Curent Continuu. Conexiunea în Paralel și Serie

Capitolul 1

Circuitele electrice de curent continuu

1.1 Circuite ramificate şi neramificate simple

Problema 1:

În circuitul, schema căruia este reprezentată în fig. 1.1, FEM a sursei E=37,5V, rezistenţa interioară Rint=0,6 Ω. Rezistenţa la consumatori:R1=2,4Ω, R2=4,8Ω, R3=7,2 Ω.

Să se afle curentul în circuite, tensiunea la bonele sursei şi consumator, la fel şi puterea sursei de curent şi puterea la consumatori.

Figura 1.1

Studiind circuitul observăm ce el formează un contur electric, adică el nu este ramificat. Curentul trecece prin circuit de la borna „+” spre cea cu „-”.

Curentul în circuitul neramificat se poate calcula după legea lui Ohm:

Tensiunea la bornele sursei de energie poate fi exprimată prin diferenţa FEM şi căderea de tensiune sursei de rezistenţă internă sau produsul dintre curent şi rezistenţa totală a consumatorilor.

,

.

Căserea de tensiune la consumatori:

,

,

.

Corespunzător, .

Sursa de energie are puterea:

O parte din această putere se cheltuie în interiorul sursei:

,

iar restul puterii se împarte în rezistele circuitului extern:

,

,

,

Astfel:

.

Problema 2:

În Schema fig. 1.2 FEM E1=20V, FEM E2=10V, Rezistenţa Rint1=0,5Ω , Rint2=1,5Ω, R=18Ω. De calculat mărimea şi direcţia curentului în circuit şi regimul de lucru al suresei de enregie.

Figura 1.2

În circuitul neramificat cu cîteva surse FEM curentul este egal cu raportul ditre suma algebrică a FEM către rezistenţa totală :

.

Direcţia curentului coincide cu direcţia FEM E1(E1>E2).

Dacă, FEM a sursei are aceeaşi direcţie ca şi curentul aşa sursă lucrează „în regim de generator”. Tensiunea la borne la aşa sursă e mai mică decît FEM.

Dacă FEM a sursei este îndreptată împotriva curentului, atunci sursa lucrează în „ regim de consumator”, tensiuilea la bornele lui este mai mare ca FEM.

În schema din fig. 1.2 sursa E1 lucrează în „regim de generator”, aici

; sursa E2 lucrează în „regim de consumator”, aici .

Problema 3:

Sursa de energie cu FEM E=120V şi rezistenţa internă Rint=2Ω (fig.1.3) introdusă în circuitul, în care R1=18Ω, R2=100Ω, R3=150Ω. De calculat curenţii pe fiecare ramură, tensiunea la bornele consumatorului şi sursei , la fel şi puterile sursei şi a tuturor consumatorilor.

Figura 1. 3

Curentul total I1 se ramifică în nodul „a” în doi curenţi I2 şi I3. Înlocuim rezistenţele R2 şi R3 pe rezistenţe echivalente:

.

După o astefel de schimbare primim un circuit simplu neramificat (fig 1.4).