjestikku ühendatuna annab generaatorite ühenduse elektromotoorjõud üksikute elektromotoorjõudude summa.
Generaatorite seeria samaväärse takistuse annab üksikute takistuste summa.
Järjestikuses assotsiatsioonis suureneb vooluahelale tarnitav elektromotoorjõud. Kuid kasvab ka Joule-efekti kaudu hajutatud energia hulk.
Vaadake alljärgnevalt mõnda lahendatud harjutust generaatorite seose kohta ja saate selle teema kohta rohkem teada.
Vaadake ka:Füüsika valemitrikid
lahendatud harjutused
Küsimus 1) Kaks reaalset generaatorit, nagu on näidatud järgmisel joonisel, elektromotoorjõududega 10 V ja 6 V, ja sisetakistused 1 Ω, seotakse järjestikku ja ühendatakse takistiga 10 Ω. Arvutage seda takistit läbiv elektrivool.
a) 12,5 A
b) 2,50 A
c) 1,33 A
d) 2,67 A
e) 3,45 A
Mall: Täht C
Resolutsioon:
Arvutame vooluahela kogu elektrivoolu. Selleks kasutame järjestikku ühendatud generaatorite jaoks Pouilleti seadust:
Tehtud arvutuses liitsime kõigi generaatorite tekitatud elektromotoorjõud (10 V ja 6 V) ning jagasime selle väärtus vooluahela samaväärse takistuse mooduli järgi (10 Ω) koos vooluahela sisetakistuste (1 Ω) summaga generaatorid. Seega leiame elektrivoolu 1,33 A.
2. küsimus) Kolm identset generaatorit, kumbki 15 V ja 0,5 sisetakistuse internaat, on järjestikku ühendatud 3 parameetriga 30 Ω takisti komplektiga. Määrake vooluahela moodustunud elektrivoolu tugevus.
a) 2,8 A
b) 3,9 A
c) 1,7 A
d) 6,1 A
e) 4,6 A
Mall: Täht B
Resolutsioon:
Selle harjutuse lahendamiseks on vaja kõigepealt kindlaks määrata kolme välise takisti ekvivalenttakistuse moodul. Kuna need kolm 30 Ω takisti on ühendatud paralleelselt, on selle ühenduse ekvivalenttakistus 10 Ω:
Kui see on tehtud, võime liikuda järgmise sammu juurde, kus liidame iga generaatori elektrilised potentsiaalid ja jagame tulemuse ekvivalendi ja sisemise takistuse summaga:
Kui rakendame Pouilleti seaduses olevaid väärtusi, leiame elektrivoolu intensiivsusega 3,9 A. Seetõttu on õige alternatiiv B-täht.
3. küsimus) Kaks identset 1,5 V patareid ja sisetakistus 0,1 Ω on järjestikku ühendatud lambiga, mille takistus on 10,0 Ω. Lambi läbiv elektrivool ja selle klemmide vaheline elektriline pinge on vastavalt:
a) 0,350 A ja 2,50 V
b) 0,436 A ja 4,36 V
c) 0,450 A ja 4,50 V
d) 0,300 A ja 5,0 V
e) 0,125 A ja 1,25 V
Mall: Täht B
Resolutsioon:
Pouilleti seaduse kaudu võime leida lambist läbiva elektrivoolu mooduli, jälgida:
Tehtud arvutus võimaldab meil kindlaks teha, et lampi läbiv elektrivool on 0,436 A ja selle klemmide vaheline elektriline potentsiaal on 4,36 V. Tulemus on kooskõlas treeningu energiabilansiga, kuna kolm patareid suudavad koos anda maksimaalselt 4,5 V pinge.
Minu poolt. Rafael Helerbrock
Allikas: Brasiilia kool - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/geradores-serie.htm
