Зарядка аккумулятора: ЭДС в последовательных и параллельных связях

Физика > Зарядка аккумулятора: ЭДС в последовательных и параллельных связях

 

Рассмотрите, какая электродвижущая сила источника электрической цепи при последовательном и параллельном соединениях: схемы, источники, сопротивление цепи.

Если источники напряжения подключены последовательно, то ЭДС и внутреннее сопротивление выступают адаптивными. При параллельном – не меняются.

Задача обучения

• Сравнить сопротивление и ЭДС для параллельных и последовательных соединений.

Основные пункты

• Источники в последовательном соединении выступают адаптивными и поднимают общую электродвижущую силу.
• Две ЭДС в противоположной последовательной полярности обладают общей ЭДС, приравниваемой к разности между ними. Их можно использовать для зарядки источника более низкого напряжения.
• Два источника с одинаковыми ЭДС в параллельной связи обладают одной ЭДС, но чистое внутреннее сопротивление меньше, поэтому создает высокий ток.

Термины

• Последовательно – элементы следуют один за другим.
• Электродвижущая сила (ЭДС) – напряжение, сформированное батареей или магнитной силой в согласованности с законом Фарадея.
• Параллельно – электрические компоненты расставлены так, что ток протекает вдоль двух или больше путей.

Если вы используете несколько источников напряжения, то их можно соединить последовательно или параллельно. При последовательном варианте они настроены в одном направлении, внутреннее сопротивление плюсуется, а электродвижущая сила добавляется алгебраически. Подобные типы распространены в фонарях, игрушках и множестве других приборов. Ячейки ставят последовательно, чтобы повысить общее ЭДС.

Последовательная связь двух источников напряжения в едином направлении. Схема отображает фонарь с двумя ячейками и одной лампой

Батарея – множественное подключение вольтовых элементов. Но есть один минус в последовательном подключении, так как добавляется внутренние сопротивления. Иногда это создает проблемы. Допустим, у вас есть две батареи на 6В, которые вы вставили вместо привычной на 12В. В итоге, вы добавили не только ЭДС, но и внутреннее сопротивление от каждой батареи.

Если же ячейки расположены в противостоянии (одна расположена позади другой), то общая ЭДС уменьшится.

Это два источника напряжения, объединенных последовательно с противостоящими эмиссиями. Ток проходит в сторону большей ЭДС и ограничивается суммированием внутренних сопротивлений. В качестве примера можно привести зарядное устройство. У него должно быть большее ЭДС, чем в батарее

Если два источника с одной электродвижущей силой расположены в параллельной связи и подключены к сопротивлению нагрузки, то общая ЭДС остается такой же, как и отдельные. Однако общее внутреннее сопротивление будет сокращаться. Получается, что параллельный вариант может сформировать больший ток.

Два источника напряжения с единым ЭДС объединены в параллельном подключении. Они формируют одну ЭДС, но обладают меньшим общим сопротивлением, чем по-отдельности. Подобные комбинации применяют, если нужно добиться большего тока

---