Лабораторная работа № 11 (часть 1). Закона Ома для цепи постоянного тока.
1. Замкнутая электрическая цепь.
Простейшая электрическая цепь состоит из источника электрической энергии, ее потребителя и соединительных проводов. Кроме того, в электрическую цепь обычно включаются электроизмерительные приборы и приборы для замыкания и размыкания цепи.
Любая замкнутая электрическая цепь делится на две части: внешнюю, называемую внешним участком цепи, и внутреннюю, называемую внутренним участком цепи.
Внешний участок, или, как иногда говорят, внешняя цепь, состоит из одного или нескольких потребителей электрической энергии, соединительных проводов и различных приборов, включенных в эту цепь. Внутренний участок (внутреннюю цепь) представляет собой сам источник электрической энергии.
Опыт 1.
Соберем замкнутую электрическую цепь, взяв, например, в качестве источника электрической энергии батарею аккумуляторов с ЭДС величины E, а в качестве потребителя электрической энергии — электрическое сопротивление R. Включим в цепь амперметр и выключатель, при помощи которого можно замыкать и размыкать цепь. (Напомним, что для помещения соответствующего элемента в схему необходимо сначала установить в поле «Элементы» точку напротив этого элемента с помощью щелчка мыши, затем поместить курсор в виде кисти руки между двумя точками, где вы собираетесь установить этот элемент, и щелкнуть левой кнопкой мыши. Затем, если необходимо, можно установить значение этого элемента с помощью линейки выбора.)
Когда выключатель разомкнут, т.е. когда электрическая цепь разорвана,
показания амперметра равны нулю, т.е. электрического тока в цепи нет. Убедитесь в этом, нажав на кнопку «Счет«. Замкнув цепь,
нетрудно убедиться, что показания амперметра будут отличны от нуля, что свидетельствует о наличии электрического тока в цепи.
Из этого опыта можно сделать вывод, что электрический ток проходит только по замкнутой цепи. Следовательно, непременным условием наличия электрического тока в цепи является надежное соединение проводниками источника электрической энергии с ее потребителями.
Источниками электрической энергии для питания различной аппаратуры служат гальванические элементы, аккумуляторы, генераторы и т.д.
Потребителями электрической энергии в различных устройствах являются лампы, электродвигатели и т.д. Для соединения источников и потребителей электрической энергии применяются металлические проводники различной формы, длины и толщины, изолированные один от другого.
Опыт 2.
Вернемся вновь к простейшей замкнутой цепи. Соберем схему, показанную на рисунке.
Заметим, что, куда бы не был включен амперметр, он покажет одну и ту же величину тока.
Исходя из этого можно сделать такой вывод: в замкнутой электрической цепи, не имеющей ответвлений, величина тока на всех участках цепи одинакова.
2. Закон Ома для всей цепи.
Закон Ома устанавливает зависимость между током в цепи, электродвижущей силой источника электрической энергии и электрическим сопротивлением всей цепи. Определим эту зависимость опытным путем.
Источник
Собрать электрическую замкнутую цепь
Письмо с инструкцией по восстановлению пароля
будет отправлено на вашу почту
В связи с обширным использованием электричества возникает необходимость более детального изучения электрического тока. Совокупность устройств, по которым течет электрический ток, называется электрической цепью. Цепи бывают простые (как при демонстрации) и сложные (электропроводка), но во всех можно выделить составные части.
Электрическая цепь– это совокупность соединенных между собой проводов (т.е. такие элементы, которые способны проводить электрический ток и обладают большим количеством свободных заряженных частиц):
1.Источника тока (батарейка, генератор, солнечные батареи, термоэлемент).https://encrypted-tbn2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQOM92A_wQE79Z6X_-eAXkE1_CNuV24wM4EvadA_dHcF_zROmdnjg
2.Потребителя электрического тока (лампа накаливания, фонарик, электродвигатели, электроприборы).
3.Замыкающего устройства (ключ, выключатель, тумблер, рубильник).
Вышла из строя швейная машина или любой электроприбор, необходима информация, из чего состоит электрическая цепь. Для этого придумали элементы цепи изображать графически с помощью условных обозначений. Чтобы не было путаницы, каждый элемент имеет свое обозначение.
Таким образом, схема электрической цепи– это чертеж, на котором изображают соединения всех элементов данной электрической цепи. Каждый элемент цепи на схеме обозначают определенным условным знаком. Обратите внимание, как выглядят графические обозначения элементов цепи, где изображены источники тока, потребители и соединительные провода, которые являются составными элементами простой электрической цепи.
Таблица графических обозначений элементов
Гальванический элемент: длинной полоской обозначают положительный полюс источника, а короткой – отрицательный.
Ключ — элемент цепи для ее замыкания и размыкания.
Соединяющиеся провода. Место соединения проводов обозначается жирной точкой, которую еще зачастую именуют узлом.
Клеммы. К подобному элементу на схеме можно подключать какой-либо электроприбор.
Резистор. Этот элемент цепи имеет большое сопротивление.
Плавкий предохранитель. Прибор, который обеспечивает безопасность работы электрической цепи.
Рассмотрим простую электрическую цепь. Если соединить проводами источник тока – батарейку, электрическую лампочку и замыкающее устройство – ключ, то получится замкнутая цепь, состоящая из элементов.
Каждый раз, нажимая на ключ, замыкаем и размыкаем цепь, при этом лампочка начинает светиться и угасать. Как собрать такую цепь?
Собирать цепь удобно в следующей последовательности: сначала подключим лампочку к одному из полюсов источника тока (батарейки), затем второй вывод на лампочке подключаем к разомкнутому предварительно ключу (выключателю) и, чтобы замкнуть цепь, второй контакт ключа соединяем со свободным полюсом источника тока. Помним, что ток внутри проводника будет двигаться от плюса к минусу.
Теперь изобразим ее схему с учетом обозначений элементов. На схеме обозначены: лампа накаливания, замыкающее устройство, источник постоянного тока, соединительные провода.
Чтобы правильно распределить нагрузку на электрическую цепь, важно знать виды соединения элементов цепи:
Последовательное соединение– это соединение, при котором конец одного потребителя является началом следующего. Составим схему цепи с двумя лампочками и источником тока. Рис. А.
Параллельное соединение– это соединение, при котором начало всех потребителей имеет одну общую точку, а концы имеют другую общую точку. Составим схему цепи с двумя лампочками и источником тока. Рис. Б.
Таким образом, мы познакомились с понятием электрическая цепь. Выяснили, что каждому элементу цепи ставится графический элемент. Собрали простую цепь из трех элементов: источника тока, потребителя, замыкающего устройства.
Источник
Замкнутая электрическая цепь
Простейшая электрическая цепь состоит из источника электрической энергии, ее потребителя и соединительных проводов (см. рис. 1).
Рисунок 1. Простейшая электрическая цепь: Б — источник электрической энергии; SA — выключатель; EL — потребитель электрической энергии (лампа).
Кроме того, в электрическую цепь обычно включаются электроизмерительные приборы и приборы для замыкания и размыкания цепи (рис. 2).
Рисунок 2. Замкнутая электрическая цепь
Любая замкнутая электрическая цепь делится на две части: внешнюю, называемую внешним участком цепи, и внутреннюю, называемую внутренним участком цепи.
Внешний участок (внешняя цепь) состоит из одного или нескольких потребителей электрической энергии, соединительных проводов и различных приборов, включенных в эту цепь. Внутренний участок (внутренняя цепь) представляет собой сам источник электрической энергии.
Соберем замкнутую электрическую цепь, взяв, например, в качестве источника электрической энергии аккумуляторную батарею (рис. 2,3), а в качестве потребителя электрической энергии — электрическую лампочку накаливания. Включим в цепь амперметр и выключатель, при помощи которого можно замыкать и размыкать цепь.
Рисунок 3. Электрическая схема простейшей цепи
Когда выключатель разомкнут, т. е. когда электрическая цепь разорвана, лампочка не горит, а стрелка амперметра стоит на нуле, т. е. электрического тока в цепи нет. Замкнув цепь, нетрудно убедиться, что лампочка загорится, а стрелка амперметра отклонится на какой-то угол, что свидетельствует о наличии в цепи электрического тока.
Из этого опыта можно сделать вывод, что электрический ток проходит только по замкнутой цепи. Следовательно, непременным условием наличия электрического тока в цепи является надежное соединение проводниками источника электрической энергии с ее потребителями.
Источниками электрической энергии для питания радиотехнической аппаратуры служат гальванические элементы, аккумуляторы, генераторы и т. д.
Потребителями электрической энергии в электро- и радиотехнических устройствах являются электродвигатели, сельсины, реле, электронно-лучевые трубки, дискретные элементы (резисторы, диоды, транзисторы . ), интегральные схемы и т.п. Для соединения источников и потребителей электрической энергии применяются металлические проводники различной формы, длины и толщины, изолированные один от другого.
Вернемся вновь к простейшей замкнутой цепи. Соберем схему, показанную на рис. 4, и будем поочередно включать амперметр в разные точки цепи, заметим, что куда бы прибор ни был включен, он покажет одну и ту же величину тока.
Рисунок 4. В любой из точек такой цепи амперметр покажет одну и ту же величину тока
Исходя из этого можно сделать такой вывод: в замкнутой электрической цепи, не имеющей ответвлений, величина тока на всех участках цепи одинакова.
ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!
Источник