Uzavretý elektrický obvod

Vysvetľujeme, čo je uzavretý elektrický obvod, jeho charakteristiky, komponenty, symboly a uvádzame niekoľko príkladov

Jednoduchý uzavretý obvod, ktorý sa skladá zo zdroja (batérie), dva odpory v žiarovkách a uzavretý spínač, ktorý umožňuje prietok prúdu v celom obvode

Čo je uzavretý elektrický obvod?

A uzavretý elektrický obvod Je to ten, v ktorom má prúd nepretržitú cestu k prúdu. Toto je nevyhnutná podmienka pre prúd prúdu, pretože zlomený alebo rezaný drôt zabraňuje cirkulácii elektrónov cez všetky prvky obvodu.

V jednoduchom obvode, ako je obvod, ktorý zapína žiarovku pomocou batérie, prúd cirkuluje cez žiarovku iba vtedy, keď je obvod zatvorený, inak by prúd neosielal a jednoducho nezapína svetlo.

Na riadenie prúdu toku cez obvod sa používa spínač, s ktorým je prúd prerušený alebo odklonený. Existuje niekoľko typov, najjednoduchšie pozostáva z dvoch kovových kontaktov, zjednotených alebo oddelených podľa mobilného prvku. Ak sú kontakty oddelené, prúd je prerušený a keď je spojený, prúd preteká.

Zakaždým, keď sa svetlá osvetľujú doma, v aute alebo zariadení, ktoré pracuje s elektrinou, je osvetlené, početné obvody sú zatvorené, takže prúd preteká a vykonáva zodpovedajúcu prácu na dosiahnutie požadovaného účinku.

Charakteristiky uzavretého okruhu

-Prevádzka obvodu závisí od zdroja energie, známy ako Ženský (elektromotívna sila), ktorá môže byť priama alebo striedavá.

-Uzavretý obvod musí elektrónom poskytnúť úplnú cestu bez prerušenia, aby mohli cirkulovať cez každý z prvkov obvodu.

Môže vám slúžiť: 31 typov sily vo fyzike a ich charakteristiky

-Vodiče, ktoré spájajú rôzne prvky obvodu, sú idealizované, preto im chýba odpor.

-V obvode s jedným prúdom je význam odchádzajúci na kladný pól batérie.

-Hodnoty prúdu a napätie v každom z prvkov obvodu sú špecifikované prostredníctvom Ohmovho zákona, keď je obvod odporný, v spojení so zákonmi Kirchoff, pokiaľ ide o zložitejšie siete.

Typy prvkov okruhu

Môžu mať dva typy:

1. Aktíva
2. Pasív

Ten aktívne prvky Prispievajú energiou a vykonávajú potrebnú prácu na zavedenie elektrického náboja. Sú to generátory, ktoré môžu byť zase dvoch typov: zdroje napätia alebo aktuálne zdroje.

Potom sú tu pasívne prvky, cez ktoré cirkuluje elektrický prúd. Tieto prvky konzumujú prúd a na oplátku vytvárajú efekt, napríklad žiarovku s vláknom, ktorý sa zapne.

Existujú tiež pasívne prvky, ktoré ukladajú elektrinu, ako sú kondenzátory alebo kondenzátory.

Komponenty uzavretého okruhu

Všeobecne platí, že elektrický obvod pozostáva z nasledujúcich komponentov:

Generátor

Je zodpovedný za výrobu a udržiavanie elektrického prúdu obvodom, ktorý je schopný byť priamo k striedaniu.

Priamy generátor je jednoduchá batéria alebo batéria, zatiaľ čo alternatívne sa nazývajú alternátory.

Vodič

Sú to kovové drôty s veľmi nízkym odporom, zvyčajne vyrobené z medi potiahnuté izolačným plastom. Cez nich sa elektrický prúd pohybuje a pohybuje sa z jedného prvku na druhý v obvode.

Receptory

Sú zodpovední za transformáciu elektrickej energie, ktorá pochádza zo zdroja na iný druh energie, napríklad svetlo, teplo alebo pohyb. Príkladmi receptorov sú odpor, žiarovky, vlákna, kondenzátory, diódy, cievky a ďalšie.

Môže vám slúžiť: polkruh: Ako vypočítať obvod, oblasť, centroid, cvičenia

Kontrolné prvky

Ako už názov napovedá, umožňujú prerušenie alebo presmerovanie prúdu prúdu obvodom. Sú to spínače alebo spínače.

Ochranné prvky

Do obvodov je možné pridať chrániče, ktoré prerušujú priechod prúdu, keď dosiahne určitú intenzitu, napríklad poistky. Týmto spôsobom je obvod otvorený, čím chráni zariadenie a používateľov.

Schémy a symboly

Na uľahčenie analýzy elektrických obvodov sa používajú schémy a symboly, ponúkajú zjednodušené znázornenie každého z komponentov obvodu.

Existuje veľa symbolov, jeden pre každý typ prvku, na nasledujúcom obrázku je malá vzorka s najviac používanou:

Najbežnejšie symboly používané v elektrických obvodoch. Zdroj: f. Zapata.

Prostredníctvom symbolov môže byť akýkoľvek obvod schematizovaný, dokonca aj tie najkomplexnejšie. V okruhu obrázku, ktorý sa objaví na začiatku, sú dve žiarovky spojené v sérii reprezentované dvoma odpormi a schéma zostáva taká:

Uzavretý odporový typ obvodu pozostávajúce z batérie, dvoch odporov v sérii a uzavretý spínač. Zdroj: f. Zapata.

Ako je zatvorená elektrická energia?

Prevádzka uzavretého obvodu závisí od prvkov, ktoré ho skladajú, napríklad v odporovom obvode uvedenom vyššie, žiarovka sa zapne hneď, ako sa zatvorí.

Na druhej strane, ak je jeden z odporov nahradený stiahnutým kondenzátorom, obvod sa stane RC a kondenzátor bude nabitý na zdrojové napätie.

Keď je úplne nabitá, zostane otvoreným obvodom. Odpojenie prepínača a zdroja a znova zatvorenie obvodu kondenzátor dočasne vytvára prúd, pretože predtým uložil zaťaženie.

Môže vám slúžiť: aký je rezací, tuhý alebo šmykový modul? (Vyriešené cvičenia)

V každom prípade prúd vždy vyberie z pozitívneho terminálu, ako už bolo vysvetlené (pozri obrázok vyššie).

Zdroj je zodpovedný za zvýšenie potenciálu každého zaťaženia, ktoré je v tomto bode, takže jeho potenciálna energia sa zvyšuje o množstvo daného Qε, kde ε je napätie dodávané batériou.

Potom zaťaženie, ktoré prechádza spojovacími vodičmi, ktoré sú ideálne, tj bez odporu, až kým nedosiahne prvok obvodu. Ak ide o odpor, rovnako ako v obvode obrázku, zaťaženie trpí potenciálnym poklesom rovnajúcim sa i ∙ r₁, Kde som intenzita prúdu.

Potom prechádza ďalším potenciálnym poklesom, keď prechádza druhým odporom, tentoraz od I ∙ r₂ Kým nedosiahnete negatívny terminál a odtiaľ opäť k pozitívnemu, takto zaťaženie urobilo úplnú prehliadku okolo okruhu.

Keďže sa zachováva energia, je pravda, že:

ε - i ∙ r₁ - i ∙ r₂ = 0

Vyriešený príklad

V obvode vyššie uvedeného obrázku sú hodnoty každého prvku:

R₁ = 430 Ω; R₂ = 128 Ω; ε = 9 V

• a) Aká je intenzita prúdu cez obvod?
• b) Aký prúd prechádza každým odporom?
• c) Nájdite pokles napätia v každom odporu.

Odpovedať

Celkový prúd je ten, ktorý opúšťa batériu. Aby som to zistil, je potrebné zredukovať obvod na jediný odpor. Ako r₁ a r₂ Sú spojené v sérii, ekvivalentný odpor R_rovnica Je tvoj suma:

R_rovnica = R₁ + R₂ = 430 Ω + 128 Ω = 558 Ω

Ohmov zákon:

ε = i ∙ r_rovnica → i = 9 V / 558 Ω = 0.01613 a

Odpoveď B

Pretože odpory sú v sérii, prúd je rovnaký pre obe a rovná sa 0.01613 a.

Odpoveď c

Znova uplatňovať Ohmov zákon:

Vložka₁ = I ∙ r₁ = 0.01613 A ∙ 430 Ω = 6.935 V

Potom v₁ = 9v - 6.935 V = 2.065 V