Circuit electric, Fizică
întrerupătoare de circuit electric și
Curentul electric poate avea loc numai într-un circuit închis. Circuitul electric include cel puțin următoarele componente: o sursă de conductoare de curent electric și un dispozitiv electric. Sursa de curent are întotdeauna doi poli - plus și minus.
Un comutator, putem face și rupe circuitul electric.
Există diferite tipuri de comutatoare mecanice. De exemplu, push-buton, ca un buton sau sonerie bladed ca un comutator de lumină în cameră.
Comutatorul în același timp, se deschide și se închide un circuit electric la altul. În plus față de switch-uri mecanice, există electrice, numit releul.
simboluri
Pentru a afișa circuite electrice complexe folosind simboluri ale diferitelor dispozitive electrice și normele lor de comunicare. conductori electrici sunt indicate prin linii drepte, care se intersectează întotdeauna în unghiuri drepte. Dacă vrem să arătăm că punctul de intersecție există un contact de conductori, acesta este locul indicat printr-un punct de grăsime.
Conductori și izolatori
Diferite materiale au diferite conductivitate electrică. Deosebit de bine-conductor de argint, aluminiu, cupru și fier. Nu este carbon atât de bine-conductiv și acid. conductori săraci sunt din sticlă, porțelan și din material plastic. Aceste materiale sunt utilizate atunci când se lucrează cu un curent electric ca izolatori.
Structura atomică și responsabilă de
Orice organism este format din atomi.
Fiecare atom are un nucleu de protoni încărcate pozitiv și neutroni încărcate neutru. Acest nucleu este înconjurat de electroni încărcați negativ. In general atom este electric neutru, deoarece numărul de particule pozitive și negative deopotrivă.
Luați în considerare stick de ebonită. Dacă alăturăm Potro de eșarfă de mătase, apoi cu ea unele dintre electronii muta la batista. Astfel, stick-ul este redus numărul de particule încărcate negativ. Equilibrium este deranjat, și bățul dobândi o sarcină pozitivă.
Din mediul de tijă încărcat pozitiv începe să atragă particulele de praf incarcate negativ. Atunci când particulele de praf atinge bastoane, electronii sunt returnate la ea, iar după unele stick de timp din nou devine electric neutru.
nori de furtună sunt formate în anumite condiții meteorologice, atunci când aerul cald și umed se ridica repede și chiuveta rece în jos straturi.
Fluxurile de aer cald este transferat în sus particulele de apă. Astfel, există o separare de încărcare - exact la fel ca betisoarele de frecare abanos pe o eșarfă de mătase. Fluxul de aer este ridicată încărcat pozitiv particule în partea superioară a norului, în timp ce sarcina negativă este concentrată în partea de jos.
Astfel, un mare nor de furtună există o diferență foarte mare de taxe. Lightning are loc în momentul în care tarifele încep să se miște. În acest caz, un timp foarte scurt curge un curent electric puternic. Sub acțiunea aerului este încălzit și începe să strălucească intens. Cele mai multe fulgere este în interiorul norului.
Lightning poate avea loc, de asemenea, între thundercloud și cota de pe suprafața Pământului.
Datorită o eliberare masivă de energie se încălzește rapid aerul în jurul fermoarului se extinde și începe să se răspândească rapid în forma unui val. Acest val de șoc am auzit tunete.
direcţia actuală
Fier au o structură atomică specifică, care este cauza conductivității lor electrică bună. Luați în considerare structura firului de cupru. atomii de cupru sunt situate la aceeași distanță unul față de celălalt, formând un grilaj atomic. În jurul fiecărui atom de a muta electroni liberi încărcați negativ, care joacă un rol important în conductivitatea electrică a metalului.
Ia sârmă de cupru ca un conductor într-un circuit închis. Apoi, electronii liberi vor fi atrași de polul pozitiv al sursei și, simultan, respins de polul negativ. Ca rezultat, electroni liberi într-un fir de cupru se deplasează de la polul negativ al sursei la terminalul pozitiv.
Sursa de curent electric, electronii se deplasează de la plus la minus prin acțiunea unor reacții chimice.
