что такое разомкнутая электрическая цепь

Электрическая цепь и ее составные части.

Продолжаю рассказ про «электричество»))). Материал мною взят из учебника по физике за 8 класс. Автор А.В. Перышкин. Издательство ДРОФА, Москва 2006.

§ 33. Электрическая цепь и ее составные части.

Для того чтобы использовать энергию электрического тока, нужно прежде всего иметь, источник тока.

Электродвигатели, лампы, плитки, всевозможные электробытовые приборы называют приемниками или потребителями электрической энергии.

Электрическую энергию нужно доставить к приемнику. Для этого приемник соединяют с источником электрической энергии проводами.

Условные обозначения, применяемые на схемах: 1 — гальванический элемент или аккумулятор, 2 — батарея элементов и аккумуляторов, 3 — соединение проводов. 4 — пересечение проводов (без соединения), 5 — зажимы для подключения какого-нибудь прибора, 6 — ключ, 7 — электрическая лампа, 8 — электрический звонок, 9 — резистор (проводник, имеющий определенное сопротивление), 10 — нагревательный элемент, 11 — плавкий предохранитель

Чтобы включать и выключать в нужное время приемники электрической энергии, применяют ключи, рубильники, кнопки, выключатели, т. е. замыкающие и размыкающие устройства.

Источник тока, приемники, замыкающие устройства, соединенные между собой проводами, составляют простейшую электрическую цепь.

Чтобы в цепи был ток, она должна быть замкнутой. т. е. состоять только из проводников электричества. Если в каком-нибудь месте провод оборвется, то ток в цепи прекратится. (На этом и основано действие выключателей.)

Чертежи, на которых изображены способы соединения электрических приборов в цепь, называют схемами. Приборы на схемах обозначают условными знаками (рис. 48). На рисунке 49 изображена схема простейшей электрической цепи.

1. Каково назначение источника тока в электрической цепи?

2. Какие приемники, или потребители, электрической энергии вы знаете?

3. Из каких частей состоит электрическая цепь?

4. Какую электрическую цепь называют замкнутой? разомкнутой?

Источник

Замкнутая и разомкнутая электрическая цепь

Вы будете перенаправлены на Автор24

Электрической цепью называют совокупность различных устройств, которые соединены конкретным способом. Устройства должны обеспечивать путь для протекания электрического тока. Существуют различные элементы цепей, служащие для множества целей. Для описания цепей используют специальные электрические схемы.

В состав любой электрической цепи входят различные элементы:

Различают два вида элементов цепей: пассивные и активные. Пассивные представляют собой соединительные элементы и приборы-потребители электроэнергии, также к пассивным элементам относятся конденсаторы. Активные элементы — это электродвигатели, заряжающиеся аккумуляторы и различные источники ЭДС.

Основными видами электрической цепи являются:

Замкнутая электрическая цепь

Замкнутая электрическая цепь представляет собой наиболее простой вариант соединения. Она состоит из источника электроэнергии, потребителя энергии и соединительных элементов в виде обычных проводов. Провода в цепи обязательно должны иметь соответствующую изоляцию.

Для обеспечения стабильной и безопасной работы электрической цепи ее снабжают дополнительными элементами. Обычно это различные электроизмерительные приборы, с помощью которых можно узнать величину токов и напряжения в системе, а также оборудование, предназначенное для замыкания и размыкания цепи.

Все замкнутые электрические цепи делят на две основные части:

Готовые работы на аналогичную тему

Внутренний участок цепи – непосредственно источник электроэнергии у потребителя.

Внешний участок цепи – система, которая состоит из одного или многих потребителей электроэнергии, а также соединительных проводов и приборов. Все они должны иметь отношение к функционированию замкнутой электрической цепи.

Закон Ома для замкнутой цепи

Закон Ома для замкнутой цепи показывает определенное значение тока. Оно зависит от сопротивления источника, а также от сопротивления нагрузки.

Величина тока в замкнутой цепи, которая состоит из источника цепи, будет равняться отношению электродвижущей силы источника к сумме внешнего и внутреннего сопротивлений. При этом источник тока должен обладать внешним и внутренним нагрузочным сопротивлением.

Такая зависимость была установлена экспериментальным путем в начале 19 века известным ученым Георгом Омом. Он смог описать результаты собственных опытов на математическом уровне.

Закон Ома для замкнутой цепи можно записать следующим образом:

Расчет для определенного сопротивления:

$\varepsilon =I_1 R_1+I_1 r$

$\varepsilon=I_2 R_2+I_2 r$

После подстановки полученных значений, формула приобретает такой вид:

Физический смысл закона Ома для замкнутой цепи

Замкнутую электрическую цепь образуют потребители энергии только в совокупности с источником тока. Проходящий через потребителя ток течет обратно на его источник. Поэтому току достается сопротивление проводника и источника. Из этого складывается общее сопротивление замкнутой цепи, предполагающее наличие двух основных компонентов: сопротивления источника и сопротивления потребителя.

Зависимость тока от электродвижущей силы источника и сопротивления цепи состоит в следующем: при увеличении электродвижущей силы увеличивается энергия носителей зарядов. Это означает, что становится больше скорость движения зарядов в упорядоченном виде. Если увеличивать размер сопротивления цепи, то величина тока будет уменьшаться.

Электрический ток проходит непосредственно по замкнутой цепи. Необходимым условием присутствия электрического тока в цепи является надежное соединение проводниками источника электрической энергии с ее потребителями.

Источники электроэнергии для различной аппаратуры: генераторы, аккумуляторы, гальванические элементы.

В различных устройствах могут быть определенные потребители электрической энергии. Чаще всего их представляют в виде ламп или электродвигателей.

Для соединения источников и потребителей в единую цепь применяют проводники из металлических материалов. Они могут быть различной формы, длины, толщины, обладать определенными техническими характеристиками. Часто применяются проводники, которые изолированы друг от друга.

Для возникновения тока нужно соединить две точки. Одна из точек должна иметь избыток электронов по отношению ко второй точке. Специалисты называют это действие созданием разности потенциалов между точками. Источник тока служит основным элементом для создания разности потенциалов в электрической цепи.

Любой потребитель электрической энергии может являться нагрузкой в цепи. Нагрузка создает сопротивление электрическому току.

Электрический ток активно используют при создании искусственного освещения. Электрические простые лампы служат примером замкнутой цепи.

Разомкнутая электрическая цепь

При отсутствии потока электронов необходимое напряжение источника цепи проявляется на концах точек. В этом случае происходит процесс ожидания момента соединения концов точек, чтобы возобновился поток электронов. Подобную цепь принято называть разомкнутой.

При связывании концов проводов, где существует разрыв, непрерывность всей цепи восстановится. Это основная разница между замкнутой и разомкнутой цепью.

При включении и выключении электрического освещения (лампы) требуется постоянно осуществлять похожие процессы. Для удобства были созданы специальные устройства. Их называют выключателями или рубильниками. Они в автоматическом режиме по сигналу управляют потоками электронов в цепи, контролируя начало и завершение работы электрооборудования.

Рубильники практически идеально подходят для демонстрации принципов работы выключателей и переключателей. Однако при использовании их в больших электрических цепях существует немало проблем, связанных с безопасной эксплуатацией. Так как некоторые части рубильников открыты, то существует вероятность воспламенения горючих материалов. В современных выключателях применяются подвижные и неподвижные контакты, которые защищены изоляционным корпусом.

Источник

Обрыв и короткое замыкание в чём разница?

Обрыв и короткое замыкание — это два явления в электрических цепях, которые заслуживают особого внимания при изучении основ электротехники. Ниже приведены 5 различий между разомкнутыми и короткими замыканиями.

Какое отличие между обрывом и коротким замыканием в электрике?

Ток, проходящий через разомкнутую цепь, равен нулю, в то время как ток через короткое замыкание бесконечен.
Разомкнутая цепь обладает бесконечным сопротивлением, в то время как короткое замыкание обладает нулевым сопротивлением.
Напряжение через короткое замыкание равно нулю, а напряжение через короткое замыкание-максимуму.
Омметр, подключенный к короткому замыканию, показывает «0» Ом, а омметр, подключенный к разомкнутой цепи, показывает «бесконечность» или «0L».
Практически короткое замыкание происходит, когда провода с различными значениями потенциала соединяется между собой, а разомкнутая цепь возникает, когда цепь разрывается с какой-то точки.

Основные определения обрыва и короткого замыкания

Разомкнутая цепь (обрыв) — это цепь, имеющая разъединение между компонентами. На рисунке ниже показан разрыв цепи:

Короткое замыкание — это когда компоненты электрической цепи соединены с очень малым или нулевым сопротивлением провода. На рисунке ниже показано идеальное короткое замыкание:

Сопротивление

Разомкнутая цепь обладает бесконечным сопротивлением, в то время как короткое замыкание обладает нулевым сопротивлением.

Ω для открытого → бесконечного

Ω для краткости → ноль

Омметр, подключенный через короткое замыкание, показывает «0» Ом или очень малые значения ом. Омметр через разрыв будет отображать «1» или «0L». Большинство производителей мультиметров показывают «0L» для открытого.

Чтобы обезопасить от поражения электрическим током человека, а также безопасного применения электрических приборов, используют различные виды защитных элементов.

Источник

Особенности открытой цепи, как это работает, как это сделать

разомкнутая цепь это электрическая цепь, через которую не протекает интенсивность электрического тока из-за прерывания ее циркуляции. Как следует из названия, это электрическая сборка, которая не закрыта. Это означает, что электроэнергия не может транспортироваться из-за отсутствия движущих средств.

В результате схема не будет выполнять какую-либо работу, так как приемники энергии не будут иметь к ней доступа. Если есть неинкорпорированный участок, либо из-за износа, либо из-за отсутствия какого-либо из проводников или компонентов цепи, этого будет достаточно, чтобы через него не циркулировал ток..

черты

Открытые цепи собираются в точку; то есть все устроено для его работы, кроме окончательного соединения некоторых (или нескольких) секций, что препятствует циркуляции тока. Основные характеристики открытых электрических цепей подробно описаны ниже:

Ток не циркулирует по цепи

Основная предпосылка разомкнутых цепей заключается в том, что электрический ток не циркулирует вдоль цепи. Это связано с прерыванием цикла вождения. Короче говоря, мы уверены, что циркулирующий ток через цепь будет нулевым.

Учитывая природу электрической энергии, она не течет к точке, если нет приемного элемента, который требует эту энергию.

Потребность в электроэнергии мгновенная, ее нельзя хранить или откладывать; следовательно, это происходит в режиме реального времени и подтверждается подключением запрашивающих групп к работе..

Если нет физического соединения, которое направляет поток электрической энергии от источника питания к принимающему объекту, оно определенно не будет циркулировать через цепь.

Сопротивление между неподключенными точками бесконечно

По определению, в разомкнутых цепях есть две клеммы, которые не связаны надежно.

Таким образом, прохождение электрического тока через цепь прерывается, поскольку сопротивление, существующее между физически разделенными точками, имеет очень высокое значение, которое теоретически имеет тенденцию быть бесконечным.

Это говорит о том, что пробой воздуха по диэлектрику очень высок, настолько, что он препятствует циркуляции тока через него. За исключением исключительных случаев, таких как электрические лучи, предполагается, что воздух не способствует электричеству.

Ввиду этого сопротивление, предлагаемое системе, очень высокое и препятствует протеканию тока через это.

Есть напряжение разомкнутой цепи

В зоне размыкания цепи существует разность электрических потенциалов между клеммами, которые физически не связаны. То есть существует напряжение разомкнутой цепи.

Это связано с тем, что схема имеет источник питания, который обеспечивает выходное напряжение в системе, даже если ток не циркулирует через схему..

Как это работает?

Для циркуляции электрического тока необходимо наличие замкнутого пути, по которому он может протекать. Это в основном включает три условия:

— Первым элементом системы должен быть источник энергии.

— На другом конце цепи должен быть один или несколько элементов, принимающих энергию.

— Оба (источник и приемник) должны быть физически соединены электрическим проводником.

В случае разомкнутых цепей эта предпосылка не выполняется; следовательно, электроны не находят непрерывного пути для циркуляции и, следовательно, ток не течет по цепи.

Разомкнутая цепь считается таковой при условии, что на ее счету есть прерывистый участок. Это не зависит от характера разрыва.

Например: это безразлично, если это ручное отключение, если проводник расплавлен в одной из его частей или если, возможно, поврежден один из компонентов приемника. Результат тот же: путь циркуляции был прерван, а ток не циркулирует по цепи.

Как это сделать?

Чтобы проверить природу разомкнутой цепи, просто выполните простую сборку, в которой участок намеренно оставлен без физического соединения..

Таким образом, электроны не найдут обратного пути к источнику энергии, и, наконец, электрический ток не будет циркулировать по цепи.

Ниже приведены инструкции по быстрой и простой имитации разомкнутой цепи:

1- Выберите основание сборки. Для этого вы можете использовать деревянную доску, чтобы цепь была стабильной, а сборка изолирована..

2- Поместите источник напряжения. Вы можете использовать стандартную 9-вольтовую батарею. Важно правильно закрепить стек на основании.

3- Присоедините два держателя лампы к основанию цепи и установите соответствующие лампы..

4- Подключите отрицательный полюс батареи и первый держатель лампы. Затем соедините оставшуюся клемму первого держателя лампы со вторым приемником..

5- Не замыкайте цепь; то есть не соединяйте оставшуюся клемму второго держателя лампы с положительным полюсом батареи.

6- Если у вас есть вольтметр, измерьте напряжение между открытыми точками.

Вы также можете симулировать разомкнутую цепь, подключив переключатель на положительном полюсе батареи, а также размыкать и замыкать цепь, эксплуатируя устройство столько раз, сколько вы считаете нужным.

примеров

Наиболее ощутимый пример разомкнутой цепи происходит в жилой сфере. Обычно можно найти бытовые электрические розетки, которые, по сути, являются открытыми цепями.

Когда прибор подключен к розетке, цепь замыкается, поскольку нагрузка, требующая энергии, включается в систему..

Таким образом, ток найдет путь циркуляции, и элемент приемника будет автоматически включен.

Однако, когда нет элемента, подключенного к розетке, он работает как разомкнутая цепь с соответствующим напряжением разомкнутой цепи..

Источник

Замкнутая и разомкнутая электрическая цепь

К основным элементам электрических цепей относятся:

Элементы электрических цепей бывают активными либо пассивными. Пассивными элементами являются провода, потребители и конденсаторы. Активными считаются двигатели, аккумуляторы, которые заряжаются, и источники питания.

Электрическая цепь может находиться в замкнутом или разомкнутом положении.

Электрическая цепь в замкнутом положении

Наиболее простой замкнутой цепью считается соединение проводниками источника питания с приемником. Проводники всегда должны изолироваться.

Для того, чтобы обеспечить стабильную и безопасную работу электроцепи, в нее включают вспомогательные элементы. К ним относятся приборы измерения напряжения и тока, разнообразные включатели и переключатели, а также прочие устройства.

Замкнутая электрическая цепь делится на две составляющие: внутреннюю и внешнюю.

Закон Ома для замкнутой цепи

Закон Ома для замкнутой цепи показывает зависимость силы тока от электродвижущей силы, сопротивления источника питания и сопротивлений нагрузки.

Сложно разобраться самому?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Значение силы тока равняется отношению ЭДС источника к суммарному значению внешнего и внутреннего сопротивления цепи. Данную зависимость опытным путем вывел ученый Георг Ом в начале XIX века и описал ее следующим математическим выражением:

\(ε\) – ЭДС источника питания;

\(R\) – внешнее сопротивление цепи;

\(r\) – внутренне сопротивление источника.

Чтобы рассчитать силу тока на отдельно взятом сопротивлении, используют следующее выражение:

После проведения преобразований, ЭДС источника питания замкнутой цепи с несколькими внешними сопротивлениями (потребителями) будет выглядеть так:

Физическое понимание закона Ома для замкнутой цепи

Замкнутая цепь может быть образована потребителями только в сочетании с источником питания. Ток, который протекает через потребителя, возвращается к источнику. Именно поэтому на силу тока влияет как сопротивление потребителя, так и сопротивление самого источника. Соответствующим образом общее сопротивление любой замкнутой цепи равняется сумме сопротивления потребителя и сопротивления источника.

Физический смысл зависимости силы тока от ЭДС и сопротивлений состоит в том, что с увеличением ЭДС растет энергия носителей зарядов. Это значит, что скорость их упорядоченного движения увеличивается. Однако, если при этом увеличивается сопротивление цепи, их движение замедляется, и соответственно, уменьшается сила тока.

Электроток течет по замкнутой цепи, обязательным условием его бесперебойного движения есть надежные соединения всех элементов.

Не нашли что искали?

Просто напиши и мы поможем

Источниками питания в различных цепях могут быть аккумуляторы, генераторы и гальванические элементы.

Также существуют различные потребители, в основном это осветительные приборы и двигатели различных устройств.

Для надежного соединения используют металлические провода разнообразных размеров и с различными свойствами. Зачастую проводники изолирую между собой.

Для того, чтобы ток начал перемещаться по цепи, должны быть соединены две ее точки, причем в одной из этих точек должен быть избыток носителей заряда. Таким образом, создается разность потенциалов между ними. Главным устройством, создающим такую разность, есть источник питания.

Потребители в электроцепи считаются нагрузками. Нагрузки создают сопротивление течению тока.

Электроток применяют для создания искусственного освещения. Простые электролампочки есть наглядным примером простой замкнутой цепи.

Электрическая цепь в разомкнутом положении

Если заряды не протекают по цепи, то на ее концах есть напряжение. В таком положении цепь, как бы, находится в процессе ожидания соединения данных концов для течения тока. Такая цепь считается разомкнутой.

Для подключения и отключения электролампочек необходим разрыв электроцепи. Для удобного использования были придуманы различные рубильники и выключатели. Их функцией является управление потоком электрических зарядов.

Рубильники есть наглядным примером принципа работы переключателей или выключателей. Однако для их применения в мощных электрических цепях требуется обустройство безопасной эксплуатации. Некоторые части рубильников бывают открытыми, поэтому есть опасность их воспламенения при попадании горючих материалов. На сегодняшний день есть выключатели, защищенные изолирующим корпусом.

Источник