Змішані електричні ланцюги

Змішаним з’єднанням елементів називають всілякі поєднання послідовної і паралельної різновидів з’єднань. В такому колі можливо різна кількість вузлів і гілок.

Електричне коло зі змішаним з’єднанням елементів
Змішаним вважають таке з’єднання, при якому в ланцюзі існують групи опорів, включених паралельно і послідовно.

Якщо все опору в цій схемі приймаються за однакові, тобто це виглядає таким чином: R_1 = R_2 = R_3 = R_4 = R_5 = R, а опору R_4 і R_5 будуть включеними паралельно.

Змішані з’єднання і складні електричні ланцюги

Частим явищем в електричних ланцюгах вважається з’єднання змішаного типу (тобто комбінування паралельного і послідовного з’єднань).

Якщо, наприклад, взяти 3 приладу, то можливими будуть два варіанти змішаного з’єднання. У першому випадку ми спостерігаємо поєднання двох приладів паралельним чином при послідовному підключенні до них третього.

За умови більшої кількості приладів, схеми змішаного з’єднання будуть більш складними. Іноді зустрічаються також ускладнені ланцюга, що містять кілька ЕРС-джерел.

Для розрахунку складних ланцюгів застосовуються різні методики. Найбільш поширеною вважається методика, заснована на застосуванні другого закону Кірхгофа. У найбільш загальному форматі закон сформульований таким чином: в будь-якому замкнутому контурі алгебраїчна сума ЕРС буде рівнозначною такого ж типу сумі падінь напруг.

Алгебраїчна сума береться з тієї причини, що ЕРС, що діють зустрічним чином у відношенні один до одного, або створені протилежно спрямованими струмами напруги матимуть різні знаки.

При розрахунках складного ланцюга в більшості прикладів бувають відомими опору окремих ділянок ланцюга і ЕРС, включених джерел. Для знаходження струмів слід (на основі другого закону Кирхгофа) скласти рівняння (для замкнутих контурів), в яких струми будуть вважатися невідомими величинами.

До таких рівнянь також додаються рівняння для точок розгалуження, складені за принципом першого закону Кірхгофа. При вирішенні такої системи рівнянь визначаються струми. У випадку з більш складними ланцюгами, подібний метод буде досить громіздким, що обумовлено наявністю великого числа невідомих.

Змішане з’єднання резисторів

Резистор вважається пристроєм зі стабільним значенням опору, що дозволяє виробляти регулювання параметрів на будь-яких ділянках електричного кола. Існують певні різновиди з’єднань, до яких, в тому числі, буде ставитися і з’єднання змішаного типу для резисторів.

Від застосування певного способу в конкретній схемі буде залежати показник нестійкості напруги (падіння напруги), а також розподіл струмів в ланцюзі. Варіант змішаного з’єднання складається з підключень послідовного і паралельного видів активних опорів. Це пояснює необхідність першочергового розгляду цих двох типів з’єднань для розуміння роботи інших схем.

Схемою змішаного з’єднання будуть притаманні властивості схем послідовного і паралельного з’єднань резисторів. В такому випадку елементи будуть частково підключені послідовним способом, а частково – паралельним.

Як приклад, можна навести схему з послідовним включенням резисторів R_1 і R_2 і при цьому паралельним підключенням R_3. R_4.

У свою чергу резистор R_4 включається послідовно з попередньою групою резисторів R_1, R_2 і R_3. Розрахунок опору для такого ланцюга буде зв’язаним з певними труднощами. Актуальним тут буде використання методу перетворення, заснованого на послідовному перетворенні (поетапно) складного ланцюга в найпростішу за кілька етапів:

R_ (1і2) = R_1 + R_2

ПОДІЛИТИСЯ: