3.Послідовне та паралельне з’єднання споживачів. Резонанс напруг та струмів.

Послідовне і паралельне з'єднання в електротехніці - два основних способи з'єднання елементів електричного кола. При послідовному з'єднанні всі елементи пов'язані один з одним так, що ділянка кола не має жодного вузла. При паралельному з'єднанні всі вхідні в коло елементи об'єднані двома вузлами і не мають зв'язків з іншими вузлами. При послідовному з'єднанні провідників сила струму у всіх провідниках однакова.

Послідовне з'єднання.

При послідовному з'єднанні провідників сила струму в будь-яких частинах кола одна й та ж.

Повна напруга в колі при послідовному з'єднанні, або напруга на полюсах джерела струму, дорівнює сумі напруг на окремих ділянках кола

Загальний опір усієї ланки кола дорівнює сумі опорів

Паралельне з'єднання

При паралельному з'єднанні падіння напруги між двома вузлами, що поєднують елементи кола, однакове для всіх елементів. При цьому величина, зворотня загальному опору кола, дорівнює сумі величин, обернених опорам паралельно включених провідників.

Сила струму в нерозгалуженій частині кола дорівнює сумі сил струмів в окремих паралельно з'єднаних провідниках.

Напруга на ділянках кола і на кінцях всіх паралельно з'єднаних провідників одна й та ж.

Опір ділянки визначається із рівняння і є сумою провідностей.

Резонанс напруг.

Резонанс напруг можливий у нерозгалуженій ділянці ланцюга, схема якого містить індуктивний L, ємнісний С и резистивный R елементи, тобто в послідовному коливальному контурі. Назва "резонанс напруг" відбиває рівність діючих значень напруг на ємнісному й індуктивному елементах при протилежних фазах, на якій обрана початкова фаза напруги. Величина має розмірність Ом і називається характеристичним опором коливального контуру. Відношення напруги на індуктивному або ємнісному елементах при резонансі до напруги U між висновками контуру, рівна відношенню характеристичного опору до опору резистивного елемента, визначає резонансні властивості коливального контуру й називається добротністю контуру Якщо при резонансі збільшити в однакове число раз індуктивний і ємнісний опори, то струм у ланцюзі не зміниться, а напруги на індуктивному і ємнісному елементах збільшаться в таке ж число раз. Можна необмежено збільшувати напруги на індуктивному і ємнісному елементах при незмінному струмі джерела. Фізичною причиною цього є коливання значної енергії, що запасається поперемінно в електричному полі ємнісного й у магнітному полі індуктивного елементів. При резонансі напруг малі кількості енергії, що надходить від джерела й втрати, що компенсує, енергії в активному опорі, достатні для підтримки незатухаючих коливань у ланцюзі щодо більших кількостей енергії магнітного й електричного полів. В електроенергетичних установках резонанс напруг - явище небажане, тому що при цьому напруги установок можуть у кілька разів перевищувати їхні робочі напруги. Але, наприклад, у радіотехніку, телефонії, автоматиці резонанс напруг застосовується для настроювання ланцюгів на задану частоту.

Якщо індуктивний і ємнісний елементи з'єднані послідовно, тобто те, у моменти часу, коли енергія магнітного поля індуктивного елемента збільшується, енергія електричного поля ємнісного елемента зменшується, і навпаки. Отже, ці елементи можуть обмінюватися енергією не тільки із джерелами, але й між собою.