Найти в Дзене

Физика. Лекция 144.Электрическая цепь и ее составные части.

Здравствуйте, уважаемые обучающиеся. И так на прошлой лекции мы выяснили, что для того, чтобы электрический ток протекал длительное время необходимо выполнение следующих условий:

  • наличие свободных носителей зарядов, т.е нам нужны какие-то проводники;
  • необходимо наличие электрического поля, т.е необходим источник тока;
  • необходимо организовать замкнутую электрическую цепь.

И на этой лекции мы поговорим о том, каковы составные части этой самой электрической цепи. Какими должны быть электрические цепи, чтобы они не просто так существовали сами по себе абстрактно, а чтобы от нее была какая-то польза. И так...электрическую цепь мы составляем для того, чтобы от нее была какая-то польза. Например, электрическую цепь можно составить так, чтобы светилась лампочка, вращался ротор электродвигателя, работал телевизор, нагревалась бы электрическая плитка или еще что-нибудь...давайте подумаем, а что объединяет все устройства, которые мы перечислили? Через них надо пропускать электрический ток. Все перечисленные электроприборы являются потребителями электроэнергии.

  • Так вот первый и самый главный для нас элемент электрической цепи - это потребитель (лампы, двигатели, электронные устройства - компьютер.... и т.д).
  • Но для того, что бы эти потребители могли потреблять необходимо, чтобы в цепи существовал источник тока, который создает электрическое поле. И так второй элемент электрической цепи - это источник тока (генератор, гальванический элемент и т.д).
  • Но для того, чтобы создать замкнутую электрическую цепь нужно чтобы во всех участках этой цепи были свободные носителя заряда. У потребителей и источников тока свободные носители зарядов есть, но для того, чтобы они каким-то образом перетекли от источника тока к потребителю нужны соединительные проводники. Если у нас есть проводники, то тогда мы можем создать простейшую замкнутую электрическую цепь, которая будет работать.

И так мы собрали саму простую электрическую цепь, которую только можно собрать, состоящую из:

  • потребителя - лампочки;
  • источника тока - гальванической батареи;
  • и соединительных проводников.

Но вы же знаете такую сказку про горшочек, который варит кашу. Скажешь ему горшочек вари и он начинает варить и каши становится все больше и больше. А как прекратить вырабатывание этим горшочком каши? Надо ему сказать горшочек "не вари".

  • Так вот в нашей электрической цепи потребитель будет постоянно работать пока он подсоединен к источнику тока, а для того, чтобы он прекратил работать надо как-то отсоединить потребителя от источника тока, т.е нарушить замкнутость электрической цепи. Для этого есть множество разных устройств объединенных общим названием - коммутационные элементы. Коммутация означает соединение и разъединение. К ним относятся: выключатели, переключатели, тумблеры, рубильники, кнопки и т.д. Все эти элементы позволяют в нужное время создавать замкнутую электрическую цепь, а когда необходимо разрывать электрическую цепь.

Вот такие четыре элемента всегда присутствуют в любой электрической цепи. Давайте их еще раз перечислим: потребитель, источник тока, соединительные проводники и коммутационные элементы.

И давайте посмотрим на электрическую цепь с выключателем...

А теперь давайте зададимся вопросом о том, как рассказать человечеству о том, как устроена собранная нами электрическая цепь? Простейший способ - это нарисовать картинку на которой показаны все эти элементы. Давайте попробуем изобразить...

И так мы с вами изобразили на рисунке нашу электрическую цепь. А теперь давайте зададим себе вопрос: а это рациональный способ изображения электрической цепи? Наверное, конечно же, не рациональный. Почему? Потому что в нашей цепи сколько элементов? Всего три. А представьте себе, что нам нужно изобразить устройство радиоприемника, в котором могут быть десятки и сотни элементов и мы уже даже не говорим о компьютерах, где внутри содержатся миллиарды элементов. И понять как они соединены, рисуя картинку невозможно. И вот для того, чтобы подобные задачи решать используются специальные условные обозначения. Мы на этой лекции начнем знакомится с этими условными обозначениями и в дальнейшем не будем рисовать таких картинок, которую мы привели в видеоролике выше, а будем пользоваться условными обозначениями. И так, переходим к изучению условных обозначений электрических цепей.

Первая группа элементов, условные изображения, которых мы приведем - это источники тока.

Вторая группа элементов - это проводники...

Третья группа элементов - потребители...

И последняя группа элементов, которые мы рассмотрим на этой лекции - это коммутационные элементы.

А теперь давайте вернемся к нашему рисунку и сейчас то, что мы с таким трудом рисовали в виде картинки, мы еще раз изобразим уже на принципиальной схеме с использованием приведенных нами условных обозначений.

Ну а теперь давайте решим несколько задач на построение электрических схем. И так первая задача на перечисление элементов электрической цепи, изображенной на рисунке.

Следующая задача на изображение принципиальной схемы электрической цепи и указании направления движения электрического тока.

Следующая задача на указание направление движения тока во всех участках цепи.

Следующая задача на указание на схеме направления тока на всех участках цепи.

На этом мы эту лекцию закончим.

Если тебе понравилось, пожалуйста подпишись на канал и поддержи автора.