Підручник Фізика 8 клас - Т.М. Засєкіна - Оріон 2017 рік

Розділ 2 ЕЛЕКТРИЧНІ ЯВИЩА. ЕЛЕКТРИЧНИЙ СТРУМ

§ 36 Електричне коло

Ви дізнаєтесь

- Як циркулює струм в електричному колі

- Як схематично зображають елементи електричного кола

Пригадайте

- Умови існування електричного струму

Електричне коло. Ми з’ясували, що таке джерело струму, які умови, потрібні для того, щоб виник й існував електричний струм. Для практичних цілей нам потрібно ще знати, як електричний струм може циркулювати від джерела до споживачів.

Розглянемо електричне коло (мал. 137). Для цього нам будуть потрібні джерело струму, електрична лампа, вимикач і з’єднувальні провідники.

Як бачимо, у джерела струму, електричної лампи, вимикача є по дві клеми. З’єднувальними провідниками всі елементи підключають один до одного. Починається електричне коло від одного з полюсів джерела струму, до якого з’єднувальним провідником підключено електричну лампу, після неї — вимикач, і закінчується коло на другому полюсі джерела. Кожний елемент кола виконує свої функції: джерело струму, безперервно розділяючи електричні заряди між полюсами, створює й підтримує електричне поле; у з’єднувальних провідниках під дією електричного поля переміщуються носії заряду; у споживачах електричної енергії (побутових та промислових приладах і пристроях) використовується електрична енергія (перетворюється на теплову, хімічну, магнітну), вимикачами замикається й розмикається електричне коло. Крім названих елементів, ми ще будемо розглядати електровимірювальні прилади, за допомогою яких досліджують електричний струм.

Джерело струму, споживачі, пристрої для замикання (розмикання), електровимірювальні прилади, з’єднані між собою провідниками, утворюють найпростіше електричне коло.

Циркуляцію електричного струму в електричному колі можна пояснити за допомогою моделі, що демонструє циркуляцію води (мал. 138, а).

Вода перебуває на різних рівнях. Падаючи з вищого рівня під дією сили земного тяжіння, потік води може обертати турбіну. Для того щоб воду підняти на початковий рівень, використовується насос. Як бачимо, потік води в такому колі залишається незмінним, змінюються його рівні.

Аналогічні процеси відбуваються й у колі електричного струму (мал. 138, б). Порівняймо. Потік електронів рухається від негативного полюса джерела струму під дією сил електричного поля. Проходячи через електричну лампу, частина електричної енергії витрачається на її роботу (світіння) (у той же час потік електронів залишається незмінним). Щоб процес був неперервним, роль насоса відіграє джерело електричного струму, де внаслідок хімічних реакцій відбувається розділення електричних зарядів між полюсами. Потік води можна перекрити заслінкою, електричний струм — вимикачем.

Мал. 137 Електричне коло

Мал. 138. Моделі циркуляції: а — потоку води; б — електричного струму

Електричні схеми. Способи з’єднання електричних приладів у коло зображують на кресленнях, які називаються електричними схемами. Прилади на схемах позначають умовними значками (мал. 139).

Мал. 139. Умовне зображення елементів електричних кіл:

1 — гальванічний елемент або акумулятор; 2 — батарея гальванічних елементів або акумуляторів; 3 — з’єднання провідників; 4 — перетин провідників (без з’єднання); 5 — затискачі для під’єднання споживача електричного струму (клеми); 6 — вимикач (електричний ключ); 7 — розетка; 8 — електрична лампа; 9 — електричний дзвоник; 10 — провідник, що має деякий опір (резистор); 11 — реостат; 12 — плавкий запобіжник; 13 — електровимірювальний прилад (амперметр); 14 — електровимірювальний прилад (вольтметр)

Мал. 140. Схема електричного кола

Електричне коло, що зображене на малюнку 137, с. 172 на схемі зображується так, як показано на мал. 140.

Використання електричних схем дає можливість компактно зображати навіть досить громіздкі електричні кола, що значно полегшує роботу інженерів, конструкторів та фахівців з обслуговування та ремонту електричних приладів.

Розгалужені електричні кола. Розглянемо електричне коло, в якому одна за одною підключені дві електролампи. Таке з’єднання споживачів називають послідовним. Важливою особливістю цього електричного кола (мал. 141) є те, що в усіх його елементах протікає однаковий струм.

Якщо лампи з’єднати так, як показано на малюнку 142, а, то отримаємо з’єднання споживачів, яке називають паралельним, коло — розгалуженим. Схему такого кола зображено на малюнку 142, б.

У розгалужених колах є так звані вузлові точки (точки, у яких з’єднуються три й більше провідників). Вузлові точки розділяють електричне коло на окремі гілки. Особливістю розгалужених електричних кіл є те, що в кожній гілці тече свій струм. Електричний струм у розгалужених електричних колах визначається за правилами, з якими ви ознайомитеся в наступних параграфах.

Мал. 141. Схема електричного кола з послідовним з’єднанням споживачів

Мал. 142. Електричне коло з паралельним з’єднанням споживачів: а — ілюстрація; б — електрична схема

- До електричного кола входять джерело струму, споживачі електричної енергії, пристрої для вмикання та вимикання електричного струму, електровимірювальні пристрої, з’єднані між собою за допомогою провідників.

- Споживачами електричного струму є електродвигуни, електричні лампи, нагрівальні прилади, телевізори, мікрохвильові печі, ноутбуки тощо.

- Способи з’єднання електричних приладів у коло зображують на кресленнях, які називають електричними схемами. На електричних схемах прилади зображуються за допомогою умовних позначень.

Я знаю, вмію й розумію

1. Що називають електричним колом?

2. Що потрібно для існування електричного струму в електричному колі?

3. Наведіть приклади споживачів електричного струму.

4. З яких елементів складається електричне коло?

5. Накресліть можливі схеми електричних кіл, що складаються з батареї гальванічних елементів, електричної лампи, електричного дзвінка та вимикача.

6. Назвіть основні елементи електричного кола, що зображене на малюнку 143.

Мал. 143. До завдання 6



Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити