Архив метки: Цепь

Напряжённость участка цепи на практике

Это практический урок по теме «напряжение»  в котором мы узнали каким образом появляется сама напряжённость.

Нам понадобится: 3 резистора на 25 Ом и 1 на 50 Ом, мультиметр и две батарейки типа АА.

И так, ЭДС создаёт напряжённость на участках цепи в зависимости от их сопротивления. Чем больше сопротивление участка тем большее напряжение достанется ему от ЭДС.

Значит, если в цепи все участки имеют равное сопротивление, то и их напряжённость будет равна.

  1. Соберите схему 1.

схема 1 Равная напряженность

Как видите все резисторы имеют номинал в 25 Ом и следовательно ЭДС должно создать на них одинаковую напряжённость.

Измерьте напряжение на каждом резисторе, оно должно быть одинаковым с учетом погрешности резисторов сопротивление которых не всегда идеально его номиналу.

2. Замените R3 на резистор в 50 Ом и измерьте напряжение на нём и на остальных резисторах. И тут уже более наглядно видна зависимость напряжённости участка от его сопротивления.

схема 2 Разная напряжённость участков цепи

3. Уберите из цепи один резистор в 25 Ом и измерьте напряжение на оставшихся резисторах. Так как резистор в 50 Ом вдвое больше по сопротивлению чем 25 Ом то и на нем будет вдвое больше напряжение.

схема 3 зависимость напряжения от сопротивления участка цепи

Вывод: ЭДС распределяется по цепи в зависимости от сопротивления её участков, чем большее сопротивление участка относительно других участков тем большее напряжение будет на нём.

Напряжение

Напряжение – это часть ЭДС от источника энергии, которая достаётся участку цепи.

То есть сумма всех напряжений на участках цепи будет равна ЭДС источника энергии.

Напряжение как и ЭДС измеряется в вольтах.

Напряжение на участках цепи образуется из за разности потенциалов и чем больше сопротивление участка тем больше эта разность потенциалов в следствии чего, напряженность участка увеличивается.

Откуда образуется разность потенциалов, на участке цепи?

Образуется она за счет более медленного движения зарядов перед нагрузкой.

Так, стоп! В прошлом уроке говорилось, что ток в последовательной цепи на всём ее протяжении одинаков, а тут говорится каком-то медленном движении зарядов перед нагрузкой…

Все верно ток одинаков во всей последовательной цепи, а вот скорость движения зарядов по цепи разная на участках с маленьким сопротивлением заряды движутся медленнее, но большим потоком, а вот на нагрузке они движутся быстро и меньшим потоком(количеством) и так получается, что на участке с маленьким и большим сопротивлением проходит одинаковое количество зарядов в секунду. Ускорение зарядов на нагрузке происходит из за более большой разности потенциалов между точками до и после нагрузки.

Напряжение можно рассматривать как часть ЭДС  доставшееся этому участку цепи и его можно использовать для потребителей энергии.

Выше приведенная «фишка» с делением напряжения которая так и называется делитель напряжения. Нагрузка на выходе делителя должна быть не большой, с потреблением измеряемом в единицах миллиампер.

В общем:

ЭДС- это разность потенциалов на источнике энергии.

Напряжение – это разность потенциалов на нагрузке или участке цепи , и чем больше сопротивление участка или нагрузки тем больше ЭДС отдаст напряжения этому участку.

Контрольные вопросы.

    1. В чём измеряется напряжение? 
      Ответ

      В вольтах

      [свернуть]
    2. Различие ЭДС и напряжения?
      Ответ

      ЭДС указывает на работоспособность зарядов источника энергии ,а напряжение указывает на разность потенциалов на участке цепи.

      [свернуть]
    3. От чего зависит напряжение на участке цепи?
      Ответ

      От сопротивления участка цепи, чем оно больше тем большая часть ЭДС источника энергии достанется этому участку и чем больше ЭДС источника энергии и тем будет большая напряженность его участков цепи.

      [свернуть]

Сборка простой цепи

Цели: Попрактиковаться в работе с макетной платой, позамыкать цепь с помощью кнопки.

В эксперименте №2 Заряды при движении создают тепло. Мы уже собирали простую цепь теперь мы добавим в нее кнопку (Рис.19) при нажатии которой замыкается цепь и в ней начинает идти поток зарядов который заставляет лампочку светиться и греться.

 

 

  1. Соберите схему как показано на рисунке.
  2. Позамукайте (нажатием)  цепь с помощью кнопки.

Вывод: В замкнутой цепи может идти поток зарядов, а в не замкнутой поток отсутствует.

 

Электрическая цепь

Электрическая цепь – это совокупность элементов, соединенных определенным образом, которые создают путь для протекания зарядов.

Основные элементы  цепи это источник энергии (генератор, аккумулятор, батарейка и т.д.), нагрузка (потребитель энергии) и проводник для соединения элементов цепи.(Рис.17)

Цепь всегда должна быть замкнута иначе в ней не будет движения зарядов выполняющих работу. Как мы помним из урока, о плюсе и минусе, что на плюсе недостаток электронов, а на минусе избыток следовательно для создания потока электронов(зарядов) с минуса к плюсу нужно соединить их с помощью проводника , но делать это необходимо через нагрузку (потребитель энергии), иначе из за слабого сопротивления цепи без нагрузки (Рис.18) по проводнику побежит большое количество зарядов которые могут нагреть проводник так, что он расплавится и такое соединение может навредить источнику энергии.

Сборка простой цепи

Контрольные вопросы

  1. Чем соединяют элементы цепи?
    Ответ

    Проводником

    [свернуть]
  2. Чем чревато соединение + и – на прямую?
    Ответ

    Коротким замыканием

    [свернуть]
  3. Два основных элемента цепи?
    Ответ

    Источник энергии и потребитель энергии.

    [свернуть]