2017-11-12
При последовательном включении генераторов электрического тока (аккумуляторов, гальванических элементов и т. п.) увеличивается э. д. с. батареи, при параллельном — уменьшается ее внутреннее сопротивление. В обоих случаях должен увеличиваться ток, который дает батарея.
В цепи генератора $E_{1}$ протекал ток $I$. К нему присоединяли другой генератор $E_{2}$ один раз последовательно, другой — параллельно, но в обоих случаях от такой батареи получали меньший ток, чем от одного генератора $E_{1}$. Как объяснить противоречие?
Решение:
Генератор $E_{2}$, удовлетворяющий сформулированному в условиях задачи требованию, должен иметь малую по сравнению с $E_{1}$ э. д. с. и большое внутреннее сопротивление. В этом случае при последовательном соединении ток равен $I_{1} = \frac{E_{1} + E_{2}}{R + r_{1} + r_{2}}$, где $E_{1}$ и $E_{2}$ — э. д. с. генераторов, $R$ — внешнее сопротивление цепи, $r_{1}$ и $r_{2}$ — внутренние сопротивления генераторов. Так как $E_{2} \ll E_{1}$, то
$I_{1} = \frac{E_{1}}{R + r_{1} + r_{2}} < \frac{E_{1}}{R + r_{1}} = I$.
При параллельном включении генераторов (рис.) $E_{2}$ становится потребителем электроэнергии ($E_{2} \ll E_{1}$). Ток от генератора $E_{1}$ разветвляется так, что теперь ток во внешней цепи $I_{2} < I$ (тока, который шел во внешней цепи, пока не был присоединен генератор $E_{2}$).