Вид теплопередачі, за якого тепло переноситься потоками рідини або газу

Возьмем три постоянных сопротивления R1, R2 и R3 и включим их в цепь так, чтобы конец первого сопротивления R1 был соединен с началом второго сопротивления R2, конец второго — с началом третьего R3, а к началу первого сопротивления и к концу третьего подведем проводники от источника тока (рис. 1).

Такое соединение сопротивлений называется последовательным. Очевидно, что ток в такой цепи будет во всех ее точках один и тот же.

Последовательное соединение сопротивлений

Рис 1. Последовательное соединение сопротивлений

Как определить общее сопротивление цепи, если все включенные в нее последовательно сопротивления мы уже знаем? Используя положение, что напряжение U на зажимах источника тока равно сумме падений напряжений на участках цепи, мы можем написать:

U = U1 + U2 + U3

где

U1 = IR1 U2 = IR2 и U3 = IR3

или

IR = IR1 + IR2 + IR3

Вынеся в правой части равенства I за скобки, получим IR = I(R1 + R2 + R3).

Поделив теперь обе части равенства на I, будем окончательно иметь R = R1 + R2 + R3

Таким образом, мы пришли к выводу, что при последовательном соединении сопротивлений общее сопротивление всей цепи равно сумме сопротивлений отдельных участков.

Проверим этот вывод на следующем примере. Возьмем три постоянных сопротивления, величины которых известны (например, R1 == 10 Ом, R2 = 20 Ом и R3 = 50 Ом). Соединим их последовательно (рис. 2) и подключим к источнику тока, ЭДС которого равна 60 В (внутренним сопротивлением источника тока пренебрегаем).

Пример последовательного соединения трех сопротивлений

Рис.

Уровень А

1.

Дано:

m = 780 кг;     S = 2 м²;     g = 10 Н/кг;

Найти:

р - давление

Давление p = mg : S

р = 780 · 10 : 2 = 3900 (Па)

Давление равно 3900 Па

2.

Дано:

F = 20 H;   S = 0.1 мм²

СИ:  F = 20 H;  S = 10⁻⁷ м²;

Найти:

р - давление

Давление  р = F : S

р = 20 : 10⁻⁷ = 2·10⁸ (Па) = 200 МПа

Давление равно 2·10⁸ Па или 200 МПа

Уровень В

1.

Дано:

m = 78 кг;   g = 10 Н/кг;  р = 2,5 кПа

СИ:  m = 78 кг;   g = 10 Н/кг;  р = 2500 Па;

Найти:

S - площадь опоры

S = mg : p

S = 78 · 10 : 2500 = 0.312 (м²) = 3120 см²

Площадь опоры равна 0.312 м² или 3120 см²

2.

Дано:

m = 6 т;   g = 10 Н/кг;  р = 400 кПа

СИ:  m = 6 000 кг;   g = 10 Н/кг;  р = 400 000 Па;

Найти:

S - площадь опоры

S = mg : p

S = 6 000 · 10 : 400 000 = 0.15 (м²) = 1500 см²

Площадь опоры равна 0.15 м² или 1500 см²