Quais os componentes necessários para ter corrente elétrica em um circuito?

Este artigo é para aqueles que estão começando a estudar a teoria dos circuitos elétricos. Como sempre, não entraremos na selva de fórmulas, mas tentaremos explicar os conceitos básicos e a essência das coisas que são importantes para a compreensão. Então, bem-vindo ao mundo dos circuitos elétricos!

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Circuitos elétricos

é um conjunto de dispositivos através dos quais a corrente elétrica flui.

Considere o circuito elétrico mais simples. Em que consiste? Possui um gerador - uma fonte de corrente, um receptor (por exemplo, uma lâmpada ou um motor elétrico), bem como um sistema de transmissão (fios). Para que um circuito se torne um circuito, e não um conjunto de fios e baterias, seus elementos devem ser interligados por condutores. A corrente só pode fluir em um circuito fechado. Vamos dar outra definição:

- Estes são fonte de corrente interligada, linhas de transmissão e receptor.

Claro, fonte, dissipador e fios é a opção mais simples para um circuito elétrico elementar. Na realidade, circuitos diferentes incluem muitos outros elementos e equipamentos auxiliares: resistores, capacitores, chaves faca, amperímetros, voltímetros, chaves, conexões de contato, transformadores e assim por diante.

Classificação de circuitos elétricos

Por nomeação, os circuitos elétricos são:

• Circuitos elétricos de potência;
• Circuitos elétricos de controle;
• Circuitos de medição elétrica;

Circuitos de energia projetado para a transmissão e distribuição de energia elétrica. São os circuitos de energia que conduzem a corrente para o consumidor.

Além disso, os circuitos são divididos de acordo com a força da corrente neles. Por exemplo, se a corrente no circuito exceder 5 amperes, então o circuito é energia. Quando você clica na chaleira conectada à tomada, você fecha o circuito de energia.

Circuitos de controle elétrico não são alimentados e são projetados para acionar ou alterar os parâmetros de operação de dispositivos e equipamentos elétricos. Um exemplo de circuito de controle é o equipamento de monitoramento, controle e sinalização.

Circuitos de medição elétrica projetado para registrar mudanças nos parâmetros de equipamentos elétricos.

Cálculo de circuitos elétricos

Calcular um circuito significa encontrar todas as correntes nele. Existem diferentes métodos para calcular circuitos elétricos: as leis de Kirchhoff, o método das correntes de loop, o método dos potenciais nodais e outros. Considere a aplicação do método das correntes de loop no exemplo de um circuito específico.

Primeiro, selecionamos os circuitos e denotamos a corrente neles. A direção da corrente pode ser escolhida arbitrariamente. No nosso caso, no sentido horário. Então para cada contorno vamos compor equações de acordo com a 2ª lei de Kirchhoff. As equações são compiladas da seguinte forma: A corrente do loop é multiplicada pela resistência do loop, os produtos da corrente de outros loops e as resistências totais desses loops são adicionados à expressão resultante. Para o nosso esquema:

O sistema resultante é resolvido substituindo os dados iniciais do problema. As correntes nos ramos do circuito original são encontradas como a soma algébrica das correntes de loop

Um circuito elétrico é um conjunto de dispositivos necessários para a passagem de corrente elétrica através deles.

A finalidade de qualquer circuito elétrico é fornecer eletricidade ao consumidor para sua posterior conversão em energia mecânica, térmica, eletroquímica ou em radiação luminosa. Compreender os elementos simples dos circuitos, suas características e magnitudes é necessário para toda pessoa instruída. O conhecimento adquirido ajudará a entender os circuitos elétricos, fazer cálculos teóricos e, no futuro, aplicá-los na vida cotidiana ao reparar os equipamentos mais simples e a eletrônica de rádio.

Os circuitos vêm com corrente contínua e alternada. Constante - tem uma polaridade constante da força eletromotriz e não muda sua direção. Um exemplo de uma rede DC é a fiação elétrica dos carros. A corrente alternada muda sua direção. Em uma rede consumidora, o gráfico da corrente alternada versus o tempo tem a forma de uma senóide. A polaridade muda 50 vezes por segundo. Em outras palavras, a frequência atual é de 50 Hz (hertz).

A parte externa do circuito significa fios, interruptores, aparelhos elétricos e instrumentos de medição. Sob o interior - fontes de alimentação.

Independentemente de quais partes os circuitos elétricos consistem, eles têm uma coisa em comum - seus componentes devem produzir, transmitir ou consumir eletricidade.

Os elementos são divididos em passivos e ativos. O primeiro deles inclui tudo o que consome ou transmite eletricidade: lâmpadas, elementos de aquecimento, motores elétricos, etc. Ao segundo - fontes que geram eletricidade: geradores, baterias, painéis solares, etc. Além disso, os elementos são divididos em bipolares (aqueles que possuem 2 saídas) e multipolares (aqueles que possuem 4 ou mais saídas). Um exemplo de um resistor de dois terminais é um resistor. Como um transformador de quatro pólos - um transformador elevador ou redutor.

Os componentes obrigatórios da cadeia são:

1. Fonte (Fonte) - na maioria dos casos, uma bateria, uma célula galvânica ou um gerador. Ocasionalmente - turbinas eólicas e painéis solares.
2. Condutor - é necessário para a transmissão de eletricidade de uma fonte para um consumidor elétrico.
3. Consumidor de eletricidade (carga, consumidor) (na maioria das vezes na vida cotidiana, são dispositivos de iluminação, motores, dispositivos de aquecimento, eletrônicos, eletrodomésticos como computadores, aspiradores de pó, máquinas de lavar).
4. Dispositivo de fechamento/abertura (Interruptor) ou interruptor.

Os principais receptores elétricos são:

• Resistores - um consumidor que tem uma resistência variável ou constante.
• Um capacitor é um consumidor que tem uma capacitância. Ele armazena energia e tem a capacidade de devolvê-la.
• Um indutor é um consumidor que cria um campo indutivo.
• Um motor elétrico é um consumidor que converte a energia dos elétrons que se movem ao longo de um condutor em energia mecânica.

Importante: A corrente elétrica flui apenas através de um circuito fechado. Se for aberto, o movimento dos elétrons nele para.

Na leitura de diagramas e cálculos, são utilizados os seguintes conceitos: contorno, nó e ramo.

• Um ramo é uma seção com um ou mais componentes conectados em série.
• Um nó é uma junção de dois ou mais ramos.
• Um circuito é um conjunto de ramos que formam um caminho fechado para a corrente. Nesse caso, um dos nós do contorno deve ser o início e o fim do caminho, e os nós restantes não devem ocorrer mais de uma vez.

Para facilitar a leitura dos diagramas, você pode usar a seguinte tabela:

Tipos de correntes

Para usar circuitos elétricos com sucesso, você precisa ter uma ideia de que tipo de circuito elétrico é chamado de fechado e aberto.

Um circuito fechado é um circuito contínuo que consiste em aparelhos elétricos e condutores. Assim que é interrompido, torna-se aberto. Nesse estado, ele é incapaz de conduzir corrente, embora possa haver tensão nele, pois um dielétrico aparece nele. Na esmagadora maioria dos casos, o ar atmosférico comum atua como um dielétrico. Neste princípio, dispositivos projetados para abrir - interruptores, interruptores de faca, fusíveis, botões.

Um circuito não ramificado é um circuito elétrico que consiste em uma fonte e componentes conectados em série. A característica mais importante aqui é que em todas as seções a corrente tem o mesmo valor. Ramificado - tendo em sua composição um ou mais componentes ligados em paralelo.

Cada um pode ter várias classificações e nomes ao mesmo tempo:

• energia - eles chamam a conexão de dispositivos necessários para a produção, transmissão de eletricidade, sua transformação ou consumo;
• auxiliar - aquele que tem finalidades funcionais diferentes, mas que não é poder;
• medição - eles chamam de necessário para registrar os parâmetros da rede e os dispositivos incluídos nela;
• controle - eles chamam de dispositivos atuantes ou alterando seus parâmetros dependendo do propósito geral;
• sinalização é chamada de dispositivos de sinalização que atuam, indicando a presença de certas alterações.

O circuito elétrico mais simples é uma fonte conectada por condutores a um consumidor elétrico, e um circuito simples é chamado de circuito único. Circuitos complexos são aqueles que possuem dois ou mais circuitos. Eles, por sua vez, são divididos em multi-nó, multi-circuito, volumétrico e planar.

Grandezas físicas que caracterizam o circuito

Existem várias grandezas que podem descrever qualquer circuito elétrico. Os principais são:

1. Voltagem - U (medida em volts (V)).
2. Força atual - I (medida em amperes (A)).
3. Resistência - R (medida em ohms (Ohm)).
4. Potência - P (medida em Watts (W)).
5. Capacitância - C (medida em Farads (F).

Conhecer as fórmulas permite realizar cálculos práticos. Por exemplo, a resistência de um resistor depende não apenas da corrente, mas também da tensão. A fórmula que reflete isso é chamada de Lei de Ohm para a seção da cadeia e se parece com isso:

• I - força atual;
• U - tensão;
• R é resistência.

Esta fórmula é fundamental. É válido para qualquer ambiente e outros parâmetros, independentemente dos diversos componentes e tipos de dispositivos.

Se um resistor tem uma resistência constante, não importa quanta corrente flua através dele, ele é chamado de "elemento de linha".

Quando a corrente flui através de um resistor, sua resistência aumenta devido ao aumento da vibração no nível molecular da rede cristalina no condutor. As vibrações interferem no movimento dos elétrons e, como resultado, há desperdício de energia. Para evitar que o resistor sopre no circuito, um fusível é frequentemente instalado em série com ele. Ele contém um condutor fusível em seu interior, projetado para queimar quando os parâmetros são excedidos. Ao queimar, o fusível protege todo o circuito contra danos e economiza, às vezes, horas durante os reparos, já que é mais fácil trocar o fusível do que procurar um componente danificado entre dezenas deles.

Saiba mais sobre circuitos elétricos com vídeo:

Em um circuito elétrico, deve haver uma fonte de movimento de partículas eletricamente carregadas, que é chamada de corrente elétrica. Em outras palavras, a corrente elétrica deve ter seu próprio excitador. Esse excitador de corrente, chamado de fonte (gerador), é um elemento integrante de um circuito elétrico.

A corrente elétrica pode causar vários efeitos na natureza - por exemplo, acende lâmpadas incandescentes, aciona dispositivos de aquecimento e motores elétricos. Todos esses dispositivos e dispositivos são comumente chamados de receptores de corrente elétrica. Como a corrente flui através deles, ou seja, eles estão incluídos no circuito elétrico, os receptores também são elementos do circuito.

O fluxo de corrente exige que haja uma conexão entre a fonte e o receptor, que é realizada com a ajuda de fios elétricos, que são o terceiro componente importante do circuito elétrico.

Circuito elétrico- um conjunto de dispositivos projetados para a passagem de corrente elétrica. O circuito é formado por fontes de energia (geradores), consumidores de energia (cargas), sistemas de transmissão de energia (fios).

Um circuito elétrico é um conjunto de dispositivos e objetos que formam um caminho para processos eletromagnéticos em que podem ser descritos usando o conceito de força eletromotriz, corrente e tensão.

A instalação elétrica mais simples consiste em uma fonte (célula galvânica, bateria, gerador, etc.), consumidores ou (lâmpadas incandescentes, aquecedores elétricos, motores elétricos, etc.) consumidor. Aqueles. circuito elétrico - um conjunto de fontes interconectadas de energia elétrica, receptores e fios que os conectam (linha de transmissão).

Figura 1. Diagrama de circuito elétrico

O circuito elétrico é dividido em partes internas e externas. A fonte de energia elétrica pertence à parte interna do circuito elétrico. A parte externa do circuito inclui fios de conexão, consumidores, interruptores, interruptores, instrumentos elétricos de medição, ou seja, tudo o que está conectado aos terminais da fonte de energia elétrica.

A corrente elétrica só pode fluir através de um circuito elétrico fechado. Um circuito aberto em qualquer lugar faz com que a corrente elétrica pare.

As fontes de energia do circuito são células galvânicas, baterias elétricas, geradores eletromecânicos, geradores termoelétricos, fotocélulas, etc. Na tecnologia moderna, principalmente geradores elétricos são usados ​​como fontes de energia. Todas as fontes de energia têm um valor pequeno em comparação com a resistência de outros elementos do circuito elétrico.

Os receptores elétricos DC são motores elétricos que convertem energia elétrica em energia mecânica, dispositivos de aquecimento e iluminação, usinas de eletrólise, etc.

Como equipamento auxiliar, um circuito elétrico inclui dispositivos para ligar e desligar (por exemplo, chaves faca), dispositivos para medir grandezas elétricas (por exemplo, amperímetros e voltímetros), dispositivos de proteção (por exemplo, fusíveis).

Todos os receptores elétricos são caracterizados por parâmetros elétricos, entre os quais os principais são tensão e potência. Para o funcionamento normal do receptor elétrico, é necessário mantê-lo em seus terminais.

Os elementos do circuito elétrico são divididos em ativos e passivos. Para elementos ativos do circuito elétrico incluem aqueles em que EMF é induzido (fontes EMF, motores elétricos, baterias durante o carregamento, etc.). Para elementos passivos incluem receptores elétricos e fios de conexão.

Para uma representação condicional de circuitos elétricos, são usados ​​circuitos elétricos. Nesses diagramas, as fontes, receptores, fios e todos os demais dispositivos e elementos do circuito elétrico são indicados por meio de símbolos convencionais (símbolos gráficos) feitos de determinada maneira.

De acordo com GOST 18311-80:

Circuito elétrico- um circuito elétrico contendo elementos cuja finalidade funcional é produzir ou transmitir a parte principal da energia elétrica, sua distribuição, conversão em outro tipo de energia ou em energia elétrica com outros valores de parâmetros.

Circuito auxiliar de um produto elétrico (dispositivo)- um circuito elétrico de várias finalidades funcionais, que não é um circuito elétrico de potência de um produto elétrico (dispositivo).

Circuito de controle elétrico- um circuito auxiliar de um produto elétrico (dispositivo), cuja finalidade funcional é acionar equipamentos elétricos e (ou) produtos ou dispositivos elétricos individuais ou alterar os valores de seus parâmetros.

Circuito de alarme- um circuito auxiliar de um produto elétrico (dispositivo), cuja finalidade funcional é acionar dispositivos de sinalização.

Circuito de medição- um circuito auxiliar de um produto elétrico (dispositivo), cuja finalidade funcional é medir e (ou) registrar valores de parâmetros e (ou) obter informações de medição de um produto elétrico (dispositivo) ou equipamento elétrico.

De acordo com as características topológicas Os circuitos elétricos são divididos em:

em simples (circuito único), de dois nós e complexo (multi-circuito, multi-nó, planar (planar) e volumétrico);

bipolar, com duas saídas externas (bipolar e multipolar, contendo mais de duas saídas externas (quádrupla, multipolar).

Fontes e receptores (consumidores) de energia do ponto de vista da teoria de circuitos são de dois terminais, pois para seu funcionamento é necessário e suficiente ter dois pólos através dos quais transmitem ou recebem energia. Esta ou aquela rede de dois terminais é chamada ativa se contiver uma fonte, ou passiva - se não contiver uma fonte (respectivamente, as partes esquerda e direita do circuito).

Dispositivos que transferem energia de fontes para sumidouros são de quatro terminais, pois devem ter pelo menos quatro terminais para transferir energia do gerador para a carga. Os fios são o dispositivo mais simples para transmitir energia.

Os elementos de um circuito elétrico que possuem resistência elétrica e são chamados de resistores são caracterizados pelos chamados característica volt-ampere - a dependência da tensão nos terminais do elemento da corrente nele ou a dependência da corrente no elemento da tensão em seus terminais.

Se a resistência do elemento é constante para qualquer valor de corrente nele e qualquer valor da tensão aplicada a ele, então a característica corrente-tensão é uma linha reta e tal elemento é chamado elemento de linha.

Em geral A resistência depende da corrente e da tensão. Uma das razões para isso é a mudança na resistência do condutor quando a corrente flui através dele devido ao seu aquecimento. À medida que a temperatura aumenta, a resistência do condutor aumenta. Mas como em muitos casos essa dependência é insignificante, o elemento é considerado linear.

Um circuito elétrico, cuja resistência elétrica das seções não depende dos valores da banda e das tensões no circuito, é chamado circuito elétrico linear. Tal cadeia consiste apenas em elementos lineares, e seu estado é descrito por equações algébricas lineares.

Se a resistência de um elemento do circuito depende significativamente da corrente ou tensão, então a característica corrente-tensão é não linear e esse elemento é chamado elemento não linear.

Um circuito elétrico, cuja resistência elétrica de pelo menos uma das seções depende dos valores e das direções das correntes e tensões nesta seção do circuito, é chamado. Tal circuito contém pelo menos um elemento não linear.

Ao descrever as propriedades dos circuitos elétricos, é estabelecida uma conexão entre as magnitudes da força eletromotriz (EMF), tensões e correntes no circuito com os valores de resistências, indutâncias, capacitâncias e o método de construção do circuito.

Ao analisar circuitos elétricos, os seguintes parâmetros topológicos de circuitos são usados:

• ramo - uma seção de um circuito elétrico ao longo do qual a mesma corrente elétrica flui;
• nó - a junção dos ramos de um circuito elétrico. Normalmente, o local onde duas ramificações estão conectadas não é chamado de nó, mas de conexão (ou nó descartável), e um nó conecta pelo menos três ramificações;
• circuito - uma sequência de ramos de um circuito elétrico que forma um caminho fechado, no qual um dos nós é o início e o fim do caminho, e o restante se encontra apenas uma vez.

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Legendas dos slides:

CORRENTE ELÉTRICA Circuito elétrico e seus componentes Professor de física GBOU Escola Secundária Nº 966 Nikulina E.V.

CIRCUITO ELÉTRICO Um circuito elétrico é um conjunto de dispositivos através dos quais flui uma corrente elétrica.

Componentes do circuito elétrico mais simples: Consumidor de corrente elétrica Fonte de corrente Chave, interruptor Fios de conexão

Os dispositivos que utilizam energia elétrica são chamados de consumidores.

Fontes atuais

O papel do interruptor é fechar e abrir o circuito elétrico.

A fonte de corrente é conectada ao circuito por último com a ajuda de fios de conexão. Em cada casa e apartamento, E em sua escola favorita Você sabe bem que a Corrente flui por ………..

Diagramas de fiação Os diagramas de fiação são desenhos que mostram como os dispositivos elétricos são conectados em um circuito.

1. Fonte de corrente Em uma calculadora, em um relógio Ela pode encontrar algo para fazer em qualquer lugar. É ruim se ela de repente se sentou por algum motivo. Você não se arrepende da resposta, o que é?

2. Bateria de fontes de energia

3 . Lâmpada Como é que o sol brilha E ilumina a estrada? Que mel dourado…………!

5. Resistor

6. Chave Ele fecha qualquer circuito, Ele é pequeno, mas poderoso! Pare instantaneamente o transportador, a Even abre a porta! O que é isso?

Diagrama de fiação

Precauções de segurança Nós ligamos a eletricidade, as crianças estudam com você, Apenas as precauções de segurança devem ser rigorosamente observadas. Não se levante da sua mesa, há perguntas, então pergunte, Mas não Petya e não Sasha, mas ligue para o professor. Organize todos os eletrodomésticos ordenadamente em suas mesas,

Certifique-se de que a chave está aberta e, em seguida, conecte! Ao conectar a bateria, observe a polaridade, pois o amperímetro pode não dar sorte. Bem, se vocês de repente esquecerem o mandato, então leiam tudo no estande muitas, muitas vezes mais.

Monte o circuito elétrico de acordo com o esquema

Sobre o tema: desenvolvimentos metodológicos, apresentações e notas

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