KURZUS: Elektrotechnika

MODUL: Egyenáramú hálózatok

4. lecke: Soros és párhuzamos kapcsolás, jellemzőik. Generátorok soros és párhuzamos kapcsolása

|  | Tanulási célok
| A lecke áttanulmányozása után Ön képes lesz:
| felismerni a soros illetve a párhuzamos kapcsolást; egyetlen generátorral helyettesíteni a sorosan kapcsolt feszültséggenerátorokat és párhuzamosan kapcsolt áramgenerátorokat.
| Tananyag
| A villamos hálózatok két kivezetéssel rendelkező elemeit kétpólusoknak nevezzük.
| Soros kapcsolás
4.1. ábra
| Két kétpólus sorosan van kapcsolva, ha egy-egy kivezetésükkel össze vannak kötve és erre az összeköttetésre nem csatlakozik harmadik ág (4.1. ábra).

|  | Definíció: Sorosan kapcsolt elemeken az áram azonos (csomóponti törvény).
| I= I R

|  | A sorosan kapcsolt elemeken az eredő feszültséget az elemeken eső részfeszültségek (előjelhelyes) összegeként számíthatjuk.
4.2. ábra
| Kapcsoljunk most két feszültséggenerátort sorosan (4.2. ábra). A két generátor eredő feszültsége a huroktörvény alapján:
| U A B = U g 1 + U g 2
| A két feszültséggenerátort helyettesíthetjük egyetlen eredő feszültséggenerátorral amelynek forrásfeszültsége a két generátorfeszültség összege.
| U g e = U g 1 + U g 2
| Az összevonás után a C pont eltűnik, többé már nem hozzáférhető.
| Párhuzamos kapcsolás
4.3. ábra
| Két kétpólus párhuzamosan van kapcsolva, ha mindkét kivezetésükkel össze vannak kötve (4.3. ábra). (A párhuzamos kapcsoltságnak további kiegészítő feltétele - mint a sorosnak - nincsen.) Ha több kétpólus van mindkét kivezetésével összekötve, akkor valamennyi egymással párhuzamos kapcsolásban van.

|  | Definíció: Párhuzamosan kapcsolt elemeken a feszültség azonos.
| U 1 = U 2 =U

|  | Ez belátható, ha két párhuzamosan kapcsolt elem által alkotott hurokra alkalmazzuk a huroktörvényt.
| Párhuzamosan kapcsolt elemeken az eredő áramot az egyes ágak vagy elemek áramának (előjelhelyes) összegeként számíthatjuk.
| I= I 1 + I 2
| Kapcsoljunk most két tetszőleges áramgenerátort párhuzamosan (4.4. ábra)! A két generátor eredő árama a csomóponti törvény alapján:
| I= I g 1 + I g 2
| A két áramgenerátort helyettesíthetjük egyetlen eredő áramgenerátorral, amelynek forrásárama a két generátor áramának összege.
| I g e = I g 1 + I g 2
4.4. ábra
| Az összevonás után azonban a két ág külön-külön már nem hozzáférhető. (Megjegyzés: két áramgenerátor soros kapcsolása illetve két feszültséggenerátor párhuzamos kapcsolása csak akkor nem vezet ellentmondásra, ha a forrásáramuk illetve forrásfeszültségük azonos. Ilyenkor pedig az ág áramának illetve a két csomópont közötti feszültségnek a meghatározásához két generátor fölösleges, elegendő egyetlen generátor.)

|  | Ellenőrző kérdések
| 1. Két kétpólus sorosan van kapcsolva, ha
| egy-egy kivezetésével össze van kötve,
| egy-egy kivezetésével össze van kötve és erre az összekötésre nem csatlakozik további ág,
| ha mindkét kivezetésével össze van kötve..
| 2. Mely villamos mennyiség azonos a soros áramköri elemeken?
| a feszültség azonos,
| az áram azonos,
| az ellenállás azonos.
| 3. Két kétpólus párhuzamosan van kapcsolva, ha
| egy-egy kivezetésével össze van kötve,
| egy-egy kivezetésével össze van kötve és erre az összekötésre nem csatlakozik további ág,
| ha mindkét kivezetésével össze van kötve.
| 4. Mely villamos mennyiség azonos a párhuzamos áramköri elemeken?
| a feszültség azonos,
| az áram azonos,
| az ellenállás azonos.
| 5. Hogyan számítható a sorosan kapcsolt feszültséggenerátorok eredője? A kapcsolásban szereplő generátorfeszültségek
| szorzatával,
| hányadosával,
| összegével,
| különbségével.
| 6. Hogyan számítható a párhuzamosan kapcsolt áramgenerátorok eredője? A kapcsolásban szereplő generátoráramok
| szorzatával,
| hányadosával,
| összegével,
| különbségével.