Գործնականում կիրառվող էլեկտրական շղթաները, որպես կանոն, բաղկացած են լինեւմ էլեկտրաէներգիայի մի քանի սպառիչներից: Շղթայում սպառիչները միմյանց հետ կարող են միացված լինել ամենատարբեր եղանակներով: Սպառիչների միացման ամենապարզ և տարածված տեսակները հաջորդական և զուգահեռ միացումներն են:Շղթայի տեղամասում հաղորդիչների այնպիսի միացումը, որի դեպքում յուրաքանչյուր հաղորդչից դուրս եկող հաղորդալարը առանց ճյուղավորվելու միանում է այլ հաղորդչի, կոչվում է հաջորդական միացում:


Նկարում պատկերված է  R1, R2 և R3 ռեզիստորների հաջորդական միացումը: Հաղորդիչների հաջորդական միացումն ունի իր օրինաչափությունները:


  Հավաքելով համապատասխան շղթա, ամպերաչափի և վոլտաչափի միջոցով անհրաժեշտ չափումներ կատարելով, կարելի է համոզվել.1. Հաջորդական միացման դեպքում բոլոր հաղորդիչներում հոսանքի ուժը միևնույնն է՝ I=I1=I2=I3 (1), որտեղ I1, I2, I3-ը համապատասխանաբար I, II և III հաղորդիչներով անցնող հոսանքի ուժերն են, իսկ I-ն՝ հոսանքի ուժը շղթայում:2. Հաղորդիչների հաջորդական միացման դեպքում ամբողջ տեղամասի լարումը հավասար է առանձին հաղորդիչների լարումների գումարին՝ U= U1+U2+U3 (2), որտեղ U-ն ամբողջ տեղամասի, իսկ U1, U2, U3-ը առանձին հաղորդիչների լարումներն են:Օգտվելով Օհմի օրենքից և հաշվի առնելով (1) հավասարումի (2) առնչությունը կարող ենք պնդել՝ 3. Հաղորդիչների հաջորդական միացման դեպքում ամբողջ տեղամասի դիմադրությունը հավասար է առանձին հաղորդիչների դիմադրությունների գումարին՝R=R1+R2+R3, որտեղ R1-ը, R2-ը և R3-ը առանձին հաղորդիչների դիմադրություններն են, իսկ R-ը ամբողջ տեղամասի դիմադրությունը:Այս երեք օրինաչափություններ ճիշտ են նաև ցանկացած թվով հաջորդաբար միացված հաղորդիչների համար: Մասնավորապես, եթե հաջորդաբար իրար միացված են n միատեսակ հաղորդիչներ (ռեզիստորներ), որոնցից յուրաքանչյուրի դիմադրությունը R1 է, ապա դրանց ընդհանուր դիմադրությունը կլինի՝ R=nR1 Հաջորդաբար միացված ցանկացած երկու հաղորդիչներում հոսանքի ուժերի հավասարությունից՝ I1=I2, հետևում է, որ U1/R1=U2/R2 կամ U1/U2=R1/R2


Այսինքն, հաջորդաբար միացված հաղորդիչներում լարումները ուղիղ համեմատական են այդ հաղորդիչների դիմադրություններին:Հաղորդիչների հաջորդական միացման տարբերակիչ առանձնահատկությունն այն է, որ դրանցից թեկուզ մեկի անսարքության դեպքում հոսանքը դադարում է ամբողջ շղթայում:

Հաղորդիչների զուգահեռ միացում

Հաճախ մի քանի սպառիչ, օրինակ արդուկը, հեռախոսը, էլեկտրական լամպը, անհրաժեշտ է էլեկտրական շղթային միացնել կամ շղթայից անջատել իրարից անկախ: Այդ դեպքում սպառիչները չենք կարող միացնել հաջորդաբար, նրանք միացվում են զուգահեռ:

Շղթայի տեղամասում հաղորդիչների այնպիսի միացումը, որի դեպքում հաղորդիչների մեկական ծայրերը միացվում են մի կետում, մյուս ծայրերը՝ մեկ այլ կետում կոչվում է զուգահեռ միացում, իսկ այդ կետերը կոչվում են հանգույցներ:

Նկարում պատկերված է R1, R2 և R3 դիմադրություններ ունեցող երեք հաղորդիչների զուգահեռ միացումը:


Զուգահեռ միացման դեպքում շղթայում հոսանք ուժի՝ I լարման՝ U և դիմադրության՝ R ընդհանուր արժեքնորի և առանձին հաղորդիչներում դրանց արժեքների կապի օրինաչափությունները տարբերվում են հաջորդական միացման համար ստացված օրինաչափություններից:


Փորձնական եղանակով, հավաքելով համապատասխան շղթա, ամպերաչափով և վոլտաչափով կատարելով անհրաժեշտ չափումներ կստանանք՝

1. Զուգահեռ միացման դեպքում հոսանքի ուժը շղթայի չճյուղավորված մասում հավասար է առանձին հաղորդիչներով անցնող հոսանքի ուժերի գումարին՝I=I1+I2+I3 (1)

Քանի որ հաղորդիչների ծայրերը միացված են միևնույն կետին, ապա.

2. Զուգահեռ միացման դեպքում լարումը հաղորդիչների ծայրերում միևնույնն է. U=U1=U2=U3 (2) Համաձայն Օհմի օրենքի, հաշվի առնելով նաև (1) և (2) հավասարումները կստանանք՝

UR=UR1+UR2+UR3 այսինքն՝

3. Զուգահեռ միացված հաղորդիչների լրիվ դիմադրության հակադարձ մեծությունը հավասար է առանձին հաղորդիչների դիմադրությունների հակադարձ մեծությունների գումարին, այսինքն՝ 1/R=1/R1+1/R2+1/R3 (3)

Ստացված օրինաչափությունները ճիշտ են նաև ցանկացած թվով իրար զուգահեռ միացված հաղորդիչների համար: Մասնավորապես, եթե իրար զուգահեռ միացված են R1 դիմադրությամբ n միատեսակ հաղորդիչներ, ապա տեղամասի ընդհանուր դիմադրությունը հավասար կլինի R=R1n

Զուգահեռ միացված ցանկացած երկու հաղորդիչների դեպքում տեղամասի ընդհանուր դիմադրությունը որոշվում է R=R1⋅R2/(R1+R2) բանաձևով:


Զուգահեռ միացված հաղորդիչների լարումների հավասարությունից՝ U1=U2, հետևում է, որ

I1⋅R1=I2⋅R2 կամ I1/I2=R2/R1:

Այսինքն զուգահեռ միացված հաղորդիչներում հոսանքի ուժերը հակադարձ համեմատական են այդ տեղամասերի դիմադրություններին:

Թեմատիկ հարցեր և առաջադրանքներ՝
1․ 2,5Վ լարման համար հաշվարկված քանի՞ միատեսակ լամպ է անհրաժեշտ հաջորդաբար միացնել, որպեսզի ստացված տոնածառի ծաղկաշղթան հնարավոր լինի միացնել 100 Վ լարման ցանցին:

Յուրաքանչյուր լամպի լարման արժեքը՝ 2.5 Վ
Լամպերի ցանկալի թիվ՝ N
Կայուն ցանցի լարման արժեքը՝ 100 Վ
Նախ պետք է հաշվի առնենք, որ լամպերը միանում են հաջորդաբար, ուստի լամպերի ընդհանուր լարումը կհավասարվի բոլոր լամպերի լարման գումարին։

Քայլ 1. Հաշվարկել լամպերի ընդհանուր լարման գումարը
Եթե լամպերի թիվը՝
𝑁
N, ապա լամպերի ընդհանուր լարման արժեքը կլինի
2.5
×
𝑁
2.5×N:

Նպատակն է, որ ընդհանուր լարման արժեքը հավասար լինի 100 Վ-ին։ Այսինքն՝ պետք է լուծենք հետևյալ հավասարությունը.


