"Введение в естественно-научные предметы", Гуревич А.Е., Исаев Д.А., Понтак Л.С.
Электрическая цепь — это соединённые устройства, по которым может проходить ток. Она нужна, чтобы электрическая энергия от источника поступала к лампе, звонку или другому потребителю. В простейшей цепи есть источник тока, соединительные провода и потребитель, а управлять прохождением тока помогает ключ. Чтобы устройство работало, путь от одного полюса источника через потребитель к другому полюсу должен быть замкнут. На схемах элементы показывают условными знаками.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Электрическая цепь — соединённые между собой устройства, по которым может проходить электрический ток. Она нужна, чтобы передать электрическую энергию от источника к устройству, которое её использует. Если путь тока прерывается, цепь перестаёт работать.
Источник тока — устройство, которое обеспечивает прохождение тока в цепи. Пример такого устройства — батарейка, у которой есть два полюса для подключения. Источник нужен, чтобы в собранной цепи мог проходить ток.
Потребитель электрической энергии — устройство, которое использует электрическую энергию и превращает её в другие виды энергии. Например, лампа даёт свет, а звонок издаёт звук. Потребитель нужен, чтобы электрическая энергия выполняла полезную для нас работу.
Электрическая схема — изображение цепи с помощью условных обозначений, то есть специальных знаков для её элементов. На схеме устройства не рисуют в натуральном виде, а показывают, как они соединены. Поэтому схема обычно понятнее рисунка настоящих устройств, когда нужно проследить связи между ними.
Источник тока, провода и потребитель выполняют разные задачи, поэтому для работы цепи они должны быть соединены. Источник обеспечивает прохождение тока, а провода создают путь для его движения между элементами. Потребитель использует электрическую энергию, поступившую по этому пути. Если убрать любой необходимый элемент или нарушить его соединение, цепь не сможет работать как единое целое.
Ток проходит по цепи только при наличии непрерывного замкнутого пути между полюсами источника. Это происходит потому, что ток должен пройти через соединённые элементы и вернуться к источнику, а не остановиться у разрыва. Если цепь разомкнута, например провод отсоединён, полного пути нет. Поэтому ток прекращает проходить, а потребитель не работает.
Ключ нужен, чтобы управлять прохождением тока, не разбирая всю цепь. При замыкании ключ соединяет разорванные части, и путь тока становится непрерывным. При размыкании ключа между частями появляется разрыв, поэтому ток дальше не проходит. Так можно включать и выключать потребитель с помощью одного элемента.
На схемах электрические устройства показывают условными знаками, потому что настоящие лампы, провода и батарейки могут выглядеть по-разному. Условные обозначения позволяют сосредоточиться на том, какие элементы входят в цепь и где они соединены. Чтобы читать схему, нужно смотреть не на похожесть знаков на реальные предметы, а на линии и места соединений. Тогда можно понять, какие элементы связаны между собой и есть ли разрыв.
Чтобы проследить путь тока, начни у одного полюса источника и двигайся по линии-проводу к следующему элементу. Затем проследи соединения через потребитель и остальные провода до другого полюса источника. Такой обход помогает проверить, образуют ли элементы единый замкнутый путь. Если где-то путь обрывается, цепь разомкнута.
| Элемент | Для чего нужен | Пример | Как обозначают на схеме |
|---|---|---|---|
| Источник тока | Обеспечивает прохождение тока в цепи | Батарейка | Условным знаком источника тока |
| Потребитель электрической энергии | Использует электрическую энергию и превращает её в другие виды | Лампа, звонок | Условным знаком потребителя |
| Соединительные провода | Соединяют элементы и создают путь для тока | Провода между батарейкой и лампой | Линиями |
| Ключ | Замыкает или размыкает цепь | Выключатель | Условным знаком ключа |
Таблица помогает различить элементы по их назначению и примеру. При чтении схемы используй последний столбец, чтобы узнать элементы, а затем проследи, как они соединены. Сами знаки могут отличаться от внешнего вида настоящих устройств.
