Простейшая электрическая схема выключатель и лампочка: СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ

СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ

   У нас не заграница, и взывать по таким мелочам, как заменить выключатель в комнате на новый, электрика, далеко не каждый будет. Да и уровень технической подготовки славян не сравнить с иностранным. Поэтому попробуем сами подключить новый выключатель на свет, так сказать своими руками. Для начала рассмотрим возможные варианты схем подключения выключателей.

   Предупреждаем! Все работы по замене выключателей производите при отключенном напряжении сети!

   Электрическая схема подключения в проводку очень простая. Фаза (коричневый цвет) проводом (1) заходит в коробку и, соединяясь с жилой провода (2) подключается к нижнему (входному) контакту выключателя. С верхнего (выходного) контакта, уже пунктирной линией, фаза проводом (2) заходит в коробку и, соединяясь в коробке с жилой провода (3), приходит на лампочку. Ноль (синий цвет) проводом (1) заходит в коробку и, соединяясь с жилой провода (3), приходит на лампочку.

   Нулевой провод от распределительной коробки идет сразу на потолок к лампочке. К выключателю и от него на лампочку идет только фазная жила. Так предусмотрено правилами и сделано в целях безопасности и безопасной эксплуатации электрооборудования, чтобы при отключенном выключателе разрывалась именно фаза, а не ноль. Ведь если фаза останется подключенной к лампочке (люстре), то во время замены ламп на новые можно нечаянно каснуться металлического цоколя и получить удар током. Конечно это будет не смертельно, но упав с табуретки можно получить повреждения похуже…

   Но вернёмся к электромонтажным работам. Чтобы определить входной и выходные контакты, достаточно взглянуть на заднюю сторону выключателя. У двойного, как правило, имеются три вывода: два на одной стороне (L1 и L2) – выходные, и один на противоположной (L3) – входной.

   Ноль к лампочке приходит напрямую с питающего провода, а фаза делается в разрыв. Разрывать ее будет выключатель, при нажатии кнопки включения он замкнет цепь и подаст фазу к лампочке, при выключении разомкнет и фаза пропадет. При подключении самой люстры учтите, что на резьбу подаётся ноль, а на цоколь — фаза. Очень часто их путают, подключая патрон “как придётся”.

Проходной выключатель освещения

   Иногда в больших домах или магазинах (владельцы хрущёвок могут этот раздел не читать), нужно управлять светом из двух точек. Например, длинный коридор или лестница на второй этаж (в двухуровневых квартирах). Применение обычных выключателей неэффективно, так как включив свет при входе в помещение когда вы дойдете до другого конца помещения, вы уже не сможете выключить его.

Схема проходного выключателя

   Отличия проходного от обычного выключателя в том, что проходной выключатель – это переключатель. Чтоб разобраться с принципом работы и со схемой включения проходного выключателя, предлагаем рассмотреть схему его включения с двух мест.

   Если обычные выключатели просто разрывают цепь, то проходные выключатели переключаются с одной цепи на другую, то есть, в случае проходного выключателя с двух мест, необходимо чтобы на первый проходной выключатель приходило питание, а со второго проходного выключателя уходил один провод, который будет соединятся в распределительной коробке с проводом питающим лампочку. А между собой — эти два проходных выключателя соединяются обычным двужильным проводом.

   А как осуществить включение с трех мест? В этой схеме, между двумя проходными выключателями, нужно сделать еще один, правда, он отличается от первых двух. В предыдущей схеме у выключателей один входной контакт и два выходных, между которыми он и переключается, а в этом выключателе — уже должно быть два входных провода и два выходных.

   И последнее. Каким проводом нужно соединять включатели с лампой? На этот вопрос есть отдельный материал, в котором подробно описаны тип и области применения электромонтажных кабелей. В простейшем случае можно взять обычный провод ШВВП-2х0,75. Его хватит для питания ламп суммарной мощностью до 300 ватт.

Originally posted 2019-06-18 15:31:30. Republished by Blog Post Promoter

Схема подключения выключателя света с одной клавишей

В этой статье будет рассказано о подключении выключателя света в квартире с одной подключенной лампой. Раньше это было простейшим делом — два провода, включаем в разрыв выключатель и все дела. Но времена хрущёвок и панелек с простейшими электросетями прошли и в современных домах всё несколько сложнее. На самом деле для более-менее знающего в технике человека это является простым делом, которое требует только: базовых знаний об электричестве и работе выключателя, плоская и крестовая отвертка, индикатор напряжения (необязательно).

Статья делится на два этапа:

1. Первый этап — теория, или как выглядит схема подключения переключателя с лампой.
2. Второй этап — практика. Возьмём инструменты и приступим к работе.

Принципиальная схема подключения

Выключатель света выглядит на схеме так:

Это простейшая схема из старых домов. Для того, чтобы стандартная лампа с напряжением 220 В была включена, необходимо подключить два провода: фаза (L) и нейтраль (N).

Когда электрическая цепь не прерывается и в фазовом проводе возникает электрический потенциал, ток течет через лампу и лампа загорается. У выключателя освещения есть задача замкнуть или разомкнуть электрическую цепь, чтобы зажечь или погасить лампу. Кроме того, защитный (заземляющий) проводник должен быть подключен к защитной клемме лампы, чтобы уравнять потенциал корпуса лампы с потенциалом земли. Это защита от поражения электрическим током нужна например при касании корпуса поврежденной лампочки.

Следующая схема ближе к современности:

Тут в электрический блок подается 3-проводной кабель питания.

• бронзовый провод — фазный
• синий провод — нейтральный
• желто-зеленый — защитный провод

Дополнительный кабель направляется от электрической коробки к лампе. Как мы уже определили, переключатель освещения имеет задачу прерывания цепи только в одном месте, и это место — фазовый провод.

Внимание! Если вы допустили ошибку и вместо фазного провода подключили нейтральный к выключателю (а фазовые провода будет идти на потребитель напрямую), все будет работать — при нажатии загорится или погаснет лампа. Однако возникнет проблема, что несмотря на выключенную лампочку, электрический потенциал будет подаваться на саму лампу. Это создает дополнительный риск поражения электрическим током если вы хотите заменить лампу при выключенном освещении — фаза всё равно будет присутствовать на проводах и на лампе. Как следствие, при любой работе по замене сгоревшей лампы надо будет отключать напряжение в домашнем распределительном устройстве (разомкнуть цепь с помощью автоматических выключателей). В общем лучше делать как положено.

Для приведенной выше схемы в рассмотренном примере добавим еще два элемента, которые, возможно и не будут использоваться в случае наличия автоматического выключателя, но стоит всё-равно упомянуть их.

Этими элементами являются:

• Трёхжильный шнур питания направляется к следующему переключателю.
• Четвертый провод (черный) в кабеле между коробом (это дыра в стене для выключателя) и лампой.

Этот пока несвязанный проводник может быть полезен в будущем, например, когда необходимо установить двойной выключатель и лампу с большим количеством лампочек, чтобы избирательно включить свет на разные уровни яркости.

Как выглядит выключатель

Вот для примера классический выключатель темно-серого цвета.

Здесь много отверстий, но нас будут интересовать только 4, расположенные в красном прямоугольнике. Это эквиваленты клемм 1 и 2 на схемах выше. Другие отверстия в переключателе не выполняют никаких функций. Кроме того, в верхней и нижней частях находятся пластиковые серые элементы для защёлкивания корпуса.

Возвращаясь к лицевой части переключателя, после удаления клавиши (обычно пальцами, слегка отжав на себя), мы видим пластиковый элемент, который используется для прикрепления клавиши и переключателя.

Он не нужен во время сборки, поэтому слегка поддеваем его плоской отверткой и снимаем.

Установка одноклавишного выключателя

Далее наглядная пошаговая инструкция по подключения выключателя света. Всегда первое, что нужно делать перед электромонтажными работами — выключить напряжение в домашнем коммутационном щитке.

Согласно схеме 3 провода освобождены от внешней изоляции: нижний 3-проводной жгут — питание, верхний 4-проводный кабель — подключение к лампе, а 3-проводный кабель справа — идёт питание к следующему переключателю (у вас его наверное не будет).

Когда вы собираете или заменяете автоматический выключатель, у вас может быть несколько другая схема разводки:

• Может не быть 3-проводного кабеля для подачи к другой лампе.
• Сеть может быть двухпроводной (без защитного проводника). В коробке может быть только два провода (если да, значит нейтральные и защитные проводники подключены в другом месте, например, в коробе под потолком.

Чтобы убедиться в обесточивании, с помощью тестера напряжения (пробнике) проверьте, нет ли потенциала 220 В на проводах шнура питания.

Следующим шагом является удаление изоляции с концов кабеля. Лучше выполнять эту операцию с помощью съемника изоляции. Если у вас его нет (скорее всего нет) — берите монтажный нож и зачистите концы на 20 мм.

После снятия изоляции подключайте нейтральные провода с помощью электрического разъема.

В четырехпроводном кабеле к лампе не было синего провода. В качестве нейтрали будем использовать серый. Во избежание недоразумений в будущем, целесообразно обернуть конец кабеля с неправильным цветом изоляционной лентой.

Аналогичным образом подключаем защитные провода.

Соединительные нейтральные и защитные проводки скрыты внутри коробки. В данном случае осталось три фазных провода, которые должны быть подключены к коммутатору.

На одной стороне выключателя вставляем фазный провод, идущий к автоматическому выключателю.

С другой стороны переключателя фазовый провод, который ведет к лампе.

Собираем выключатель. Слегка затягиваем винты попеременно, чтобы можно было выровнять переключатель в стене ровно. В зависимости от производителя метод крепления и подключения проводов может быть разным.

Наденьте клавишу на механизм.

Иногда сперва одевается пластиковый декоративный кожух, а клавиша в самом конце.

Включите пробки или щёлкните кнопку автомата подачи питания и испытайте выключатель света. Надеемся всё заработало и не придётся снова разбирать, ища где в нашу работу вкралась ошибка:)

Простейшая электрическая схема выключатель и лампочка

Схема подключения проводного выключателя с 2 мест. Знаете ли вы все преимущества и недостатки этой электросхемы? 3 важных нюанса подключения

Сколько контактов имеет ПВ?

Пояснение: ПВ содержит три контакта. Один из них — «общий», а два прочих соединяются со следующим ПВ.

В помещении не горит свет. Сперва была нажата кнопка первого ПВ, затем второго, а после этого — вновь первого. Будет ли гореть свет после этих действий?

Пояснение: Да, т.к. после третьего действия фазовое напряжение достигнет лампочки.

Может ли быть реализована электросхема с ПВ для работы с двумя лампами?

Пояснение: Да для этого используются двухкнопочные ПВ.

Электрическое освещение — незаменимый спутник любой современной квартиры. Управление светом осуществляется с помощью переключателей: на один источник освещения (обыкновенную лампочку, или несколько ламп) приходится один переключатель. Но далеко не всегда это устраивает владельцев помещения по некоторым причинам. Именно поэтому возникает вопрос, как сделать возможным включение лампочки сразу с двух и более мест? В данном материале мы дадим подробный ответ на этот вопрос, а также приведем схему подобного включения, и расскажем, как работает ПВ схема.

Для чего может понадобится схема ПВ света на 2 выключателя?

Ситуации, когда в комнате или ином помещении необходима реализация подобной схемы проходного выключателя, бывают самыми разнообразными. К примеру, большая спальная комната. Очень удобно разместить переключатель света у каждой кровати, чтобы управление освещением было у каждого жильца. К тому же, вам не придется добираться в темноте до вашего спального места. Войдя в комнату, вы включаете свет, а уже после того, как заняли свое место в кровати, вы выключаете его.

Также выгодно использовать подобную схему в небольших домах, величиной 3-5 этажей. Если делать выключатель света в парадной для каждого этажа по отдельности, это выльется в необходимости сборки лишних схем управления.

При использовании проходного выключателя с двух мест, жилец дома включит свет, заходя в подъезд, и выключит его, находясь на своем этаже.

Другой пример — большой кабинет на несколько рабочих мест. Наличие возможности выключить/включить свет сразу с двух и более точек делает такой офис гораздо уютнее.

Как выглядит проходной выключатель с 2 и более мест?

Схемы проходных выключателей

Отличить внешне переключатель, подключенный к подобной схеме, по наружной стороне невозможно. Это обыкновенный однокнопочный выключатель/включатель. Существует двух- и более кнопочное исполнение, применяющееся тогда, когда освещение более сложное, и каждая кнопка включает конкретную лампу. Вместо кнопочного переключателя используется и сенсорный, но принцип действия остается прежним.

Преимущества и недостатки схемы ПВ с 2 мест

У таковой схемы включения есть преимущества и недостатки. Они вытекают из самой сути работы подобного переключателя. К преимуществам относят:

1. Повышение уровня комфорта. Из приведенных выше примеров исходит, что использование схемы позволяет избавиться от неудобств, возникающих в быту;
2. Простота исполнения. Данная электросхема очень проста в исполнении, и не требует применения какого-либо дополнительного специфичного оборудования;

Недостатком подобной реализации управления освещением называют только перерасход электроэнергии. Вспомним вышеупомянутый пример про подъезд. Войдя в него, человек включает свет, а уже поднявшись на свой этаж выключает его. Освещение будет продолжать работать на всех этажах, пока житель дома не нажмет на переключатель. Подобный расход нельзя внушительным, а когда речь идет о небольших помещениях, он и вовсе отсутствует.

Схема проходного выключателя с двух мест

На рисунке представлена простейшая электросхема управления освещением с двух мест с помощью проходных выключателей. Под цифрами 1 и 2 обозначены сами переключатели. Красным цветом выделен фазный провод — то есть, провод, по которому идет напряжение. На схеме в качестве источника света упрощенно изображена одиночная лампа, но на ее месте допускается более сложное освещение.

На рисунке отображается то, как работает ПВ схема: при нажатии на любой из переключателей будет выключен/включена лампочка. Если первый переключатель передал напряжение на лампу, то нажатие на второй переключатель выключит свет — в этом месте фазный провод «прервется» Справедливо и обратное. На схеме изображена ситуация, когда оба переключателя выключены. Лампочка не будет активна при любых расположениях кнопок. Но что будет в других ситуациях? Рассмотрим каждый из возможных вариантов.

На этой схеме последовательно был нажат сперва первый переключатель, а затем второй. Зеленая стрелка показывает, как действует контакт, после нажатия второй кнопке. Он обрывает течение электрического тока, поэтому лампочка становится неактивной.

Вслед за этим был вновь включен первый переключатель. Лампочка вновь загорится — фазовое напряжение достигнет источника света. После нажатия на первую кнопку, лампочка погаснет.

Так и работает электросхема проходного выключателя с двух мест на одну лампу. Ее механизм достаточно прост и понятен, коротко его описывают так:

1. Если оба переключателя включены — источник освещения активен;
2. Если один из переключателей включен — источник освещения активен.
3. Оба переключателя выключены — источник освещения неактивен.

Как подключить проходной выключатель

Применение схемы включения с 2 мест

Каждый из переключателей имеет две клеммы. Для воплощения вышеописанной схемы в жизнь необходимо найти в каждой из них ту контактную клемму, где контакт закреплен одной стороной. Такую клемму называют «общей». В одном из переключателей к таковой подключается фазное напряжение, а в другом — провод от источника освещения.

Остальные клеммы соединяются между собой. Последовательность соединения любая. Синим цветом на схеме обозначается нулевой провод. Он проводится напрямую к источнику света от распределительной коробки.

В распределительной коробке находится пять соединений проводов.

3 нюанса по технике безопасности

При воплощении электросхемы в жизнь следует помнить о 3 нюансах:

1. Для того чтобы определить какой провод фазовый — используйте специальный пробник.
2. Не стоит использовать провода из различных металлов при их соединении «вскрутку». Из-за разности потенциалов провоцируется возгорание;
3. При работе используйте толстые резиновые перчатки.

Как избежать 2 основные ошибок при подключении

1. ПВ не устанавливается на «ноль». Он всегда соединяется с фазовым проводом. Иначе при необходимости проведения ремонтных работ, даже при отключении электричества, ПВ не будет обесточен, что вызовет опасную ситуацию;
2. ПВ не имеет положений «Выключено» и «Включено». Положение кнопки лишь показывает одно из двух возможных состояний.

Простая схема подключения с четырех мест

Принцип действия остается прежним. Но в схему включается также два дополнительных перекрестных выключателя, необходимые для того, чтобы обеспечить соединения всех контактов.

ПВ схема подключения на 4 точки

Работа перекрестных переключателей независима от других. Они могут передавать напряжение на источник света даже если кнопки проходных переключателей находятся в неактивной позиции. На схематичном изображении отображено, что если свет включен, то нажатие на любую из кнопок приведет к его отключению. Верно и обратное.

Данная схема расширяется до любого количества мест управления освещения. Но главный принцип сохраняется: в начале и конце пути (до лампочки) фазового провода находится два проходных выключателя. Между ними располагаются перекрестные. Их количество равняется количеству желаемых точке управления освещением.

Пять самых часто задаваемых вопросов

Можно ли сделать управление несколькими источниками освещениям с двух мест с помощью ПВ?

Да, подобная реализация возможна. Схема двойного ПВ на две лампочки будет отличаться лишь тем, что у каждого переключателей будет не одна кнопка, а несколько (по количеству ламп). Каждая кнопка будет регулировать только работу соответствующей ей лампочки и не влиять на работу остальных.

Можно ли сделать управление лампочкой из трех и более мест с помощью ПВ?

Воплотить подобную схему в жизнь с помощью только лишь проходных выключателей невозможно. Для решения этой проблемы дополнительно реализуются параллельные переключатели, которые позволяют увеличить количество мест управления освещением до любого нужного числа.

Чем отличается проходной выключатель от обычного?

Принцип действия обычного выключателя достаточно прост — при нажатии на кнопку от либо прерывает электрическую цепь, либо наоборот передает электрический ток далее. ПВ работает сложнее. При нажатии на кнопку происходит переключение между различными контактами. Конечный результат (будет ли активирована лампочка или нет) зависит от положения других переключателей.

Чем отличается проходной выключатель от параллельного?

Параллельный переключатель в отличие от проходного содержит целых 5 контактов, которые и обеспечивают более сложную схему управления освещением, имеющую гораздо большее количество вариантов. В ПВ всего три контакта, один — общий, а два других служат для передачи напряжения или разрыва электрической цепи — это зависит от положения кнопки.

На что нужно обращать внимание при выборе ПВ?

При выборе ПВ следует уделить пристальное внимание на конкретный тип устройства. Они могут различаться своими характеристиками, а также формой. Выделяют ПВ открытого (для соединения с открытой проводкой) и закрытого тип (Для соединения с проводкой, идущей внутри стен). Контакты устройства рассчитаны на конкретный электрический ток, поэтому при выборе модели следует ориентироваться на предполагаемую нагрузку.

Как подключить 4 ПВ?

Четыре ПВ подключаются с помощью перекрестных выключателей, как было описано выше.

Заключение

В статье мы рассмотрели все часто возникающие вопросы на тему подключения проходных выключателей. Воспользовавшись этим материалом и пройдя тест для самопроверки вы без труда сможете воплотить приведенную выше электросхему в жизнь.

Очень часто возникают ситуации, когда в доме или квартире необходимо произвести определенные электромонтажные работы. Из них, наиболее распространенной является схема подключения выключателя к лампочке. Как правило, для этого используется одноклавишный выключатель с наиболее простейшей схемой. Перед выполнением любых видов работ, связанных с электричеством, необходимо в обязательном порядке обесточить электрическую сеть. Только после этого, можно приступать к подготовительным работам.

Подготовка к подключению электроприборов

Перед началом работ, нужно выбрать наиболее подходящий выключатель и распределительную коробку. Далее, необходимо запастись соединительными проводами и ПХВ изолентой.

В самом начале монтируется распределительная коробка, где собираются все провода, соединяемые в нужную схему. Обычно, подключение производится методом скрытой проводки.

Следующим этапом будет монтаж установочной коробки под выключатель. Одновременно, в силовом щитке, производится установка автоматического выключателя, защищающего электрическую цепь от коротких замыканий.

Соединение всех электрических приборов, осуществляется трехжильным универсальным проводом, сечение которого не менее 1,5 мм. Как правило, это марка ВВГнгП 3х1,5 с цельной медной жилой и двойной изоляцией. Этим проводом соединяется подрозетник и распределительная коробка с запасом на последующую разделку. После этого, провода соединяют светильник и распределительную коробку с автоматическим выключателем.

Схема подключения одноклавишного выключателя к лампочке

Прежде всего, к автоматическому выключателю необходимо подвести питание. После этого, схема подключения выключателя и лампочки выполняется поэтапно. Провода в используемом кабеле, как правило, синего и черного цвета, а также желтого, на который нанесена зеленая полоса. Для нуля используется синий провод, для заземления желтый, а черный предназначен для фазы. Цвета проводов при всех подключениях должны обязательно соблюдаться в определенном порядке. Зачищенные провода вставляются в контактные клеммы и зажимаются специальными винтами. Ко всем остальным узлам подключение производится таким же образом.

При подключении светильника, также осуществляется подготовка проводом. В данном случае, заземление не используется, а задействуются только провода нуля и фазы. После подготовки, провода подключаются непосредственно к патрону и к выключателю. После этого, схема приобретает законченный вид.

Для проверки работоспособности схемы, в патрон необходимо вкрутить лампочку. На автоматический выключатель подается напряжение, после чего, он включается. Правильность всех соединений предварительно проверяется индикатором. После нажатия на клавишу выключателя, лампочка должна загореться, значит, вся схема выполнена правильно.

Часто при электромонтаже освещения зданий необходимо сделать так, чтобы лампы одного из помещений включались с двух выключателей. Обычно так устроена разводка на лестничных маршах. Выключатели такого вида называются проходными и наиболее сложны в монтаже. Но в обычной квартире нужды в подобных схемах нет.

Наиболее используемым в жилых помещениях является вариант, при котором несколько ламп включаются одновременно с одного выключателя. Это может быть и точечная подсветка с тремя и более светильниками, а возможно и несколько светодиодных лент. И вот тут при отсутствии знаний такого монтажа возникают трудности, хотя особых сложностей в этом нет.

Необходимо рассмотреть несколько возможных схем подключения потребителей, чтобы понять суть такой работы. К тому же и двойные выключатели имеют свои особенности подключения.

Обычный выключатель на одну лампу

Начинать следует с наиболее простого варианта, а потому имеет смысл начать с азов. При монтаже выключателя нужно помнить, что ставится он на разрыв фазного провода, следовательно, ноль будет идти напрямую на источник света. При установке выключателя на нулевой, контакты устройства могут быстро прогореть. Наверняка многие замечали, что при плохом контакте в розетке чаще всего подгорает ноль. Происходит это по причине большей нагрузки при прохождении тока именно на нулевом контакте.

Еще одна причина разрыва выключателем именно фазного провода – это возможность быстрого снятия напряжения с потребителя при возникновении внештатной ситуации, в то время как разрыв нуля не обеспечит обесточивания, а лишь разъединит цепь.

Главное правило – выполняются работы по монтажу электропроводки, выключателей и светильников строго при полностью снятом напряжении. При невозможности определения фазного провода по цвету допускается кратковременная подача электроэнергии с целью «прозвона». При этом необходимо предварительно убедиться в отсутствии замыканий оголенных проводов.

Подключение двух ламп на один выключатель

Как подключить две лампочки к одному выключателю, можно понять по той же схеме монтажа, различий практически нет. Нулевой провод идет напрямую от распределительной коробки последовательно через все источники света. Фазу, проходящую через выключатель, нужно подсоединить ко вторым контактам ламп. Такое подключение называется параллельным.

Обязательно следует следить за тем, чтобы соединительные контакты проводов были скреплены надежно. По возможности желательно использование клеммных колодок, где соединение происходит посредством винтов, либо колодок типа WAGO, где провод зажимается при помощи пружины.

Также нужно знать, что при скрутке проводов не допускается соединение меди с алюминием, т. к. это грозит окислением и в результате ослаблением и нагревом контакта.

Двухклавишный выключатель

Применение двухклавишного выключателя возможно в помещениях с раздельным освещением при подключении многорожковой люстры или раздельного санузла, где между дверями в ванную и туалет он и располагается. Естественно, не имеет смысла установка двух обычных выключателей рядом, если есть возможность размещения более компактного устройства.

Раздельное освещение помещения

Такое освещение чаще всего применяется в офисных помещениях, где возле окна больше естественного света, но в то же время рабочий день зимой недолог. Схема подключения в этом случае не сложна, но требует определенных знаний.

Многорожковая люстра

При подключении многорожковой люстры через двухклавишный выключатель необходимо наличие трехжильного провода. Одна из жил укорачивается с таким расчетом, чтобы ее можно было завести в распределительную коробку (обычно над выключателем), а две другие доставали до самого устройства включения.

Как и в предыдущем случае, на прерыватель подается фаза, а отходящие провода фиксируются в клеммниках выключателя. В комплектности самой люстры присутствует вывод из трех проводов, один из которых нулевой, а два других, фазных, подключены (на примере пятирожковой) к двум и трем источникам света соответственно. Прямой ноль из распределительной коробки идет на нулевой контакт, а выходящие из выключателя провода соединяются с фазными от люстры.

Подключение от розетки

Но бывают случаи, когда необходимо подключить дополнительный светильник с отдельным выключателем. Тогда возможен монтаж проводки от существующей розетки. Выбор способа ведения (наружный или внутренний) сейчас разбирать не имеет смысла, к данной теме это не относится. Логичнее рассмотреть варианты подключения. При установке одноклавишного выключателя никаких сложностей не возникает, нужен лишь двухжильный провод и непосредственно само устройство включения.

Если прерыватель напряжения устанавливается над розеткой, то из нее выводится нулевой и фазный провода. Фаза прерывается внутри выключателя, при этом ноль остается целым. Остальное световое оборудование, подключающееся к схеме, питается согласно вышеприведенным схемам.

Подключение ламп с преобразователем

В наши дни при освещении помещений точечными потребителями возможно их подключение как в сеть с напряжением 220 В, так и через преобразователь на 12 В. Такие устройства к тому же обеспечивают задержку включения на пару секунд, после чего плавно подают нагрузку на приборы.

Эта схема как нельзя лучше подойдет при условии, что в качестве потребителей установлены лампы накаливания или галогенные, т. к. удаление скачков напряжения способствует увеличению срока службы световых приборов.

В случае использования такого преобразователя выключатель монтируется в цепь до него, и на это есть причины.

Что же в итоге?

Если обдуманно подойти к вопросу подключения, то каких-то особых сложностей такая работа не составит. Главное – не пренебрегать вопросами безопасности при проведении электромонтажных работ. Необходимо помнить, что все работы проводятся только при отключенном напряжении, ведь 220 вольт – опасный ток, удар которого может привести к летальному исходу или серьезным повреждениям организма.

Если же имеются хотя бы малейшие сомнения в том, что самостоятельный монтаж возможен, лучше обратиться за помощью к специалисту. Ведь при плохом качестве соединений возможно возгорание проводки и, как следствие, пожар в доме или квартире. А потому, как говорится, «семь раз отмерь – один раз отрежь».

“>

Электрическая цепь постоянного тока и закон Ома

В основе любого радиотехнического устройства лежат взаимосвязанные электрические цепи. Простейшую электрическую цепь постоянного тока (рис. выше) можно составить из источника постоянного напряжения, потребителя тока, соединяющих их проводников и выключателя любой конструкции.

Источником постоянного напряжения может быть батарея гальванических элементов (Б), потребителем тока — лампочка накаливания (Л) для карманного электрического фонаря или резистор (R). Если цепь замкнута выключателем (Вк), то во всей цепи течет электрический ток (I).

Составьте такую цепь. Ее схема будет аналогична схеме карманного электрического фонаря. Если батарея свежая (новая), то лампочка будет светиться ярко. Соединенные между собой последовательно, батарея образует внутреннюю часть, а лампочка, проводники и выключатель — внешнюю часть замкнутой электрической цепи. Ток во всей цепи одинаков.

Разомкните цепь выключателем, измерьте вольтметром постоянного тока напряжение на полюсах (выводах) батареи (рис. 2), а затем, не отключая вольтметр, снова замкните цепь. После замыкания цепи прибор показывает несколько меньшее напряжение. Первым измерением вы узнали э. д. с. батареи — разность потенциалов, действующая на полюсах батареи, когда к ней не подключен потребитель тока. Вторым измерением вы узнали напряжение, развиваемое батареей на концах внешней части цепи, которое всегда меньше э. д. с. батареи. Часть э. д. с. падает (теряется) на внутреннем сопротивлении батареи.

По мере разряда батареи ее внутреннее сопротивление и падение э. д. с. на нем увеличиваются.

Включите последовательно в цепь еще одну такую же лампочку (рис. выше). Лампочки будут гореть вполнакала. Произойдет это потому, что сопротивление внешней цепи увеличится примерно вдвое (сопротивление соединительных проводников и контактов выключателя во внимание не принимаем, так как оно мало по сравнению с сопротивлением нитей накала ламп). Теперь напряжение батареи подается на две лампочки. На каждую из них приходится вдвое меньшее напряжение, чем ранее подавалось на одну. Соответственно уменьшился и ток, идущий через лампочки.

В замкнутой электрической цепи соотношение между током (в амперах), напряжением (в вольтах) и сопротивлением (в омах) определяется основным законом электротехники — законом Ома: Ток прямо пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению.

Решите:

1. На цоколе лампочки электрического карманного фонаря написано: 3,5В; 0,28А (лампочка нормально светится при напряжении 3,5В и токе 0,28А). Каково сопротивление ее нити накала в раскаленном состоянии?

2. Нить накала той же лампочки разрушится (перегорит), если через нее потечет ток более, чем 0,5—0,6А. Мри каком напряжении на нити накала это может произойти?

3. Ту же лампочку можно питать от батареи напряжением 12В, если последовательно с ней включить в цепь резистор, гасящий избыточное для лампочки напряжение (рис. ниже). Какое сопротивление должен иметь этот добавочный резистор?

 

Занимательная радиоэлектроника

Замкнутая электрическая цепь – Основы электроники

  

Простейшая электрическая цепь состоит из источника электрической энергии, ее потребителя и соединительных проводов (см. рис. 1).

Рисунок 1. Простейшая электрическая цепь: Б — источник электрической энергии; SA — выключатель; EL — потребитель электрической энергии (лампа).

Кроме того, в электрическую цепь обычно включаются электроизмерительные приборы и приборы для замыкания и размыкания цепи (рис. 2).

Рисунок 2. Замкнутая электрическая цепь

 

Любая замкнутая электрическая цепь делится на две части: внешнюю, называемую внешним участком цепи, и внутреннюю, называемую внутренним участком цепи.

Внешний участок (внешняя цепь) состоит из одного или нескольких потребителей электрической энергии, соединительных проводов и различных приборов, включенных в эту цепь. Внутренний участок (внутренняя цепь) представляет собой сам источник электрической энергии.

Соберем замкнутую электрическую цепь, взяв, например, в качестве источника электрической энергии аккумуляторную батарею (рис. 2,3), а в качестве потребителя электрической энергии — электрическую лампочку накаливания. Включим в цепь амперметр и выключатель, при помощи которого можно замыкать и размыкать цепь.

Рисунок 3. Электрическая схема простейшей цепи

 

Когда выключатель разомкнут, т. е. когда электрическая цепь разорвана, лампочка не горит, а стрелка амперметра стоит на нуле, т. е. электрического тока в цепи нет. Замкнув цепь, нетрудно убедиться, что лампочка загорится, а стрелка амперметра отклонится на какой-то угол, что свидетельствует о наличии в цепи электрического тока.

Из этого опыта можно сделать вывод, что электрический ток проходит только по замкнутой цепи. Следовательно, непременным условием наличия электрического тока в цепи является надежное соединение проводниками источника электрической энергии с ее потребителями.

Источниками электрической энергии для питания радиотехнической аппаратуры служат гальванические элементы, аккумуляторы, генераторы и т. д.

Потребителями электрической энергии в электро- и радиотехнических устройствах являются электродвигатели, сельсины, реле, электронно-лучевые трубки, дискретные элементы (резисторы, диоды, транзисторы . ..), интегральные схемы и т.п. Для соединения источников и потребителей электрической энергии применяются металлические проводники различной формы, длины и толщины, изолированные один от другого.

Вернемся вновь к простейшей замкнутой цепи. Соберем схему, показанную на рис. 4, и будем поочередно включать амперметр в разные точки цепи, заметим, что куда бы прибор ни был включен, он покажет одну и ту же величину тока.

Рисунок 4. В любой из точек такой цепи амперметр покажет одну и ту же величину тока

 

Исходя из этого можно сделать такой вывод: в замкнутой электрической цепи, не имеющей ответвлений, величина тока на всех участках цепи одинакова.  

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!

Похожие материалы:

Добавить комментарий

По закону ома | Авторская платформа Pandia.ru

Первые шаги радиолюбителя… Нередко они начинаются с мечты построить транзисторный радиоприемник или сделать забавную электронную игрушку. На первый взгляд все кажется просто: собрал по схеме детали — и творение твое оживет. Но порой, сколько ни бейся, конструкция упорно не подает «признаков жизни». Тут-то и выясняется, что ваших знаний и опыта явно недостаточно…

Не огорчайтесь — для тех, кто изучил или только еще изучает школьный курс физики, постигнуть основы радиоэлектроники — задача вполне по плечу. В помощь вам предназначена и наша новая рубрика «Радиоэлектроника для начинающих». Нам предстоит знакомство и с простейшей электрической цепью, и с хитроумными кибернетическими устройствами, и с телеаппаратурой для управления моделями.