2․ 35 Օմ և 7 Օմ դիմադրություն ունեցող 2 ռեզիստորներ միացված են հաջորդաբար: Նրանցից որի՞ ծայրերում է լարումը փոքր և քանի՞ անգամ:

Տրված տվյալներ.
Ռեզիստորների դիմադրությունները՝
𝑅
1
=
35
 
Ω
R
1

=35Ω և
𝑅
2
=
7
 
Ω
R
2

=7Ω
Ռեզիստորները միացված են հաջորդաբար (սերիայում)
Քայլ 1. Ընդհանուր դիմադրությունը
Եթե երկու ռեզիստորները միացված են հաջորդաբար, նրանց ընդհանուր դիմադրությունը կարելի է գտնել հետևյալ բանաձևով.

𝑅
total
=
𝑅
1
+
𝑅
2
=
35
 
Ω
+
7
 
Ω
=
42
 
Ω
R
total

=R
1

+R
2

=35Ω+7Ω=42Ω
Քայլ 2. Լարման բաժանումը
Սերիայում միացված ռեզիստորների համար լարման բաժանումը կախված է նրանց դիմադրություններից։ Եթե համակարգում մուտքային լարում
𝑈
total
U
total

  է, ապա յուրաքանչյուր ռեզիստորի վրայով լարում
𝑈
1
U
1

  և
𝑈
2
U
2

  կհավասարվեն նրանց դիմադրությունների հարաբերությանը։

Հաշվարկելու համար օգտագործում ենք այն, որ լարման բաժանումը սերիայում կախված է դիմադրություններից՝ 


3․ Որոշեք նկարում պատկերված շղթայի տեղամասի դիմադրությունը, եթե միմյանց միացված ռեզիստորների դիմադրությունները համապատասխանաբար հավասար են՝ R1 = 6 Օմ, իսկ R2 = 8 Օմ:

Հիմնականում, երբ միմյանց միացված ռեզիստորները պետք է հաշվարկվեն, այդ ռեզիստորների միացման եղանակը (հաջորդաբար կամ զուգահեռ) որոշում է, թե ինչպես պետք է հաշվարկել տեղամասի ընդհանուր դիմադրությունը:

Եթե ռեզիստորները միացված են հաջորդաբար, ապա ընդհանուր դիմադրությունը ստանում ենք այդ ռեզիստորների դիմադրությունների գումարով:

Քայլ 1. Հաշվարկ միացման դեպքում:
Եթե ռեզիստորները միացված են հաջորդաբար (սերիայում), ընդհանուր դիմադրությունը կհավասարվի այսպիսին.

4․ Ինչի՞ է հավասար նկարում պատկերված շղթայի տեղամասի ընդհանուր դիմադրությունը, եթե միմյանց զուգահեռ միացված միատեսակ լամպերից յուրաքանչյուրի դիմադրությունը 33 Օմ է:

Եթե նկարում պատկերված շղթայում միմյանց զուգահեռ միացված միատեսակ լամպերի դիմադրությունները
𝑅
1
=
𝑅
2
=
33
 
Ω
R
1

=R
2

=33Ω են, ապա ընդհանուր դիմադրությունը զուգահեռ միացման համար կարելի է հաշվել հետևյալ կերպ.

Նախ հիշեցնենք, որ զուգահեռ միացման դեպքում դիմադրությունների ընդհանուր դիմադրությունը հաշվարկվում է հետևյալ բանաձևով.

1
𝑅
total
=
1
𝑅
1
+
1
𝑅
2
+
…
R
total


1

=
R
1


1

+
R
2


1

+…
Երկու ռեզիստորի համար մենք ունենք հետևյալ բանաձևը.

5․ Լարումը նկարում պատկերված շղթայի տեղամասում 50 Վ է, իսկ հոսանքի ուժը՝ 1 Ա: Որոշեք երկրորդ ռեզիստորի դիմադրությունը, եթե առաջինինը՝ 5 Օմ է:


Տանը՝ դաս 16, 17, պատասխանել և գրել թեմատիկ հարցեր և առաջադրանքները։ Հրապարակել բլոգներում։