Тема: Электромагнитные явления
Урок: Электрическая цепь и ее составные части
1. Условия существования электрического тока. Электрическая цепь
Вспомним, что на прошлом уроке мы оговаривали три условия наличия электрического тока:
1. наличие зарядов;
2. наличие источника тока (гальванического элемента и др.). Источник тока создает электрическое поле внутри проводника, что является причиной движения зарядов;
3. наличие электрической цепи. О последнем понятии мы будет говорить сегодня.
Электрическая цепь должна содержать источник тока (рис. 1–3), т. е. элемент, который создает в цепи электрическое поле и обеспечивает движение заряженных частиц, и потребитель тока, т. е. например, любой бытовой прибор (рис. 4): лампочку, фонарик, компьютер, телевизор, стиральную машину, холодильник и т. п. Источник тока и потребители всегда соединяются проводами (проводниками), т. е. такими элементами, которые способны проводить электрический ток и обладают большим количеством свободных заряженных частиц.
Рис. 1. Гальванический элемент (Источник)
Рис. 2. Аккумулятор (Источник)
Рис. 3. Электростанция (Источник)
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Рис. 4. Потребители тока (Источник) (Источник) (Источник) (Источник) (Источник) (Источник)
Таким образом, электрическая цепь имеет следующие основные составные элементы: источник тока, потребители тока, соединительные провода.
Конечно же, потребители тока сами по себе состоят из более мелких элементов, каждый из которых имеет свое название, функцию и особенности. Электрические цепи бывают сложными и простыми, мы начнем их изучение с простейших вариантов, например, с устройства карманного фонарика. В его составные части входят: источник питания, лампочка, соединительные провода и выключатель. В конце урока мы соберем электрическую цепь, аналогичную цепи внутри фонарика и обсудим ее принцип работы.
Для удобства электрические цепи принято изображать в виде схем, в которых приняты определенные обозначения различных элементов. Условные обозначения элементов электрических цепей известны и классифицированы определенным образом, их достаточно много, но мы познакомимся с основными из них.
Определение. Электрическая цепь, изображенная на рисунке, называется электрической схемой.
2. Условные обозначения элементов электрических цепей
|
Гальванический элемент (источник тока) Как видно из рисунка, длинной полоской обозначают положительный полюс источника, а короткой – отрицательный |
Гальваническая батарея (аккумулятор) Таким образом обозначается соединение нескольких гальванических элементов |
Соединяющиеся провода Место соединения проводов обозначается жирной точкой, которую еще зачастую именуют узлом |
Несоединяющиеся провода Провода, которые не соединяются, в точке пересечения никак особо не выделяются |
|
Лампа накаливания (лампочка) |
Зажимы для подключения электроприборов К подобному элементу на схеме можно подключать какой-либо электроприбор |
Ключ (выключатель) Элемент цепи для ее замыкания и размыкания |
Электрический звонок Для запоминания этого обозначения можно заметить, что оно похоже на грибочек |
|
Резистор Этот элемент цепи имеет большое сопротивление |
Нагревательный элемент |
Плавкий предохранитель Прибор, который обеспечивает безопасность работы электрической цепи |
|
Указанные в таблице элементы являются составными частями простейших электрических цепей.
3. Устройство электрической цепи карманного фонарика
Рассмотрим простейшую электрическую цепь на примере устройства карманного фонарика. В нее входят источник питания, лампочка накаливания, соединительные провода и выключатель (ключ).
Собирать цепь удобно в следующей последовательности: сначала подключим лампочку к одному из полюсов источника тока (батарейки), затем второй контакт на лампочке подключаем к разомкнутому предварительно ключу (выключателю) и, чтобы замкнуть цепь, второй контакт ключа соединяем со свободным полюсом источника тока.
После сбора цепи видно, что лампочка не горит, т. к. она все еще разомкнута с помощью ключа, и электрический ток не идет (не выполнено условие замкнутости электрической цепи). Теперь замыкаем ключ, и лампочка загорается (рис. 5), т. к. цепь становится замкнутой и все условия существования электрического тока выполнены.
Рис. 5.
Изобразим схему собранной нами электрической цепи с использованием приведенных в таблице условных обозначений (рис. 6).
Рис. 6.
Конечно же, бессмысленно рассматривать с практической точки зрения те электрические цепи, в которых не выполняется работа электрического тока. О действии электрического тока и о выполнении им работы мы поговорим позже.
На следующем уроке нашей темой будет «Электрический ток в металлах».
Список литературы
- Генденштейн Л. Э, Кайдалов А. Б., Кожевников В. Б. Физика 8 / Под ред. Орлова В. А., Ройзена И. И. – М.: Мнемозина.
- Перышкин А. В. Физика 8. – М.: Дрофа, 2010.
- Фадеева А. А., Засов А. В., Киселев Д. Ф. Физика 8. – М.: Просвещение.
Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет
Домашнее задание
- Стр. 78: вопросы № 1–4, стр. 79: упражнение № 13. Перышкин А. В. Физика 8. – М.: Дрофа, 2010.
- В вашем распоряжении есть гальванический элемент, лампочка, два ключа и соединительные провода. Нарисуйте принципиальную схему электрической цепи, в которой лампочка загорается только тогда, когда включены оба ключа.
- Железный гвоздь и отрезок медного провода воткнули в лимон. Потечет ли ток через провод, которым соединяют гвоздь и медный провод?
- С потолка в месте крепления люстры свисают три провода, по которым после подключения люстры идет ток. Если люстру подключить правильно, два выключателя работают таким образом, что один из них включает и выключает одну лампу, а другой – остальные три. Нарисуйте схему соединения ламп в люстре, выключателей и источника тока.