Но только тот, кто шаг за шагом одолеет все конструкции для начинающих, может считать себя опытным радиолюбителем. Итак, за дело!

Сегодня мы предлагаем вам игры п аттракционы, в основе которых простейшая электрическая цепь.

Рис. 1. Схема простейшей электрической цепи.

Все вы видели карманный электрический фонарь. Нажмешь на кнопку — светится лампочка.

Составим схему этого нехитрого устройства (рис. 1). Батарея гальванических элементов G1, например 3336Л, служит источником постоянного напряжения. Лампа HI — потребитель тока. Между собой они соединены проводниками через выключатель S1. Если его замкнуть, через лампу потечет электрический ток.

Перед нами простейшая электрическая цепь. Соединенные между собой последовательно, батарея образует внутреннюю часть, а лампа, проводники и выключатель — внешнюю часть замкнутой электрической цепи.

 

 

 

 

 

Ток во всех ее участках одинаков.

Рис. 2. Схема электрической цепи с двумя последовательно включенными потребителями.

Включите последовательно в цепь еще одну такую же лампочку (рис. 2). Теперь обе лампы будут гореть вполнакала: сопротивление внешней цепи увеличится примерно вдвое. Теперь напряжение батареи подается на две лампочки. На каждую из них приходится вдвое меньшее напряжение, чем ранее подавалось на одну. Соответственно уменьшится и идущий через лампочки ток.

Отчего же это произошло! Дело в том, что в замкнутой электрической цепи соотношение между током (в амперах), напряжением (в вольтах) и сопротивлением (в омах) определяется основным законом электротехники — законом Ома: ток прямо пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению, то есть

,

или

,

или

.

 

 

 

 

Любое радиотехническое устройство состоит из многих взаимно связанных электрических цепей. Но для всех них действителен один закон — закон Ома.

Предлагаем несколько самодельных игр и аттракционов на основе простой электрической цепи. Для их изготовления потребуются картон, фанера, деревянные бруски и другие подручные материалы. Такие электроустройства украсят школьную игротеку, сделают интереснее вечера и встречи юных любителей техники.

А ну-ка, попади!

На четырех ножках-опорах установлен деревянный ящик с ярко раскрашенной мишенью (рис. 3). С расстояния 5—6 м нужно попасть в центральный круг небольшим резиновым мячом. При удачном броске над мишенью загорается сигнальная лампочка.

Рис. 3. Тир-аттракцион «А ну-ка, попади!»: 1 — подвижная мишень, 2 — электрическая схема.

В аттракционе использована простейшая электрическая цепь. Монтаж выполнен внутри ящика, задняя стенка его съемная.

Источник тока G1 — батарея 3336Л. Лампа Н1 на 3,5 В X 0,28 А устанавливается в верхней части ящика справа или слева от мишени. Устройство, включающее лампочку при попадании мяча в центральный круг, показано на рисунке 3. Оно состоит из деревянного стержня, к которому

прикреплен диск центрального круга мишени, и деревянного каркаса (катушка из-под ниток) с установленными на нем упругими металлическими контактами—пластиками. На конец стержня плотно надет металлический наконечник. Двумя шурупами каркас крепится с внутренней стороны к стенке ящика напротив отверстия в центре мишени. Через него стержень с наконечником вставляется в канал каркаса катушки так, чтобы диск центрального круга выступал над поверхностью мишени на 3—4 мм, а металлический наконечник не касался пластин. При метком броске мяч ударяет по диску и толкает стержень: наконечник замыкает контакты цепи, включая лампочку.

Три электровикторины

«Виды тканей». На деревянном планшете располагают образцы различных тканей, а справа — таблички с их названиями. Под образцами и рядом с табличками установлены винты с зачищенными головками. Сверху установлена лампа на 3,5 В X 0,28 А, а внизу планшета выведены два гибких изолированных провода с наконечниками-щупами.

Рис. 4. Электровикторина «Виды тканей»

Схема викторины — на рисунке 4. С обратной стороны планшета контактные выводы под образцами тканей и у соответствующих им названий соединены отрезками монтажного провода. Там же укреплена и батарея 3336Л, Если теперь щупам» коснуться контактных выводов, связанных между собой проводниками, загорается сигнальная лампочка, указывая название ткани.

Рис. 5. Элекгровикторина «Съедобные и ядовитые грибы».

«Съедобные и ядовитые грибы». В этой электровикторине (рис. 5) на планшете укреплены рисунки с изображениями различных видов грибов. Под каждым рисунком установлен контактный вывод. В нижней части планшета расположены две лампочки: зеленая — над надписью «съедобный», и красная — «ядовитый». Под ними закреплен переключатель (тумблер) и выведен гибкий изолированный провод с наконечником-щупом. Монтаж в соответствии со схемой (рис. 5) выполнен на обратной стороне планшета.

Рис. 6. Электровикторина «Продукты зерновых культур».

Играющий устанавливает переключатель Sf в положение, соответствующее категории грибов (съедобные или ядовитые). Затем он должен коснуться наконечником щупа поочередно тех контактных выводов, возле которых, по его мнению, изображены грибы данной категории. Когда он указывает правильно, при касании вспыхивает соответствующая лампочка.

«Продукты зерновых культур». Планшет для этой викторины показан на рисунке 6. Образцы зерна и крупы в небольших полиэтиленовых пакетиках прикрепляют к планшету и сопровождают соответствующими названий» ми. При касании щупом контактного вывода, расположенного рядам с названием крупы, загорается лампочка, указывающая, из какого зерна она изготовлена.

Автомат-отгадчик

Эта простая кибернетическая игрушка представляет собой небольшой плоский деревянный

ящик. На лицевой его панели (рис. 7) нарисованы восемь разноцветных квадратов и в центре каждого установлена лампа на 3,5 В X 0,28 А. Ниже, на панели, расположены три таблички, в каждой из которых выборочно указаны цвета этих квадратов. Под табличками установлены тумблеры, а еще ниже — кнопка «ответ».

Рис. 7. Автомат-отгадчик.

Автомат действует так. Загадайте цвет любого квадрата, а затем включите тумблеры под теми табличками, в которых указан задуманный цвет. Если после этого нажать кнопку «ответ», автомат отгадает его, включив соответствующую лампу.

Схема автомата-отгадчика на рисунке 7 слева. Переключатели S1—S3 — телефонные коммутаторные ключи КТРО или тумблеры ТП1-2, Т3, ТЗ-С. 1сли последние имеют только две пары переключающих контактов, то S3 составляют из двух тумблеров, соединяя их ручки перемычкой. Кнопка S4 самодельная, любой конструкции.

«Мигающий лев»

Эта электрифицированная игрушка (рис. 8) для самых маленьких, В глаза фигурки вмонтированы электрические лампочки. Подвижный хвост связан с установленными внутри ее контактными пластинами, соединенными с лампами и батареей. (Она находится внутри игрушки.) Если качнуть хвост, в такт его движениям у зверька мигают глаза.

Рис 8. «Мигающий лев».

Игрушечный лев выполнен из папье-маше. Хвост сделан из железной проволоки. Кончин хвоста — «кисточку» — следует утяжелить (для увеличения периода колебаний).

Проволока прикреплена к концу упругой контактной пластины, установленной в фигурке. Вторая контактная пластина расположена под первой.

«Полет на Марс»

Игра оформлена в виде планшета, на котором изображена траектория полета космического корабля «Земля — Марс» на фоне Звездного неба (рис. 9). Это изогнутая соответствующим образом медная или алюминиевая проволока диаметром 1—2 мм, установленная на высоте 3—4 мм от поверхности планшета. Она состоит из трех участков: старт с Земли, полет в межпланетном пространстве и посадка на Марс. Сигнальная лампа расположена в углу планшета и соединена с одним из полюсов батарейки. Другой ее полюс подключен к проволочной «траектории». С лампой гибким изолированным проводом соединен металлический крючок с деревянной ручкой в форме космического корабля. Задача играющих состоит в том, чтобы провести «космический корабль» вдоль проволочной «траектории», не задев ее крючком.

Рис. 9. Игра «Полет на Марс».

Как только он коснется проволоки — вспыхивает лампа.

М. Галагузова, Д. Комский, А. Валентинов.

