Фізика. Повторне видання. 8 клас. Засєкіна (2025)
§ 28. Досліджуємо електричні кола з паралельним з'єднанням провідників
- «Всі або жодного» — таке гасло можна застосувати до послідовного з’єднання провідників. Одним вимикачем можна увімкнути/вимкнути всі електролампи, з’єднані послідовно.
- А чому тоді для кожного світильника в квартирі чи школі потрібний свій вимикач?
ДОСЛІДЖУЙ
1. З’ясуй, чи однакова напруга на джерелі та електролампах, з’єднаних паралельно (мал. 28.1). Виконай подібний дослід.
Мал. 28.1. Вимірювання напруги в колі з паралельним з’єднанням провідників: а — на джерелі, б - на першій лампі, в — на другій лампі
Продовження мал. 28.1
2. З’ясуй, чи однакова сила струму в усіх точках електричного кола з паралельним з’єднанням провідників (мал. 28.2). Виконай подібний дослід.
Мал. 28.2. Вимірювання сили струму в колі з паралельним з’єднанням провідників: а — у загальній частині кола, б — на першій лампі, в — на другій лампі
Продовження мал. 28.2
ДІЗНАВАЙСЯ
Які є співвідношення між силою струму, напругою та опором у колі з паралельно з’єднаними провідниками? Паралельне з’єднання елементів електричного кола (parallel connection) — це таке з’єднання, за якого одні кінці всіх провідників приєднують до однієї точки електричного кола — т. А, а інші кінці — до другої точки — т. В (мал. 28.3).
Мал. 28.3
Такі кола ще називають розгалуженими, а місця з’єднання провідників — вузловими точками. Вузлові точки розділяють електричне коло на окремі гілки. Особливістю розгалужених електричних кіл є те, що у кожній гілці тече свій струм, який може відрізнятися за значенням. Паралельно полюсам джерела струму або затискачам споживача електричної енергії в електричне коло вмикають вольтметр.
Вмикаючи вольтметр так, як показано на мал. 28.1, а-в, у тебе була змога переконатися, що напруга на джерелі струму й на кінцях усіх паралельно з’єднаних провідників однакова.
Напруга на кожному паралельно приєднаному провіднику однакова і дорівнює напрузі на усій ділянці кола: U = U1 = U2.
Завдяки такій властивості паралельного з’єднання його широко використовують у техніці та побуті. Всі побутові споживачі електричного струму (електричні освітлювальні лампи в квартирі, телевізор, холодильник, мікрохвильова піч) розраховані на однакову робочу напругу 220 В, і їх вмикають паралельно в електромережу квартири.
Вимірюючи силу струму І до розгалуження (повну силу струму в колі), силу струму I1 в першій електролампі та силу струму I2 в другій електролампі, переконуєшся, що сила струму до розгалуження дорівнює сумі сил струмів в електролампах: I = I1 + I2.
Сила струму в нерозгалуженій частині кола дорівнює сумі струмів в окремих паралельно з’єднаних елементах електричного кола: I = I1 + I2.
Отримані співвідношення виконуються для будь-якої кількості п паралельно з’єднаних провідників:
— напруга на кожному паралельно приєднаному провіднику однакова і дорівнює напрузі на усій ділянці кола: U = U1 = U2 = ... = Un;
— сила струму в нерозгалуженій частині кола дорівнює сумі струмів в окремих паралельно з’єднаних елементах електричного кола: І = І1 + I2 + ... + Іn;
Проаналізувавши останню формулу, зробимо такі висновки:
— загальний опір провідників, з’єднаних паралельно, менший від опору кожного з цих провідників;
Особливість паралельного з’єднання споживачів у мережі із напругою 220 В полягає в тому, що:
1) на кожному пристрої буде та напруга, на яку він розрахований, а саме 220 В;
2) вимкнення одного зі споживачів не приведе до вимкнення решти.
• Переглянь в е-додатку анімаційну модель електричного кола з паралельним з’єднанням провідників (28.1).
ДУМАЙ
- 1. Яким чином вимірюють напругу на провідниках електричного кола, з’єднаних паралельно?
- 2. Як співвідноситься сила струму в нерозгалуженій частині електричного кола зі струмами в провідниках, з’єднаних паралельно?
- 3. Чому в житлових приміщеннях споживачі електричної енергії з’єднують паралельно?
ДІЙ
УЧИСЬ РОЗВ’ЯЗУВАТИ ЗАДАЧІ
2. Ділянка електричного кола містить три паралельно з’єднані провідники, опори яких відповідно: R1 = 3 Ом, R2 = 5 Ом, R3 = 15 Ом. Визнач загальний опір ділянки кола.
Зверни увагу! Значення загального опору менше від значення будь-якого з опорів, що складають ділянку паралельного їх з’єднання.
РОЗВ’ЯЖИ ЗАДАЧІ
1. Два провідники паралельно приєднано до джерела струму. Опір першого провідника 150 Ом, другого — 30 Ом. Визнач, у якому провіднику сила струму більша і у скільки разів.
2. Амперметр, включений в електричне коло (мал. 28.5), показує силу струму 1,6 А за напруги 120 В. Опір першого резистора R1 = 100 Ом. Визнач опір другого резистора R2 і силу струму в кожній ділянці кола.
Мал. 28.5
3. Ділянка електричного кола містить дві паралельно приєднані лампи, три амперметри та два ключі (мал. 28.6). Якщо замкнені ключі 1 і 2, амперметр А показує силу струму 1,2 А. Що покаже амперметр А2, якщо замкнути ключ 1; ключ 2?
Мал. 28.6
4. До джерела струму приєднано два однакові резистори (мал. 28.7). За даними малюнка визнач силу струму в колі.
Мал. 28.7
5*. Неізольований дріт має електричний опір 1 Ом. Визнач опір цього ж дроту, якщо його посередині розрізати і скрутити отримані половини разом по всій довжині.
6*. Ізольований дріт опором 1 Ом розрізали посередині і скрутили отримані половини разом по всій довжині. Визнач опір такого провідника.
7*. Провід розрізали на три частини і сплели в один. У скільки разів змінився опір проводу?
• Переглянь в е-додатку симуляцію «Досліджуємо електричне коло з паралельним з’єднанням провідників» (28.2).
