Главная > Физика > Физика для средних специальных учебных заведений
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

§ 16.14. Соединение одинаковых источников электрической энергии в батарею.

При получении электрической энергии от гальванических элементов и аккумуляторов часто приходится соединять их в батарею. Соединяют элементы последовательно, параллельно и смешанно.

При последовательном соединении элементов в батарею положительный полюс предыдущего источника

соединяется с отрицательным полюсом последующего (рис. 16.12). Применяя к батарее формулу (16.32а), следует помнить, что для этого случая под подразумевается э. д. с. всей батареи а под внутреннее сопротивление батареи Таким образом, формула (16.32а) принимает вид

На практике всегда соединяют в батарею одинаковые элементы.

При последовательном соединении элементов заряд под действием сторонних сил приобретает энергию поочередно во всех элементах. Поэтому э. д. с. батареи будет равна где — э. д. с. одного элемента. Если внутреннее сопротивление одного элемента то сопротивление батареи будет равно так как заряд поочередно преодолевает сопротивление всех элементов. Следовательно, закон Ома для всей цепи при последовательном соединении элементов имеет вид

Как видно из этой формулы, последовательное соединение элементов дает значительное увеличение тока в том случае, когда внутреннее сопротивление одного элемента много меньше сопротивления внешней цепи

Рис. 16.12.

Рис. 16.13.

Рис. 16.14.

При параллельном соединении элементов в батарею все их положительные полюсы присоединяются к одной клемме, а отрицательные — к другой (рис. 16.13). В этом случае заряды, которые проходят через один элемент, не попадают в другие, т. е. э. д. с. батареи равна э. д. с. одного элемента , а внутреннее сопротивление батареи из одинаковых элементов равно г!т. Таким образом, закон Ома для всей цепи при параллельном соединении имеет вид

(Подумайте, почему целесообразно соединять элементы параллельно в том случае, когда внутреннее сопротивление одного элемента много больше, чём сопротивление внешней цепи.)

Смешанное соединение элементов изображено на рис. 16.14. В этом случае увеличение э. д. с. дает только последовательное соединение, т. е. Учитывая, что последовательное соединение увеличивает сопротивление, а параллельное —

уменьшает, имеем Таким образом, закон Ома для всей цепи при смешанном соединении имеет вид

Смешанное соединение выгодно применять, когда сопротивление внешней цепи близко к сопротивлению одного элемента.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление