bu dernek elektrik jeneratörleri bu cihazların bir ağa nasıl bağlandığıyla ilgilidir. elektrik devresi. İhtiyaca göre jeneratörleri seri veya paralel olarak ilişkilendirmek mümkündür. at bağlantıiçindeseri jeneratörler, ekleyin elektromotor kuvvetler bireysel jeneratörler ve bunların elektrik dirençleri dahili, bu jeneratörlerin gerçek olması durumunda.
Siz de okuyun: Elektrik Hakkında Bilmeniz Gereken 5 Şey
konsept
Jeneratörlerin seri olarak ilişkisi, bir daha büyük elektromotor kuvvet sadece bir jeneratör bir elektrik devresi sunabilir. Örneğin: Bir devre 4,5 V'luk bir elektrik gerilimi altında çalışıyorsa ve elimizde sadece 1,5 V'luk piller varsa, bu devreye 4,5 V'luk bir potansiyel uygulayacak şekilde seri bağlamamız mümkündür.
Serideki üreteçlerin ilişkisini içeren basit ve öğretici bir örnek, limon pil deneyi. Bu örnekte, meyvelerin ürettiği elektrik potansiyeli küçük bir ampulü yakmaya yetecek kadar büyük olacak şekilde birkaç limonu seri olarak bağlarız.
Seri olarak eşleştirildiğinde, bir lambayı yakmak için limon kullanılabilir.
Jeneratörlerin seri bağlanmasında tüm jeneratörler devrenin aynı koluna bağlıve bu nedenle, herkes olacak aynı şekilde geçti elektrik akımı. bu elektrik hareket gücü devreye sunulan toplam, jeneratörlerin her birinin elektromotor kuvvetlerinin toplamı ile belirlenir.
Birçok uygulama için çok kullanışlı olmasına rağmen, gerçek jeneratörleri seri olarak bağlamak, artan elektrik direnci devrenin ve bu nedenle, ısı şeklinde daha fazla miktarda enerji dağılacaktır. joule etkisi.
Ayrıca bakınız: Elektrik akımının hızı
Önemli formüller
Jeneratörlerin karakteristik denklemine göre, elektromotor kuvvet (ε), bir jeneratörün üretebileceği tüm enerjiyi temsil eder. Ancak bu enerjinin bir kısmı (r.i) jeneratörlerin kendi iç direnci tarafından dağıtılır. Bu şekilde devre tarafından sağlanan enerji, devre tarafından verilir. faydalı voltaj (U):
sensen — Faydalı voltaj (V)
ε - elektromotor kuvveti (V)
rben — iç direnç (Ω)
ben - elektrik akımı (A)
Jeneratörleri seri bağladığımızda, sadece elektromotor kuvvetlerini ve iç dirençleri tarafından harcanan potansiyelleri ekliyoruz. Bunu yaparak, buluruz pouillet yasası. Bu yasaya göre, n tane jeneratörün bir araya gelmesiyle üretilen elektrik akımının yoğunluğu aşağıdaki ifadeye göre hesaplanabilir:
Σε — Elektromotor kuvvetlerin toplamı (V)
Σrben — jeneratörlerin iç dirençlerinin toplamı (Ω)
benT - toplam devre akımı (A)
Bir önceki ifadeyi incelediğimizde devrede oluşan elektrik akımını hesaplamamızı sağladığını görebiliriz. Bunu yapmak için, o ilgili iç dirençlerin toplamına bölünen elektromotor kuvvetlerin toplamı. Bununla birlikte, gösterilen yasa, yalnızca jeneratörler birliğinin dışında dirençler varsa, seri halindeki jeneratörlerin birliğine uygulanır. Devrenin elektrik akımı aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir:
$eşdeğer — Eşdeğer devre direnci (Ω)
Bu duruma bir örnek aşağıdaki şekilde gösterilmiştir. İçinde, seri olarak bağlanmış iki elektrik direncine (lamba) bağlı seri bağlı iki jeneratörümüz (akü) var.
Şekilde iki lambaya seri bağlanmış, yine seri bağlanmış iki jeneratörümüz var.
Özet
Jeneratörleri seri olarak ilişkilendirirken, tüm jeneratörler aynı kola (tele) bağlanır.
Bu tür bir ilişkide, tüm jeneratörler aynı elektrik akımı tarafından geçilir.
Seri olarak bağlandığında, jeneratörlerin birleşiminin elektromotor kuvveti, bireysel elektromotor kuvvetlerinin toplamı ile verilir.
Jeneratörlerin seri bağlanmasının eşdeğer direnci, bireysel dirençlerin toplamı ile verilir.
Seri ilişkide devreye sağlanan elektromotor kuvvet artar. Bununla birlikte, Joule etkisi tarafından harcanan enerji miktarı da artar.
Aşağıdaki seriler halinde jeneratörlerin birleştirilmesiyle ilgili bazı çözülmüş alıştırmalara göz atın ve konu hakkında daha fazla bilgi edinin.
Ayrıca bakınız:Fizik formülü hileleri
çözülmüş alıştırmalar
Soru 1) Elektromotor kuvvetleri 10 V ve 6 V'a eşit olan aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi iki gerçek jeneratör, sırasıyla ve her biri 1 Ω olan iç dirençler seri olarak ilişkilendirilir ve bir rezistöre bağlanır. 10 Ω. Bu dirençten geçen elektrik akımını hesaplayınız.
a) 12,5 A
b) 2.50 A
c) 1.33A
d) 2.67 A
e) 3.45A
Şablon: C harfi
Çözüm:
Devredeki toplam elektrik akımını hesaplayalım. Bunun için seri bağlı jeneratörler için Pouillet yasasını kullanacağız:
Yapılan hesaplamada her bir jeneratörün (10 V ve 6 V) ürettiği elektromotor kuvvetleri ekledik ve bunu böldük. devrenin (10 Ω) eşdeğer direncinin modülü ile devrenin iç dirençlerinin (1 Ω) toplamı ile değer jeneratörler. Böylece, 1.33 A'lık bir elektrik akımı buluyoruz.
Soru 2) Her biri 15 V ve 0,5 dahili dahili dirençli üç özdeş jeneratör, birbirine paralel olarak bağlanmış, her biri 30 Ω'luk 3 direnç setine seri olarak bağlanır. Devrede oluşan elektrik akımının gücünü belirleyiniz.
a) 2.8 A
b) 3,9A
c) 1.7A
d) 6.1 A
e) 4.6 A
Şablon: B 'harfi
çözüm:
Bu alıştırmayı çözmek için önce üç harici direncin eşdeğer direncinin modülünü belirlemek gerekir. Bu üç 30 Ω direnç paralel bağlandığından, bu bağlantının eşdeğer direnci 10 Ω olacaktır:
Bu yapıldıktan sonra, her bir jeneratörün elektrik potansiyellerini topladığımız ve sonucu eşdeğer ve iç direncin toplamına böldüğümüz bir sonraki adıma geçebiliriz:
Pouillet yasasındaki değerleri uyguladığımızda şiddeti 3,9 A olan bir elektrik akımı buluyoruz. Bu nedenle, doğru alternatif B harfidir.
Soru 3) Her biri 1,5 V'luk ve 0,1 Ω dahili dirence sahip iki özdeş pil, 10,0 Ω'a eşit bir dirençli lamba ile seri olarak ilişkilendirilir. Lambadan geçen elektrik akımı ve terminalleri arasındaki elektrik voltajı sırasıyla şuna eşittir:
a) 0,350 A ve 2,50 V
b) 0,436 A ve 4,36 V
c) 0,450 A ve 4,50 V
d) 0,300 A ve 5,0 V
e) 0.125 A ve 1.25 V
Şablon: B 'harfi
Çözüm:
Pouillet yasası aracılığıyla, lambadan geçen elektrik akımının modülünü bulabiliriz, şunu gözlemleyebiliriz:
Yapılan hesaplama, lambadan geçen elektrik akımının 0,436 A olduğunu ve terminalleri arasındaki elektrik potansiyelinin 4,36 V olduğunu belirlememizi sağlar. Sonuç, egzersizin enerji dengesi ile tutarlıdır, çünkü üç pil birlikte maksimum 4,5 V sağlayabilir.
Benden. Rafael Helerbrock
Kaynak: Brezilya Okulu - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/geradores-serie.htm
