Последовательное соединение проводников. Лабораторная работа «Расчет и измерение сопротивления двух последовательно соединенных резисторов».

Современные материалы позволяют изготовить резисторы с самыми разнообразными значениями сопротивлений, но из этого не следует, что отсутствует необходимость разнообразия соединения проводимков друг с другом. Это связано с современными технологиями производства. Потребители электрической энергии к их источникам также присоединяются различными способами.

Различают последовательное, параллельное и смешанное соединения проводников. При последовательном соединении (рис. 43, а) через все резисторы проходит один и тот же ток. При параллельном соединении (рис. 43, б) на всех резисторах создано одно и то же напряжение. При смешанном соединении (рис. 43, в) используются и последовательное, и параллельное соединения проводников.

При последовательном соединении электрическая цепь не имеет разветвлений. Все проводники включают в цепь поочередно друг за другом. На рисунке 44 показано последовательное соединение двух проводников 1 и 2, имеющих сопротивления и . Это могут быть две лампы, две обмотки электродвигателя и т.д.

Сила постоянного тока в обоих проводниках одинакова: , так как в проводниках электрический заряд в случае постоянного тока не накапливается и через любое сечение проводника за определенный интервал времени проходит один и тот же заряд.

Напряжение (или разность потенциалов) на концах рассматриваемого участка цепи складывается из напряжений на первом и втором проводниках:

.

Применяя закон Ома для участка цепи , можно доказать, что полное сопротивление при последовательном соединении равно сумме сопротивлений отдельных проводников.

Действительно, из формулы получим . После сокращения окажется, что . Аналогичную формулу можно применить для любого числа последовательно соединенных проводников.

Напряжения на проводниках и их сопротивления при последовательном соединении связаны соотношением: .

Для измерения силы тока в проводнике амперметр включают последовательно с этим проводником (рис. 45). Но нужно иметь в виду, что сам амперметр обладает некоторым сопротивлением . Поэтому сопротивление участка цепи с включенным амперметром увеличивается, и при неизменном напряжении сила тока уменьшается в соответствии с законом Ома . Чтобы амперметр оказывал как можно меньшее влияние на силу измеряемого им тока, его сопротивление делают очень малым. Это нужно помнить и никогда не пытаться «измерить силу тока» в осветительной сети, подключая амперметр к розетке. Произойдет короткое замыкание. Сила тока при малом сопротивлении прибора достигнет столь большой величины, что обмотка амперметра сгорит.