F - Sériové a paralelní zapojení spotřebičů

Transkript

1 F - Sériové a paralelní zapojení spotřebičů Určeno jako učební text pro studenty dálkového studia a jako shrnující text pro studenty denního studia. VARIACE Tento dokument byl kompletně vytvořen, sestaven a vytištěn v programu dosystem - EduBase. Více informací o programu naleznete na

2 F - Sériové a paralelní zapojení spotřebičů ± Sériové a paralelní zapojení spotřebičů U spotřebičů často používáme sériové zapojení (= zapojení "za sebou") nebo paralelní zapojení (= zapojení "vedle sebe") A. Sériové zapojení: Při sériovém zapojení prochází ve všech místech elektrického obvodu stejný elektrický proud. Je tedy konstantní. Zapisujeme I = konst. Pro elektrické napětí v tomto obvodu platí, že celkové napětí zdroje U se rovná součtu napětí na jednotlivých spotřebičích. Zapisujeme: U = U + U 2 obecně: U = U + U U n Vzhledem k platnosti vzorce U = R. I (z Ohmova zákona), můžeme zapsat: R.I = R.I + R 2.I R n.i Proud je konstantní, na pravé straně vzorce se vyskytuje v každém členu, proto ho můžeme vytknout před závorku: R.I = I.(R + R R n) a nyní ho i vykrátit: R = R + R R n Při sériovém zapojení spotřebičů tedy platí, že celkový odpor je roven součtu odporů jednotlivých spotřebičů. Příkladem takového zapojení je například zapojení žárovek na vánočním stromečku. B. Paralelní zapojení: :44:26 Vytištěno v programu dosystem - EduBase ( z 6

3 F - Sériové a paralelní zapojení spotřebičů Při paralelním zapojení je na všech spotřebičích stejné elektrické napětí. Je tedy konstantní. Zapisujeme U = konst. Pro elektrický proud v tomto obvodu platí, že celkový proud procházející zdrojem se rovná součtu proudů procházejících jednotlivými spotřebiči. Zapisujeme: I = I + I 2 obecně: I = I + I I n Vzhledem k platnosti vzorce I = U / R (z Ohmova zákona), můžeme zapsat: U R U U = R R 2 U R n Napětí je konstantní, na pravé straně vzorce se vyskytuje v každém členu, proto ho můžeme vytknout před závorku: a nyní ho i vykrátit: U æ = U. ç R è R R2 R = R + R R n R n ö ø Při paralelním zapojení spotřebičů tedy platí, že převrácená hodnota celkového odporu je rovna součtu převrácených hodnot odporů jednotlivých spotřebičů. Takovéto zapojení se využívá např. v běžných rozvodech elektřiny v domácnostech. ± Sériové a paralelní zapojení spotřebičů - ukázkové příklady :44:26 Vytištěno v programu dosystem - EduBase ( 2 z 6

4 F - Sériové a paralelní zapojení spotřebičů. Vypočítejte výsledný odpor tří rezistorů o odporech 4 W, 5 W a 6 W, které jsou zapojeny paralelně (vedle sebe)? Řešení: R = 4 W R 2 = 5 W R 3 = 6 W R =? [W] = + + R R R R = + + R = R = R 60 R = 60/37 R =,62 W 2 3 Výsledný odpor rezistorů je,62 W. 2. Vypočítejte výsledný odpor tří rezistorů o odporech 4W, 5W a 6W, které jsou zapojeny za sebou. Řešení: R = 4 W R 2 = 5 W R 3 = 6 W R =? [W] R = R + R 2 + R 3 R = R = 5 W Výsledný odpor všech rezistorů je 5 W ± Sériové a paralelní zapojení spotřebičů - procvičovací příklady :44:26 Vytištěno v programu dosystem - EduBase ( 3 z 6

5 F - Sériové a paralelní zapojení spotřebičů. Na obrázku jsou zapojeny dva rezistory o odporech R = 6 W, R 2 = 2 W. První voltmetr udává napětí 24 V. Jaký proud ukazuje ampérmetr? A 2. Zapojení tří rezistorů, které vidíte na obrázku, není ani sériové, ani paralelní. Přesto dokážete vypočítat jeho výsledný odpor. Kolik ohmů má? 549 4,3 W 3. Jaký proud je odebírán z baterie v elektrickém obvodu, jehož schéma je na obrázku, je-li její napětí 3 V? 548 0,67 A 4. Žárovku s údaji 20V/0,33A připojíme přes rezistor na napětí 220 V. Jaký bude odpor tohoto rezistoru? 303 W :44:26 Vytištěno v programu dosystem - EduBase ( 4 z 6

6 F - Sériové a paralelní zapojení spotřebičů 5. Na obrázku jsou zapojeny dva rezistory o odporech R = 6 W a R 2 = 2 W. První voltmetr udává napětí 24 V. Jaké napětí udává druhý voltmetr? V 6. Ke zdroji napětí 220 V byly sériově připojeny tři rezistory o odporech R = 00 W, R 2 = 300 W, R 3 = 40 W. Vypočtěte proud procházející obvodem. 0,5 A 7. Do elektrického obvodu se zdrojem jsou zapojeny za sebou rezistory o odporech 3 W a 6 W. Jaké je napětí na koncích prvního rezistoru (3 W), je-li napětí zdroje 6 V? 2 V 8. Výsledný odpor čtyř stejných žárovek spojených vedle sebe je 75 W. Vypočítejte odpor jedné žárovky. 300 W 9. Dva spotřebiče jsou spojeny paralelně. První z nich má odpor 20 W a prochází jím proud 5 A. Druhý má odpor 00 W. Jaký celkový proud prochází obvodem? 6 A 0. Dva spotřebiče jsou spojeny paralelně. První z nich má odpor 20 W a prochází jím proud 5 A. Druhý má odpor 00 W. Jaký proud prochází druhým spotřebičem? A. Jaký odpor musí mít rezistor paralelně připojený k rezistoru o odporu 0 W, aby výsledný odpor byl 2 W? 2,5 W 2. Vodič o odporu 4 W je v polovině přetržen a obě poloviny jsou spleteny dohromady. Jaký je jeho odpor nyní? W :44:26 Vytištěno v programu dosystem - EduBase ( 5 z 6

7 F - Sériové a paralelní zapojení spotřebičů stejných žárovek na vánočním stromku je spojeno do série (za sebou). Řetěz žárovek je připojen k zásuvce o napětí 220 V. V obvodu byl naměřen proud 0, A. Určete odpor jedné žárovky. 00 W :44:26 Vytištěno v programu dosystem - EduBase ( 6 z 6

8 F - Sériové a paralelní zapojení spotřebičů Obsah Sériové a paralelní zapojení spotřebičů Sériové a paralelní zapojení spotřebičů - ukázkové příklady 2 Sériové a paralelní zapojení spotřebičů - procvičovací příklady :44:26 Vytištěno v programu dosystem - EduBase (