asociacija elektros generatoriai susirūpinimą, kaip šie prietaisai yra prijungti prie elektros grandinė. Atsižvelgiant į poreikį, generatorius galima susieti nuosekliai arba lygiagrečiai. At Asociacijaįserijos generatoriai, sudėkite elektromotorinės jėgos atskirų generatorių, taip pat jų elektrinės varžos vidiniai, jei šie generatoriai yra tikri.
Taip pat skaitykite: 5 dalykai, kuriuos turėtumėte žinoti apie elektrą
Koncepcija
Generatorių susiejimas nuosekliai užtikrina, kad galime pateikti a didesnė elektromotorinė jėga ne tik generatorius galėtų pasiūlyti elektros grandinę. Pvz.: jei grandinė veikia esant 4,5 V elektros įtampai, o mes turime tik 1,5 V baterijas, jas galima jungti nuosekliai, kad šioje grandinėje pritaikytume 4,5 V potencialą.
Paprastas ir didaktinis pavyzdys, susijęs su generatorių susiejimu nuosekliai, yra citrinos akumuliatoriaus eksperimentas. Šiuo mes sujungiame keletą citrinų nuosekliai, kad vaisių sukurtas elektrinis potencialas būtų pakankamai didelis, kad būtų galima įjungti mažą lemputę.
Suporavus nuosekliai, citrinomis galima apšviesti lempą.
Generatorių asociacijose nuosekliai visi generatoriai yra prijungtas prie tos pačios grandinės atšakos, ir dėl šios priežasties visi bus kirto tas pats elektros srovė. elektromotorinė jėga bendra grandinei siūloma suma nustatoma pagal kiekvieno iš generatorių elektrovaros jėgų sumą.
Nepaisant to, kad tai yra labai naudinga daugeliui programų, realių generatorių sujungimas nuosekliai reiškia a padidėjusi elektrinė varža grandinės ir todėl didesnis energijos kiekis bus išsklaidytas šilumos pavidalu per džaulio efektas.
Taip pat žiūrėk: Elektros srovės greitis
Svarbios formulės
Pagal charakteristinę generatorių lygtį, elektromotorinė jėga (ε) atspindi visą energiją, kurią generatorius gali pagaminti. Tačiau dalį šios energijos išsklaido (r.i) paties generatoriaus vidinis pasipriešinimas. Tokiu būdu energiją, kurią tiekia grandinė, suteikia naudinga įtampa (U):
Uu - Naudinga įtampa (V)
ε - elektromotorinė jėga (V)
ri - vidinė varža (Ω)
i - elektros srovė (A)
Kai jungiame generatorius nuosekliai, mes tiesiog pridedame jų elektromotorines jėgas, taip pat potencialus, kuriuos išsklaido jų vidinės varžos. Tai darydami randame puuleto dėsnis. Pagal šį įstatymą n generatorių susivienijimo sukurtos elektros srovės intensyvumą galima apskaičiuoti remiantis šia išraiška:
Σε - Elektromotorių jėgų suma (V)
Σri - generatorių vidinių varžų suma (Ω)
iT - bendra grandinės srovė (A)
Analizuodami ankstesnę išraišką galime pastebėti, kad ji leidžia apskaičiuoti elektros srovę, kuri susidaro grandinėje. Norėdami tai padaryti, ji susieja elektromotorinių jėgų suma, padalyta iš vidinių varžų sumos. Tačiau parodytas dėsnis yra taikomas generatorių asociacijai nuosekliai, jei yra rezistorių, nepriklausančių generatorių asociacijai. Elektros grandinės srovę galima apskaičiuoti pagal šią formulę:
Rekv - Lygiavertė grandinės varža (Ω)
Šios situacijos pavyzdys parodytas kitame paveiksle. Jame turime du nuosekliai sujungtus generatorius (baterijas), kurie yra prijungti prie dviejų elektrinių varžų (lempų), taip pat sujungtų nuosekliai.
Paveiksle turime du nuosekliai sujungtus generatorius, sujungtus su dviem žibintais, taip pat nuosekliai sujungtais.
Santrauka
Susiejus generatorius nuosekliai, visi generatoriai yra prijungti prie tos pačios šakos (laido).
Šio tipo asociacijose visi generatoriai eina ta pačia elektros srove.
Sujungus nuosekliai, generatorių asociacijos elektromotorinę jėgą suteikia atskirų elektromotorinių jėgų suma.
Lygiavertį generatorių asociacijos varžą nuosekliai pateikia atskirų varžų suma.
Nuosekliai susiejant, grandinei tiekiama elektromotorinė jėga didėja. Tačiau padidėja ir Joule efekto išsklaidytos energijos kiekis.
Peržiūrėkite keletą žemiau pateiktų išspręstų pratimų apie generatorių susiejimą ir sužinokite daugiau apie temą.
Taip pat žiūrėkite:Fizikos formulės gudrybės
sprendė pratimus
Klausimas 1) Du realūs generatoriai, kaip parodyta kitame paveiksle, kurių elektrovaros jėgos yra lygios 10 V ir 6 V, atitinkamai, o vidinės varžos po 1 Ω yra nuosekliai susietos ir sujungtos su 10 Ω. Apskaičiuokite elektros srovę, einančią per šį rezistorių.
a) 12,5 A
b) 2,50 A
c) 1,33 A
d) 2,67 A
e) 3,45 A
Šablonas: C raidė
Rezoliucija:
Apskaičiuokime bendrą elektros srovę grandinėje. Tam naudosime nuosekliai sujungtų generatorių Pouillet įstatymą:
Atlikdami skaičiavimus, mes pridėjome kiekvieno generatoriaus sukurtas elektrovaros jėgas (10 V ir 6 V) ir padalijome vertė, lygiavertės grandinės varžos modulis (10 Ω) su vidinių varžų (1 Ω) suma generatoriai. Taigi randame 1,33 A elektros srovę.
2 klausimas) Trys vienodi generatoriai, kurių kiekviena yra 15 V ir 0,5 vidinės varžos interna, nuosekliai sujungti su 3 30 Ω rezistorių rinkiniu, sujungtu lygiagrečiai vienas su kitu. Nustatykite grandinėje susidariusios elektros srovės stiprumą.
a) 2,8 A
b) 3,9 A
c) 1,7 A
d) 6,1 A
e) 4,6 A
Šablonas: B raidė
Rezoliucija:
Norint išspręsti šį pratimą, pirmiausia reikia nustatyti trijų išorinių rezistorių ekvivalentinės varžos modulį. Kadangi šie trys 30 Ω rezistoriai yra sujungti lygiagrečiai, lygiavertis šios jungties varža bus 10 Ω:
Tai padarę, galime pereiti prie kito žingsnio, kuriame pridedame kiekvieno generatoriaus elektrinius potencialus ir rezultatą padalijame iš ekvivalento ir vidinės varžos sumos:
Taikydami Pouillet dėsnyje pateiktas vertes, randame elektros srovę, kurios intensyvumas lygus 3,9 A. Todėl teisinga alternatyva yra B raidė.
3 klausimas Dvi vienodos 1,5 V baterijos ir 0,1 Ω vidinės varžos baterijos yra nuosekliai susietos su 10,0 Ω atsparumo lempa. Elektros srovė, einanti per lempą, ir elektros įtampa tarp jos gnybtų yra atitinkamai:
a) 0,350 A ir 2,50 V
b) 0,436 A ir 4,36 V
c) 0,450 A ir 4,50 V
d) 0,300 A ir 5,0 V
e) 0,125 A ir 1,25 V
Šablonas: B raidė
Rezoliucija:
Pagal Pouillet'o įstatymą galime rasti elektros lempos, einančios per lempą, modulį, stebėti:
Atliktas skaičiavimas leidžia mums nustatyti, kad elektros lempa, einanti per lempą, yra 0,436 A, o elektrinis potencialas tarp jos gnybtų yra 4,36 V. Rezultatas atitinka pratimo energijos balansą, nes kartu trys akumuliatoriai gali išgauti ne daugiau kaip 4,5 V įtampą.
Mano. Rafaelis Helerbrockas
Šaltinis: Brazilijos mokykla - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/geradores-serie.htm
