Практическая работа 6 расчет простой электрической цепи: Практическая работа Расчет простых электрических цепей

Лабораторная работа № 2 электрические цепи постоянного тока

Целью работы является изучение существующих методов расчета сложных электрических цепей и исследование режимов работы цепи постоянного тока.

Постоянным называется электрический ток, неизменный по направлению и величине. Мгновенные значения тока и напряжения в цепи постоянного тока всегда одинаковые i(t)=I, u(t)=U. Законы электротехники справедливы для мгновенных значений токов и напряжений, поэтому они являются общими как для цепей постоянного, так и цепей переменного тока. Особенностью цепей постоянного тока является то, что нагрузками в них могут быть только сопротивления. Действительно, в соответствии с соотношениями между токами и напряжениями для индуктивностей и емкостей вида

, (2. 1)

напряжение на индуктивности и ток через емкость при постоянных величинах i_L и u_C

оказываются равными u_L=0, i_C=0. Это означает, что индуктивность в цепях постоянного тока можно рассматривать как короткое замыкание, а емкость — как разрыв. Таким образом, цепи постоянного тока могут включать в себя источники постоянного тока (генераторы тока), источники постоянного напряжения (источники ЭДС) и нагрузки в виде сопротивлений.

Электрические цепи могут быть линейными и нелинейными, простыми и сложными, активными и пассивными. Линейные цепи состоят только из элементов с линейными ВАХ. Для линейных цепей справедлив принцип суперпозиции (принцип наложения): реакция от суммы воздействий равна сумме реакций от каждого из этих воздействий. В линейной цепи все источники электрической энергии действуют независимо друг от друга. Наличие в электрической цепи хотя бы одного элемента с нелинейной ВАХ, делает всю цепь нелинейной. В дальнейшем будем рассматривать линейные цепи.

Рис. 2. 1. Графическое изображение двухполюсника

Активная цепь, наряду с нагрузками, содержит источники электрической энергии, пассивная цепь состоит только из нагрузок. Простая цепь содержит один источник электрической энергии, сложная – два или более.

Частным случаем электрических цепей являются двухполюсники, имеющие два входных зажима (рис. 2. 1). Двухполюсник, состоящий только из пассивных элементов (нагрузок), называется пассивным. Если, кроме нагрузок, двухполюсник содержит источники электрической энергии, он является активным.

Двухполюсники любой сложности и конфигурации можно заменить эквивалентной схемой. Для пассивного двухполюсника эквивалентная схема представляет собой сопротивление, а для активного – источник ЭДС и сопротивление (рис. 2. 2). Сопротивление

R_вх называют входным сопротивлением двухполюсника.

О

Рис. 2. 3. Простая электрическая цепь (а) и ее эквивалент (б)

Рис. 2. 2. Эквивалентные схемы (а) – пассивного и (б) – активного двухполюсников

сновной задачей при рассмотрении электрической цепи является расчет токов во всех ее ветвях. По известным токам можно рассчитать напряжения и выделяемую на ее элементах мощность. Существующие методы расчета электрических цепей отличаются различной степенью сложности.

Простая цепь (пример на рис. 2. 3) рассчитывается методом последовательных преобразований. В начале расчета следует обозначить токи в ветвях электрической цепи и указать их направления. Далее, применяя ряд упрощений (используя преобразования параллельно или последовательно соединенных элементов, а если необходимо, преобразования треугольника в звезду или наоборот), получают цепь в виде одного контура, в котором рассчитывается ток. Для приведенного примера

, где . (2. 2)

Далее рассчитываются напряжение между узлами а и б

U_аб=R₂₃I₁ (2. 3)

и токи в ветвях

I₂=U_аб/R₂, I₃=U_аб/R₃. (2. 4)

Для расчета сложных цепей применяются методы наложения, контурных токов, узловых потенциалов, расчет по законам Кирхгофа. Рассмотрим порядок расчета по некоторым из них на примере цепи, показанной на рис. 2. 4, а.

Расчет по методу наложения основан на применении принципа суперпозиции. Цепь разбивается на две простые цепи, каждая из которых содержит по одному источнику ЭДС Е₁ или Е₂. При исключении одного из источников ЭДС в простой цепи он заменяется короткозамкнутым участком, так как внутреннее сопротивление идеального источника ЭДС равно нулю. В каждой цепи находятся частные токи I₁^‘, I₂^‘, I₃^‘ и I₁^», I₂^», I₃^», создаваемые соответственно источниками ЭДС Е₁ и Е₂ (рис.

2. 4, б). Далее рассчитываются полные токи, как сумма частных

I₁=I₁^‘+I₁^», I₂=I₂^‘+I₂^», I₃=I₃^‘+I₃^». (2. 5)

Е

Рис. 2. 4. Сложная электрическая цепь с двумя источниками ЭДС (а) и ее представление в виде двух простых цепей (б)

сли ток после расчета имеет отрицательный знак, значит, первоначальное направление тока было выбрано неверно и его нужно изменить на противоположное.

Для проверки правильности расчета электрической цепи составляют уравнение баланса мощности: мощность, отдаваемая источником ЭДС, должна быть равна мощности, выделяющейся в нагрузках

.

. (2. 6)

Мощность, выделяемая в нагрузках, всегда положительная, а знак мощности источников ЭДС зависит от направлений ЭДС E_j и тока I_j, протекающего через них. Если направления совпадают, то мощность положительная (источник ЭДС отдает мощность), а если направления противоположные, то мощность отрицательная (источник ЭДС потребляет мощность). Мощность источника тока считается положительной, если направление его тока втекает в положительный полюс напряжения на нем.

Расчет электрической цепи может быть произведен по законам Кирхгофа. По I закону Кирхгофа для схемы рис. 2. 4, а получим уравнение

I₁+I

2=I₃. (2. 7)

Для двух независимых контуров запишем уравнения по II закону Кирхгофа

(2. 8)

Решая систему из трех уравнений, находим токи I₁, I₂, I₃.

Метод контурных токов позволяет сократить количество уравнений. При расчете по этому методу в независимых контурах вводят контурные (расчетные) токи (для схемы на рис. 2. 4, а контурные токи I₁₁, I₂₂). Далее составляются уравнения по II закону Кирхгофа для контурных токов

. (2. 9)

Из решения системы двух уравнений определяем токи I₁₁ и I₂₂, а по ним определяем реальные токи

I

Рис. 2. 5. Электрическая цепь (а) и ее эквивалентная схема (б)

₁=I₁₁, I₂,=I₂₂, I₃=I₁₁—I₂₂. (2. 10)

Во многих случаях требуется найти ток только в одной (выделенной) ветви электрической цепи. Такую задачу можно решить на основе метода эквивалентного генератора. Суть метода заключается в том, что электрическая цепь, относительно выделенной ветви, заменяется активным двухполюсником с эквивалентным ЭДС U_хх и входным сопротивлением R_вх (рис. 2. 5).

Ток в выделенной ветви рассчитывается по формуле

. (2. 11)

Рис. 2. 6. Схема для расчета входного сопротивления

Рис. 2. 7. Схема для расчета напряжения холостого хода

Для нахождения токаI₂ требуется определить параметры эквивалентного двухполюсника R_вх и U_хх. Они могут быть найдены расчетным и опытным путем. При расчете R_вх в исходной электрической цепи выделенная ветвь отключается, а источник ЭДС закорачивается (рис. 2. 6) и рассчитывается сопротивление цепи относительно зажимов 1 – 2 (входное сопротивление)

. (2. 12)

При расчете напряжения холостого хода U_хх выделенная ветвь отключается (рис. 2. 7) и находится напряжение между зажимами 1-2. Полученная цепь (для данного примера) состоит из одного контура, ток в котором равен

. (2. 13)

Далее находим напряжение холостого хода

. (2. 14)

При экспериментальном определении параметров эквивалентной схемы в режимах холостого хода и короткого замыкания измеряют U_хх и I_кз. При этом входное сопротивление рассчитывается по формуле

R_вх=U_хх/I_кз. (2. 15)

Рассмотрим цепь рис. 2. 5, б, где сопротивление R₂ будем считать нагрузкой (R_н=R₂), напряжение холостого хода – напряжением источника ЭДС (E=U_хх), а сопротивление R_вх – внутренним сопротивлением источника ЭДС (R_i=R_вх). При изменении сопротивления R_н в цепи будут существовать различные режимы работы, которые будут характеризоваться следующими основными параметрами:

• выходное напряжение U=R_нI;

• выходная мощность P=UI=R_нI²;

• потребляемая от источника питания мощность P_E=EI;

• коэффициент полезного действия =P/P_E=R_н/(R_н+R_i).

Н

Рис. 2. 8. Зависимость параметров электрической цепи от выходного тока

а рис. 2. 8 показаны графики зависимостей этих параметров от величины выходного токаI. Ток I может меняться в пределах от I=0 до I=I_макс. Ток I=0 соответствует режиму холостого хода, когда сопротивление нагрузки R_н=∞. При этом выходное напряжение U=E, а КПД электрической цепи стремится к 1. В другом крайнем случае при R_н=0 (режим короткого замыкания) выходной ток достигает максимума I_макс=Е/R_i, а выходное напряжение и соответственно мощность в нагрузке и КПД равны нулю. Режим работы цепи при R_i=R_н называется согласованным. В этом случае половина мощности выделяется в нагрузке, а другая половина – в источнике ЭДС и КПД составляет η=0,5. Наибольший КПД соответствует режиму холостого хода.

Практическая Работа 1 Постоянный Ток – Telegraph

👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

PDF ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №1 — irgups . ru
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №1 По дисциплине: Электрические машины . . .
PDF Лабораторная работа №1
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 1 . Расчет параметров и построение . . .
Определение параметров машин постоянного тока по . . .
Практическая работа №1 Тема: «Расчёт простой электрической . . .
Конспект «Постоянный ток . Теория, формулы, схемы»
Практическая работа «Расчет электрической цепи постоянного . . .
Практическая работа №2 Расчет цепи постоянного тока . . .
1 .11 . Работа и мощность тока — physics .ru
Сущность Эссе
Отчет По Практике На Предприятии Инженер
Энергетические Системы Реферат
Практическая работа №3 РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Теоретические сведения: Параметры переменного электрического тока: 1 . Период Т (рис .3) — время, в течении которого происходит
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №1 . По дисциплине: Электрические машины и аппараты . Тема: Машины постоянного тока . Специальность 13 .02 .11 . Выполнил: Юртаев В . Е . ТЭЭ 21-Д . Проверил преподаватель: Сидоренко С . Р .
ПОСТОЯННОГО ТОКА Цель работы Выявление особенностей электрического состояния линии передачи постоянного тока при всех возможных нагрузках и их сравнительная оценка .
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 1 . Расчет параметров и построение развернутой схемы обмотки якоря машины постоянного тока . Раздел 2 / 9 . Страница 1 / 11 . ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 1 . Расчет параметров и построение развернутой схемы обмотки якоря машины постоянного тока . / .
Практическая работа №1 Расчет и построение схемы соединения обмотки машины постоянного тока
saeskan .ru /natural/physics/706-prakticheskaya-rabota-1-tema-raschet-prostoy-elektricheskoy-cepi .html
Цель работы: закрепить навыки расчёта электрической цепи постоянного тока со смешанным соединением резисторов . Практическая работа №1 Тема: «Расчёт простой электрической цепи» . Ц
Постоянный ток . Работа и мощность . Закон Джоуля — Ленца . Работа электрического поля по перемещению заряда ∆ q из одной точки в другую равна произведению напряжения U между этими точками на . . .
Электрическая работа выражается в джоулях, но согласно формуле P = W / t имеем W = Pt, откуда 1 Дж = 1 Вт• 1 с= 1 Вт•с . Баланс мощностей в цепях постоянного тока
Практическая работа №2 Расчет цепи постоянного тока методом свертывания Цель : закрепить знания методов расчета эквивалентного сопротивления резисторов при их смешанном соединении .
R I2 Δt = U I Δt = ΔA . Это соотношение выражает закон сохранения энергии для однородного участка цепи . Работа ΔA электрического тока I, протекающего по неподвижному проводнику с сопротивлением R, преобразуется в тепло ΔQ, выделяющееся на проводнике . Δ Q = Δ A = R I2 Δ t .
Курсовая работа по теме Уголовно-правовая характеристика конфискации имущества
Реферат: Туберкулез животных
Реферат по теме Загрязнение пресных вод
Реферат: Социальные аспекты компьютерной преступности
Контрольная Работа На Тему Рабочая Сила И Трудовой Потенциал
Дипломные Работы Бесплатно По Психологии
Контрольная Работа По Математике Зубарева Мордкович
Собрание Сочинений Гумилева Скачать
Реферат: Различные виды обработки металлов давлением. Оборудование и специальная технологическая оснастка для листовой штамповки
Контрольная работа по теме Технологический процесс механической обработки детали
Реферат: Взаимодействие человека и организации. Скачать бесплатно и без регистрации
Практическое задание по теме Хорошая ручка — успешная учеба
Сочинение Про Ульяновскую Область
Дипломная работа по теме Договор розничной купли-продажи и защита прав потребителей в торговом обслуживании
Учебное пособие: Фольклорные занятия в воспитании
Курсовой Проект Чертежи 6 Этажного Жилого Дома
Дипломная работа по теме Анализ финансово-хозяйственной деятельности ООО ‘Трест механизации строительства и благоустройства’ и разработка мероприятий по внедрению комплекса строительной техники по укладке бетонных полов
Доклад по теме Связь трех важнейших констант
Эссе По Фильму Анна И Король
Реферат: Стратегия развития компании Казахстанская сотовая связь GSM
Метод Интервалов Курсовая Работа
Контрольная Работа По Математике 2 Класс Ноябрь
Реферат: Бухгалтерский учет и аудит
Реферат: Death 2
Реферат: Административно-правовой статус иностранных граждан и лиц без гражданства, его отличие от админи
Клише Для Комментария Сочинение Егэ По Русскому
Сочинение Бедная Лиза Взаимоотношения Лизы И Эраста
Отчет по практике по теме Организации производства и технологического процесса изготовления изделий легкой промышленности
Курсовая работа по теме Понятие образа мира у детей в старшем дошкольном возрасте
Доклад: Необратимость — свойство реальных процессов. Статистический характер энтропии
Курсовая работа: Уравнение Кортевега — де Фриса. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Менеджмент PR. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая работа по теме Аналитические аспекты учета и анализа готовой продукции и реализации (работ, услуг)
Реферат: аржылы есеп беру
Операционные Системы Многопроцессорных Компьютеров Реферат
Организационно Правовые Формы Предпринимательской Деятельности Реферат
Сочинение Рассуждение По Повести Пушкина Капитанская Дочка
Реферат по теме Дуб
Дипломная работа по теме Молодежная субкультура как фактор наркотизации молодежи
Реферат Великобритания В 20 Веке
Сочинение Аисты 9 Класс
Сочинение Рассуждение В Художественном Стиле
Шпаргалка: Паразиты, глисты, простейшие, членистоногие
Диссертация По Специальности 13.00 01
Курсовая работа по теме Обоснование выбора метода определения сметной стоимости строительно-монтажных работ
Реферат по теме Клеточный и биохимический профиль крови и интенсивность роста ремонтных телок при выпаивании «соевого молока»
Методы Исследования В Курсовой По Литературе
Курсовая работа по теме Система видеонаблюдения
Дипломная работа по теме Управляемость автомобиля и безопасность движения
Напишите Сочинение На Тему Гроза
Курсовая работа по теме Международное разделение труда и теория сравнительных преимуществ
Реферат: Аристов, Виктор Фёдорович
Сочинение 3 Класс Трезор
Курсовая Работа Перевод Скважин На Механизированный Способ Эксплуатации
Курсовая работа по теме Организация и планирование поточной линии обработки детали для массового производства
Курсовая работа по теме Исследование показателей силы мышц кистей рук учащейся молодежи г. Гомеля
Формы Воспитательной Работы Реферат
Реферат: Работа редактором Word
Сочинение На Тему Письмо Защитнику Москвы
Курсовая работа по теме Разработка Арланского нефтяного месторождения
Егэ Русский Язык 2022 Фипи Сочинение
Реферат: Мясников, Александр Фёдорович
Курсовая работа по теме Понятие и виды представительства
Реферат На Тему Туберкулез И Его Профилактика
Дипломная работа по теме Теоретико-правовые аспекты, касающиеся взяточничества в Российской Федерации
Оглавление Реферата Титульный Лист
Сборники Контрольных Работ 6 Класс
Дипломная Работа На Тему Морфолічно-Біологічні Особливості Формування Урожайності Зерна Гібридами Кукурудзи Селекції Компанії «Піонер» В Умовах Лісостепу України
Сочинение: Анализ стихотворения А. Блока «Мы встречались с тобой на закате»
Полярная Сова Реферат 4 Класс
Сочинение На Тему Лето Закончилось
Работа Рефераты На Заказ Вакансии
Курсовая Работа На Тему Verb Phrases
Курсовая работа по теме Маркетинговый анализ конкурентоспособности предприятия
Реферат: Субхи, Мустафа
Реферат: Фундамент бизнеса в интернете. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовые Работы На Заказ Архангельск
Курсовая работа: Проектирование асфальто бетонного завода
Дипломная работа по теме Производства по делам о нарушении таможенных правил
Курсовая работа по теме Расчет силового электропривода
Требования К Написанию Сочинения
Контрольная работа: Издержки производства
Гост По Курсовой Работе 2022 Года
Сочинение по теме Франсуа Мориак. Дорога в никуда
Реферат На Тему Жизнь И Деятельность Шокана Уалиханова
Реферат: Возникновение буддизма
Курсовая работа по теме Митне регулювання експорту та імпорту послуг в Україні та його ефективність
Сайт Липецкого Областного Учебно Курсового Комбината
Дипломная работа по теме Современные методы обучения иностранным языкам в средней школе
Курсовая работа по теме Валютный курс и механизм его формирования
В Голубом Просторе Сочинение 3 Класс Текст
Курсовая работа по теме Описание графического формата TGA
Курсовая работа по теме Основные правила делового этикета
Эссе Егэ Английский Скачать
Доклад: Измерение мощности и энергии
Реферат по теме Система Revolution Dual6
Курсовая работа по теме Виды долганских народных инструментов, их история, традиционные формы бытования и роль в современной музыкальной культуре
Пособие по теме Эксперимент по применению новых моделей оплаты труда работников общеобразовательных учреждений Краснодарского края
Курсовая работа: Редуктор цилиндрический двухступенчатый
Курсовая работа по теме Разработка базы данных информационной экономической системы для автоматизации расчета отчислений в пенсионный фонд
Практическая Работа 1 Постоянный Ток

Как сделать электрическую цепь

Задумывались ли вы когда-нибудь о разнице между батареями и электричеством от настенных розеток или о том, как сделать электрическую цепь?

На этой странице вы узнаете об электронах и электрическом токе, батареях, цепях и многом другом!

Научные проекты по схемам

Построить схему

Как сделать схему? Цепь – это путь, по которому течет электричество. Он начинается от источника питания, такого как батарея, и течет по проводу к лампочке или другому объекту и обратно к другой стороне источника питания. Вы можете построить свою собственную схему и посмотреть, как она работает с этим проектом!

Что вам нужно:

• Маленькая лампочка (или лампа для фонарика)
• 2 батарейки (с напряжением, соответствующим вашей лампочке)
• 2 провода с зажимом типа «крокодил» или алюминиевая фольга*
• Скрепки
• Изолента (Скотч® также подходит)
• Держатель лампы (дополнительно)
• Держатели батарей (дополнительно**)

* Чтобы использовать фольгу вместо проводов, отрежьте 2 полоски длиной 6 дюймов и шириной 3 дюйма. Плотно согните каждый по длинному краю, чтобы получилась тонкая полоска.)
**Чтобы использовать скрепки вместо держателей батареек, прикрепите один конец скрепки к каждому концу батарейки с помощью тонких полосок скотча. Затем подключите провода к скрепкам.

Часть 1. Создание цепи:

1. Подсоедините один конец каждого провода к винтам на основании держателя лампочки. (Если вы используете фольгу, попросите взрослого помочь вам выкрутить каждый винт настолько, чтобы под него можно было поместить полоску фольги.)

2. Подсоедините свободный конец одного провода к отрицательному («-») концу одной батареи. . Что-нибудь происходит?

3. Подсоедините свободный конец другого провода к положительному («+») концу батареи. Что теперь происходит?

Часть 2. Добавление питания

1. Отключите аккумулятор от цепи. Поставьте одну батарею так, чтобы конец «+» был направлен вверх, затем установите рядом с ней другую батарею, чтобы плоский конец «-» был направлен вверх. Обмотайте середину батареек лентой, чтобы скрепить их.

2. Установите скрепку между батарейками так, чтобы она соединила конец «+» одной батареи с концом «-» другой. Закрепите скрепку на месте узким куском ленты (не заклеивайте металлические концы батареи).

3. Переверните батареи и прикрепите один конец скрепки к каждой из батарей. Теперь вы можете подключить по одному проводу к каждой скрепке. (В нижней части батарейного блока должна быть только одна скрепка для бумаг – не подсоединяйте к ней провод.)

4. Подсоедините свободные концы проводов к лампочке.

(Примечание: вместо шагов 1-3 вы можете использовать две батареи в держателях батарей и соединить их вместе одним проводом.)

Что получилось:

В первой части вы узнали, как сделать схему с батарейка, чтобы зажечь лампочку.

Батареи обеспечивают электричество. При правильном подключении они могут «запитывать» такие вещи, как фонарик, будильник, радио… даже робота!

Почему не загорелась лампочка, когда вы подключили ее к одному концу батареи проводом?

Электричество от батареи должно выходить с одного конца (отрицательный или «-») и обратно через положительный («+») конец, чтобы работать.

То, что вы построили из батареи, провода и лампочки на шаге 3, называется обрыв цепи .

Для того, чтобы электричество начало течь, нужен замкнутый контур . Электричество создается крошечными частицами с отрицательным зарядом, называемыми электронами .

Когда цепь замкнута или замкнута, электроны могут течь от одного конца батареи по всему периметру, через провода, к другому концу батареи. По пути он будет переносить электроны к подключенным к нему электрическим объектам, таким как лампочка, и заставлять их работать!

Во второй части вы добавили еще один аккумулятор. Это должно было заставить лампочку гореть ярче, потому что две батареи вместе могут дать больше электроэнергии, чем одна!

Скрепка на дне батарейного блока позволяла электричеству течь между батареями, усиливая поток электронов.

Вы видите, как работают замкнутые и разомкнутые цепи, чтобы позволить или остановить ток?

Изолятор или проводник?

Материалы, через которые может проходить электричество, называются проводниками вызова. Материалы, препятствующие протеканию электричества, называются изоляторами.

Вы можете узнать, какие предметы в вашем доме являются проводниками, а какие изоляторами, используя схему, которую вы сделали в последнем проекте, чтобы проверить их!

Что вам нужно:

• Цепь с лампочкой и 2 батареями
• Дополнительный провод с зажимом типа «крокодил» (или провод из алюминиевой фольги*)
• Объекты для тестирования (из металла, стекла, бумаги, дерева и пластика)
• Рабочий лист (дополнительно)

Что необходимо сделать:

1. Отсоедините один из проводов от аккумуляторной батареи. Подключите один конец нового провода к аккумулятору. У вас должно получиться два провода со свободными концами (между лампочкой и батарейным блоком).

2. Вы сделали обрыв цепи и лампочка не должна гореть. Затем вы проверите объекты, чтобы увидеть, являются ли они проводниками или изоляторами. Если объект является проводником, лампочка загорится. Это изолятор, он не загорится. Для каждого объекта угадайте, будет ли каждый объект замыкать цепь и зажигать лампочку или нет.

3. Подсоедините концы свободных проводов к объекту и посмотрите, что произойдет. Некоторые объекты, которые вы можете протестировать, — это скрепка для бумаги, ножницы (попробуйте лезвия и ручки отдельно), стакан, пластиковая посуда, деревянный брусок, ваша любимая игрушка или что-то еще, что вы можете придумать.

Что произошло:

Перед тем, как протестировать каждый объект, угадайте, загорится ли от него лампочка или нет. Если это так, объект, к которому вы прикасаетесь проводами, является проводником.

Лампочка загорается, потому что проводник замыкает или замыкает цепь, и электричество может течь от батареи к лампочке и обратно к батарее! Если он не загорается, объект является изолятором и останавливает поток электричества, как это делает разомкнутая цепь.

Когда вы настроили цепь на шаге 1, она была разомкнута. Электроны не могли течь по кругу, потому что два провода не соприкасались. Электроны были прерваны.

Когда вы помещаете металлический предмет между двумя проводами, металл замыкает или замыкает цепь — электроны могут течь через металлический предмет, переходя от одного провода к другому! Объекты, которые замыкали цепь, заставляли лампочку загораться. Эти объекты являются проводниками. Они проводят электричество.

Большинство других материалов, таких как пластик, дерево и стекло, являются изоляторами. Изолятор в разомкнутой цепи не замыкает цепь, потому что через него не могут протекать электроны! Лампочка не загорелась, когда между проводами вставил изолятор.

Если вы используете провода или зажимы типа «крокодил», обратите на них пристальное внимание. Внутри они металлические, а снаружи пластиковые. Металл — хороший проводник. Пластик — хороший изолятор. Пластик, обернутый вокруг провода, помогает поддерживать движение электронов по металлическому проводу, блокируя их передачу на другой объект за пределами проводов.

---

Урок схемотехники

Что такое электричество?

Все вокруг вас состоит из крошечных частиц, называемых атомами.

Внутри атомов есть еще более мелкие частицы, называемые электронами . Электроны всегда имеют отрицательный заряд.

Когда электроны движутся, они производят электричество!

Электричество — это движение или поток электронов от одного атома к другому. Не волнуйтесь, если это кажется сложным. Это!

Электроны называются субатомными частицами , что означает, что то, что они делают, происходит внутри атомов, так что это довольно сложная наука.

Вы помните, что узнали о магнитах? Они имеют положительные и отрицательные заряды, а противоположные заряды (+” и “-“) притягиваются друг к другу. Ну, то же самое и с электрическими зарядами. Отрицательно заряженные электроны пытаются совпасть с положительными зарядами других объектов.

Как электроны переходят от одного атома к другому?

Они плавают вокруг своих атомов, пока не получат достаточно электроэнергии, чтобы их можно было толкнуть.

Энергия, которая заставляет их двигаться, исходит от источника питания, такого как батарея или электрическая розетка.

Это работает примерно так же, как вода течет по шлангу, когда вы включаете кран.

Когда вы включаете выключатель или подключаете электроприбор, электроны текут по проводам и высвобождаются в виде электричества, которое мы иногда называем «мощностью».

Вы, наверное, знаете, что в некоторых электронных устройствах используются батарейки, а некоторые можно подключать к настенной розетке.

Какая разница? Электричество, которое поступает из розеток в вашем доме, очень мощное — в нем много электронов, которые текут с большой энергией.

Называется переменным током , или переменным током. Электроны в переменном токе перемещаются туда и обратно очень быстро (так быстро, как может двигаться свет) по проводам на сотни миль от крупных электростанций до розеток, встроенных в стены домов и зданий.

Поскольку переменный ток очень мощный, он также может быть очень опасным. Никогда не прикасайтесь к линии электропередач и не втыкайте пальцы или какие-либо предметы, кроме электрических вилок, в розетки. Вы можете получить сильный удар током, который может повредить вам от сильных токов, протекающих по проводам и розеткам.

Батареи обеспечивают гораздо менее мощную форму электричества, называемую постоянным током или DC. В постоянном токе электроны движутся только в одном направлении — от отрицательного (-) конца или клеммы к положительной (+) клемме, через батарею и снова обратно через «-» конец.

Ток, протекающий по проводам, подключенным к батареям, намного безопаснее, чем переменный ток.

Он также очень полезен для питания небольших устройств, таких как сотовые телефоны, радиоприемники, часы, игрушки и многое другое.

Все о цепях

Цепь — это путь, по которому течет электричество. Если путь разорван, это называется разомкнутой цепью, и электроны не могут течь по кругу. Если цепь завершена, это замкнутая цепь, и электроны могут течь от одного конца источника питания (например, батареи) через провод к другому концу источника питания. В цепи батареи положительный и отрицательный концы батареи необходимо соединить через цепь, чтобы разделить электроны с лампочкой или другим объектом, подключенным к цепи.

Переключатель — это то, что позволяет открывать и закрывать цепь. Если вы включаете выключатель в своем доме, вы замыкаете или замыкаете цепь. Внутри стены выключатель замыкает цепь, и электричество течет к свету. Когда вы выключаете свет, цепь размыкается (теперь это разомкнутая цепь ), электроны перестают течь, и свет гаснет.

Отрицательно заряженные электроны, о которых мы говорили выше, не могут «прыгать», чтобы совпасть с положительными зарядами — они могут только перемещаться от одного атома к другому. Вот почему цепи должны быть завершены, чтобы работать.

Жизнь без электричества

В вашем доме когда-нибудь отключалось электричество?

Иногда сильный ветер и буря могут обрушить линии электропередач (высокие столбы, удерживающие толстые провода, по которым течет электричество), нарушив поток электричества.

Когда это происходит, электроны перестают течь и не могут добраться туда, куда направлялись. Когда в ваш дом не поступает электричество, ни свет, ни розетки не будут работать!

Если снаружи темно, то и внутри будет темно.

Компьютеры, телефоны, микроволновые печи, радиоприемники и другие устройства, которые должны быть подключены к сети, перестанут работать.

Если вы теряли силу раньше, можете ли вы описать, на что это было похоже?

Вас что-то прерывало?

Вам приходилось использовать свечи, чтобы видеть?

Если вы никогда раньше не сталкивались с отключением электроэнергии, попробуйте подумать обо всех повседневных делах, которые требуют электричества.

Как бы изменился ваш день, если бы у вас не было электричества? Есть ли вещи, которые вы могли бы использовать вместо батареек?

• Посмотрите этот урок естествознания, чтобы узнать больше об энергии и различных видах электричества.

Science Words

Электроны – мельчайшие частицы внутри атомов, всегда имеющие отрицательный заряд. Именно они вызывают электричество.

Ток – поток электронов для производства электричества.

Разомкнутая цепь – сломанный путь, по которому электроны не могут течь.

Замкнутая цепь – непрерывный путь, по которому электроны могут течь от источника питания обратно к другому концу источника питания.

Наборы задач по электрическим цепям

Наборы задач || Обзор физики || Устаревший набор задач
 

У нас есть 15 готовых наборов задач по теме «Электрические цепи». Эти наборы задач сосредоточены на использовании схемных понятий и уравнений для анализа простых схем, последовательных цепей, параллельных цепей и комбинированных схем.

Щелкните ссылку, чтобы открыть общедоступный набор задач. Если вы являетесь студентом системы отслеживания задач, откройте задание по ссылке на доске заданий системы отслеживания задач.

  
Набор задач EC1:  Электрический ток

Соотнесите количество заряда, прошедшего через точку цепи, с током и временем. Некоторые задачи, требующие нескольких шагов (например, преобразование единиц или расчет кулонов заряда по количеству электронов). Включает 9 задач.

 
Набор задач EC2:  Электрическое сопротивление

Соотнесите сопротивление провода с площадью поперечного сечения, длиной и удельным сопротивлением материала, из которого состоит провод. Включает 5 задач.

 
Набор задач EC3:  Напряжение-ток-сопротивление 1

Используйте уравнение ∆V=I•R, чтобы найти неизвестную величину, зная две другие величины. Включает 7 задач.

 
Набор задач EC4: напряжение-ток-сопротивление 2

Используйте уравнение ∆V=I•R, чтобы найти неизвестную величину, зная две другие величины. Проблемы требуют преобразования единиц измерения. Включает 4 задачи.

 
Набор задач EC5:  Мощность-Энергия-Время

Соотнесите мощность электрического устройства с нормой потребляемой им энергии и временем использования (а в некоторых случаях и со стоимостью его использования). Включает 7 задач.

 
Набор задач EC6:  Электроэнергия 1

Определите мощность электрического устройства, зная две из следующих величин: ток, сопротивление и разность электрических потенциалов. Включает 8 задач.

 
Набор задач EC7:  Электроэнергия 2

Используйте известную номинальную мощность электрического устройства для определения тока, сопротивления или электрического потенциала на устройстве. Некоторые проблемы включают нестандартные единицы измерения. Включает 10 задач.

 
Набор задач EC8:  Электроэнергия 3

Объедините понимание мощности как скорости, с которой энергия используется электрическим устройством, с уравнениями, которые связывают мощность с параметрами цепи, такими как ток, сопротивление и разность электрических потенциалов. Включает 10 задач.

 
Набор задач EC9:  Последовательные цепи 1

Соотнесите напряжение источника с падением напряжения на отдельных резисторах в последовательной цепи и сопоставьте эквивалентное сопротивление со значениями сопротивления отдельных резисторов. Включает 8 задач.

 
Набор задач EC10:  Последовательные цепи 2

Используйте соотношение ∆V=I•R, чтобы связать отдельные значения сопротивления с эквивалентным сопротивлением и током в последовательной цепи. Включает 5 задач.

 
Набор задач EC11:  Последовательные цепи 3

Проведите полный анализ последовательной цепи для определения таких величин, как эквивалентное сопротивление, ток, падение напряжения и мощность. Включает 10 задач.

 
Набор задач EC12:  Параллельные цепи 1

Определить ток ответвления по токам в других ответвлениях и вне ответвлений; определять падения напряжения на ветке по напряжению источника; и определить эквивалентное сопротивление по сопротивлению всех резисторов. Включает 10 задач.

 
Набор задач EC13:  Параллельные цепи 2

Проанализируйте параллельные цепи с двумя резисторами, чтобы определить эквивалентные значения сопротивления, токи в каждой ветви и ток вне ветвей.