ЧТО ТАКОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ

Электрическая цепь (часто называемая словом схема) – это взаимосвязь электрических компонентов. Электрическая цепь состоит из батарей, резисторов, катушек индуктивности, конденсаторов, переключателей, транзисторов или других радиодеталей (в разных комбинациях компонентов). Электрическая цепь состоит из замкнутого контура. Цепь – это замкнутый путь, по которому электроны текут например по проволоке. Электроны дрейфуют между атомами, но не покидают проводник.

ЧТО ТАКОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ

Когда подключаем провод к батарее, свободные электроны будут двигаться к положительной клемме батареи. Эта толкающая сила называется электродвижущей (ЭДС). ЭДС выражается в вольтах и обычно называется напряжением. В результате этого напряжения происходит движение электронов. Это движение известно как электрический ток. Можно измерить данный ток, подключив амперметр между проводом и источником напряжения.

ЧТО ТАКОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ

Полная цепь – это бесконечный цикл движения электронов. Это и есть основная концепция схемы.

Электрическая цепь в основном состоит из:

  1. Электрические источники обеспечивающие напряжение и ток, такие как батареи или блоки питания. Они – источник электронов.
  2. Переключатели, резисторы, потенциометры, конденсаторы, которые используются для контроля электричества – где протекать току, а где нет.
  3. Устройства защиты в цепях высокого напряжения. Это автоматический выключатель, предохранитель и так далее.
  4. Провода, по которым проходит электрический ток из одной точки в другую в цепи.
  5. Нагрузкой в цепи может быть двигатель, светодиод, лампа и так далее.

У электрических цепей есть несколько основных свойств, а именно:

  • Схема всегда представляет замкнутый путь.
  • Схема всегда имеет источник энергии,
  • Направление протекания тока – от положительной клеммы к отрицательной клемме источника.
  • Направление потока электронов – от отрицательной клеммы к положительной клемме источника.

ЧТО ТАКОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ

Принципиальная электрическая схема

Принципиальная схема – это визуальное отображение электрической цепи.

Принципиальные схемы бывают двух типов:

1. Графические схемы составляются с использованием основных изображений. Диаграмма этого типа дает менее техническое представление.

ЧТО ТАКОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ

2. Схема принципиальная: на них используются стандартные промышленные символы. Эти схемы используются для представления схемы электрику или любой другой технической аудитории.

ЧТО ТАКОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ

Выше простейшая электрическая цепь – электрическая схема выключателя лампы накаливания.

Обозначения принципиальных схем

На принципиальной схеме есть сотни разных символов.

ЧТО ТАКОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ

Предположим, нужно нарисовать простую схему, в которой батарея подключена к светодиоду таким образом, что положительная клемма к положительному контакту светодиода, а отрицательная клемма батареи к отрицательному контакту светодиода. Тогда это можно представить так:

ЧТО ТАКОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ

Цепь тут состоит из светодиода и батареи.

Типы схем

В основном есть три типа схем:

1. Разомкнутая цепь. Если в простой цепи один вывод отключен, ток через эту цепь не протекает. Это состояние называется обрывом цепи или отсутствием нагрузки.

ЧТО ТАКОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ

2. Замкнутая цепь. Электрическая цепь имеет источник электродвижущей силы и нагрузку. Эта нагрузка действует как токопроводящий путь. Если ток протекает через нагрузку, это считается замкнутой цепью. Если в простой цепи ток может течь от одной клеммы батареи к другой без какого-либо прерывания, это называется замкнутой цепью.

ЧТО ТАКОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ

3. Короткое замыкание. Если положительная клемма аккумулятора напрямую соединена с отрицательной клеммой без какого-либо сопротивления между ними, это называется коротким замыканием.

ЧТО ТАКОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ

Помимо вышеуказанных схем, компоненты в электрической цепи могут быть расположены двумя способами: последовательно и параллельно.

Последовательная цепь

Если в цепи компоненты соединены последовательно, тогда схема называется последовательной схемой. В последовательной цепи ток через каждый компонент одинаков, а подаваемое напряжение представляет собой сумму напряжений на каждом компоненте. Если провод соединяет батарею с одной лампой, потом со следующей лампой, а затем обратно с батареей, говорят что лампы соединены последовательно.

ЧТО ТАКОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ

Последовательное соединение двух ламп показано выше.

Параллельная цепь

Если в цепи компоненты соединены параллельно, тогда схема называется параллельной. В параллельной цепи напряжение на каждом компоненте будет одинаковым, а общий приложенный ток представляет собой сумму тока, протекающего через каждый компонент. Если лампа подключена к батарее, а другая лампа подключена в отдельном шлейфе с первой лампой, то лампа подключается параллельно.

ЧТО ТАКОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ

Параллельное соединение двух ламп на схеме. Здесь напряжение на каждой лампочке будет таким же, как напряжение, подаваемое батареей. Ток через каждую лампу будет разделен, значит если приложим к цепи 5 А, то и 5 А будет ток протекающий через каждую лампу. Таким образом и работают последовательные и параллельные цепи, у них есть свои собственные свойства деления тока и напряжения.

Подведём итог

Электрические цепи есть повсюду вокруг нас, в мобильных телефонах, в компьютерах, в вентиляторах и фонариках. Трудно предположить практическое использование электричества без электрических цепей. Все устройства зависят от этих сложных цепей и при их нарушении нормальная работа будет невозможна. Вот почему важно уметь разбираться в электронике хотя-бы на начальном уровне, чтоб не бегать каждый раз в ремонтную мастерскую по мелочам. И вопрос тут не столько в экономии денег, сколько драгоценного времени, так как часто простая неполадка лежит буквально на поверхности и устраняется за 5 минут.

   Форум по электронике