Când în secolul al 18-lea a descoperit curentul electric, electronii nu știu despre aproape nimic. Curentul electric a fost observată numai în aspectul exterior, astfel încât direcția actuală este determinată în mod arbitrar, de la plus la minus. Acest curent se numește direcția tehnică, și este folosit și astăzi.
amperaj, tensiune, rezistență
Pentru a măsura curentul electric, este necesar să se cunoască numărul de electroni care trec prin secțiunea transversală a conductorului într-o secundă. Această valoare este numită intensitatea curentului, măsurată în amperi (A).
Dacă luăm o sursă de energie mai puternică, prin secțiunea transversală a conductorului va avea o mai mare cantitate de particule încărcate pe secundă. Amperaj a crescut, din moment ce acte mai puternice surse de putere asupra electronilor cu o forță mai mare de atracție. Această forță de atracție se numește sursa de curent și tensiunea electrică este măsurată în volți (V).
Dacă înlocuiți bateria sursa de curent constant, este posibil să se determine efectul unei tensiuni electrice la curent.
curentul electric și de tensiune independente una de alta. tensiune mai mare înseamnă, de asemenea, mai mult curent.
Orice material are o rezistență electrică, care caracterizează capacitatea materialului împiedică circulația curentului electric. Acest lucru înseamnă că puterea actuală va fi cu atât mai mare, cu atât mai mic rezistența electrică a materialului cu condiția de tensiune constantă.
Această relație proporțională este numită prin legea lui Ohm: tensiunea (U), împărțit la intensitatea curentului (I), este o valoare constantă (R). Această valoare se numește rezistența electrică este măsurată în ohmi. 1 ohm este egal cu 1 volt împărțit la 1 amper.
conexiune serie
Becurile Garland aranjate în serie. Un astfel de compus este numit conductori de conexiune seriale.
Dacă măsurați curentul într-un circuit în orice moment, ampermetru va arăta aceeași valoare. În cazul nostru, este de 0,2 amperi.
Voltmetru, la rândul său, la diferite puncte prezinta diferite valori de tensiune. Tensiunea pe bulbi individuale sunt însumate în tensiunea totală de 14 V. Acest lucru înseamnă că toți consumatorii de curent electric trebuie să împartă aceste 14 împreună. Dacă noi, de exemplu, se scoate din circuitul lămpii 2 cu o rezistență de 20 ohmi, tensiunea totală va împărtăși 3 lămpi rămase. Acum, fiecare tensiune lampa este de 4,6 V.
Astfel, rezistența totală a circuitului se calculează după cum urmează:
conexiune paralelă
Cele mai multe aparate electrice de uz casnic funcționează la o tensiune de 220 V. Acestea pot fi conectate în serie, ca și în cazul în care fiecare unitate va trebui să tulpina mult mai mică de 220 V. În mod similar, puteți conecta un singur dispozitiv, care va funcționa în vigoare.
În acest sens, aparatele electrocasnice sunt conectate la sursa de alimentare în paralel, permițând fiecărui dispozitiv pentru a obține tensiunea corectă - 220 V.
Când dispozitivele sunt conectate în paralel cu fiecare instrument va avea aceeași tensiune de 220 V.
Prin intermediul ampermetru măsoară intensitatea curentului în cele trei secțiuni de circuit. Curentul total este de 12,6 A. Intensitatea curentului la locul de măsurare: I1 = 3,5 A, I2 = A 8,7, I3 = 0,4 A, pentru un total de 12,6 A. Din aceasta rezultă că conectate în paralel curentul totală este suma tuturor curenților din circuit.
Când este conectat în paralel, putem calcula rezistența totală și rezistența pe fiecare parte individuală a lanțului: Robsch = Uobsch / Iobsch în cazul nostru: Robsch = 220 / 12,6 = 17,5 ohmi. Această rezistență este mai mică decât cea mai mică rezistență individuală. Dacă vrem să calculăm rezistența totală a circuitului, cunoscând rezistența pieselor individuale, atunci trebuie să producă următoarea sumarea: 1 / Robsch = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3. Iată legea de calcul a rezistenței totale pentru conexiune paralelă.
DC și AC curent
Dacă vom folosi bateria sau bateria ca o sursă de tensiune, atunci vom obține un curent în circuitul electric. Electronii de circuit de curent continuu flux lent și este întotdeauna într-o singură direcție: în afara pol bateriei minus la polul plus și în interiorul bateriei vice-versa.
Pentru cele mai multe aparate electrice, nu contează, utilizați curent continuu sau alternativ. În orice caz, sursa de alimentare de curent alternativ. Atunci când o sursă de tensiune de curent alternativ se schimbă în mod regulat polaritatea. Tensiunea pe care o putem masura priza de 220 V și are o frecvență de 50 Hz. Acest lucru înseamnă că, curentul își schimbă direcția de 100 de ori pe secundă. Electronii în curent alternativ care curge, în continuă schimbare de direcție, într-o direcție și apoi într-o altă direcție.
Transmit energie electrică pot fi utilizați atât DC și AC. Utilizarea AC este mai avantajos, deoarece în acest caz, pierderile de energie sunt reduse considerabil.
Curentul electric
În cazul în care lanțul de a conecta o bucată de sârmă, ea se încălzește în curând. Această încălzire se datorează mișcării electronilor, care se spune că a fi „frecare“ de atomi. Viteza și cantitatea de încălzire depinde de materialul de construcție al firului. Cea mai mare rezistență a materialului, firul mai încălzit rapid.
Dacă vrem cu ajutorul unui curent electric pentru a încălzi cuptor electric sau fier, este necesar să se utilizeze materiale cu o rezistență ridicată și conductivitate termică bună. fire lungi vor oferi mai multă căldură decât scurt, dar pentru ușurința de utilizare, ar trebui să se transforme într-o spirală.
În cazul în care filamentul spirală aplică tensiune mai mare, apoi, împreună cu căldura va produce, și lumină. Acest fenomen este folosit din 1879, când Edison a inventat becul incandescent.
În cazul în care tensiunea este prea mare, firul se poate topi. Acest lucru se datorează faptului că o mare cantitate de energie este eliberată, care este suficientă pentru a topi sârmă.
Curentul electric promovează reacții chimice în conductori lichizi. Exemple de conductori lichizi sunt soluții acide, alcaline și sare. poate fi ilustrată prin următorul exemplu, acțiunea chimică a curentului electric. Ia cărbune și unghii de fier băț și fixați-le într-o soluție de clorură de cupru. Acești electrozi așa-numitele conectat la o sursă de tensiune. Cuiul este conectat la polul negativ, după care îl vom numi catod, iar tija de cărbune - la pozitiv, și îl numesc anod.
După ceva timp pe suprafața bețișoarele de cărbune vor forma bule de gaz, iar suprafața este acoperită cu fier brun strat de unghii. Reacția chimică a provocat curent electric. Acest proces este numit electroliza.
Într-o soluție de clorură cuproasă se deplasează ionii de cupru incarcati pozitiv si incarcate negativ ionii de clor. Ionii Chemat particulele încărcate care sunt atrase de electrodul opus. Acolo, ei pierd sarcina lor și să devină neutru. Acest lucru înseamnă că ionii de clor sunt mutate la stick de cărbune, și ionii de cupru la unghii.
Când soluția de ioni de cupru la un cui de metal și primește doi electroni, aceasta este convertită în cupru metalic, care este depus pe suprafața unghiei. La rândul său, ionul clorură donează un electron și un electrod de carbon pozitiv este transformată în clor pur, care este sub formă gazoasă și este eliberat din soluție. Acest tip de electroliza poate fi utilizată pentru acoperirea articolelor din metal cu un strat subțire de metale diferite. Un astfel de proces este numit galvanizarea.
În stare liberă, acul busolei indică întotdeauna nordul. N dacă busola a pus un cablu prin care trece un curent electric, săgeata cu siguranță respinsă. Energia electrică și magnetismul sunt strâns legate. Acest fenomen în 1820 a deschis primul Christian Orsted.
