Stängd elektrisk krets

Vi förklarar vad som är en stängd elektrisk krets, dess egenskaper, komponenter, symboler och ger flera exempel

Enkel stängd krets, bestående av en källa (batterier), två motstånd i glödlampor och en stängd switch som möjliggör strömflödet i hela kretsen

Vad är en stängd elektrisk krets?

En stängd elektrisk krets Det är en där strömmen har en kontinuerlig väg att flöda. Detta är ett nödvändigt villkor för ett strömflöde, eftersom en trasig eller skuren tråd förhindrar att elektroner cirkulerar genom alla elementen i kretsen.

I en enkel krets som den som slår på en glödlampa med ett batteri, cirkulerar strömmen genom glödlampan endast när kretsen är stängd, annars skulle strömmen inte cirkulera och helt enkelt inte tänder på ljuset.

För att styra strömflödet genom kretsen används en omkopplare, med vilken strömmen avbryts eller avleds. Det finns flera typer, det enklaste består av två metallkontakter, förenade eller separerade på bekvämlighet genom ett mobilt element. När kontakterna är separerade avbryts strömmen och när de är förenade flyter strömmen.

Varje gång lamporna tänds hemma, i bilen eller en enhet som fungerar med elektricitet tänds, stängs många kretsar så att strömmen flyter och gör motsvarande arbete för att uppnå önskad effekt.

Egenskaper för en stängd krets

-Kretsens drift beror på en energikälla, känd som Fem (elektromotivkraft), som kan vara direkt eller alternativa.

-Den stängda kretsen måste ge elektroner en komplett väg utan avbrott, så att de kan cirkulera genom vart och ett av kretselementen.

Kan tjäna dig: de 31 typerna av kraft i fysik och deras egenskaper

-Ledningarna som ansluter de olika elementen i kretsen är idealiserade, därför saknar de motstånd.

-I en likströmskrets är betydelsen av detta utgående till den positiva batteristolen.

-Värdena på strömmen och spänningen i vart och ett av elementen i kretsen anges genom Ohms lag, när kretsen är resistiv, i samband med Kirchoff -lagarna, när det gäller mer komplexa nätverk.

Typer av element i en krets

De kan vara av två typer:

1. Tillgångar
2. Passiv

De aktiva element De bidrar med energi och gör det nödvändiga arbetet för att den elektriska laddningen ska vara i rörelse. De är generatorerna, som i sin tur kan vara av två typer: spänningar eller nuvarande källor.

Sedan finns det passiva element, genom vilken elektrisk ström cirkulerar. Dessa element konsumerar ström och i gengäld ger en effekt, till exempel en glödlampa med en glödtråd som slås på.

Det finns också passiva element som lagrar elektricitet, till exempel kondensatorer eller kondensatorer.

Komponenter i en sluten krets

I allmänhet består en elektrisk krets av följande komponenter:

Generator

Det ansvarar för att producera och underhålla den elektriska strömmen av kretsen, att kunna vara direkt till alternativet.

Den direkta generatorn är ett enkelt batteri eller batteri, medan alternativen kallas växelströmsgeneratorer.

Förare

De är mycket lågmotståndsmetalltrådar, vanligtvis gjorda av kopparbelagd med isolerande plast. Genom dem rör sig den elektriska strömmen och flyttar från ett element till ett annat i kretsen.

Receptorer

De är ansvariga för att omvandla den elektriska energin som kommer från källan till en annan typ av energi, till exempel ljus, värme eller rörelse. Exempel på receptorer är resistens, glödlampor, filament, kondensatorer, dioder, spolar och mer.

Kan tjäna dig: Semicircle: Hur man beräknar omkretsen, området, centroid, övningar

Kontrollelement

Som namnet antyder tillåter de att avbryta eller omdirigera det nuvarande flödet av kretsen. De är switchar eller switchar.

Skyddselement

Till kretsarna kan läggas till skyddare som avbryter strömmen när den når en viss intensitet, till exempel säkringarna. På detta sätt är kretsen öppen och skyddar därmed enheten och användarna.

Scheman och symboler

För att underlätta analysen av elektriska kretsar, scheman och symboler används, erbjuder de en förenklad representation av var och en av kretskomponenterna.

Det finns många symboler, en för varje typ av element, i följande bild finns det ett litet prov med det mest använda:

De vanligaste symbolerna som används i elektriska kretsar. Källa: f. Zapata.

Genom symboler kan alla kretsar schematiseras, till och med de mest komplexa. I figurens krets som visas i början representeras de två glödlamporna som är anslutna i serie representerade av två motstånd och schemat kvarstår så här:

Stängd resistiv typkrets, bestående av ett batteri, två seriemotstånd och en stängd switch. Källa: f. Zapata.

Hur gör en stängd elektrisk?

Driften av den stängda kretsen beror på elementen som komponerar den, till exempel i den resistiva kretsen som visas ovan är glödlampan aktiverad så snart den stängs.

Å andra sidan, om ett av motstånden ersätts av en nedladdad kondensator, blir kretsen en RC och kondensatorn laddas till källspänningen.

När den är helt laddad kommer den att förbli en öppen krets. Kondensatorn kopplar bort switchen och källan och stänger kretsen igen och producerar tillfälligt en ström, eftersom den tidigare hade lagrat belastning.

Det kan tjäna dig: vad är skärning, styvhet eller skjuvningsmodul? (Löst övningar)

I alla fall tar strömmen alltid ut från den positiva terminalen, som tidigare förklarats (se figur ovan).

Källan är ansvarig för att höja potentialen för varje last som är vid den punkten, så dess potentiella energi ökar med en mängd som ges av Qε, där ε är den spänning som batteriet levererar.

Sedan belastningen som reser anslutningstrådarna, som är idealiska, det vill säga utan motstånd, tills de når ett kretselement. Om det är ett motstånd, som i figurens krets, lider lasten en potentiell droppe lika med i ∙ r₁, Där jag är intensiteten i strömmen.

Sedan går det igenom ytterligare en potentiell droppe när man passerar genom det andra motståndet, den här gången från i ∙ r₂ Tills du når den negativa terminalen och därifrån till positivt igen, på detta sätt, har lasten gjort en komplett rundtur runt kretsen.

Eftersom energi bevaras är det sant att:

ε - i ∙ r₁ - i ∙ r₂ = 0

Löst exempel

I figurens krets ovan är värdena för varje element:

R₁ = 430 Ω; R₂ = 128 Ω; ε = 9 v

• a) Vad är den nuvarande intensiteten genom kretsen?
• b) vad ström passerar genom varje motstånd?
• c) Hitta spänningsfallet i varje motstånd.

Svara på

Den totala strömmen är den som lämnar batteriet. För att hitta det är det nödvändigt att minska kretsen till ett enda motstånd. Som r₁ och r₂ De är anslutna i serie, motsvarande motstånd R_eq är din summa:

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

Av ohms lag:

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

Svar B

Eftersom motståndet är i serie är strömmen densamma för båda och lika med 0.01613 a.

Svar C

Tillämpa Ohms lag igen:

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

Sedan v₁ = 9V− 6.935 V = 2.065 v