Электрической цепью называют совокупность соединенных друг с другом элементов, по которым может протекать электрический ток.
Для протекания тока необходимы источники электрической энергии - источники напряжения (ЭДС) или тока.
Электрическая цепь содержит устройства, в которых электрическая энергия преобразуется в другие виды энергии (в механическую, тепловую, световую и т.д.). Эти устройства называются нагрузками или приёмниками.
Для замыкания и размыкания цепей используют выключатели.
Электрический ток есть направленное (упорядоченное) движение носителей зарядов. В проводниках носителями отрицательных зарядов являются электроны, в жидкостях (электролитах) носители положительных и отрицательных зарядов - ионы.
Для поддержания электрического тока требуется обеспечивать разделение носителей отрицательных и положительных зарядов, что и происходит в источниках. Когда источник подключен к цепи, возникает направленное движение зарядов под действием сил притяжения разноименных и отталкивания одноименных зарядов, т.е. электрический ток.
Ток, неизменный во времени, называют постоянным. Он обозначается символом I и равен количеству заряда Q, который пересекает сечение проводника за единицу времени t (1 секунду):
I = Q / t.
Изображение электрической цепи с помощью условных обозначений называют электрической схемой соединений (Рис. 3.1).
Рис.3.1
Вне источника положительные носители заряда движутся от его положительного зажима (полюса) к отрицательному зажиму (полюсу). Направление движения отрицательных зарядов противоположно движению положительных зарядов. В качестве условного положительного направления тока принимается направление движения положительных зарядов. Это направление показывают на схеме стрелкой.
Порядок проведения работы
Задание
Соберите простейшую электрическую цепь согласно схеме (Рис 3.2), включив в нее два мультиметра в качестве амперметра.
• Путем измерений определите, является ли ток одинаковым во всех точках цепи, и убедитесь, что он равен нулю, когда цепь разомкнута или отключен источник.
• Подайте постоянное напряжение 15 В к зажимам цепи (Рис. 3.2) и определите, протекает ли ток и горит ли лампочка - при разомкнутой (с помощью выключателя) и замкнутой цепи.
• Занесите данные измерений вместе с данными о состоянии лампочки
в табл. 3.1.
Таблица 3.1
Выключатель | I1, мА | I2, мА | Лампа вкл. | Лампа выкл. |
Замкнут | ||||
Разомкнут |
• Проверьте, будет ли протекать ток, когда источник напряжения отсоединен, а выключатель замкнут.
Контрольные вопросы
1. Что называется электрической цепью?
2. Из каких элементов состоит электрическая цепь? Их назначение.
3. Назовите условия работы электрической цепи
4. Что называется электрической схемой соединений?
5. Куда направлен ток в электрической цепи?