Простейшие схемы электрических цепей: Из каких элементов состоит электрическая цепь

Содержание

Урок физики в 8-м классе по теме «Изучение электрических цепей»

Тема: “Изучение электрических цепей”.

Цель урока:

  1. Научить учащихся собирать простейшие электрические цепи.
  2. Развивать технические приемы умственной деятельности.
  3. Выявить наличие навыков, их сформированности.
  4. Воспитать настойчивость в достижении цели, культуру труда.
  5. Применять знания в учебной практике.

Методы обучения:

  • самостоятельной работы и работы под руководством учителя
  • исследовательский
  • проблемно-поисковый
  • практический
  • самоконтроля
  • словесный

Оборудование: лампочка, гальванический элемент, резистор, ключ, амперметр, вольтметр.

Технические средства обучения: кодоскоп.

ХОД УРОКА

I. Организационный момент. Психологическая пауза.

Сядьте поудобней, не напрягая мышц. Не скрещивайте рук, ног. Отдыхайте, дайте вашему телу расслабиться. Глубоко вдохните, втягивая воздух медленно, через нос, пока легкие не наполнятся.

Выдохните плавно, тоже через нос, пока полностью не освободите легкие. Не сжимайтесь и не выдыхайте все разом. “Плавный вдох – плавный выдох. Вдох – выдох…”

Прислушивайтесь к своему дыханию, к тому, как легкие раздуваются, а затем плавно выпускают воздух. Не похоже ли это на волны, мягко набегающие на берег (вдох) и снова откатывающиеся назад (выдох). Постарайтесь вообразить волны, их плеск, запах, вкус морской воды, легкое дуновение ветерка. Вы чувствуете себя легко и свободно. Вы готовы к работе.

II. Проверка знаний и умений.

    Задание 1

Повторяем условные обозначения, применяемые на схемах. Если вы согласны со мной, покажите зеленую карточку, не согласны – красную.

Сигнальные карточки

Согласны ли вы, что это: (учитель показывает карточки с условными обозначениями, применяемыми на схемах)

Рис. 8

            резистор

(Ответы: 1) да; 2) да; 3) да; 4) да; 5) да; 6) да; 7) да; 8) да.)

    Задание 2

Электрические цепи состоят из источников тока, потребителей тока, ключа, соединительных проводов.

Пользуясь сигнальными карточками ответьте, согласны ли вы, что это: (учитель показывает лабораторные приборы)

Лампочка – источник тока?

Гальванический элемент – источник тока?

Резистор – потребитель тока?

Лампочка – потребитель тока?

Ключ – потребитель тока?

(Ответы: 1) нет; 2) да; 3) да; 4) да; 5) нет.)

    Задание 3

На магнитной доске схема

Вопрос 1:

Какие условия должны выполняться, чтобы по цепи пошел ток?

(Ответ: носители тока, источник тока, замкнутая цепь)

Использование занимательной шутки.

…Бегут заряженные частицы,

торопятся,

вздыхают на ходу:

“ой, проводник кончается,

сейчас я пропаду…”

Вопрос 2: Если заряженные частицы “бегут”, почему “я пропаду”?

(Ответ: направленное движение заряженных частиц – это электрический ток)

Вопрос 3: Какое направление приняли условно за направление тока?

(Ответ: направление от положительного полюса источника тока к отрицательному)

Вопрос 4: А как движутся отрицательные частицы – электроны?

(Ответ: от отрицательного полюса источника тока к положительному)

III. Новый материал.

В рабочей тетради записываем тему урока: “Изучение электрической цепи”.

Цель нашего урока: по рисункам, по схемам научиться собирать простейшие электрические цепи, поэтому сегодня от вас, ребята, потребуются внимание, настойчивость в достижении цели. Не забывайте о культуре труда.

Задание 1

Каждый ряд получает по ребусу, в котором зашифрованы слова, означающие то, без чего мы не сможем собрать ни одну электрическую цепь.

Под каждым условным обозначением прибора указан порядковый номер той буквы, которую нужно выделить. Соберите все выделенные буквы и назовите что у вас получилось.

Ребус 1

Ребус 2

Ребус 3

(Ответы:

    Ребус 1: звонок, нагревательный элемент, амперметр, Н, резистор, Я

    Ребус 2: У, вольтм

    етра, резистор, звонок, И, Я

    Ребус 3: нагревательный элемент, амперметр, вольтметр, Ы, ключ.

    Знания, умения, навык)

    Задание 2

На рабочем столе перед вами приборы и карточки с цифрами 0; 2; 6.

Внимательно изучите шкалу амперметра.

Покажите с помощью нужной карточки:

А) верхний предел измерения

Б) нижний предел измерения

(Ответы: 2, 0)

    Задание 3

Изучите шкалу вольтметра.

С помощью нужной карточки покажите:

А) нижний предел измерения

Б) верхний предел измерения

(Ответы: 0, 6)

    Задание 4

Через кодоскоп показываю электрическую цепь.

Начертите схему электрической цепи.

Ответ: Схема 1

Раскрываю доску. Ответ проверяем. Просигнальте зеленой карточкой у кого нет ни одной ошибки.

    Задание 5

Соберите данную электрическую цепь.

1 и 2 ряд – с помощью проводников и лабораторного оборудования.

3 ряд — с помощью условных элементов (цветные нитки – проводники, условные обозначения – лабораторное оборудование).

Проверяют выполненные задания.

1 ряд – проверяет учитель.

2 ряд – лаборант.

3 ряд – ученик 1-го ряда, быстро выполнивший свое задание.

    Задание 6

Через кодоскоп показываю вторую электрическую цепь.

З-ий ряд собирает электрическую цепь по схеме 1 с помощью лабораторного оборудования. 1 и 2 ряд чертит схему данной электрической цепи.

Ответ:

Проверяем (на доске) с помощью сигнальных карточек.

Просигнальте зеленой карточкой у кого нет ни одной ошибки.

IV. Релаксационная пауза (отдых для глаз).

Разотрите ладони до горячего состояния и закройте ими глаза, прикрыв веки. Отдохните 5-10 секунд.

А теперь поводим глазками в направлении стрелки по 3 раза.

Снова разотрите ладони до горячего состояния, закройте ими глаза, прикрыв веки. Отдохните 5-10 секунд. Уберите ладони, откройте глаза. Отдохнули? Продолжаем работать.

V. Загадки.

  1. Параллельно в цепь включают,
  2. напряжение измеряют
    горизонтально располагают
    как этот прибор называют?

    (Ответ: вольтметр)

  3. Без нагрузки не включают
  4. силу тока измеряют
    горизонтально располагают
    как этот прибор называют?

(Ответ: амперметр)

VI. Найди ошибку.

    Задание 1

Найди ошибку на схеме

(Ответ: Нет нагрузки. Амперметр без нагрузки не включают)

    Задание 2

На какой схеме вольтметр включен неправильно? Докажи, объясни.

(Ответ: рис. 1, 3. Вольтметр включается в цепь параллельно)

VII. Закрепление.

Выполнение самостоятельной работы (через копировальную бумагу).

Задание 1

Заполните таблицу (см. приложение 1).

Верхние листы снимаем, сдаем на проверку.

На доске таблица правильных ответов.

Просигнальте зеленой карточкой у кого не было ни одной ошибки.

0 ошибок – оценка “5”
1, 2 ошибки – оценка “4”
3, 4 ошибки – оценка “3”

Поставите себе оценку и сдайте вторые листы на проверку.

Подводим итог урока.

Электрическая цепь и ее элементы

1. Урок 30

На конкурс методических разработок по физике
Урок 30

2. Цель урока:

• ввести понятия « электрическая цепь»,
«электрическая схема»;
• рассмотреть основные части электрической цепи;
• объяснить назначение каждой части цепи;
• ознакомить с условными обозначениями приборов;
• формировать навыки и умения составлять схемы
простейших электрических цепей;
• формировать навыки практической работы при
выполнении работы по сборке простейшей
электрической цепи.
• 1. Какое явление называют электрическим током?
• 2. Каковы условия возникновения электрического
тока?
• 3. Возникнет ли электрический ток в резиновом
шнуре, подсоединенном к
источнику тока?
• 4. А в мотке проволоки, который лежит на столе?
• 5. Для какой цели нужно получать электрический
ток?
Электрическая цепь совокупность устройств,
по которым течет
электрический ток .
Электрическая
цепь
Источник
тока
Соединительные
провода
1) гальванический элемент
2) батарея;
3) аккумулятор;
4) электрофорная машина;
5) термоэлемент;
6) фотоэлемент;
7) генераторы.
Ключ
1)выключатели
2)кнопки,
3)рубильники
Потребитель
1) Лампы,
2) пылесосы,
3) Звонки
4)компьютеры ,
5)утюги,
6)холодильники
2.
1.
Гальванический
элемент
3.
Батарея аккумуляторов
5.
4.
Лампочка
Резистор
6.
Звонок
Ключ
8.
7.
Соединение проводов
9.
Нагревательный элемент
Пересечение проводов

9. Чертежи, на которых показаны способы соединения приборов в цепь, называются схемами.

Схема простейшей электрической цепи
Электрическая цепь
Чтобы в цепи был ток, цепь должна быть замкнутой.

10. ЧУТЬ — ЧУТЬ ПОДУМАЕМ?

1.Составить схему электрической цепи, состоящую
из источника тока, двух лампочек, но включать их
можно только своим выключателем

11. 2.Составить схему цепи, состоящей из источника тока, двух лампочек так, чтобы их можно было включить одним ключом.

12. 3. Нарисуйте схему цепи, состоящей из батареи гальванических элементов, лампочки, звонка и двух ключей, при которой лампочка

загорается при
включении звонка, но может быть включена
и при неработающем звонке.

13. 4.Нарисуйте схему, состоящую из батарейки, двух лампочек и трех ключей, при которой включение и выключение каждой лампочки

производится
своим ключом, а размыкание третьего ключа
позволяет отключить обе лампочки.

14. Разгадаем кроссворд?

11. Материал пластины простейшего
химического источника тока, которая
заряжена отрицательно.
12. Итальянский ученый, в честь
которого названы элементы –
химические источники тока.
13. Источник тока, требующий
предварительной зарядки.
1. Источник тока, в котором внутренняя
энергия нагревателя превращается в
электрическую.
2. Источник тока, в котором световая
энергия превращается в электрическую.
3. Чертеж, на котором показан способ
соединения приборов в цепь.
4. Явление упорядоченного движения
заряженных частиц.
5. Итальянский ученый, построивший
первый источник тока.
6. Часть электрической цепи, служащая
для соединения приборов в цепь.
7. Потребитель электрической энергии, на
котором варят пищу.
8. Часть цепи, служащая для замыкания и
размыкания цепи.
9. Совокупность устройств, по которым
течет ток.
10. Одно из мест на источнике тока, к
которому присоединена клемма для
включения его в электрическую цепь.
А теперь проверим…

Электрическая цепь — это… Что такое Электрическая цепь?

Рисунок 1 — Условное обозначение электрической цепи

Электри́ческая цепь  — совокупность устройств, элементов, предназначенных для протекания электрического тока, электромагнитные процессы в которых могут быть описаны с помощью понятий сила тока и напряжение.

Изображение электрической цепи с помощью условных знаков называют электрической схемой (рисунок 1).

Классификация электрических цепей

Неразветвленные и разветвленные электрические цепи

Рисунок 2 — Разветвленная цепь

Электрические цепи подразделяют на неразветвленные и разветвленные. На рисунке 1 представлена схема простейшей неразветвленной цепи. Во всех элементах ее течет один и тот же ток. Простейшая разветвленная цепь изображена на рисунке 2. В ней имеются три ветви и два узла. В каждой ветви течет свой ток. Ветвь можно определить как участок цепи, образованный последовательно соединенными элементами (через которые течет одинаковый ток) и заключенный между двумя узлами. В свою очередь узел есть точка цепи, в которой сходятся не менее трех ветвей. Если в месте пересечения двух линий на электрической схеме поставлена точка (рисунок 2), то в этом месте есть электрическое соединение двух линий, в противном случае его нет. Узел, в котором сходятся две ветви, одна из которых является продолжением другой, называют устранимым или вырожденным узлом

Линейные и нелинейные электрические цепи

Линейной электрической цепью называют такую цепь, все компоненты которой линейны. К линейным компонентам относятся зависимые и независимые идеализированные источники токов и напряжений, резисторы (подчиняющиеся закону Ома), и любые другие компоненты, описываемые линейными дифференциальными уравнениями, наиболее известны электрические конденсаторы и индуктивности. Если цепь содержит отличные от перечисленных компоненты, то она называется нелинейной.

Изображение электрической цепи с помощью условных обозначений называют электрической схемой. Функция зависимости тока, протекающего по двухполюсному компоненту от напряжения на этом компоненте называют вольт-амперной характеристикой (ВАХ). Часто ВАХ изображают графически в декартовых координатах. При этом по оси абсцисс на графике обычно откладывают напряжение, а по оси ординат — ток.

В частности, омические резисторы, ВАХ которых описывается линейной функцией и на графике ВАХ являются прямыми линиями, называют линейными.

Примерами линейных (как правило, в очень хорошем приближении) цепей являются цепи, содержащие только резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности без ферромагнитных сердечников.

Некоторые нелинейные цепи можно приближенно описывать как линейные, если изменение приращений токов или напряжений на компоненте мало, при этом нелинейная ВАХ такого компонента заменяется линейной (касательной к ВАХ в рабочей точке). Этот подход называют «линеаризацией». При этом к цепи может быть прменён мощный математический аппарат анализа линейных цепей. Примерами таких нелинейных цепей, анализируемых как линейные относятся практически любые электронные устройства, работающие в линейном режиме и содержащие нелинейные активные и пассивные компоненты (усилители, генераторы и др.).

Законы, действующие в электрических цепях

См. также

Литература

  • Электротехника: Учеб. для вузов/А. С. Касаткин, М. В. Немцов.— 7-е изд., стер.— М.: Высш. шк., 2003.— 542 с.: ил. ISBN 5-06-003595-6
  • Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. — М.: Гардарики, 2002. — 638 с. — ISBN 5-8297-0026-3

Ссылки

Электрическая цепь и ее составные части

ТЕМА: Электрическая цепь и ее составные части

Форма: Урок изучения нового материала

Тип урока: комбинированный урок

Цели урока:

Выяснить физическую природу электрического тока; закрепить знания учащихся об условиях возникновения и существования электрического тока, источниках электрического тока. Выяснить из каких частей состоит электрическая цепь, объяснить учащимся назначение каждой части, научить собирать простейшие электрические цепи, познакомить с особенностями электрического тока в металлах и электролитах.

Требования к уровню подготовки обучающихся

УУД

Знать: понятие электрический ток и источник тока, различные виды источников тока, правила составления электрических цепей

Уметь: объяснять устройство сухого гальванического элемента, приводить примеры источников электрического тока, объяснять их назначение, приводить примеры химического и теплового действия электрического тока и их использование в технике.

Личностные: Наблюдают явление электрического тока. Изготавливают и испытывают гальванический элемент, Собирают простейшие электрические цепи и составляют их схемы. Видоизменяют собранную цепь в соответствии с новой схемой.

Познавательные: Выделяют и формулируют проблему. Строят логические цепи рассуждений.

Регулятивные: Составляют план и последовательность действий, Выполняют операции со знаками и символами. Выделяют объекты и процессы с точки зрения целого и частей.

Коммуникативные: Учатся устанавливать и сравнивать разные точки зрения, прежде чем принимать решение и делать выбор, устанавливают рабочие отношения, учатся эффективно сотрудничать и способствовать продуктивной кооперации.

Педагогические средства: Проблемное изложение, лекция, беседа, объяснительно- иллюстративный метод.

Элементы содержания: Электрический ток. Условия существования электрического тока. Источники электрического тока. Электрическая цепь и ее составные части. Условные обозначения, применяемые на схемах электрических цепей.

Межпредметные связи: химия, математика, биология, история.

Оборудование: источник электрического тока, амперметр, вольтметр, авометр, проводники, ключ, резистор, набор фруктов и овощей (картофель, соленый огурец, апельсин, яблоко).

Видеоматериал. Презентация

План урока:

  1. Повторение. Проверка домашнего задания.

  2. Изучение нового материала.

  3. Закрепление изученного материала.

  4. Домашнее задание

Первая тридцатка

1.Повторение. Проверка домашнего задания. (Карточки для каждого учащегося)

  1. Что называется электризацией?

  2. Из чего состоит атом?

  3. Каков состав атомного ядра?

  4. На какие группы по проводимости делятся все вещества?

  5. Приведите примеры диэлектриков; проводников.

(Самопроверка. Выставление отметки в лист самооценки)

2. Изучение нового материала

На магнитную доску прикрепить иллюстрации электрической лампочки, набора проводов, батарейки, металлической цепи. Что изображено на рисунках? Что нужно сделать, чтобы лампочка загорелась? Учащиеся предлагают варианты.

Как назвать совокупность устройств, которые позволили загореться лампочке?

Правильно и  темой сегодняшнего урока будет «Электрическая цепь».

Откройте тетради и запишите тему урока. Совокупность устройств, по которым течет электрический ток, называется электрической цепью.

Далее совместно с учащимися учитель ставит задачи к уроку.

Учитель: Цепи бывают простые (как при демонстрации) и сложные (электропроводка), но они состоит из отдельных устройств или элементов, которые по их назначению можно разделить на 3 группы. 

Первую группу составляют элементы, предназначенные для выработки электроэнергии — это источники тока.

Источники тока — это устройства, которые преобразуют какой-либо вид энергии в электрическую энергию. К ним относятся: генераторы электростанций, гальванические элементы, аккумуляторы и др. (Видеоролик № 1. Источники тока)

На столе у меня лежат фрукты и овощи: апельсин, яблоко, картофелина, соленый огурец.

Из курса химии нам известно, что растения содержат 6498% воды, углеводы, органические кислоты (яблочную, лимонную, винную, бензойную, муравьиную), азотистые вещества, жир, дубильные и красящие вещества, эфирные масла, ферменты, фитонциды, витамины, минеральные вещества.

Фрукты содержат органические кислоты: например, лимонная кислота присутствует в апельсинах, лимонах и других цитрусовых, яблочная кислота в яблоках и винная кислота в винограде. Именно соотношение сахара и кислотности чаще всего используется в технологических характеристиках фруктовых продуктов.

Яблочная кислота найдена в яблочном и виноградном соке, ее так же можно обнаружить в соке из крыжовника и ревеня. В незначительных количествах присутствуют другие органические кислоты: молочная, янтарная, глицериновая, изолимонная. Одним из преимуществ содержания во фруктах различных органических кислот является широкий диапазон pH, встречающийся во фруктовых группах.

Таким образом, мы видим, что большинство фруктов содержит в своем составе слабые растворы кислот. Именно поэтому их можно легко превратить в простейший гальванический элемент. В каждой группе учащиеся делают замеры с помощью авометра и записывают данные для дальнейшего применения на уроке.

Вторая группа — элементы, преобразующие электрическую энергию в другие виды энергии (механическую, тепловую, световую, и т. д.). Эти элементы называют потребителями электрической энергии. К ним относятся: электродвигатели, нагревательные и осветительные приборы и др.

Есть еще одна важная часть электрической цепи. В Париже в 1881 году на электротехнической выставке все были в восторге от этого изобретение. Это – выключатель. Роль его – замыкать и размыкать электрическую цепь. В технике используют разные виды замыкающих и размыкающих устройств. Чтобы в цепи был ток, она должна быть замкнутой, т.е. состоять из проводников электричества. Если в каком-нибудь месте провод оборвётся, то ток в цепи прекратится. На этом и основано действие выключателей.

Источник тока и потребитель всегда соединяются проводами (проводниками), т.е. такими элементами, которые способны проводить электрический ток и обладают большим количеством свободных заряженных частиц.

Игровая разминка «Электрическая цепь»: каждая команда, взявшись за руки получают от ведущего сигнал пожатием руки и передают друг другу по цепочке. В результате, чей «электрический ток» быстрей дойдет до конца, та команда и выиграла.

А вы знаете, что первая электрическая цепь была опробована на людях. 700 парижских монахов взявшись за руки провели эксперимент. В тот момент когда первый монах прикоснулся к источнику тока, все 700 монахов вскрикнули с ужасом, потом 180 королевских мушкетеров тоже провели такой опыт перед королем в Версале.

Составим кластер:

потребитель

источник тока


соединительные провода

замыкающее устройство


Итак, из каких составных частей состоит электрическая цепь? Учащиеся делают заключение.

Вторая тридцатка

Однажды великого мыслителя Сократа спросили о том, что, по его мнению, легче всего в жизни? Он ответил, что легче всего – поучать других, а труднее – познать самого себя.

На уроках физики мы говорим о познании природы. Но сегодня давайте заглянем «в себя». Как мы воспринимаем окружающий мир? Как художники или как мыслители?

  1. Встаньте, поднимите руки вверх, потянитесь. Переплетите пальцы рук. Посмотрите какой палец левой или правой руки оказался у вас вверху? Результат запишите «Л» или «П»

  2. Скрестите руки на груди. («Поза Наполеона») Какая рука сверху? «Л» или «П»

  3. Поаплодируйте. Какая рука сверху? «Л» или «П».

Подведем итоги. На столе у вас карточки синяя — Л, желтая — П. Поднимите карточки, так, чтобы все видели ваше сочетание.

Учитывая, что результат «ЛЛЛ» соответствует художественному типу личности, а «ППП» — типу мышления.

Какой же тип мышления преобладает у вашего класса?

Несколько «художников», несколько «мыслителей», а большинство ребят – гармонично развитые личности, которым свойственно, как логическое, так и образное мышление.

А теперь можно переходить к познанию внешнего мира.

Вышел из строя телевизор, микроволновая печь и вам нужна информация, из чего состоит электрическая цепь, а содержится информация в электрических схемах.

Электрическая схема — это графическое изображение электрической цепи с помощью условных знаков.

Элементы цепи условились изображать с помощью условных обозначений. Чтобы не было путаницы, пользуются стандартным набором символов. У каждого учащегося на столе карточка с символами.

Для того, чтобы правильно выполнить следующее задание нам необходимо выяснить, как правильно соединить электроизмерительные приборы.

всегда включается последовательно!

всегда включается параллельно!

Сейчас каждый из вас в своей тетради выполнит задание по карточкам

Задания по сборке цепей:

а) Нарисуйте схему цепи, состоящей из источника, звонка, ключа.

б) Нарисуйте схему цепи, состоящую из источника, электрического двигателя, ключа.

в) Нарисуйте схему цепи, состоящую из источника, лампы, ключа, амперметра.

г) Нарисуйте схему цепи, состоящую из источника, лампы, ключа, амперметра, вольтметра.

Подводится итого выполненной работы и результат заносится в лист самооценки.

Третья тридцатка

3. Закрепление изученного материала

Сборка электрической цепи из предоставленного оборудования.

Техника безопасности при сборке электрических схем. Инструкция по сборке. Выдача оборудования. Проверка выполненного задания.

4. Итог урока

Сегодня на уроке мы с вами  перенеслись в удивительный мир «Мир электрических цепей и схем».  Ваши знания о нем  будут расширяться. На следующих уроках мы научимся пользоваться электроизмерительными приборами, собирать и чертить  сложные схемы, выполнять лабораторные работы. 

Давайте вспомним задачи нашего урока.

Что такое ЭЦ?

Из каких составных частей состоит ЭЦ?

Какие условные обозначения элементов вы запомнили?

Какое направление принято за направление электрического тока в цепи?

Что значит «Цепь замкнута»; «цепь разомкнута»?

5.Домашнее задание

— читать § 28 (выучить условные обозначения на карточках).

— начертить схему электрической проводки собственной квартиры*.

6. Рефлексия.

Подведем итоги нашего оценивания на уроке. Каждый из вас назовет свою отметку из листка самооценки и аргументирует ее.

На столах у вас смайлики, выберите тот, который соответствует вашему настроению.

Приложения

Проверка домашнего задания

______________________________________________________________________

(ФИО)

  1. Что называется электризацией?________________________________________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

  1. Из чего состоит атом?________________________________________________

  2. Каков состав атомного ядра? __________________________________________

  3. На какие группы по проводимости делятся все вещества? __________________

__________________________________________________________________

  1. Приведите примеры диэлектриков; проводников__________________________

___________________________________________________________________

Проверка домашнего задания

______________________________________________________________________

(ФИО)

  1. Что называется электризацией?________________________________________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

  1. Из чего состоит атом?________________________________________________

  2. Каков состав атомного ядра? __________________________________________

  3. На какие группы по проводимости делятся все вещества? __________________

__________________________________________________________________

  1. Приведите примеры диэлектриков; проводников__________________________

___________________________________________________________________

Проверка домашнего задания

______________________________________________________________________

(ФИО)

  1. Что называется электризацией?________________________________________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

  1. Из чего состоит атом?________________________________________________

  2. Каков состав атомного ядра? __________________________________________

  3. На какие группы по проводимости делятся все вещества? __________________

__________________________________________________________________

  1. Приведите примеры диэлектриков; проводников__________________________

___________________________________________________________________

Проверка домашнего задания

______________________________________________________________________

(ФИО)

  1. Что называется электризацией?________________________________________

___________________________________________________________________

___________________________________________________________________

  1. Из чего состоит атом?________________________________________________

  2. Каков состав атомного ядра? __________________________________________

  3. На какие группы по проводимости делятся все вещества? __________________

__________________________________________________________________

  1. Приведите примеры диэлектриков; проводников__________________________

___________________________________________________________________

Задания по сборке цепей:

а) Нарисуйте схему цепи, состоящей из источника, звонка, ключа.

б) Нарисуйте схему цепи, состоящую из источника, электрического двигателя, ключа.

в) Нарисуйте схему цепи, состоящую из источника, лампы, ключа, амперметра.

г) Нарисуйте схему цепи, состоящую из источника, лампы, ключа, амперметра, вольтметра.

Задания по сборке цепей:

а) Нарисуйте схему цепи, состоящей из источника, звонка, ключа.

б) Нарисуйте схему цепи, состоящую из источника, электрического двигателя, ключа.

в) Нарисуйте схему цепи, состоящую из источника, лампы, ключа, амперметра.

г) Нарисуйте схему цепи, состоящую из источника, лампы, ключа, амперметра, вольтметра.

Задания по сборке цепей:

а) Нарисуйте схему цепи, состоящей из источника, звонка, ключа.

б) Нарисуйте схему цепи, состоящую из источника, электрического двигателя, ключа.

в) Нарисуйте схему цепи, состоящую из источника, лампы, ключа, амперметра.

г) Нарисуйте схему цепи, состоящую из источника, лампы, ключа, амперметра, вольтметра.

Задания по сборке цепей:

а) Нарисуйте схему цепи, состоящей из источника, звонка, ключа.

б) Нарисуйте схему цепи, состоящую из источника, электрического двигателя, ключа.

в) Нарисуйте схему цепи, состоящую из источника, лампы, ключа, амперметра.

г) Нарисуйте схему цепи, состоящую из источника, лампы, ключа, амперметра, вольтметра.

Задания по сборке цепей:

а) Нарисуйте схему цепи, состоящей из источника, звонка, ключа.

б) Нарисуйте схему цепи, состоящую из источника, электрического двигателя, ключа.

в) Нарисуйте схему цепи, состоящую из источника, лампы, ключа, амперметра.

г) Нарисуйте схему цепи, состоящую из источника, лампы, ключа, амперметра, вольтметра.

1.1. Основные пояснения и термины

         Электротехника — это область науки и техники, изучающая электрические и магнитные явления и их использование в практических целях.
Каждая наука имеет свою терминологию. Запомним термины, понятия электротехники.
Электрическая цепь — это совокупность устройств, предназначенных для производства, передачи, преобразования и использования электрического тока.
Все электротехнические устройства по назначению, принципу действия и конструктивному оформлению можно разделить на три большие группы.

Источники энергии, т.е. устройства, вырабатывающие электрический ток (генераторы, термоэлементы, фотоэлементы, химические элементы).
Приемники, или нагрузка, т.е. устройства, потребляющие электрический ток (электродвигатели, электролампы, электромеханизмы и т.д.).
Проводники, а также различная коммутационная аппаратура (выключатели, реле, контакторы и т.д.).
Направленное движение электрических зарядов называют электрическим током. Электрический ток может возникать в замкнутой электрической цепи. Электрический ток, направление и величина которого неизменны, называют постоянным током и обозначают прописной буквой I.
Электрический ток, величина и направление которого не остаются постоянными, называется переменным током. Значение переменного тока в рассматриваемый момент времени называют мгновенным и обозначают строчной буквой i.

Для работы электрической цепи необходимо наличие источников энергии. В любом источнике за счет сторонних сил неэлектрического происхождения создается электродвижущая сила. На зажимах источника возникает разность потенциалов или напряжение, под воздействием которого во внешней, присоединенной к источнику части цепи, возникает электрический ток.
Различают активные и пассивные цепи, участки и элементы цепей. Активными называют электрические цепи, содержащие источники энергии, пассивными — электрические цепи, не содержащие источников энергии.

Электрическую цепь называют линейной, если ни один параметр цепи не зависит от величины или направления тока, или напряжения.
Электрическая цепь является нелинейной, если она содержит хотя бы один нелинейный элемент. Параметры нелинейных элементов зависят от величины или направления тока, или напряжения.

Электрическая схема — это графическое изображение электрической цепи, включающее в себя условные обозначения устройств и показывающее соединение этих устройств. На рис. 1.1 изображена электрическая схема цепи, состоящей из источника энергии, электроламп 1 и 2, электродвигателя 3.


Рис. 1.1

       Для облегчения анализа электрическую цепь заменяют схемой замещения.
Схема замещения — это графическое изображение электрической цепи с помощью идеальных элементов, параметрами которых являются параметры замещаемых элементов.

На рисунке 1.2 показана схема замещения.


Рис. 1.2

1.2. Пассивные элементы схемы замещения

     Простейшими пассивными элементами схемы замещения являются сопротивление, индуктивность и емкость.
В реальной цепи электрическим сопротивлением обладают не только реостат или резистор, но и проводники, катушки, конденсаторы и т.д. Общим свойством всех устройств, обладающих сопротивлением, является необратимое преобразование электрической энергии в тепловую. Тепловая энергия, выделяемая в сопротивлении, полезно используется или рассеивается в пространстве. В схеме замещения во всех случаях, когда надо учесть необратимое преобразование энергии, включается сопротивление.

Сопротивление проводника определяется по формуле

      (1.1)

     где l — длина проводника;
S — сечение;
r — удельное сопротивление.

Величина, обратная сопротивлению, называется проводимостью.

     Сопротивление измеряется в омах (Ом), а проводимость — в сименсах (См).

Сопротивление пассивного участка цепи в общем случае определяется по формуле

      где P — потребляемая мощность;
I — ток.
Сопротивление в схеме замещения изображается следующим образом:

  Индуктивностью называется идеальный элемент схемы замещения, характеризующий способность цепи накапливать магнитное поле. Полагают, что индуктивностью обладают только индуктивные катушки. Индуктивностью других элементов электрической цепи пренебрегают.

Индуктивность катушки, измеряемая в генри [Гн], определяется по формуле

       где W — число витков катушки;
Ф — магнитный поток катушки, возбуждаемый током i.

На рисунке показано изображение индуктивности в схеме замещения.

      Емкостью называется идеальный элемент схемы замещения, характеризующий способность участка электрической цепи накапливать электрическое поле. Полагают, что емкостью обладают только конденсаторы. Емкостью остальных элементов цепи пренебрегают.

Емкость конденсатора, измеряемая в фарадах (Ф), определяется по формуле:

    где q — заряд на обкладках конденсатора;
Uс — напряжение на конденсаторе.

На рисунке показано изображение емкости в схеме замещения

Активные элементы схемы замещения

     Любой источник энергии можно представить в виде источника ЭДС или источника тока. Источник ЭДС — это источник, характеризующийся электродвижущей силой и внутренним сопротивлением.Идеальным называется источник ЭДС, внутреннее сопротивление которого равно нулю.

  На рис. 1.3 изображен источник ЭДС, к зажимам которого подключено сопротивление R.
Ri — внутреннее сопротивление источника ЭДС.
Стрелка ЭДС направлена от точки низшего потенциала к точке высшего потенциала, стрелка напряжения на зажимах источника U12 направлена в противоположную сторону от точки с большим потенциалом к точке с меньшим потенциалом.
Рис. 1.3
              тЙУ. 1.3

Ток     

   (1.2)

     (1.3)

       У идеального источника ЭДС внутреннее сопротивление Ri = 0, U12 = E.
Из формулы (1.3) видно, что напряжение на зажимах реального источника ЭДС уменьшается с увеличением тока. У идеального источника напряжение на зажимах не зависит от тока и равно электродвижущей силе.
Возможен другой путь идеализации источника: представление его в виде источника тока.
Источником тока называется источник энергии, характеризующийся величиной тока и внутренней проводимостью.

Идеальным называется источник тока, внутренняя проводимость которого равна нулю.

Поделим левую и правую части уравнения (1.2) на Ri и получим

,

       где    — ток источника тока;

               — внутренняя проводимость.

      У идеального источника тока gi = 0 и J = I.

Ток идеального источника не зависит от сопротивления внешней части цепи. Он остается постоянным независимо от сопротивления нагрузки. Условное изображение источника тока показано на рис. 1.4.

     Любой реальный источник ЭДС можно преобразовать в источник тока и наоборот. Источник энергии, внутреннее сопротивление которого мало по сравнению с сопротивлением нагрузки, приближается по своим свойствам к идеальному источнику ЭДС.

Рис. 1.4

           Если внутреннее сопротивление источника велико по сравнению с сопротивлением внешней цепи, он приближается по своим свойствам к идеальному источнику тока.

1.4.Основные определения, относящиеся к схемам

       Различают разветвленные и неразветвленные схемы.
На рис. 1.5 изображена неразветвленная схема.
На рис. 1.6 показана разветвленная схема, содержащая два источника ЭДС и 5 сопротивлений.
Сопротивления соединительных проводов принимают равными нулю.

  Разветвленная схема — это сложная комбинация соединений пассивных и активных элементов.
На рис. 1.6 показана разветвленная схема, содержащая два источника ЭДС и 5 сопротивлений.
Сопротивления соединительных проводов принимают равными нулю.
Рис. 1.5 Участок электрической цепи, по которому проходит один и тот же ток, называется ветвью. Место соединения двух и более ветвей электрической цепи называется узлом. Узел, в котором сходятся две ветви, называется устранимым. Узел является неустранимым, если в нем соединены три и большее число ветвей. Узел в схеме обозначается точкой.

  Последовательным называют такое соединение участков цепи, при котором через все участки проходит одинаковый ток. При параллельном соединении все участки цепи присоединяются к одной паре узлов, находятся под одним и тем же напряжением.
Любой замкнутый путь, включающий в себя несколько ветвей, называется контуром.
Рис. 1.6

 

 

1.5. Режимы работы электрических цепей

    В зависимости от нагрузки различают следующие режимы работы: номинальный, режим холостого хода, короткого замыкания, согласованный режим.
При номинальном режиме электротехнические устройства работают в условиях, указанных в паспортных данных завода-изготовителя. В нормальных условиях величины тока, напряжения, мощности не превышают указанных значений.
Режим холостого хода возникает при обрыве цепи или отключении сопротивления нагрузки.
Режим короткого замыкания получается при сопротивлении нагрузки, равном нулю. Ток короткого замыкания в несколько раз превышает номинальный ток. Режим короткого замыкания является аварийным.
Согласованный режим — это режим передачи от источника к сопротивлению нагрузки наибольшей мощности. Согласованный режим наступает тогда, когда сопротивление нагрузки становится равным внутреннему сопротивлению источника. При этом в нагрузке выделяется максимальная мощность.

1.6. Основные законы электрических цепей

        На рис. 1.7 изображен участок цепи с сопротивлением R. Ток, протекающий через сопротивление R, пропорционален падению напряжения на сопротивлении и обратно пропорционален величине этого сопротивления.

                                     
      Падением напряжения на сопротивлении называется произведение тока, протекающего через сопротивление, на величину этого
Рис. 1.7 сопротивления.

      Основными законами электрических цепей, наряду с законом Ома, являются законы баланса токов в разветвлениях (первый закон Кирхгофа) и баланса напряжений на замкнутых участках цепи (второй закон Кирхгофа). В соответствии с первым законом Кирхгофа, алгебраическая сумма токов в любом узле цепи равна нулю:

Возьмем схему на рис. 1.8 и запишем для нее уравнение по первому закону Кирхгофа.

     Токам, направленным к узлу, присвоим знак «плюс», а токам, направленным от узла — знак «минус». Получим следующее уравнение:


 Рис. 1.8

или

        Согласно второму закону Кирхгофа, алгебраическая сумма ЭДС вдоль любого замкнутого контура равна алгебраической сумме падений напряжений в этом контуре

       Возьмем схему на рис. 1.9 и запишем для внешнего контура этой схемы уравнение по второму закону Кирхгофа.

    Для этого выберем произвольно направление обхода контура, например, по часовой стрелке. ЭДС и падения напряжений записываются в левую и правую части уравнения со знаком «плюс», если направления их совпадают с направлением обхода контура, и со знаком «минус», если не совпадают.
При определении тока в ветви, содержащей источник ЭДС, используют закон Ома для активной ветви.

                       Рис. 1.9


Возьмем ветвь, содержащую сопротивления и источники ЭДС. Ветвь включена к узлам a-b, известно направление тока в ветви (рис. 1.10).

 

 

   Возьмем замкнутый контур, состоящий из активной ветви и стрелки напряжения Uab, и запишем для него уравнение по второму закону Кирхгофа. Выберем направление обхода контура по часовой стрелке.

 

 

Рис.1.10

     

Получим

      Из этого уравнения выведем формулу для тока

      В общем виде:

,

        где ?R — сумма сопротивлений ветви;
?E — алгебраическая сумма ЭДС.

ЭДС в формуле записывается со знаком «плюс», если направление ее совпадает с направлением тока и со знаком «минус», если не совпадает.

§ 6. Электрическая цепь и ее элементы

Составные элементы электрической цепи. Электрическую цепь (рис. 12, а) образуют источники электрической энергии 1, ее прием­ники 3 (потребители) и соединительные провода. В электрическую цепь обычно включают также вспомогательное оборудование: аппараты 4, служащие для включения и выключения электри­ческих установок (рубильники, переключатели и др.), электроизме­рительные приборы 2 (амперметры, вольтметры, ваттметры), за­щитные устройства (предохранители, автоматические выключатели).

В качестве источников электрической энергии применяют глав­ным образом, электрические генераторы и гальванические элементы или аккумуляторы. Источники электрической энергии часто назы­вают источниками питания.

В приемниках электрическая энергия преобразуется в другие виды энергии. К приемникам относятся электродвигатели, различ­ные электронагревательные приборы, лампы накаливания, электро­литические ванны и др.

Электрическая цепь может быть разделена на два участка: внешний и внутренний. Внешний участок, или, как говорят, внеш­няя цепь, состоит из одного или нескольких приемников электри-

Рис. 12. Простейшая электрическая цепь постоянного тока (а) и ее принципиальная схема (б)

ческой энергии, соединительных проводов и различных вспомога­тельных устройств, включенных в эту цепь. Внутренний участок, или внутренняя цепь,— это сам источник.

Изображение электрических цепей и их элементов. В схемах реальных электрических устройств (электровозов, тепловозов и др.) отдельные элементы имеют свои условные обозначения в соответ­ствии с государственными стандартами.

При составлении расчетных схем элементы электрической цепи, имеющие некоторое сопротивление, например электрические лампы, электронагревательные приборы (в том числе и соединительные провода, если их необходимо учитывать при расчете), изобра­жают в виде сосредоточенных в соответствующем месте схемы ре­зисторов с сопротивлением R (рис. 12, б). То же относится к эле­ментам, имеющим индуктивность (обмотки генераторов, электро­двигателей и трансформаторов) и емкость (конденсаторы). На расчетных схемах их изображают в виде сосредоточенных в соот­ветствующем месте катушек индуктивности и конденсаторов. Источ­ники электрической энергии в схеме электрической цепи часто могут быть представлены в виде идеализированных источников, у которых внутреннее сопротивление Ro = 0.

Для того чтобы учесть внутреннее сопротивление реального источника, в схему вводят изображение резистора с сопротивлением Ro или ставят букву Ro возле условного обозначения источника.

Вспомогательные элементы электрических цепей (аппараты для включения и выключения, защитные устройства, некоторые электро­измерительные приборы) в большинстве случаев имеют малые сопротивления и практически не оказывают влияние на значения токов и напряжений, поэтому при расчете электрических цепей их не принимают во внимание и не указывают на схемах.

Направления тока, напряжения и э. д. с. в электрической цепи. В схемах электрических цепей направления тока, напряжения и э. д. с. изображают стрелками. За положительное направление тока принято направление движения положительных зарядов, т. е. ток во внешней цепи изображают стрелкой I, направленной от положительного зажима источника электрической энергии к отрица­тельному его зажиму (см. рис. 12, б), во внутренней цепи ток направлен от отрицательного зажима к положительному. Поло­жительное направление напряжения совпадает с положительным направлением тока. Стрелка U направлена от положительного зажима источника или приемника к отрицательному зажиму. Поло­жительное направление э. д. с. совпадает с положительным на­правлением тока внутри источника (стрелка Е направлена от отрицательного зажима источника к положительному).

В сложных электрических цепях бывает затруднительно пока­зать действительные направления тока и напряжения на отдельных участках цепи. В таких случаях принимают произвольно какие-либо их направления, которые считают условно положительными, и для этих направлений выполняют расчет электрической цепи. Если в ре­зультате расчета выясняется, что какие-то токи и напряжения имеют положительный знак, то это означает, что выбранные для них направления соответствуют действительности. Если же какие-то токи и напряжения получаются отрицательными, то в действи­тельности они имеют направление, противоположное выбранному.

1.2. Простейшая электрическая цепь, ее параметры

Электрической цепью называют совокупность соединенных друг с другом источников и приемников электрической энергии, по которым может протекать электрический ток.

Простейшая электрическая цепь состоит из источника, одного или нескольких последовательно соединенных приемников электрической энергии (нагрузок, потребителей) и соединительных проводов(рис. 1.2). Рис. 1.2

Источник питания образует внутреннюю часть цепи, а потребитель – совместно с соединительными проводами, измерительными приборами и коммутирующими аппаратами – внешнюю часть цепи.

Когда внешняя и внутренняя части цепи образуют замкнутый контур, в цепи возникает электрический ток.

Величина, или сила тока определяется количеством электричества (зарядом), проходящим через поперечное сечение проводника в единицу времени:

I=,А — для постоянного тока; ί=,А — для переменного тока.

Прохождение электрического тока в цепи связанно с процессами непрерывного преобразования энергии в каждом из ее элементов.

В процессе преобразования других видов энергии в электрическую в источнике питания возбуждается ЭДС Е,В.

Внешняя цепь и сам источник энергии обладают сопротивлением для прохождения электрического тока.

Физическая природа омического сопротивления R – тепловое движение атомов и молекул тела (сверхпроводимость). Величина сопротивления зависит от материала, формы и размеров проводника:

R = , Ом. (1.8)

Величина, обратная сопротивлению, называется проводимостью:

=, См. (1.9)

ЭДС Е напряжение U, ток I, сопротивление R в простейшей цепи связаны законом Ома:

I=. (1.10)

Для цепи на рис. 1.2:

I= . (1.11)

Из (1.11) следует уравнение электрического состояния цепи (рис.1.2):

Е=I R0+I R= I R0+U; (1.12)

Е=U+I·R0. (1.13)

Из (1.13) следует, что Е >U на величину падения напряжения на внутреннем сопротивлении:I R0.(1.14)

На основании определения напряжения, как работы по перемещению заряда +1 можно записать:

А=Uq=UIt; (1.15)

P==UI, (1.16)

где А– работа тока,Дж;Р– мощность тока, Вт.

Если в участке цепи электрическая энергия превращается только в тепло, то формулы (1.15) и (1.16) можно записать иначе (заменой U=I R):

А=I2RtиP=I2R.

Это закон Джоуля – Ленца (коэффициент 0,24 принимается для перевода АизДжвкал).

Для расчета цепей выбирается условно положительное направление Е, U, Iи оно обозначается стрелкой (рис. 1.3).

Рис. 1.3 Е направлено внутри источника от (-) к (+) [1].

Ток в простейшей цепи совпадает по направлению с ЭДС. В сложной цепи направление тока в какой-то ветви всегда неочевидно до расчета, поэтому оно выбирается произвольно. Стрелка напряжения Uнаправляется от точек более высокого потенциала к точкам более низкого.

1.3. Режимы работы электрической цепи постоянного тока

Наиболее характерными является 4 режима: номинальный, холостого хода, короткого замыкания и согласованный.

  1. Номинальный режим источников и приемников в электрической цепи характеризуется тем, что напряжения, токи и мощности их соответствуют тем значениям, на которые они рассчитаны заводами изготовителями.

  2. Режим холостого хода. Ток источников и приемников равен нулю (I=0).

  3. Режим короткого замыкания. Напряжение на участке равно нулю (Uкз=0), приемник шунтован очень малым сопротивлениемR→0.

  4. Согласованный режим – когда пассивный элемент внешней цепи работает с максимальной мощностью при данном источнике.

Легко получить условия согласованного режима. Запишем уравнение электрического состояния простейшей цепи (рис. 1.1):

Е=U+R0I , где U=I·R. (1.17)

R– сопротивление внешней цепи,

R0– сопротивление источника.

Умножим (1.17) на I:

EI = UI + R0I2,

или

P1=P2+P0,

где

Р1– мощность источника,

Р2мощность передаваемая во внешнюю цепь,

Р0– мощность потерь внутреннего источника.

Р2=UI= RI2=R– имеет максимум,

когда величина:– максимальна т.е.:

,

или

(R0+R)2–2R(R0+R)=0, R0+R–2R=0, R=R0 .

Следовательно, внешняя цепь и источник работают в согласованном режиме при R=R0.

Кпд в согласованном режиме равен:

η====0,5.

С цепями согласованного режима приходится иметь дело тогда, когда низкий кпд не имеет решающего значения из-за малой мощности цепи и когда вопрос максимальной мощности в нагрузке преобладает над соображениями экономического порядка.

Базовая электрическая цепь

: теория, компоненты, работа, схема

Основная электрическая цепь состоит из трех основных компонентов , источника напряжения , нагрузки и проводников . На рисунке 1 проиллюстрирована базовая схема. Эта схема состоит из батареи в качестве источника электроэнергии, лампы в качестве электрической нагрузки и двух проводов в качестве проводников, соединяющих батарею с лампой.

Аккумулятор

В источнике этой цепи, аккумуляторе, происходит химическая реакция, которая приводит к ионизации.Эта ионизация вызывает избыток электронов (отрицательный заряд) и истощение электронов (положительный заряд).

Рисунок 1. Базовая электрическая схема (схема) состоит из трех основных компонентов: источника, нагрузки и проводников.

Аккумулятор имеет две клеммы. Эти клеммы являются точками соединения двух проводов. Один терминал отмечен знаком плюс (+), а другой — знаком минус (-). Эти две маркировки называются маркировкой полярности.

Не все электрические устройства имеют маркировку полярности. Однако, если полярность является критической проблемой, она будет отмечена на устройстве. Соблюдайте правильную полярность, чтобы избежать повреждения оборудования и / или персонала.

Нагрузка

Нагрузка создается, когда электрическая энергия, производимая в цепи, преобразуется в какую-либо другую форму энергии, такую ​​как тепло, свет или магнетизм. Нагрузка в простой электрической схеме на Рисунке 1 — это лампа, излучающая свет.

Источник и нагрузка должны соответствовать номинальному напряжению.Если лампа рассчитана на 6 вольт, тогда батарея также должна быть рассчитана на 6 вольт.

Если батарея рассчитана на более низкое напряжение, лампа будет тусклой или не загорится. Если батарея рассчитана на гораздо более высокое напряжение, лампа будет повреждена из-за избытка электроэнергии.

Проводник

Проводники, которые мы используем, представляют собой два медных провода, покрытых пластиковым изоляционным покрытием. Медный провод обеспечивает путь, по которому может течь электрическая энергия, в то время как пластиковое покрытие ограничивает электрическую энергию медным проводом.Это делает токопроводящую дорожку безопасной для персонала.

Это завершает описание основных компонентов электрической цепи, в которой электрическая энергия передается через электрические проводники через устройство, где она затем преобразуется в некоторую полезную форму.

Напряжение

Ионизация может быть вызвана такими силами, как тепло, свет, магнетизм, химическое воздействие или механическое давление. Это приводит к возникновению электрического напряжения.

Что такое напряжение? Напряжение — это сила за потоком электронов.В только что описанной простой электрической схеме аккумулятор был источником электроэнергии. Эта батарея рассчитана на 6 вольт.

Вольт (В) — это электрическая единица, используемая для выражения величины имеющегося электрического давления или величины электрической силы, создаваемой химическим действием внутри батареи.

Термин «напряжение» используется для выражения величины электрической силы почти так же, как мы используем мощность в лошадиных силах для выражения количества механической силы для автомобиля.

Электрическое давление или напряжение также можно выразить как потенциал, разность потенциалов или электродвижущую силу (ЭДС). Для наших целей эти термины означают одно и то же. Напряжение обычно обозначается заглавной буквой E или V.

Ток

Электрический ток — это поток электронов. Количество электронов, проходящих через любую заданную точку за одну секунду, измеряется в амперах (А).

Ампер обозначается буквой I.Помните, что кулон — это количество электронов.

Ампер описывает скорость потока электронов через любую заданную точку в цепи. Один ампер равен одному кулону заряда, проходящего через точку за одну секунду.

Сравните воздушный шар, наполненный воздухом, с электрической батареей. На рисунке 2 количество молекул воздуха в воздушном шаре представляет собой количество электронов или кулонов. Величина давления воздуха внутри воздушного шара выражается в фунтах на квадратный дюйм (PSI) давления воздуха.

В батарее величина электрического давления внутри батареи выражается как номинальное напряжение батареи.

Скорость потока воздуха из воздушного шара аналогична скорости потока электронов или тока от батареи. Ток от батареи в электрической цепи — это объем потока электронов через заданную точку и измеряется в амперах или амперах.

Так же, как воздух будет продолжать выходить из воздушного шара, пока он не опустеет, поток электронов может продолжаться до тех пор, пока в батарее присутствует напряжение или электрическое давление.

Рис. 2. Воздушный шар похож на источник электричества. Воздух, покидающий воздушный шар, подобен электронам, истекающим из источника.

Сопротивление

Все электрические цепи имеют сопротивление. Сопротивление — это противостояние потоку электронов. Сопротивление измеряется в Ом, а электрический символ Ом — Ом (греческая буква омега).

Значения сопротивления элементов и соединений различаются в зависимости от атомной структуры материала.

Хороший проводник электричества — это все, что допускает свободный поток электронов. Плохой проводник электричества — это материал, который не допускает свободного движения электронов. Чрезвычайно плохие проводники называются изоляторами.

Полупроводник — это материал, ограничивающий поток свободных электронов. Полупроводник не считается ни хорошим проводником, ни плохим проводником электричества. Полупроводниковые материалы лежат в основе современной электронной техники.Некоторые примеры проводников и изоляторов перечислены на рисунке 3.

Рисунок 3. Общие проводники и изоляторы

Обратите внимание, что земля может быть хорошим проводником электричества. Есть много факторов, которые определяют, будет ли земля хорошим проводником.

Электропроводность земли в первую очередь зависит от ее органического состава и от минералов, содержащихся в почве в любом конкретном месте.

Количество влаги в почве также определяет степень сопротивления почвы.Влага может повлиять на электрическую проводимость многих материалов. Это может даже привести к тому, что изолятор станет хорошим проводником.

Для пояснения возьмем дерево в качестве примера. Когда древесина сухая, она классифицируется как изолятор, но когда древесина становится влажной или влажной, она ведет себя больше как полупроводник.

Это внешнее кольцо атома , которое определяет, является ли элемент хорошим или плохим проводником. Если внешнее кольцо имеет только один электрон, этот электрон может быть довольно легко освобожден от его орбиты внешней силой.

Если на внешней орбите много электронов, они удерживаются на орбите более плотно. Их труднее освободить от атома. Элементы, которые с трудом отдают электрон, — это изоляторы .

На рисунке 4 изображен атом меди. Обратите внимание, что у этого атома на внешней орбите только один электрон. Этот электрон может быть легко освобожден внешней силой. Медь — отличный проводник электричества.

Рис. 4. Элемент медь является отличным проводником.У него только один электрон на внешней орбите. Этот электрон легко может быть сброшен с орбиты под действием внешней силы.

Электрический ток, переменный и постоянный

Существует два типа электрического тока: dc (постоянный ток) и ac (переменный ток). Разница между этими токами заключается в том, как они протекают по электрической цепи.

Постоянный ток течет только в одном направлении через электрическую цепь. Примером постоянного тока является стандартный аккумулятор.Батарея имеет заданную полярность (положительная и отрицательная клеммы) и вырабатывает электрический ток только в одном направлении.

С другой стороны, переменный ток , как следует из названия, течет в обоих направлениях. Сначала он течет в одном направлении, а затем меняет направление на противоположное. См. Рисунок 5.

Рисунок 5. Постоянный ток течет в одном направлении, а переменный ток постоянно меняет направление.

На переменном токе нет маркировки положительной или отрицательной полярности, потому что полярность меняется так быстро в типичной электрической цепи переменного тока.

Термины цикл и герц используются для описания того, насколько быстро переменный или меняющий направление ток в цепи.

Цепь переменного тока 60 циклов (работающая на частоте 60 Гц) меняет направление 120 раз в секунду. Это стандарт для переменного тока в США.

Обычный поток тока против теории потока электронов

Примерно 200 лет назад ученые предположили, что электричество имеет как положительную, так и отрицательную полярность. В то время они произвольно решили, что электрический ток течет с положительного на отрицательный.Хотя на самом деле это никогда не было доказано как факт, эта теория была принята в течение довольно долгого времени. Эта теория известна как традиционная теория протекания тока .

По мере развития наших научных знаний и открытия атомной и полупроводниковой электроники стало очевидно, что традиционная теория протекания тока неверна. Принято считать, что на самом деле движутся электроны, переходя от отрицательного к положительному, а не от положительного к отрицательному. Эта новая теория известна как теория электронного потока .

Появление этой новой теории вызвало споры, которые существуют до сих пор. Более 150 лет все схемы были основаны на старой традиционной теории протекания тока.

Многие схемы и устройства, которые используются до сих пор, основаны на традиционной теории. Независимо от того, какая теория используется для объяснения явлений электроники, наиболее важным моментом является соблюдение правильной полярности при построении цепей с устройствами, требующими определенной полярности.См. Рисунок 6.

Рисунок 6. Теория потока электронов и традиционная теория потока тока.

Последовательные и параллельные соединения

Существует два способа подключения компонента к электрической цепи: серия или параллельная . На рисунках 7 и 8 показаны два типа подключений.

Схема на рисунке 7 имеет три лампы, подключенные к батарее. В этой цепи есть только один путь, по которому могут течь электроны.

Когда электроны должны следовать только по одному пути цепи, эта цепь называется последовательной цепью. Говорят, что лампы соединены последовательно друг с другом.

Рисунок 7. Три лампы, соединенные последовательно.

Рисунок 8. Три лампы, подключенные параллельно

На рисунке 8 три лампы подключены параллельно. В этой схеме есть три разных пути, по которым электроны должны следовать от клеммы аккумулятора к клемме аккумулятора.

Компоненты, типы и связанные понятия

Роберт Хейзен, доктор философии, Университет Джорджа Мейсона
Схема простой разомкнутой и замкнутой электрической цепи. (Изображение: BijanStock / Shutterstock)

Электрические цепи — важные концепции, которые имеют практическое применение в нашей повседневной жизни. Это очень простая концепция, которая включает в себя три разных компонента — источник электроэнергии, устройство и замкнутый контур из проводящего материала.

Источник электроэнергии

Первый компонент в электрической цепи — это источник электрической энергии, позволяющий электронам двигаться.Этим источником может быть аккумулятор, солнечный элемент или гидроэлектростанция — место, где есть положительный вывод и отрицательный вывод, и откуда заряд может перетекать от одного к другому. Этот толчок электрического заряда называется напряжением, потенциал которого измеряется в вольтах.

Устройство в электрической цепи

Второй компонент — это устройство. Он реагирует на ток, проходящий через него. Сегодня устройство — это то, что можно подключить к розетке и использовать с электричеством.Петля обычно закрывается с помощью куска проводящего материала. Обычно это проволока, но есть и другие материалы, которые могут замкнуть петлю. Например, внутри телевизора есть различные полосы металла, нанесенные на пластиковую поверхность, которая может быть проводящим материалом или даже в некоторых случаях шасси устройства, которое становится частью замкнутой цепи.

Сопротивление электрической цепи

Третий компонент — сопротивление; каждая цепь имеет некоторое сопротивление потоку электронов.Электроны сталкиваются с другими электронами и атомами, составляющими проволоку, и, таким образом, преобразовывают часть своей энергии в тепло. Просто невозможно передать энергию из одной формы в другую без потери части этой энергии в виде тепла.

Узнайте больше об электромагнетизме.

Фонарик как электрическая цепь

Фонарь — это простое устройство, которое включает в себя все три этих компонента. Источником являются две батарейки в фонарике.

Лампочка на конце фонарика — это устройство, в которое течет ток. Ток протекает через крошечную нить накала, которая нагревается до очень высокой температуры из-за электрического сопротивления. В результате нить накаливания ярко светится.

Наконец, цепь замыкается металлической полосой, идущей вниз по боковой стенке фонаря. На одном конце фонарика также есть катушка с проводом, а на другом конце есть точки контакта для батареи, а также другая полоса провода, которые вместе замыкают цепь.

Простая электрическая схема имеет источник, устройство, сопротивление и переключатель. (Изображение: BlueRingMedia / Shutterstock)

Выключатель, предохранитель и автоматические выключатели

Фонари и большинство других электроприборов также имеют выключатель. Переключатель — это просто устройство, которое помогает разорвать непрерывную петлю проводящего материала.

Когда переключатель разомкнут, ток нет, но когда переключатель замкнут, ток есть. В принципе, все схемы работают так.Даже в цепи, подключенной к стене вашей комнаты, есть непрерывная петля провода, которая тянется от вашего дома до электростанции.

Предохранитель

A или автоматический выключатель используются для предотвращения крупных пожаров из-за перегрузок. Предохранитель предназначен для сгорания, если ток становится слишком большим.

Узнайте больше о первом законе термодинамики.

Типы электрических цепей

Есть два типа электрических цепей, используемых в домах и других распространенных устройствах; а именно последовательные цепи и параллельные цепи.

Цепи серии — Цепи серии состоят из нескольких устройств, каждое из которых соединено одно за другим в один большой контур. Хотя разные устройства имеют разное напряжение на них, один и тот же ток течет через все устройства в последовательной цепи.

Если одно из устройств в последовательной цепи выходит из строя, выходит из строя вся цепь. Например, если есть три лампочки, подключенные последовательно, всего в одну петлю провода, подключенного к батарее.Если открутить одну лампочку, выходит из строя вся цепь.

Параллельные цепи — В параллельных цепях различные устройства скомпонованы так, что один источник подает напряжение на отдельные витки провода. Напряжение в каждом устройстве в цепи одинаково, но в целом разные устройства будут видеть разные токи. В этом случае каждое устройство будет работать, даже если другие выйдут из строя.

Например, если две лампочки подключены параллельно и одна откручена, вторая будет работать.Современные елочные светильники делают в параллельных цепях, так что даже если один светильник перегорит, не нужно выбрасывать всю прядь.

Это стенограмма из серии видео The Joy of Science . Смотрите сейчас на Wondrium.

Систематизация взаимосвязей между электрическими цепями — законы Кирхгофа

Систематизированное поведение цепей имеет огромное значение в электротехнике и объясняется законами Кирхгофа.Первый закон гласит: «Энергия, производимая источником, равна энергии, потребляемой в цепи, включая тепло, теряемое в результате сопротивления».

Второй закон гласит: « Ток, протекающий в любом переходе, равен сумме токов, вытекающих из этого перехода». Это означает, что ток — это электроны, протекающие по проводам, и количество электронов, текущих в переход, равно количеству электронов, вытекающих из этого перехода.

Узнайте больше об энтропии.

Одинаковы ли по сути разные виды электроэнергии? Майкл Фарадей был английским ученым, внесшим вклад в изучение электромагнетизма и электрохимии. (Изображение: Томас Филлипс / общественное достояние)

Майкл Фарадей провел тщательные систематические исследования всех этих различных видов электричества. Он смог продемонстрировать, что все эти различные формы электричества вызывают одно и то же явление и являются результатом движения электронов.

Фарадей пришел к выводу, что все виды энергии производят искры, могут течь по проводам и их можно заставить работать. Его исследование также впервые показало, что животное электричество электрического угря, электричество, исходящее от батареи, и электричество молнии — все это одно и то же явление.

Электрический ток и мощность

Поток или движение электронов по электрической цепи называется электрическим током.Сила тока измеряется в амперах. Один ампер соответствует примерно 6 миллиардам электронов, проходящим через точку в этой цепи каждую секунду.

Еще один важный термин, связанный с электричеством, — это мощность. Мощность определяется как работа, разделенная на время. В электрической цепи мощность равна текущему напряжению, измеренному в ваттах. Чем выше мощность, тем быстрее энергия потребляется этим объектом, будь то лампочка, усилитель или любое электрическое устройство.

Узнайте больше о магнетизме и статическом электричестве.

Общие вопросы о

Вкладах Алессандро Вольта и изобретении батареи Q: Как в фонарике светится лампочка?

Когда ток проходит через очень маленькую нить накала, она нагревается до очень высокой температуры из-за электрического сопротивления. Это приводит к яркому горению нити, и, таким образом, светится лампочка в фонарике.

В: Чем полезны предохранители и автоматические выключатели?

Предохранители и автоматические выключатели предназначены для предотвращения повреждения электрического оборудования из-за перегрузки.В то время как предохранители необходимо заменять после перегрузки, автоматические выключатели необходимо просто перезапустить.

В: Что такое электрический ток?

Поток электронов через электрическую цепь называется электрическим током и измеряется в амперах.

Q: Почему рождественская елочная цепочка старины стала бесполезной, даже если одна лампочка перегорела?

Древние огни рождественской елки представляли собой цепь последовательного типа, когда, если одна лампочка не работала, выходила из строя вся цепь.Однако современные елочные светильники следуют принципу параллельных цепей

.

Продолжайте читать


Как работает электричество?
Ранняя жизнь и успех Бенджамина Франклина
Фотоны и длина волны: свет — это частица или волна?

Базовая электрическая схема | Решения для электрического планирования

Схема технологического процесса Основные электрические схемы и логика Схема системы промышленных систем управления Схема процесса и приборов Электрический план

Создание базовой электрической схемы с бесплатными шаблонами и примерами.Принципиальная электрическая схема никогда не была такой простой.

Базовая электрическая принципиальная схема — это упрощенное схематическое представление электрической цепи. Он использует стандартные электрические символы для компонентов в цепи и не показывает физическое расположение компонентов.
Повседневная жизнь на Земле практически невозможна без электричества. Мы знаем, что электрический ток течет по замкнутой цепи. Электрическая цепь — это замкнутый контур, в котором непрерывный электрический ток идет от источника питания к нагрузке.Если вы пытаетесь описать электрическую цепь другим людям, вы должны провести связь. Например, если вы хотите объяснить схему освещения, может потребоваться больше времени, чтобы нарисовать лампочку, батарею и провода, потому что разные люди рисуют различные компоненты схемы по-разному, и это может занять много времени, чтобы объяснить. Поэтому лучший способ — научиться рисовать электрические цепи с помощью нашего программного обеспечения. У нас есть десятки примеров электрических схем, которые мгновенно сделают вашу работу продуктивной.

Чтобы узнать больше об основных электрических схемах, перейдите на страницу с тремя электрическими схемами. Также ознакомьтесь с введением простых электрических схем для получения дополнительной информации. Чтобы изучить электрические схемы на четырех примерах здесь.

Базовое электрическое программное обеспечение

Программное обеспечение Edraw Basic Electrical содержит стандартные векторные электрические символы для переключателей, реле, трактов передачи, полупроводников, цепей и трубок, что позволяет легко рисовать любые основные электрические схемы, такие как схематические, однолинейные и электрические схемы и голубые отпечатки.
Загрузить базовое программное обеспечение для электрооборудования

Шаблоны электрических схем Edraw предоставляют вам множество основных электрических символов, включая заземляющий электрод, элемент, батарею, источник, идеальный источник, резистор, альтернативный резистор, предварительно установленный резистор, предварительно установленный потенциометр, резистор потенциометра, аттенюатор, контакт, конденсатор, диод, кристалл, антенна и т. д. С этими формами ваша электрическая схема будет выглядеть более профессионально.

Примеры основных электрических схем

простых схем | Блестящая вики по математике и науке

Для любой простой системы найти V, I или R несложно, если учесть два других фактора, но это усложняется, когда источник питания управляет несколькими устройствами последовательно.Последовательность означает несколько устройств, соединенных встык, причем положительный вывод одного устройства подключен к отрицательному устройству следующего, как набор рождественских гирлянд. Поскольку устройства перетекают друг в друга, и заряд сохраняется, любой ток, протекающий в первое устройство, должен вытекать из последнего устройства, то есть ток через все устройства одинаков. Последовательные устройства похожи на воду, плывущую по реке: река может закручиваться, поворачиваться, сжиматься и расширяться, но количество воды, текущей в любом заданном поперечном сечении в единицу времени, должно быть одинаковым во всех точках вдоль реки, т.е.е. v1A1 = v2A2v_1A_1 = v_2A_2v1 A1 = v2 A2. Если бы это было не так, вода накапливалась бы в точках вдоль реки и выливалась бы из берегов.

Таким образом, в приведенной выше схеме i1 = i2 = i3i_1 = i_2 = i_3i1 = i2 = i3, или поскольку каждый резистор подчиняется закону Ома

I = V1R1 = V2R2 = V3R3.I = \ frac {V_1} {R_1} = \ frac {V_2} {R_2} = \ frac {V_3} {R_3}. I = R1 V1 = R2 V2 = R3 V3.

Теперь левая сторона оранжевой лампочки подключена к положительной клемме батареи, а правая сторона зеленой лампочки подключена к отрицательной клемме батареи, что означает, что сумма напряжения падает на трех резисторы равны по величине падению напряжения на батарее, т.е.е.

Vbattery = V1 + V2 + V3.V_ \ text {battery} = V_1 + V_2 + V_3.Vbattery = V1 + V2 + V3.

Это физический принцип.

Следовательно,

Vbattery = V1 + V2 + V3 = IR1 + IR2 + IR3 = I (R1 + R2 + R3) = IReff. \ Begin {выровнено} V_ \ text {батарея} & = V_1 + V_2 + V_3 \\ & = IR_1 + IR_2 + IR_3 \\ & = I \ влево (R_1 + R_2 + R_3 \ вправо) \\ & = IR_ \ text {eff}. \ end {align} Vbattery = V1 + V2 + V3 = IR1 + IR2 + IR3 = I (R1 + R2 + R3) = IReff.

Следовательно, цепь, состоящая из трех последовательно соединенных лампочек, эквивалентна одной лампочке с сопротивлением, равным сумме отдельных сопротивлений.Это доказывает общий результат для резисторов, включенных последовательно.

Последовательные резисторы

Эффективное сопротивление последовательно включенных резисторов R1,…, RNR_1, \ ldots, R_NR1,…, RN равно

Reff = ∑iRi.R_ \ text {eff} = \ sum_i R_i.Reff = i∑ Ri.

Хотя последовательное расположение элементов схемы имеет некоторые привлекательные особенности, такие как равномерный ток, простота установки новых батарей и т. Д., Последовательное расположение элементов схемы имеет серьезные недостатки.Во-первых, введение любых новых устройств уменьшает ток, протекающий по цепи, и, таким образом, снижает выходную мощность каждого отдельного устройства. Если несколько устройств подключены последовательно, например, духовка, компьютер и лампа для чтения, затемнение лампы для чтения (за счет увеличения ее сопротивления) означает уменьшение тока в духовке и компьютере. Другой заключается в том, что если один элемент в цепи, например ваш телевизор, сломается, вся цепь также разорвется, потому что электрический потенциальный разрыв больше не поддерживается ни на одном устройстве.Это неудобно для создания надежных схем, в которых мы хотели бы, чтобы отказы устройств не зависели друг от друга.

Некоторые из этих недостатков можно избежать в архитектуре параллельных цепей.

Принципиальная схема

— определение, типы, символы и установка электрической цепи

Что такое принципиальная схема?

Цепь — это тротуар, по которому проходит электрический ток, а принципиальная схема — это графическая демонстрация электрической цепи.

В области EEE или «Электротехника и электроника» учащиеся используют различные рисунки или диаграммы для отображения определенного электрического объекта.Эти электрические схемы показаны линиями для обозначения проводов и символов для представления электрических и электронных компонентов, поскольку это помогает лучше понять связь между отдельными компонентами. Электрики полагаются на электрическую схему для подключения любой проводки в здании.

В этой статье мы научимся нарисовать простую электрическую схему.

Принципиальная схема

Простая принципиальная схема состоит из трех следующих компонентов, необходимых для работы электрической цепи:

  • Источник напряжения

  • Проводящий путь (путь, который способствует перемещению зарядов) и

  • Резистор (это может быть лампа / двигатель, для работы которого требуется электричество)

Типы схем электрических цепей

Блок-схема — это один из самых простых подходов для отображения сложной схемы в ее простейшей форме.Без учета сложных взаимосвязей или проводки он отображает функционирование основных компонентов электрической цепи в виде блоков, а соединяющие их линии должны демонстрировать взаимосвязь между этими блоками.

Пример: блок-схема, отображающая процесс преобразования аудиосигнала в желаемый частотно-модулированный сигнал, может быть описана следующей схемой:

[Изображение будет загружено в ближайшее время]

На принципиальной схеме электрического блока отображается все электрические компоненты и соединения ckt с использованием систематизированных символов и линий.

Эти схемы используются для представления последовательной и параллельной комбинаций и точного соединения между их клеммами. Например, при рисовании принципиальной схемы усилителя напряжения мы используем символы для отображения электрических компонентов и линий, чтобы представить взаимосвязь между их выводами. На приведенной ниже диаграмме показана принципиальная схема усилителя напряжения:

[Изображение будет загружено в ближайшее время]

Графическая диаграмма является одной из основных диаграмм, в которых используются простые изображения электрических компонентов.Эти схемы представляют собой схему конкретных электрических компонентов и взаимосвязей между ними. Эти диаграммы просты для понимания тем, кто не знаком с их внешним видом.

На этих схемах используются различные электрические компоненты без учета их реального местоположения, маркировки или прокладки проводки; однако он отображает порядок, в котором эти компоненты подключены.

На приведенной ниже диаграмме представлена ​​простая графическая принципиальная схема автомобильного стартера и системы зажигания:

[Изображение будет загружено в ближайшее время]

Схема SLD чаще используется в реальной жизни.Эта диаграмма представляет собой однострочное представление схемы.

Мы используем однолинейную схему, чтобы упростить представление типичных сложных трехфазных силовых цепей путем отображения всех электрических компонентов.

Однако эти схемы не представляют собой электрическую взаимосвязь компонентов; но они отображают размер и рейтинг электрических компонентов.

Простая принципиальная схема

Для построения электрической схемы нам необходимо понять следующие элементы, используемые в электрической цепи:

  1. Электрический элемент

  2. Аккумулятор или комбинацию элементов

  1. Открытый

  2. Замкнутый

  1. Вольтметр: для измерения электрического потенциала

  2. Амперметр: для измерения электрического тока

Символы простой схемы

Ниже представлены символы элементов, используемых в электрическая схема:

[Изображение будет загружено в ближайшее время]

Принципиальная принципиальная схема

Принципиальная схема — это простое представление электрических компонентов цепи с использованием изображений различных частей или стандартных символов.Он отображает относительное положение всех электрических элементов и их взаимосвязи. При установке электромонтажных работ в нашем недавно построенном доме мы часто используем электрическую схему, чтобы наглядно представить электрику. На приведенном ниже рисунке показана простая принципиальная схема:

[Изображение будет загружено в ближайшее время]

Мы можем нарисовать простую электрическую схему следующим образом:

[Изображение будет загружено в ближайшее время]

Теперь мы узнаем, как построить принципиальную схему с использованием электрических элементов.

Как построить простую электрическую цепь?

Электричество — первоисточник нашей жизни. Используя его, мы все находим способ нарисовать простую принципиальную схему, чтобы поэкспериментировать с тем, как работает схема, поэтому сегодня мы собираемся сделать то же самое.

Цель: Наладить электрическую цепь.

Необходимые материалы

  • Простая электрическая лампочка или светодиод

  • Две маленькие кнопочные батарейки (элементы)

  • Медный провод для межсоединений

  • Скотч-трубка

Пошагово Инструкции

[Изображение будет загружено в ближайшее время]

  • Теперь сложите двухкнопочные батареи (два шара, как показано на диаграмме выше) так, чтобы они смотрели друг на друга, т.е.е., положительный полюс одной батареи касается отрицательного полюса другой батареи.

  • Подключите один провод к одному узлу (или ножке) лампы (простой / светодиодный), а другой кусок провода к другому узлу лампы.

  • Теперь мы можем заметить, что свет гаснет после всех соединений; это показывает, что наша простая схема завершена.

  • Мы можем попробовать подключить и отключить провод и записать наши наблюдения.

Как читать и рисовать принципиальную схему

1.Введение

Если вы создаете электрическую и электронную схему соединений, тогда принципиальная схема имеет первый приоритет. Но в вашей голове возникает множество вопросов, таких как:

  • Что такое принципиальная схема?
  • Как составить принципиальную схему?
  • Как читать принципиальную схему?

Не волнуйтесь, вы попали в нужное место, здесь вы получите всю информацию о принципиальной схеме i.е. как получить, как нарисовать и как прочитать.

2. Что такое принципиальная схема?

Принципиальная схема представляет собой графическое обозначение электрической схемы. Мы также можем называть принципиальную схему электрической схемой и электрической схемой, чтобы не путать и то, и другое. Но вопрос, который до сих пор сбивал с толку: , как нарисовать принципиальную схему ? Это очень просто, просто поместите желаемый электрический символ вместо электрических компонентов.

Поскольку мы знаем, что не можем нарисовать реальный компонент, это очень сложный и требующий времени процесс, поэтому для решения этой проблемы мы используем желаемый электронный символ вместо компонентов, и это упрощает рисование.

Мы используем принципиальные схемы, чтобы легко создавать схемы. С помощью этой принципиальной схемы вы также можете спланировать свою схему, понять, как она работает, что заменить, и многое другое.

Пример принципиальной схемы:

У нас есть простая принципиальная схема с батареей, сопротивлением и светодиодом.Итак, вы видите, насколько просто нарисовать принципиальную схему.

Источник: EdrawMax Online

3. Как читать принципиальную схему?

Когда мы приходим к тому, чтобы сделать электрическую проводку, используя принципиальную схему, у нас возникает вопрос: как ее читать?

Не волнуйтесь, это очень простой процесс для понимания принципиальной схемы, вы просто узнали об электрическом символе.

Что такое электрические символы?

Электрические символы — это графическое изображение различных электрических компонентов и электрических устройств.

Щелкните здесь, чтобы узнать больше об электрических символах

Взгляните на эту простую принципиальную схему

Источник: EdrawMax Online

Давайте прочитаем верхнюю диаграмму, здесь вы видите символ батареи, который является источником питания схемы. К плюсовому полюсу АКБ подключаем выключатель включения и выключения питания в цепи. К одной стороне переключателя подключен диод для защиты источника питания.

К отрицательной стороне диода и к земле цепи добавлен конденсатор. Здесь мы подключаем сопротивление для защиты светодиода от перегрузки по току в цепи.

Итак, как видите, прочитать принципиальную схему очень просто. Если вам нужна дополнительная информация об этом, посмотрите видео, приведенное ниже:

Вот видео, чтобы узнать больше. Если видео не воспроизводится, нажмите здесь, чтобы посмотреть видео

4.Как создать принципиальную схему?

Составление принципиальной схемы — очень простой процесс. Просто вам нужно просто заменить электрический компонент желаемым символом. Вы можете нарисовать принципиальную схему онлайн на EdrawMax Online. Только вы должны следовать инструкциям, приведенным ниже:

Шаг 1.

Открыть EdrawMax Online

Сначала вам нужно открыть EdrawMax Online. Вы можете просто перейти туда, просто щелкнув приведенную ниже ссылку: https: // www.edrawmax.com/online/en

Шаг 2.

Создать учетную запись Wondershare EdrawMax

Во-первых, вы должны войти в систему. Если у вас нет предыдущей учетной записи, вы можете создать учетную запись, просто нажав «Зарегистрироваться» и введя свои данные там, где будет создана ваша учетная запись.

Шаг 3.

Создание электротехнического чертежа

Чтобы создать новый чертеж электротехники в EdrawMax, перейдите в Файл -> Создать -> Электротехника -> Создать новый

Шаг 4.

Откройте библиотеку для получения электрических символов

Сначала нарисуйте принципиальную схему, вам понадобятся электрические символы, для которых вы должны щелкнуть по библиотеке, как показано на данном изображении, там вы получите все типы тем в виде фигур, символов, диаграмм и т. Д. В библиотеке там появляется список с множеством заголовков. Для электрических символов вы должны найти Electrical , как показано на следующем изображении. После нажатия на «Электрооборудование» появляется другой список заголовков.В этом списке перечислены различные темы, такие как Источник питания, Полупроводники и т. Д. Это различные темы, которые содержат нужные символы. Щелкните здесь, чтобы получить их символы.

Вы также можете стилизовать свой рисунок, используя инструменты рисования, указанные на панели инструментов вверху. Вы можете использовать различные функции, такие как заливка линий, текст, стиль линий и стили стрелок.

Шаг 5.

Теперь у вас есть символы

После нажатия на темы вы получите все желаемые символы.Там вы получите все типы электронных символов, например, в полупроводниках у вас есть транзисторы, светодиоды, диоды и т. Д. В Resistance у вас есть символ переменного сопротивления, потенциометр, предустановка и т. Д.

Шаг 6.

Теперь перетащите нужный символ

Теперь для создания принципиальной схемы перетаскивайте нужный символ на экран один за другим. Сначала перетащите все желаемые символы на экран и разместите их в соответствии с вашим планом.

Вы можете сохранить рисунок в формате PDF, формате файла Word, формате файла PowerPoint или в виде листа Excel.

Теперь, после перетаскивания символов в нужные места, пора установить связи в ваших символах. В целях соединения вы можете использовать соединение, чтобы установить связь между двумя желаемыми символами. Просто нажмите на инструмент подключения и используйте его. Здесь вы можете найти инструмент для подключения, как показано на изображении.

Шаг 8.

Ваша схема готова

После выполнения всех подключений к символам ваша схема готова. Пришло время еще раз проверить соединения и символы. Перепроверка принципиальных схем очень полезна, потому что из-за этого вы можете найти любой тип ошибок на вашей принципиальной схеме.

Теперь, после перепроверки схемы, ваша схема готова к сохранению.

Итак, это шаги, которые вы должны выполнить при создании принципиальной схемы в EdrawMax Online.Это очень простой процесс, вам просто нужно следовать инструкциям и делать то же, что указано выше. Просто следуйте инструкциям и легко получите желаемую принципиальную схему.

Есть много других программ для проектирования электронных схем, но EdrawMax предоставляет вам все типы электрических и электронных символов, которые вам понадобятся для создания вашей принципиальной схемы.

5. Распространенные ошибки, которые делают люди при составлении принципиальной схемы.

Есть несколько типичных ошибок, которые люди совершают при создании принципиальной схемы, которая указана ниже:

Создание беспорядочных схем:

Когда некоторые люди рисуют схемы, они помещают символы в любом месте и соединяют их вместе, что делает схемы очень сложными и беспорядочными.Цепи такого типа очень трудно читать.

Установление неправильного подключения:

Выполнение неправильных и неправильных подключений на принципиальной схеме — распространенная ошибка, которую допускают многие люди. Они рисуют схемы без планирования и ошибаются.

Размещение неправильных символов:

Эта ошибка размещения неправильных символов происходит, когда люди не имеют надлежащих знаний об электронных символах. Электронные символы очень важны на принципиальной схеме.

Это распространенные ошибки, которые люди допускают при составлении принципиальной схемы.

Некоторые общие предложения, которые упрощают создание принципиальной схемы

Использование советов при составлении принципиальной схемы очень помогает. Благодаря этому можно составить идеальную принципиальную схему.

Ниже приведены некоторые советы, которые помогут вам составить идеальную принципиальную схему:

Правильное планирование:

Правильное планирование очень помогает при создании схем.Благодаря этому любой желающий может легко создать схему любого типа. Это также помогает лучше понять принципиальные схемы.

Поместите символ в желаемое место:

Если вы разместите в любом месте электронные символы, а затем соедините их, это сделает схему очень беспорядочной и запутанной. Но если вы разместите символ компонента в желаемом месте в соответствии с вашим планом, а затем соедините их, тогда ваша схема будет выглядеть исправной.

Выделите положительное и отрицательное соединение:

Если вы создаете схему и используете только один цвет для выполнения желаемых соединений, это сбивает некоторых людей с толку.Теперь вы можете использовать красный цвет для положительного соединения и черный цвет для отрицательного соединения. Это также делает вашу схему привлекательной.

6. Часто задаваемые вопросы о принципиальной схеме

Есть несколько FAQ (часто задаваемых вопросов), которые часто задают новички.

Как легко сделать принципиальную схему?

Создание принципиальной схемы — очень простой процесс. Только вы должны узнать об электронных символах, потому что они играют важную роль в создании схем.Просто замените электронные компоненты с их желаемым символом и подключите их. Если вы хотите спроектировать свою схему онлайн, вы можете использовать EdrawMax Online, чтобы легко создать онлайн схему.

Почему мы используем электронные символы в принципиальных схемах?

Электронные символы — это графическое изображение электронных компонентов. При создании принципиальной схемы мы используем электронные символы вместо необходимых электронных компонентов. Мы не можем нарисовать физическую схему, поэтому вместо нее можно использовать электронные символы для построения диаграмм.За счет них уменьшается и размер принципиальной схемы.

Зачем нужны принципиальные схемы?

Принципиальная схема — это графическое представление физической схемы. Здесь, на принципиальной схеме, мы заменяем физические компоненты желаемым электронным символом. Принципиальные схемы используются для проектирования схем, изготовления и обслуживания электронных устройств. Еще нам понадобится схема.

7. Основные выводы

Принципиальная схема представляет собой графическое изображение электронных схем.Поскольку мы даем вам всю информацию о принципиальных схемах , как сделать принципиальную схему , как читать принципиальную схему и т. Д.

Для создания принципиальной схемы вы можете использовать EdrawMax Online для создания схем в режиме онлайн. Там вы можете легко нарисовать свою принципиальную схему; там вы можете найти любые электронные символы. Вы также можете добавить желаемый символ в библиотеку. Найдите все электрические схемы в галерее шаблонов.

Создавайте и делитесь более чем 280 диаграммами с EdrawMax Online

Электрическая цепь Факты для детей

Электрическая цепь — это путь, по которому текут электроны от источника напряжения или тока.

Точка, где эти электроны входят в электрическую цепь, называется «источником» электронов. Точка, в которой электроны покидают электрическую цепь, называется «возвратной» или «землей». Точка выхода называется «возвращением», потому что электроны всегда попадают в источник, когда они завершают свой путь в электрической цепи.

Часть электрической цепи, которая находится между начальной точкой электронов и точкой, где они возвращаются к источнику, называется «нагрузкой» электрической цепи.Нагрузка электрической цепи может быть такой же простой, как нагрузка на бытовые приборы, такие как холодильники, телевизоры или лампы, или более сложной, например, нагрузка на выходе гидроэлектростанции.

В цепях используется два вида электроэнергии: переменный ток (AC) и постоянный ток (DC). Переменный ток часто питает большие приборы и двигатели и вырабатывается электростанциями. Постоянный ток питает автомобили, работающие от батарей, а также другие машины и электронику. Преобразователи могут преобразовывать переменный ток в постоянный и наоборот.Для передачи постоянного тока высокого напряжения используются большие преобразователи.

Электронная схема

Экспериментальная электронная схема

В электронных схемах обычно используются источники постоянного тока. Нагрузка электронной схемы может быть такой же простой, как несколько резисторов, конденсаторов и лампы, соединенных вместе, чтобы создать вспышку в камере. Или электронная схема может быть сложной, соединяя тысячи резисторов, конденсаторов и транзисторов. Это может быть интегральная схема, такая как микропроцессор в компьютере.

Резисторы и другие элементы схемы можно соединять последовательно или параллельно. Сопротивление в последовательной цепи — это сумма сопротивлений.

Электрическая схема и электрические схемы

Цепь или электрическая схема — это визуальное отображение электрической цепи. Электрические и электронные схемы могут быть сложными. Составление чертежа соединений всех компонентов в нагрузке схемы упрощает понимание того, как соединяются компоненты схемы. Чертежи электронных схем называются «принципиальными схемами».Чертежи электрических схем называются «электрическими схемами». Как и другие диаграммы, эти диаграммы обычно рисуются чертежниками, а затем распечатываются. Диаграммы также могут быть созданы в цифровом виде с использованием специализированного программного обеспечения.

Схема — это схема электрической цепи. Схемы — это графические изображения основных соединений в цепи, но они не являются реалистичными изображениями цепи. На схемах используются символы для обозначения компонентов в цепи. Условные обозначения используются в схеме, чтобы представить путь электричества.Мы используем обычное соглашение: от положительной клеммы к отрицательной. Реальный путь перетока электричества — от отрицательного полюса к положительному.

На принципиальных схемах

используются специальные символы. Символы на чертежах показывают, как компоненты, такие как резисторы, конденсаторы, изоляторы, двигатели, розетки, фонари, переключатели и другие электрические и электронные компоненты, соединяются вместе. Диаграммы очень помогают, когда рабочие пытаются выяснить, почему схема работает некорректно.

Автоматические выключатели

Ток, протекающий в электрической или электронной цепи, может внезапно возрасти при выходе из строя какого-либо компонента. Это может вызвать серьезное повреждение других компонентов цепи или создать опасность возгорания. Для защиты от этого в цепь можно подключить предохранитель или устройство, называемое «автоматический выключатель». Автоматический выключатель размыкает или «разрывает» цепь, когда ток в этой цепи становится слишком высоким, или предохранитель «перегорает». Это дает защиту.

Прерывание от замыкания на землю (G.F.I.) устройства

Стандартный возврат для электрических и электронных цепей — заземление. Когда электрическое или электронное устройство выходит из строя, оно может размыкать обратную цепь на землю. Пользователь устройства может стать частью электрической цепи устройства, обеспечив обратный путь для электронов через тело пользователя вместо заземления цепи. Когда наше тело становится частью электрической цепи, пользователь может быть серьезно шокирован или даже убит электрическим током.

Чтобы предотвратить опасность поражения электрическим током и возможность поражения электрическим током, устройства прерывания замыкания на землю обнаруживают обрыв цепи на землю в подключенных электрических или электронных устройствах. При обнаружении обрыва цепи на землю G.F.I. устройство немедленно открывает источник напряжения для устройства. G.F.I. устройства похожи на автоматические выключатели, но предназначены для защиты людей, а не компонентов цепей.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *