Определите общее сопротивление цепи и напряжение на концах участка ab, если r1 = 4 ом, r2 = 6 ом, r3 = 15 ом, r4 = 4 ом.

Для определения общего сопротивления цепи на концах участка АВ необходимо знать, как соединены сопротивления, последовательно или параллельно. Для определения напряжения необходимо знать какова сила тока на участке.  

Объяснение:

При послідовному з'єднанні провідників (мал. 1.) сила струму у всіх провідниках однакова:

 

I1 = I2 = I.

Послідовне з'єднання провідників

За законом Ома, напруги U1 і U2 на провідниках рівні

 

U1 = IR1,   U2 = IR2.

 

 

Загальна напруга U на обох провідниках дорівнює сумі напруги U1 і U2:

 

U = U1 + U2 = I(R1 + R2) = IR,

де R – електричний опір всього кола. Звідси слідує:

 

R = R1 + R2.

 

 

При послідовному з'єднанні повний опір кола дорівнює сумі опорів окремих провідників.

Цей результат справедливий для будь-якого числа послідовно з'єднаних провідників.

 

 

Паралельне з'єднання

 

При паралельному з'єднанні (мал. 2) напруга U1 і U2 на обох провідниках однакові:

 

U1 = U2 = U.

 

 

Сума струмів I1 + I2  , що протікають по обох провідниках, дорівнює струму в нерозгалуженому колі:

 

I = I1 + I2.

 

 

Цей результат виходить з того, що в точках розгалуження струмів (вузли A і B) у колі постійного струму не можуть накопичуватися заряди. Наприклад, до вузла A за час t приходить заряд I*t    а виходить з вузла за той же час заряд I1*t + I2*t. Отже

I = I1 + I2.

Паралельне з'єднання провідників

Записуючи на підставі закона Ома

 

де R – електричний опір всього кола, отримаємо

 

 

 

При паралельному з'єднанні провідників величина, обернена загальному опору кола, дорівнює сумі величин, обернених опорам паралельно включених провідників.

Цей результат справедливий для будь-якого числа паралельно  з'єднаних  провідників.

 

 

 

Формули для послідовного і паралельного з'єднання провідників дозволяють у багатьох випадках розраховувати опір складного кола, що складається з багатьох резисторів. На мал. 3 наведений приклад такого складного кола і вказана послідовність обчислень.

Розрахунок опору складного кола. Опори всіх провідників вказані в омах (Ом)

Слід зазначити, що далеко не будь-яке складне коло, що складаються з провідників з різними опорами, може бути розраховано за до формул для послідовного і паралельного з'єднання. На мал. 4 наведений приклад електричного кола, яке не можна розрахувати вказаним вище методом.

Приклад електричного кола, що не зводиться до комбінації послідовно і паралельно сполучених провідників

Во время грозы на Земле появляются большие индуцированные заряды, и у поверхности Земли возникает сильное электрическое поле. Напряжённость поля особенно велика возле острых проводников, и поэтому на конце молниеотвода зажигается коронный разряд. Воздух вблизи громоотвода в результате коронного разряда сильно ионизируется. Вследствие этого напряжённость электрического поля вблизи острия уменьшается (как и внутри любого проводника), индуцированные заряды не могут накапливаться на здании и вероятность возникновения молнии снижается. В тех же случаях, когда молния всё же возникает (такие случаи очень редки), молния исходит из молниеотвода, не причиняя разрушений

Объяснение: