Gesloten elektrisch circuit

We leggen uit wat een gesloten elektrisch circuit is, de kenmerken, componenten, symbolen en geven verschillende voorbeelden

Eenvoudig gesloten circuit, bestaande uit een bron (batterijen), twee weerstanden in bollen en een gesloten schakelaar die de stroom van stroom door het circuit mogelijk maakt

Wat is een gesloten elektrisch circuit?

A gesloten elektrisch circuit Het is er een waarin de stroom een ​​continue route heeft om te stromen. Dit is een noodzakelijke voorwaarde voor een stroom, omdat een gebroken of gesneden draad voorkomt dat elektronen door alle elementen van het circuit circuleren.

In een eenvoudig circuit zoals die met een bol met een batterij, circuleert de stroom alleen door de bol wanneer het circuit is gesloten, anders zou de stroom niet circuleren en schakelt u gewoon niet aan het licht aan.

Om de stroom door het circuit te regelen, wordt een schakelaar gebruikt, waarmee de stroom wordt onderbroken of omgeleid. Er zijn verschillende soorten, de eenvoudigste bestaat uit twee metalen contacten, verenigd of gescheiden op gemak via een mobiel element. Wanneer de contacten worden gescheiden, wordt de stroom onderbroken en wanneer verenigd, stroomt de huidige stroom.

Elke keer dat de lichten thuis worden aangestoken, in de auto of een apparaat dat met elektriciteit werkt, worden verlicht, worden talloze circuits gesloten zodat de huidige stroomt en het overeenkomstige werk doet om het gewenste effect te bereiken.

Kenmerken van een gesloten circuit

-De werking van het circuit is afhankelijk van een energiebron, bekend als Vrouw (elektromotorische kracht), die direct of alternatief kan zijn.

-Het gesloten circuit moet elektronen een compleet pad bieden, zonder onderbrekingen, zodat ze door elk van de circuitelementen kunnen circuleren.

Kan u van dienst zijn: de 31 soorten kracht in de natuurkunde en hun kenmerken

-De draden die de verschillende elementen van het circuit verbinden, zijn geïdealiseerd, daarom missen ze weerstand.

-In een directe stroomcircuit is de betekenis hiervan extravert voor de positieve batterijpaal.

-De waarden van de stroom en de spanning in elk van de elementen van het circuit worden gespecificeerd door de wet van Ohm, wanneer het circuit weerstand is, in combinatie met de Kirchoff -wetten, als het gaat om complexere netwerken.

Soorten elementen van een circuit

Ze kunnen van twee soorten zijn:

1. Activa
2. Passieven

De Actieve elementen Ze dragen energie bij en doen het nodige werk om de elektrische lading in beweging te maken. Het zijn de generatoren, die op hun beurt van twee soorten kunnen zijn: spanningsbronnen of stroombronnen.

Dan zijn er Passieve elementen, waardoor de elektrische stroom circuleert. Deze elementen verbruiken stroom en produceren in ruil daarvoor een effect, zoals een gloeilamp met een gloeidraad die wordt ingeschakeld.

Er zijn ook passieve elementen die elektriciteit opslaan, zoals condensatoren of condensatoren.

Componenten van een gesloten circuit

Over het algemeen bestaat een elektrisch circuit uit de volgende componenten:

Generator

Het is verantwoordelijk voor het produceren en onderhouden van de elektrische stroom door het circuit, en kan direct naar het alternatief zijn.

De directe generator is een eenvoudige batterij of batterij, terwijl het alternatief alternatoren wordt genoemd.

Bestuurders

Het zijn zeer lage weerstandsmetalen draden, meestal gemaakt van koper bedekt met isolerend plastic. Door hen beweegt de elektrische stroom en beweegt van het ene element naar het andere in het circuit.

Receptoren

Ze zijn verantwoordelijk voor het transformeren van de elektrische energie die van de bron komt in een ander soort energie, bijvoorbeeld licht, warmte of beweging. Voorbeelden van receptoren zijn weerstand, bollen, filamenten, condensatoren, diodes, spoelen en meer.

