Основы электротехники сильных токов. Электрические и магнитные явления, страница 14

'" ЙЬгда же цепь разомкнута, то, очевидно, тока не будет (/ = 0), .а потому не будет и падения напряжения внз^гтри элемента, и тогда 1?=ч= У, т. е. в разомкнутой цепи вольтметр, приключенный к зажимам .элемента, иго''"зряют его электродвижущую силу. Когда же цепь замкнута и по ней проходит ток, то вольтметр, приключенйый к зажимам элемента, измеряет напряжение У на зажимах элемента, которое всегда меньше электродвижущей силы Е на величину падения напряжения внутри элемента. Отсюда видно, • почему желательно всегда иметь элементы с малым внутренним сопротивлением.

§ 26. Последовательное соединение элементов.■■■

Если взять несколько гальванических элементов п соодинить их друг стругом так, чтобы положительный полюс одного элемента был •оедвнен с отрицательным полюсом второго Элемента, а полржительный нолюс второго элемента был соединен с отрицательным полюсом .тре­тьего, как показано на рис. 70, С то такое соединенно называется последовательным, и вся группа элементов называется батареей гальванический^ элементов. Оче­видно, что батарея может состоять из любого числа элементов, соеди­ненных друг с другом последова­тельно. Крайние полюса первого и последнего элементов, остав­шиеся свободными, называются полюсами батареи. На схемах батарею из последовательно соединенных элементов изображают так, как показано на рпс. 71, на котором схематически изображена батарея из четырех элементов; но большей частью соеди­нительных проводов между элементами для простоты не рисуют (рпс. 72), повторяя лишь условное изображение элемента столько раз, екодько »лементов входит в состав батареи.         ■* • -¹    ■

Исследования показали, что при последовательном соединении элементов электродвижущие сплы их складываются, т, е. электродви­жущая сила батареи равна сумме электродвижущих сил отдельных мементоя, соединенных друг с дру­гом последовательно.

Кроме того, внутреннее сопро\ тивленпе батареи равно сумме внутренних сопротивлений отдельных элементов, соединенных между собою последовательно.

В частном случае, когда имеем батарею из совершенно одинаковы* влементов, электродвижущая .сила батареи больше электродвижущей силы одного элемента в число раз, равное числу элементов, соединен­ных последовательно. В это же число раз возрастает и> внутренне© сопротивление батареи.

Прпиер 18. Имеем три элемента с разными электродвижущими сюйййи*
Первый элемент обладает электродвижущей силой в 1,4 вольта п внутренний
сопротивлением 0,5 ома; для второго, элемента, имеем Е, — 1 вольту и /?_o=Q,8o8f8t
И для третьего элемента имеем В_% = 1,6 вольт и Ii₀ = 0,7 ома. Все три элемента
.соединены друг с другом последовательно; Найти электродвижущую силу батареи
я ее внутреннее сопротивление.                                                       '

Решение. Электродвижущая сила батареи равна:

Пример19. Определить электродвижущую силу и внутреннее сопротивление ! батареи, состоящей из 10 последовательно соединенных элементов, если ажеййК/ движущая сила каждого элемента равна 1,4 вольта, а внутреннее сопротивление каждого элемета равно 0,5 ома.

Решение. Электродвижущая сила батареи.

Внутреннее сопротивлениебатареи:                          

§27. Параллельное соединение элементов.

Параллельным соединением элементов называется такое соединение, при котором соединяются вместе все положительные полюса элементов, образуя общий положительный полюс батареи, а также соединяются вместе и все отрицательные полюса элементов, обра­зуя общий отрицательный полюс батареи. На рис. 73 схематически изображена батарея из трех элемен­тов, соединенных друг с другом параллельно, а на рис. 74 показано, как эти соединения сделаны в дей­ствительности.. Кроме того, на рис. 74 показано, чтб в цепь батареи при помощи соединительного про- водника а включено внешнее со-J J__ _v противление Л, а стрелками указано ■I ^v направление тока в цепи каждого , | * .элемента и во внешней цепи. ! г—-3 | Батарею из параллельно соеди­ненных элементов можно сравнить

■ I I*     с одним большим элементом, у кото-

|| , фого поверхность положительного электрода равна сумме поверхностей положительных электродов всех па-

раллельно соединенных элементов, а поверхность отрицательного элек­трода равна сумме поверхностей всех отрицательных электродов.

Поэтому становится вполне понятным, что при параллельном со­единении одинаковых элементов электродвижущая сила остается такой ' же, как, и у одного элемента, а внутреннее сопротивление батареи уменьшается в  число раз,  равное числу элементов, соединенных параллельно.