Последовательное и параллельное соединение источников тока
ЭДС одного гальванического элемента мала (около 1–2 В), поэтому элементы соединяют в батареи. Первое правило Кирхгофа: алгебраическая сумма токов, входящих в узел и выходящих из него, равна нулю (сохранение заряда): ΣI = 0. Второе правило: в замкнутом контуре алгебраическая сумма падений напряжения (IR) равна алгебраической сумме ЭДС: ΣIR = Σℰ. Когда n одинаковых элементов (ℰ, r) соединены последовательно, батарея имеет ЭДС nℰ и внутреннее сопротивление nr, а I = nℰ/(R + nr); если R ≫ nr, то I ≈ nℰ/R, то есть в n раз больше тока одного элемента — это полезно при большом внешнем сопротивлении. Когда они соединены параллельно (одноимёнными выводами вместе), ЭДС равна ℰ, внутреннее сопротивление r/n, а I = ℰ/(R + r/n); если R ≪ r, ток примерно в n раз больше тока одного элемента — это полезно при малом внешнем сопротивлении. Если два источника включены навстречу друг другу одноимёнными выводами (ℰ₂ > ℰ₁), I = (ℰ₂ – ℰ₁)/(r₁ + r₂).
Только расчётом: составьте таблицу ЭДС и внутреннего сопротивления 3 одинаковых элементов при последовательном и параллельном соединении; расчётом определите, какое соединение даёт больший ток при R = 0,1 Ом и R = 30 Ом. Никогда не замыкайте накоротко батареи или аккумуляторы.