Kan u van dienst zijn: hal

Controlelementen

Zoals de naam al aangeeft, kunnen ze de stroomstroom door het circuit onderbreken of omleiden. Het zijn schakelaars of schakelaars.

Beschermende elementen

Aan de circuits kunnen beschermers worden toegevoegd die de doorgang van de stroom onderbreken wanneer deze een bepaalde intensiteit bereikt, bijvoorbeeld de zekeringen. Op deze manier is het circuit open, waardoor het apparaat en de gebruikers worden beschermd.

Schema's en symbolen

Om de analyse van de elektrische circuits te vergemakkelijken, worden schema's en symbolen gebruikt, bieden ze een vereenvoudigde weergave van elk van de circuitcomponenten.

Er zijn veel symbolen, één voor elk type element, in de volgende afbeelding is er een klein monster met het meest gebruikte:

De meest voorkomende symbolen die in elektrische circuits worden gebruikt. Bron: f. Zapata.

Door symbolen kan elk circuit worden gepresteerd, zelfs het meest complexe. In het circuit van de figuur die in het begin verschijnt, worden de twee in serie verbonden bollen weergegeven door twee weerstanden en het schema blijft als volgt:

Gesloten resistief type circuit, bestaande uit een batterij, twee series weerstanden en een gesloten schakelaar. Bron: f. Zapata.

Hoe gaat een gesloten elektrisch?

De werking van het gesloten circuit hangt af van de elementen waaronder het bijvoorbeeld in het hierboven getoonde resistieve circuit, de lamp wordt ingeschakeld zodra deze wordt gesloten.

Aan de andere kant, als een van de weerstanden wordt vervangen door een gedownloade condensator, wordt het circuit een RC en wordt de condensator in rekening gebracht op de bronspanning.

Wanneer het volledig wordt opgeladen, blijft het een open circuit. Door de schakelaar en de bron los te koppelen en het circuit opnieuw te sluiten, produceert de condensor tijdelijk een stroom, omdat hij eerder laad had opgeslagen.

Het kan u van dienst zijn: wat is het snijden, starheid of afschuifmodule? (Opgeloste oefeningen)

In elk geval haalt de stroom altijd uit de positieve terminal, zoals eerder uitgelegd (zie figuur hierboven).

De bron is verantwoordelijk voor het verhogen van het potentieel van elke belasting die op dat moment is, dus de potentiële energie neemt toe met een hoeveelheid gegeven door Qε, waarbij ε de spanning is die door de batterij wordt geleverd.

Dan de belasting die de verbindingsdraden reist, die ideaal zijn, dat wil zeggen zonder weerstand, tot het bereiken van een circuitelement. Als het een weerstand is, zoals in het circuit van de figuur, lijdt de belasting op een potentiële daling die gelijk is aan i ∙ r₁, Waar ik de intensiteit van de stroom is.

Dan gaat het door een andere potentiële daling bij het passeren van de tweede weerstand, dit keer van I ∙ r₂ Totdat je de negatieve terminal bereikt en van daar tot positief weer, op deze manier, heeft de lading een complete tour door het circuit gemaakt.

Omdat energie wordt bewaard, is het waar dat:

ε - i ∙ r₁ - I ∙ ∙ r₂ = 0

Opgelost voorbeeld

In het circuit van de bovenstaande figuur zijn de waarden van elk element:

R₁ = 430 Ω; R₂ = 128 Ω; ε = 9 V

• a) Wat is de huidige intensiteit door het circuit?
• b) Welke stroom doorloopt elke weerstand?
• c) Zoek de spanningsval in elke weerstand.

Antwoord op

De totale stroom is degene die de batterij verlaat. Om het te vinden is het noodzakelijk om het circuit tot een enkele weerstand te verminderen. Zoals r₁ en r₂ Ze zijn in serie verbonden, de equivalente weerstand R_eq Is uw som:

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

Van de wet van Ohm:

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

Antwoord B

Omdat de weerstanden in serie zijn, is de stroom hetzelfde voor zowel en gelijk aan 0.01613 a.

Antwoord C

De wet van Ohm opnieuw toepassen:

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

Dan v₁ = 9V− 6.935 V = 2.065 V