Suljettu sähköpiiri

Selitämme, mikä on suljettu sähköpiiri, sen ominaisuudet, komponentit, symbolit ja annamme useita esimerkkejä

Yksinkertainen suljettu piiri, joka koostuu lähteestä (paristot), kahdesta lamppujen vastustamisesta ja suljetusta kytkimestä, joka mahdollistaa virran virtauksen koko piirissä

Mikä on suljettu sähköpiiri?

Eräs suljettu sähköpiiri Se on sellainen, jossa virralla on jatkuva reitti virtaamaan. Tämä on välttämätön ehto virran virtaukselle, koska rikkoutunut tai leikattu lanka estää elektroneja kiertämästä kaikkia piirin elementtejä.

Yksinkertaisessa piirissä, joka kytkeytyy sipulin päälle akun avulla, virta kiertää polttimon läpi vain, kun piiri on suljettu, muuten virta ei kiertäisi eikä yksinkertaisesti kytke valoa päälle.

Piirikytkimen läpi kulkevan virran virtauksen ohjaamiseksi käytetään kytkintä, jonka kanssa virta keskeytetään tai ohjataan. On olemassa useita tyyppejä, yksinkertaisin koostuu kahdesta metallikosketista, jotka on yhdistetty tai erotettu mukavuudella mobiilielementin kautta. Kun koskettimet erotetaan, virta keskeytetään ja kun se on yhtenäinen, nykyiset virrat.

Joka kerta kun valot syttyy kotona, autossa tai laitteessa, joka toimii sähkön kanssa.

Suljetun piirin ominaisuudet

-Piirin toiminta riippuu energialähteestä, joka tunnetaan nimellä Fem (sähkömotiivivoima), joka voi olla suora tai vaihtoehtoinen.

-Suljetun piirin on annettava elektroneja täydellisellä polulla, keskeytyksiä, jotta ne voivat kiertää kunkin piirielementin läpi.

Voi palvella sinua: 31 fysiikan voimantyyppiä ja niiden ominaisuuksia

-Langat, jotka yhdistävät piirin eri elementit, ovat idealisoituja, siksi niistä puuttuu vastus.

-Suoravirtapiirissä tämän merkitys on lähtevä positiiviselle akunnallelle.

-Piirin elementtien virran arvot ja jännitys määritetään Ohmin lain kautta, kun piiri on resistiivinen yhdessä Kirchoffin lakien kanssa, kun kyse on monimutkaisemmista verkkoista.

Piirin elementtityypit

Ne voivat olla kahden tyyppisiä:

1. Omaisuus
2. Passiivit

Se aktiiviset elementit Ne lisäävät energiaa tekemällä tarvittavaa työtä sähkövarauksen asettamiseksi. Ne ovat generaattoreita, jotka puolestaan ​​voivat olla kahta tyyppiä: jännitelähteet tai nykyiset lähteet.

Sitten on passiiviset elementit, jonka kautta sähkövirta kiertää. Nämä elementit kuluttavat virtaa ja vastineeksi tuottavat vaikutuksen, kuten hehkulampun, jolla on hehkulanka, joka käynnistyy.

On myös passiivisia elementtejä, jotka varastoivat sähköä, kuten kondensaattorit tai kondensaattorit.

Suljetun piirin komponentit

Yleensä sähköpiiri koostuu seuraavista komponenteista:

Generaattori

Se on vastuussa sähkövirran tuottamisesta ja ylläpidosta piirin avulla, joka on suora vaihtoehtoinen.

Suora generaattori on yksinkertainen akku tai akku, kun taas vaihtoehtona kutsutaan laturiksi.

Kuljettajat

Ne ovat erittäin alhaisia ​​vastus metallilanjoja, yleensä valmistettu kuparista, joka on päällystetty eristävällä muovilla. Niiden kautta sähkövirta liikkuu, siirtymällä elementistä toiseen piirissä.

Reseptorit

He ovat vastuussa lähteestä tulevan sähköenergian muuttamisesta muunlaiseksi energiaksi, esimerkiksi valo, lämpö tai liike. Esimerkkejä reseptoreista ovat resistenssi, sipulit, filamentit, kondensaattorit, diodit, kelat ja paljon muuta.

Voi palvella sinua: Puolipyöreä: Kuinka laskea kehä, pinta -ala, keskimmäinen, harjoitukset

Valvontaelementit

Kuten nimestä päätetään, ne sallivat virtauksen keskeyttämisen tai ohjaamisen piirin kautta. Ne ovat kytkimiä tai kytkimiä.

Suojaelementit

Piireihin voidaan lisätä suojaajia, jotka keskeyttävät virran kulun, kun se saavuttaa tietyn intensiteetin, esimerkiksi sulakkeet. Tällä tavoin piiri on auki, siten laitteen ja käyttäjien suojaaminen.

Kaaviot ja symbolit

Käytetään sähköpiirien, järjestelmien ja symbolien analysoinnin helpottamista, ne tarjoavat yksinkertaistetun esityksen jokaisesta piirikomponentista.

Seuraavassa kuvassa on monia symboleja, yksi jokaiselle elementtityypille, on pieni näyte, jolla on eniten käytetty:

Yleisimmät sähköpiireissä käytetyt symbolit. Lähde: f. Zapata.

Symbolien kautta mikä tahansa piiri voidaan kaavioida, jopa kaikkein monimutkaisimmat. Alussa ilmestyvän kuvan piirissä kaksi sarjassa olevaa lamppua edustaa kaksi vastusta ja kaavio pysyy näin:

Suljettu resistiivinen piiri, joka koostuu akkuista, kahdesta sarjan vastuksesta ja suljetusta kytkimestä. Lähde: f. Zapata.

Kuinka suljettu sähkö?

Suljetun piirin toiminta riippuu elementeistä, jotka muodostavat sen esimerkiksi yllä esitetyssä resistipiirissä, lamppu kytketään päälle heti, kun se sulkeutuu.

Toisaalta, jos jokin resistansseista korvataan ladatulla kondensaattorilla, piiristä tulee RC ja kondensaattori ladataan lähdejännitykseen.

Kun se on täysin ladattu, se pysyy avoimena piirinä. Kytkimen ja lähteen irrottaminen ja piiri suljetaan uudelleen lauhduttelija väliaikaisesti virran, koska se oli aiemmin tallennettu kuormitukseksi.

Se voi palvella sinua: mikä on leikkaus-, jäykkyys- tai leikkausmoduuli? (Ratkaisut harjoitukset)

Joka tapauksessa virta vie aina positiivisesta päätelaitteesta, kuten aiemmin selitettiin (katso kuva yllä).

Lähde on vastuussa kunkin siinä vaiheessa olevan kuorman potentiaalin nostamisesta, joten sen potentiaalienergia kasvaa Qε: n antamalla määrällä, jossa ε on akun toimittama jännite.

Sitten kuormitus, joka kulkee kytkentäjohdot, jotka ovat ihanteellisia, toisin sanoen ilman vastusta, kunnes se saavuttaa piirielementin. Jos se on vastus, kuten kuvan piirissä, kuorma kärsii potentiaalisesta pudotuksesta, joka on yhtä suuri kuin i ∙ r₁, Missä olen virran voimakkuus.

Sitten se kulkee toisen potentiaalisen pudotuksen läpi toisen resistanssin läpi, tällä kertaa i ∙ r₂ Kunnes saavutat negatiivisen terminaalin ja sieltä jälleen positiivisesti, tällä tavalla kuorma on tehnyt täydellisen kiertueen piirin ympärillä.

Kun energia säilyy, on totta, että:

ε - i ∙ r₁ - i ∙ r₂ = 0

Ratkaistu esimerkki

Yllä olevan kuvan piirissä kunkin elementin arvot ovat:

R -₁ = 430 Ω; R -₂ = 128 Ω; ε = 9 V

• a) mikä on virran voimakkuus piirin läpi?
• b) mikä virta kulkee kunkin vastuskyvyn läpi?
• c) Löydä jännitteen pudotus kussakin vastustuksessa.

Vastaa

Kokonaisvirta on se, joka jättää akun. Löytääksesi se on välttämätöntä vähentää piiri yhdeksi vastustuskysymykseksi. Kuten r₁ ja r₂ Ne on kytketty sarjaan, vastaava vastus r_Eq on summa:

R -_Eq = R₁ + R -₂ = 430 Ω + 128 ω = 558 Ω

Ohmin laista:

ε = i ∙ r_Eq → I = 9 V / 558 ω = 0.01613 a

Vastaus b

Koska resistanssit ovat sarjassa, virta on sama molemmille ja yhtä suuri kuin 0.01613 a.

Vastaus C

Ohmin lain soveltaminen uudelleen:

V₁ = I ∙ r₁ = 0.01613 A ∙ 430 ω = 6.935 V

Sitten v₁ = 9 V - 6.935 V = 2.065 V