В цепи есть батарейка, лампа, провода и ключ. Назови источник тока и потребитель. Сначала выясним, какую работу выполняет каждый из двух названных элементов. Остальные части помогают соединить их и управлять цепью.
Ответ: источник тока — батарейка, потребитель электрической энергии — лампа. Чтобы лампа работала, элементы должны образовать замкнутую цепь. Само наличие батарейки и лампы этого ещё не гарантирует.
Лампа не горит, потому что ключ разомкнут. Объясни, почему ток не проходит, и что нужно сделать. Сначала найдём место, где нарушен путь тока. Затем проверим, как изменить состояние цепи.
Ответ: ток не проходит из-за разрыва, который создаёт разомкнутый ключ. Чтобы лампа могла загореться, ключ нужно замкнуть. Если она всё равно не горит, следует проверить остальные соединения.
По схеме с батарейкой, ключом, лампой и проводами определи, замкнута ли цепь, и объясни, будет ли гореть лампа. Проверять нужно соединения, а не внешний вид значков. Проследим путь от одного полюса батарейки к другому.
Ответ зависит от того, как именно соединены элементы на схеме: без изображения нельзя назвать состояние ключа и проводов. Проследи непрерывный путь между полюсами батарейки. Замкнутый путь означает, что лампа может гореть; разрыв означает, что ток не проходит.
Некоторые считают, что лампа загорится, если соединить её с одним полюсом батарейки. Так думают, потому что представляют батарейку как единственное место, откуда ток может «пойти» к лампе. Но току нужен замкнутый путь между двумя полюсами. Проверь себя: можешь ли ты проследить полный путь через лампу и обратно к батарейке?
Иногда путают источник тока и потребитель. Батарейка и лампа находятся в одной цепи, поэтому кажется, что их назначение одинаково. На самом деле батарейка обеспечивает прохождение тока, а лампа использует электрическую энергию. Спроси себя: какой элемент питает цепь, а какой выполняет работу?
Можно подумать, что разомкнутый ключ не влияет на работу цепи, потому что остальные элементы остаются соединёнными. Но даже один разрыв прерывает весь путь тока. Чтобы проверить себя, проследи цепь по линиям: если в ней есть незамкнутое место, ток не пройдёт. Замкнутый ключ, напротив, соединяет разделённые части.
Условные обозначения на схеме иногда принимают за точные изображения устройств. Это происходит, если ожидать, что батарейка или лампа должны выглядеть на схеме как в жизни. Схема показывает элементы и связи между ними, а не их настоящий вид. Проверяй соединения по линиям и обозначениям, а не по сходству рисунка с предметом.
Для понимания цепи нужно знать, что проводники соединяют устройства, а у батарейки есть два полюса. Эти знания помогают проследить путь между полюсами и понять, замкнута ли цепь. Изучение цепей готовит к дальнейшим темам об электрическом токе и электрических приборах. Оно также помогает усвоить правила безопасного обращения с электричеством: с приборами следует обращаться осторожно.
Почему лампа не горит, если ключ разомкнут?
Разомкнутый ключ оставляет в цепи разрыв, поэтому ток не может пройти по всему пути. Чтобы лампа загорелась, нужно замкнуть ключ и восстановить соединение.
Какие устройства называют источниками тока?
Источниками тока называют устройства, которые обеспечивают прохождение тока в цепи. Простой пример — батарейка; у неё есть два полюса для соединения с цепью.
Зачем в электрической цепи нужны провода?
Провода соединяют источник, потребитель и другие элементы цепи. По ним ток проходит от одного элемента к другому, образуя путь.
Чем схема отличается от рисунка электрической цепи?
На рисунке устройства можно показать такими, как они выглядят в жизни. На схеме их заменяют условными знаками, чтобы проще было увидеть, какие элементы есть в цепи и как они соединены.
Что произойдёт, если один из проводов отсоединить?
В цепи появится разрыв, и ток перестанет проходить по полному пути. Поэтому потребитель, например лампа, работать не будет.
Электрические цепи
