Электрическая цепь и ее составные части

1. Условия существования электрического тока. Электрическая цепь

Вспом­ним, что ранее мы ого­ва­ри­ва­ли три усло­вия на­ли­чия элек­три­че­ско­го тока:

1. на­ли­чие за­ря­дов;

2. на­ли­чие ис­точ­ни­ка тока (галь­ва­ни­че­ско­го эле­мен­та и др.). Ис­точ­ник тока со­зда­ет элек­три­че­ское поле внут­ри про­вод­ни­ка, что яв­ля­ет­ся при­чи­ной дви­же­ния за­ря­дов;

3. на­ли­чие элек­три­че­ской цепи. О по­след­нем по­ня­тии мы будет го­во­рить се­год­ня.

Элек­три­че­ская цепь долж­на со­дер­жать ис­точ­ник тока (рис. 1–3), т. е. эле­мент, ко­то­рый со­зда­ет в цепи элек­три­че­ское поле и обес­пе­чи­ва­ет дви­же­ние за­ря­жен­ных ча­стиц, и по­тре­би­тель тока, т. е. на­при­мер, любой бы­то­вой при­бор (рис. 4): лам­поч­ку, фо­на­рик, ком­пью­тер, те­ле­ви­зор, сти­раль­ную ма­ши­ну, хо­ло­диль­ник и т. п. Ис­точ­ник тока и по­тре­би­те­ли все­гда со­еди­ня­ют­ся про­во­да­ми (про­вод­ни­ка­ми), т. е. та­ки­ми эле­мен­та­ми, ко­то­рые спо­соб­ны про­во­дить элек­три­че­ский ток и об­ла­да­ют боль­шим ко­ли­че­ством сво­бод­ных за­ря­жен­ных ча­стиц.

Рис. 1. Галь­ва­ни­че­ский эле­мент

Рис. 2. Ак­ку­му­ля­тор

Рис. 3. Элек­тро­стан­ция

Рис. 4. По­тре­би­те­ли тока

Таким об­ра­зом, элек­три­че­ская цепь имеет сле­ду­ю­щие ос­нов­ные со­став­ные эле­мен­ты: ис­точ­ник тока, по­тре­би­те­ли тока, со­еди­ни­тель­ные про­во­да.

Ко­неч­но же, по­тре­би­те­ли тока сами по себе со­сто­ят из более мел­ких эле­мен­тов, каж­дый из ко­то­рых имеет свое на­зва­ние, функ­цию и осо­бен­но­сти. Элек­три­че­ские цепи бы­ва­ют слож­ны­ми и про­сты­ми, мы нач­нем их изу­че­ние с про­стей­ших ва­ри­ан­тов, на­при­мер, с устрой­ства кар­ман­но­го фо­на­ри­ка. В его со­став­ные части вхо­дят: ис­точ­ник пи­та­ния, лам­поч­ка, со­еди­ни­тель­ные про­во­да и вы­клю­ча­тель. В конце урока мы со­бе­рем элек­три­че­скую цепь, ана­ло­гич­ную цепи внут­ри фо­на­ри­ка и об­су­дим ее прин­цип ра­бо­ты.

Для удоб­ства элек­три­че­ские цепи при­ня­то изоб­ра­жать в виде схем, в ко­то­рых при­ня­ты опре­де­лен­ные обо­зна­че­ния раз­лич­ных эле­мен­тов. Услов­ные обо­зна­че­ния эле­мен­тов элек­три­че­ских цепей из­вест­ны и клас­си­фи­ци­ро­ва­ны опре­де­лен­ным об­ра­зом, их до­ста­точ­но много, но мы по­зна­ко­мим­ся с ос­нов­ны­ми из них.

Опре­де­ле­ние. Элек­три­че­ская цепь, изоб­ра­жен­ная на ри­сун­ке, на­зы­ва­ет­ся элек­три­че­ской схе­мой.

2. Условные обозначения элементов электрических цепей

Ука­зан­ные в таб­ли­це эле­мен­ты яв­ля­ют­ся со­став­ны­ми ча­стя­ми про­стей­ших элек­три­че­ских цепей.

3. Устройство электрической цепи карманного фонарика

Рас­смот­рим про­стей­шую элек­три­че­скую цепь на при­ме­ре устрой­ства кар­ман­но­го фо­на­ри­ка. В нее вхо­дят ис­точ­ник пи­та­ния, лам­поч­ка на­ка­ли­ва­ния, со­еди­ни­тель­ные про­во­да и вы­клю­ча­тель (ключ).

Со­би­рать цепь удоб­но в сле­ду­ю­щей по­сле­до­ва­тель­но­сти: сна­ча­ла под­клю­чим лам­поч­ку к од­но­му из по­лю­сов ис­точ­ни­ка тока (ба­та­рей­ки), затем вто­рой кон­такт на лам­поч­ке под­клю­ча­ем к разо­мкну­то­му пред­ва­ри­тель­но ключу (вы­клю­ча­те­лю) и, чтобы за­мкнуть цепь, вто­рой кон­такт ключа со­еди­ня­ем со сво­бод­ным по­лю­сом ис­точ­ни­ка тока.

После сбора цепи видно, что лам­поч­ка не горит, т. к. она все еще разо­мкну­та с по­мо­щью ключа, и элек­три­че­ский ток не идет (не вы­пол­не­но усло­вие за­мкну­то­сти элек­три­че­ской цепи). Те­перь за­мы­ка­ем ключ, и лам­поч­ка за­го­ра­ет­ся (рис. 5), т. к. цепь ста­но­вит­ся за­мкну­той и все усло­вия су­ще­ство­ва­ния элек­три­че­ско­го тока вы­пол­не­ны.

Рис. 5.

Изоб­ра­зим схему со­бран­ной нами элек­три­че­ской цепи с ис­поль­зо­ва­ни­ем при­ве­ден­ных в таб­ли­це услов­ных обо­зна­че­ний (рис. 6).

Рис. 6.

Ко­неч­но же, бес­смыс­лен­но рас­смат­ри­вать с прак­ти­че­ской точки зре­ния те элек­три­че­ские цепи, в ко­то­рых не вы­пол­ня­ет­ся ра­бо­та элек­три­че­ско­го тока. О дей­ствии элек­три­че­ско­го тока и о вы­пол­не­нии им ра­бо­ты мы по­го­во­рим позже.

Далее нашей темой будет «Элек­три­че­ский ток в ме­тал­лах». 

Вопросы к конспектам