1. Последовательное соединение источников э. д. с. На фиг. 64, а представлено последовательное соединение трех аккумуляторов. Такое соедине-, ние аккумуляторов, когда минус каждого предыдущего элемента соединен с плюсом последующего элемента, называется последовательным соединением. Группа соединенных между собой аккумуляторов называется батареей.

Схематически последовательное соединение трех аккумуляторов в батарею показано на фиг. 64, б. Так как э. д. с. аккумуляторов в этом случае направлены в одну сторону, э. д. с. всей батареи равна их сумме:

Внутреннее сопротивление батареи равно сумме внутренних сопротивлений отдельных аккумуляторов:

Если батарея окажется замкнутой на внешнее сопротивление r, то ток в цепи будет найден по формуле:

Последовательно соединяют аккумуляторы в том случае, когда напряжение потребителя выше э. д. с. одного аккумулятора, а ток потребителя имеет величину, не превышающую разрядный ток аккумулятора.

Практически приходится соединять между собой в батареи только однотипные аккумуляторы, т. е. имеющие одинаковые э. д. с, внутренние сопротивления и емкость.

В этом случае з. д. с. батареи, состоящей из n аккумуляторов, равна:

Внутреннее сопротивление батареи Ток батареи, замкнутой на внешнее сопротивление, будет:

Пример 3. Батарея из пяти аккумуляторов с э. д. с. по 1,2 в и внутренним сопротивлением по 0,2 ом замкнута на внешнее сопротивление И ом. Определить ток, отдаваемый батареей в сеть.

2. Параллельное соединение источников э. д. с. Если плюсы нескольких аккумуляторов соединить между собой и вывести общий плюс, а минусы этих же аккумуляторов также соединить между собой и вывести общий минус, го такое со-. единение будет называться параллельным соединением. На фиг. 65, а представлено параллельное соединение трех аккумуляторов, а на фнг. 65, б дана схема того же соединения.

Обязательным условием для параллельного соединения аккумуляторов является равенство их э. д. с, внутренних сопротивлений и емкостей, так как иначе между аккумуляторами будут протекать уравнительные токи, вредные для батареи.

Э. д. с. батареи при параллельном соединении равна з. д. с. одного аккумулятора:

Но так как каждый аккумулятор создает ток в одном направлении, то батарея в целом может отдать в сеть ток больший, чем каждый аккумулятор в отдельности.

Внутреннее сопротивление батареи, состоящей из п параллельно включенных аккумуляторов, будет и в n раз меньше сопротивления каждого аккумулятора:

Ток, отдаваемый батареей в сеть, будет:

Параллельное соединение аккумуляторов применяется в том случае, когда напряжение потребителя равно э. д. с. аккумулятора, а ток, необходимый потребителю, больше разрядного тока одного аккумулятора.

Пример 4. Определить ток, отдаваемый в сеть батареей, состоящей из двух параллельно включенных аккумуляторов, если з. д. с. каждого аккумулятора равна 2 е, а внутреннее сопротивление — 0,02 ом. Внешнее сопротивление равно 1,99 ом.

3. Смешанное соединение источников э. д. с. Комбинируя последовательное и параллельное соединения, мы получим смешанное соединение аккумуляторов. На фиг. 66, а представлено смешанное соединение четырех аккумуляторов из двух параллельных групп по два элемента в каждой группе, а на фиг. 66, б дана схема этого соединения. Э. д. с. батареи со смешанным соединением аккумуляторов равна сумме э. д. с. элементов, последовательно включенных в каждую группу (n).

Внутреннее сопротивление аккумуляторов в группе

Внутреннее сопротивление батареи, состоящей из m групп

Ток, отдаваемый батареей в сеть сопротивлением r ом

Смешанное соединение аккумуляторов применяется в том случае, когда напряжение и ток потребителя больше э. д. с. и разрядного тока одного аккумулятора.

Пример 5. Имеется батарея, состоящая из двух групп аккумуляторов по три аккумулятора в группе. Батарея замкнута на сопротивление 1,65 ом, э. д. с. аккумулятора 1,2 в, внутреннее сопротивление 0,1 ом.

Мы разобрали ряд случаев соединения источников э. д. с. Выясним теперь, какой способ соединения является наиболее экономичным с точки зрения максимальной отдачи мощности во внешней цепи. Математика дает ответ на этот вопрос. Оказывается, что для выделения во внешней цепи максимальной полезной мощности необходимо равенство сопротивлений внутренней и внешней части цепи: