Модель наглядно демонстрирует простейшие соединения проводников – последовательное и параллельное. При включении тока в цепи происходит измерение силы тока и напряжения.
Электрические цепи содержат, как правило, несколько элементов (потребителей электроэнергии). Эти элементы могут быть по-разному соединены друг с другом. Простейшие соединения -последовательное и параллельное. Последовательное соединение При последовательном соединении проводников они включаются в цепь последовательно друг за другом без разветвлений проводов между ними. Такое соединение резисторов показано на рисунке В принципиальной электрической схеме форма линий, обозначающих соединительные провода, не играет роли, и потому схема цепи при одном и том же типе соединения может выглядеть по-разному. Рассмотрим токи и напряжения в цепи из двух последовательно соединенных проводников с сопротивлениями R1 и R2. Обозначим через I1 и U1 силу тока и напряжение на первом проводнике, а через I2 и U2 - силу тока и напряжение на втором проводнике. Общее сопротивление обоих участков обозначим через R, общее напряжение на них - через U, а силу тока в цепи - через I. Тогда связь между значениями тока, напряжения и сопротивления цепи с их значениями на отдельных участках цепи может быть выражена в виде следующих соотношений: Итак, при последовательном соединении проводников сила тока через эти проводники одинакова и совпадает с током цепи, а напряжение в цепи равно сумме напряжений на отдельных проводниках. Поэтому сопротивление всей цепи равно сумме сопротивлений отдельных проводников. Параллельное соединение При параллельном соединении проводников эти проводники подключаются к одной и той же паре точек А и В цепи: При параллельном соединении проводников напряжение на всех этих проводниках одно и то же, а сила тока в цепи равна сумме сил токов на отдельных проводниках. Связь между значениями силы тока и напряжения цепи с их значениями на отдельных участках цепи имеет вид: Отсюда находим сопротивление R цепи из двух параллельно соединенных проводников с сопротивлениями R1 и R2. Итак, общее сопротивление двух параллельно соединенных проводников находится как отношение
произведения сопротивлений к сумме сопротивлений проводников.