 

 

 

 

 

 

Схемы подключения выключателей освещения | ehto.ru

Вступление

Выключатели освещения — коммутационные электротехнические устройства, предназначенные для управления освещением. В этой статье смотрим и разбираем схемы подключения выключателей освещения жилых помещений, квартир и частных домов.

Простые схемы подключения выключателей освещения

Данные схемы обеспечивают включение/выключение, бытовых осветительных приборов с рабочим напряжением  230÷250 В и токами до 10 Ампер.

Замечу, что данные параметры работы выключателя должны быть указаны на его корпусе в нормативной маркировке, о которой я писал в прошлой статье: Типы выключателей освещения бытового назначения.

Говоря несколько проще, эти простые схемы, работают в любой квартире и доме, для управления освещением комнат. Академическое название этих схем — схемы управления освещением из одного места.

Два важных момента:

• На выключателе нужно прерывать фазную цепь электропитания;
• Собирать схемы нужно только при отключенном электропитании (техника безопасности).

Схема управления освещением одноламповой люстры, светильника, бра

Данную схему можно назвать простейшей. Чтобы включать/ выключать светильник достаточно установить выключатель на фазный провод электропитания светильника.

Выключатель одноклавишный

Выключатель с подсветкой

Всем знакомы удобные выключатели с подсветкой. У некоторых производителей подсветка выключателей устанавливается отдельно (проводок с диодом). Подключается подсветка следующим образом.

Однако, на практике, такую принципиальную схему установки одноклавишного выключателя получиться реализовать не везде. Например, для управления работой бра с выключателем на кабеле питания.

Чаще выключатель удален от светильника и подключения выключателя в схему освещения делается через распределительную коробку.

Монтаж проводки освещения

Фактически, монтаж проводки освещения, скажем люстры, делается так:

Три кабеля электропроводки, от светильника, от выключателя и от светильника заводятся в распределительную коробку. В ней производится соединение проводов данной цепи по выбранной схеме управления освещением. По этой же схеме, выбирается количество жил кабелей идущих к выключателю и светильнику. Вполне оправданно называть следующую схему монтажной.

Для реализации такой схемы используются двухжильные кабели, в быту, сечением 1,5 мм² по меди.

Схема управления освещением люстры, светильника, бра на две лампы

Данная схема позволит управлять освещением светильника на две лампы. Для реализации такой схемы используются двухжильный кабель электропитания (для бытовой проводки освещения кабель питания везде будет двухжильный) и трехжильные кабели от выключателя и к светильнику.

Схема 1+1 (выключатель двухклавишный)

На данной схеме двухклавишный выключатель позволяет управлять двухламповым светильником, включая каждую лампу отдельно или обе лампы вместе.

Схема выключателя две клавиши с подсветкой

Примечание: Обращу внимание, что использование слова лампа весьма условное. Схема не измениться, если слово лампа заменить на группу светильников, соединенных параллельно. Например, в квартире это может быть группа точечных светильников в потолке.

Схема управления трехрожковой люстры

Выключатель двухклавишный (2+1)

Данная схема работает на включение/выключение трехрожковой люстры с возможностью включения 1 или 2 или 3 ламп.

Выключатель трехклавишный (1+1+1)

Трехклавишный позволяет управлять не только трехрожковой люстрой, но и тремя группами светильников. При этом обеспечивается возможность включения каждой группы светильников по отдельности и в любой комбинации.

Примечание: Обращу внимание, что группа светильников отличается от группы освещения.

Схема подключения выключателя к люминесцентному светильнику

В статье Схемы подключения люминесцентных ламп я показывал схемы подключения люминесцентных светильников. Повторяться не буду. Здесь только замечу, что данные условные схемы подключения выключателей освещения, относятся к любым типам светильников. Меняются только типы выключателей.

Схема управления освещением светодиодной подсветки

В схемах управления освещением светодиодной подсветки, участвуют блоки питания светодиодных лент. В остальном, принципиальные схемы управления освещением такие же, как для ламп накаливания. Например, такая схема:

Об управлении освещением с двух точек

Представьте длинный коридор, например, в офисном здании или лучше представьте частный двухэтажный дом. Вы заходите на 1-й этаж дома и включаете свет. Свет помогает ориентироваться на этаже и части лестницы. Поднимаетесь на 2-й этаж и теперь вам нужно включить свет на этом этаже и одновременно выключить свет на первом этаже.

Это и есть пример управления освещением с двух мест. При этом схема должна работать и в обратном направлении. То есть, находясь на втором этаже, вы включаете свет первого этажа, а уходя из дома, выключаете свет второго этажа, находясь на первом и наоборот.

В ситуации с коридором, эта схема обеспечит следующий вариант управления освещением. Зашли в коридор — включил свет, прошли длинный коридор — выключили свет. Работает схема в двух направлениях.

Стоит отметить, что для сборки такой схемы вам, формально, понадобятся не простые выключатели, а выключатели проходные. Почему формально? Потому что из любого двухклавишного выключателя можно сделать переключатель.

Примечание: не путайте проходной выключатель с переключателем, он же выключатель перекидной. О последнем ниже.

то же с подсветкой

Схема управления освещением с трех мест

Идя дальше, можно реализовать схему управления освещением с трех мест. В этом варианте нам понадобится не проходной выключатель (одна клавиша), а выключатель перекидной (переключатель), который с большой натяжкой назвать выключатель проходной двухклавишный.

На схеме 2 и 3 выключатель перекидной расположен посередине. Это условность и фактически схему можно собрать, при любом расположении выключателей (схема 1). Схема собирается в распределительной коробке.

схема 1схема 2схема 3

Для реализации такой схемы, в «приличном обществе» нужны четырех жильные кабели. Также обратите внимание, сто в схеме 2 используется двухклавишный проходной выключатель, а в схеме 3 проходной переключатель. Об этом подробно в следующей статье.

Монтажные схемы освещения

Выше я говорил о разнице монтажных и принципиальных схем освещения. Также говорил, что вся сборка схемы освещения производится в распределительной коробке. Вот несколько таких сборок.

Другие схемы оптом

Вывод

Схемы подключения выключателей освещения НЕ ограничиваются приведенными выше. Это скорее база, на которой можно придумать более сложные схемы управления электропитанием не только освещения, но и розеток, вентиляторов и т.п.

©Ehto.ru

Еще статьи по освещению

Сделайте простую схему | Energizer

Для этого проекта вы создадите простую схему с переключателем, который позволит вам контролировать поток электричества. Затем отдельные части можно использовать для других экспериментов.

Материалы, которые вам понадобятся:

• Energizer _® Power Pack
• Пружинная деревянная или пластиковая прищепка
• Изолированный медный провод звонка номер 22
• Небольшой деревянный брусок
• Гвоздь, канцелярские кнопки и канцелярская скрепка
• 3-вольтовая лампа для фонарика

Как собрать схему:

1. 1.Оберните один провод от блока питания Energizer _® вокруг кнопки. Оберните скрепку вокруг кнопки и вдавите ее в деревянный брусок. Отрежьте новую проволоку, зачистите оба конца и оберните каждый конец еще двумя канцелярскими кнопками. Вдавите одну канцелярскую кнопку в деревянную поверхность так, чтобы при вращении скрепки она соприкоснулась и замкнула переключатель. Вдавите другую кнопку в то место, где будет держаться лампочка. Оберните другой провод от блока питания Energizer вокруг лампочки.
2. 2. Расположите прищепку так, чтобы лампочка держалась прямо над кнопкой, а затем прибейте ее к деревянному бруску. Вставьте лампочку в прищепку так, чтобы она касалась кнопки. Когда переключатель цепи разомкнут (рис. 2), ток не течет к лампочке.
3. 3. Когда вы вращаете скрепку и касаетесь второй канцелярской кнопки, вы замыкаете и замыкаете цепь, ток течет по цепи и загорается лампочка. (Рисунок 3).
4. Выключатель, патрон лампы и переносной блок питания представляют собой законченную схему и расположение проводов; они пропускают электрический ток по проводу. Металлические предметы – лучшие проводники. Медь, латунь, сталь или полоска олова могут иметь много свободных электронов, способных перемещаться под действием электродвижущей силы, такой как как напряжение от АКБ. В изоляторах, таких как покрытие проводов, электроны не перемещаются легко, поэтому вы можете безопасно работать с электричеством.

Альтернативный вариант: рубильники для научных исследований, лампы, держатели для ламп и держатели для ячеек имеются в продаже. Они используются для иллюстрации большинства других экспериментов на этом сайте (рис. 4).

Сделайте простую электрическую цепь – Научные проекты

Схема эксперимента:

Спланируйте эксперимент для проверки каждой гипотезы. Составьте пошаговый список того, что вы будете делать, чтобы ответить на каждый вопрос. Этот список называется экспериментальной процедурой.Чтобы эксперимент дал ответы, которым можно доверять, он должен иметь «контроль». Контроль – это дополнительная экспериментальная проба или прогон. Это отдельный эксперимент, проведенный точно так же, как и другие. Единственное отличие состоит в том, что экспериментальные переменные не меняются. Элемент управления – это нейтральная «контрольная точка» для сравнения, которая позволяет вам увидеть, что происходит при изменении переменной, сравнивая ее с отсутствием изменений. Надежные средства управления иногда очень сложно разработать. Они могут быть самой сложной частью проекта.Без контроля вы не можете быть уверены, что изменение переменной приведет к вашим наблюдениям. Серия экспериментов, включающая контроль, называется «контролируемым экспериментом».

Пожалуйста, прочтите внимательно!

Во всех экспериментах используется безопасный низковольтный аккумулятор. Бытовой электрический ток содержит высокое напряжение, которое может привести к серьезным травмам. Не используйте бытовой электрический ток ни в одном из этих экспериментов.

Тщательно следуйте инструкциям по подключению для каждого эксперимента – неправильное подключение может привести к утечке и / или разрыву батареи.

Не разбирайте батарею – контакт с материалом внутренней батареи может привести к травме.

Не бросайте батарею в огонь, не перезаряжайте, не вставляйте обратно, не смешивайте с использованными батареями или батареями других типов – это может взорваться, протечь и причинить травму.

Создание простой электрической цепи

В этом эксперименте вы создадите простую электрическую схему. Обратите внимание, что «простой» действительно означает «легкий» (в данном контексте). Означает электрическую цепь с одной батареей, одной лампой и одним выключателем.

Материалы:

1. Деревянная доска 12 см x 17 см (5 ″ x 7 ″)
2. Держатель одноэлементной батареи (MiniScience # MBh2D)
3. Простой переключатель (MiniScience # KSWITCH)
4. Миниатюрный патрон лампы (MiniScience # MINIBASE, MINIBASEP, MINIBASEB)
5. Миниатюрная лампа 1,2 В (MiniScience # E0112)
6. Винты маленькие
7. Соединительные провода (рекомендуются сплошные медные провода сечением от 20 до 26)

Рисунок ниже взят из комплекта «Простая электрическая схема» компании MiniScience.com.

Как сделать схему

Вы когда-нибудь задумывались о разнице между батареями и электричеством от настенных розеток или о том, как сделать электрическую цепь?

На этой странице вы узнаете об электронах и электрическом токе, батареях, схемах и многом другом!

Проекты в области схемотехники

Построить схему

Как сделать схему? Цепь – это путь, по которому течет электричество. Он начинается с источника питания, такого как батарея, и течет по проводу к лампочке или другому объекту и обратно к другой стороне источника питания.Вы можете построить свою собственную схему и посмотреть, как она работает с этим проектом!

Что вам понадобится:

* Чтобы использовать фольгу вместо проволоки, отрежьте 2 полосы длиной 6 дюймов и шириной 3 дюйма каждая. Плотно согните каждую по длинному краю, чтобы получилась тонкая полоска.)
** Чтобы использовать скрепки вместо держателей батарей, прикрепите один конец скрепки для бумаг к каждому концу батареи, используя тонкие полоски ленты. Затем подсоедините провода к скрепкам.

Часть 1 – Создание цепи:

1.Подсоедините один конец каждого провода к винтам на основании держателя лампочки. (Если вы используете фольгу, попросите взрослого помочь вам открутить каждый винт настолько, чтобы под ним поместилась полоска фольги.)

2. Подключите свободный конец одного провода к отрицательному («-») концу одной батареи. Что-нибудь случилось?

3. Присоедините свободный конец другого провода к положительному («+») концу батареи. Что теперь происходит?

Часть 2 – Дополнительная мощность

1. Отключите аккумулятор от цепи.Поставьте одну батарею так, чтобы конец со знаком «+» был направлен вверх, затем установите вторую батарею рядом с ней так, чтобы плоский конец со знаком «-» был направлен вверх. Обмотайте середину батарей липкой лентой, чтобы удерживать их вместе.

2. Прикрепите скрепку к батареям так, чтобы она соединяла конец «+» одного с концом «-» другого. Закрепите скрепку узкой лентой (не заклеивайте концы металлических батарей).

3. Переверните батареи и приклейте один конец скрепки к каждой батарее.Теперь вы можете подключить к каждой скрепке по одному проводу. (В нижней части аккумуляторного блока должна быть только одна канцелярская скрепка – не подключайте к ней провод.)

4. Присоедините свободные концы проводов к лампочке.

(Примечание: вместо шагов 1-3 вы можете использовать две батареи в держателях батарей и соединить их вместе одним проводом.)

Что случилось:

В первой части вы узнали, как сделать схему с батареей, чтобы зажечь лампочку.

Электроэнергия подается от аккумуляторов.Когда они подключены должным образом, они могут «запитать» такие вещи, как фонарик, будильник, радио… даже робота!

Почему не загорелась лампочка, когда вы подключили ее к одному концу аккумулятора с помощью провода?

Электричество от батареи должно проходить через один конец (отрицательный или «-») и обратно через положительный («+») конец, чтобы работать.

То, что вы построили с батареей, проводом и лампочкой на шаге 3, называется разомкнутой цепью .

Чтобы электричество начало течь, нужна замкнутая цепь . Электричество вызывается крошечными частицами с отрицательным зарядом, называемыми электронами .

Когда цепь замкнута или замкнута, электроны могут течь от одного конца батареи по всем проводам к другому концу батареи. По пути он будет переносить электроны к подключенным к нему электрическим объектам – например, к лампочке – и заставлять их работать!

Во второй части вы добавили еще одну батарею.Это должно было заставить лампочку гореть ярче, потому что две батареи вместе могут обеспечить больше электричества, чем одна!

Скрепка в нижней части батарейного блока позволяла электричеству течь между батареями, делая поток электронов сильнее.

Вы видите, как работают замкнутые и разомкнутые цепи, чтобы позволить или остановить электричество?

Изолятор или проводник?

Материалы, через которые может проходить электричество, являются проводниками вызова.Материалы, препятствующие протеканию электричества, называются изоляторами.

Вы можете узнать, какие предметы в вашем доме являются проводниками, а какие – изоляторами, используя схему, которую вы создали в последнем проекте, чтобы проверить их!

Что вам понадобится:

• Цепь с лампочкой и 2 батареями
• Дополнительная проволока с зажимом из крокодиловой кожи (или проволока из алюминиевой фольги *)
• Объекты для испытаний (из металла, стекла, бумаги, дерева и пластика)
• Рабочий лист (необязательно)

Чем вы занимаетесь:

1.Отсоедините один из проводов от аккумуляторной батареи. Подключите один конец нового провода к батарее. У вас должно получиться два провода со свободными концами (между лампочкой и аккумулятором).

2. Произошел разрыв цепи, лампочка не должна загореться. Затем вы протестируете объекты, чтобы увидеть, являются ли они проводниками или изоляторами. Если объект является проводником, лампочка загорится. Это изолятор, он не горит. Для каждого объекта угадайте, думаете ли вы, что каждый объект замкнет цепь и загорится лампочка или нет.

3. Подсоедините концы свободных проводов к объекту и посмотрите, что произойдет. Вот некоторые предметы, которые вы можете протестировать, – это скрепка, ножницы (попробуйте лезвия и ручки по отдельности), стакан, пластиковую тарелку, деревянный кубик, вашу любимую игрушку или что-нибудь еще, о чем вы можете подумать.

Что случилось:

Перед тем, как протестировать каждый объект, угадайте, загорится он лампочкой или нет. Если это так, то объект, к которому вы прикасаетесь проводами, является проводником.

Лампочка загорается, потому что проводник замыкает или замыкает цепь, и электричество может течь от батареи к лампочке и обратно к батарее! Если он не загорается, объект является изолятором и останавливает поток электричества, как это делает разомкнутая цепь.

Когда вы настраивали цепь на шаге 1, это была разомкнутая цепь. Электроны не могли двигаться по кругу, потому что два провода не соприкасались. Электроны были прерваны.

Когда вы помещаете металлический предмет между двумя проводами, металл замыкает или замыкает цепь – электроны могут течь через металлический объект и переходить от одного провода к другому! Объекты, замыкающие цепь, заставили лампочку загореться. Эти объекты – проводники.Они проводят электричество.

Большинство других материалов, таких как пластик, дерево и стекло, являются изоляторами. Изолятор в разомкнутой цепи не замыкает цепь, потому что электроны не могут проходить через него! Лампочка не загоралась, когда между проводами вставлялся изолятор.

Если вы используете провода или зажимы из крокодиловой кожи, внимательно посмотрите на них. Внутри они металлические, а снаружи пластик. Металл – хороший проводник. Пластик – хороший изолятор.Пластик, обернутый вокруг провода, помогает удерживать электроны, протекающие по металлическому проводу, блокируя их передачу на другой объект за пределами проводов.

---

Урок схемотехники

Что такое электричество?

Все вокруг вас состоит из крошечных частиц, называемых атомами.

Атомы содержат внутри еще более мелкие частицы, называемые электронами . Электроны всегда имеют отрицательный заряд.

Когда электроны движутся, они производят электричество!

Электричество – это движение или поток электронов от одного атома к другому.Не волнуйтесь, если это покажется сложным. Это!

Электронов называют субатомными частицами , что означает, что то, что они делают, происходит внутри атомов, так что это довольно сложная наука.

Вы помните, как узнали о магнитах? У них есть положительный и отрицательный заряды, а противоположные заряды (+ »и« – ») притягиваются друг к другу. То же самое и с электрическими зарядами. Отрицательно заряженные электроны пытаются сопоставить положительные заряды в других объектах.

Как электроны перемещаются от одного атома к другому?

Они плавают вокруг своих атомов до тех пор, пока не получат достаточно электроэнергии, чтобы их толкнуть.

Энергия, которая заставляет их двигаться, исходит от источника питания, такого как батарея или электрическая розетка.

Это работает примерно так же, как вода течет по шлангу, когда вы открываете кран.

Когда вы включаете выключатель или подключаете прибор, электроны проходят по проводам и выходят в виде электричества, которое мы иногда называем «мощностью».”

Вы, наверное, знаете, что в некоторых электронных устройствах используются батарейки, а некоторые могут быть подключены к розетке.

В чем разница? Электричество, которое исходит из розеток в вашем доме, очень мощное – в нем много электронов, протекающих с большим количеством энергии.

Он называется переменным током , или переменным током. Электроны в переменном токе очень быстро перемещаются вперед и назад (со скоростью света) по проводам на сотни миль от больших электростанций к розеткам, встроенным в стены домов и зданий.

Поскольку переменный ток очень силен, он также может быть очень опасным. Никогда не прикасайтесь к линии электропередачи, не вставляйте пальцы или другие предметы, кроме электрических вилок, в розетки. Вы можете получить сильный удар, который может нанести вам вред, из-за сильных токов, протекающих по проводам и розеткам.

Батареи вырабатывают гораздо менее мощную форму электричества, называемую постоянным током или DC. В постоянном токе электроны движутся только в одном направлении – от отрицательного (-) конца или вывода к положительному (+) выводу, через батарею и обратно обратно через «-» конец.

Ток, протекающий по проводам, подключенным к батареям, намного безопаснее переменного тока.

Он также очень полезен для питания небольших предметов, таких как сотовые телефоны, радио, часы, игрушки и многое другое.

Все о схемах

Цепь – это путь, по которому течет электричество. Если путь нарушен, это называется разомкнутой цепью, и электроны не могут двигаться полностью. Если цепь замкнута, это замкнутая цепь, и электроны могут перемещаться от одного конца источника питания (например, батареи) через провод к другому концу источника питания.В цепи батареи положительный и отрицательный концы батареи должны быть соединены через цепь, чтобы обмениваться электронами с лампочкой или другим объектом, подключенным к цепи.

Переключатель – это то, что позволяет размыкать и замыкать цепь. Если вы включаете выключатель света в своем доме, вы замыкаете или замыкаете цепь. Внутри стены выключатель замыкает цепь, и электричество течет к свету. Когда вы выключаете свет, цепь размыкается (теперь это разомкнутая цепь ), электроны перестают течь, и свет гаснет.

Отрицательно заряженные электроны, о которых мы говорили выше, не могут «прыгать», чтобы соответствовать положительным зарядам – ​​они могут перемещаться только от одного атома к другому. Вот почему цепи должны быть замкнутыми, чтобы работать.

Жизнь без электричества

Отключалось ли когда-нибудь электричество там, где вы живете?

Иногда сильный ветер и шторм могут повредить линии электропередач (высокие столбы, удерживающие толстые провода, по которым течет электричество), нарушая поток электричества.

Когда это происходит, электроны перестают течь и не могут добраться туда, куда бы они ни направлялись. Когда в ваш дом не подается электричество, ни свет, ни розетки не будут работать!

Если на улице темно, то и внутри будет темно.

Компьютеры, телефоны, микроволновые печи, радио и другие устройства, которые необходимо подключить для работы, перестанут работать.

Если вы раньше теряли власть, можете ли вы описать, на что это было похоже?

Вы делали что-нибудь, что было прервано?

Вам приходилось использовать свечи, чтобы видеть?

Если вы никогда раньше не сталкивались с перебоями в подаче электроэнергии, постарайтесь подумать обо всех делах, которые вы делаете каждый день, для чего требуется электричество.

Как бы изменился ваш день, если бы у вас не было электричества? Есть ли вещи, которые вы могли бы использовать вместо этого, работающие от батареек?

• Прочтите этот урок естествознания, чтобы узнать больше об энергии и различных видах электричества.

Научные слова

Электроны – крошечные частицы внутри атомов, которые всегда имеют отрицательный заряд. Именно они вызывают электричество.

Текущий – электроны текут, чтобы произвести электричество.

Обрыв цепи – прерванный путь, по которому электроны не могут течь.

Замкнутая схема – непрерывный путь, по которому электроны могут течь от источника питания обратно к другому концу источника питания.

Сделайте простой переключатель

С возвращением, друзья! Надеюсь, у вас были замечательные выходные. Нам здесь было весело. Нам повезло, что у нас появилась возможность попробовать новую закуску и выпить вкусного кофе, чтобы попробовать свои силы в спонсируемых публикациях в минувшие выходные.И … у нас есть червячная корзина, которую мы так долго ждали, и с нетерпением ждут возможности поделиться с вами экологическим отделением на следующей неделе.

Сегодня, однако, мы вернулись ко второй половине «10 дней электричества и магнетизма», которые являются частью Spring Hopscotch сети iHomeschool.

В пятницу мы говорили о простых схемах с использованием повседневных материалов. Теперь ваши дети знают, что цепь – это круговой путь, по которому непрерывно течет электричество .Теперь возьмем эту простую схему и добавим переключатель.

Когда ваши дети экспериментируют с батареями, проводами и лампочками, они узнают, что для электрического тока нужен источник питания. Батареи обеспечивают постоянный ток {DC}, а электрические розетки – переменный ток {AC}. Если электрический ток, протекающий по цепи, по какой-либо причине прервется, предметы (например, фонарики, лампы, компьютеры и телевизоры) не будут работать.

Выключатели позволяют нам разорвать цепь, чтобы остановить подачу электричества – и выключить ее. В то время как недорогие переключатели доступны в Интернете на Amazon или других розничных магазинах, базовые переключатели также могут быть изготовлены из простых материалов в домашних условиях.

Попросите ребенка попробовать добавить переключатель в схему, которую он или она сделал в последнем упражнении.

Вам понадобится:

• коммутатор {обычно менее 2 долларов} или:
  • небольшой кусок дерева или картона
  • две металлические кнопки
  • большая металлическая скрепка
• три куска проволоки
• Лампа и патрон
• D Аккумулятор и держатель аккумулятора

Попробуйте так:

1. Вставьте аккумулятор и лампочку в держатели.
2. Подключите один провод между патроном лампы и одним концом держателя батареи.
3. Подключите другой провод к другому концу батареи.
4. Если вы делаете выключатель самостоятельно, положите скрепку на картон или дерево, протолкните через нее канцелярскую кнопку, закрепив ее на доске, и вставьте вторую кнопку в доску напротив первой так, чтобы скрепку можно было повернуть в нужное положение. прикоснитесь к обоим, создав металлический путь для распространения электричества.
5. Оберните другой конец провода держателя батареи к одной стороне переключателя.
6. Подключите последний провод между переключателем и патроном лампы.
7. Зажгите лампочку, замкнув выключатель, чтобы электричество могло протекать через непрерывный ток. Выключите лампочку, подняв выключатель.

Теперь, когда вы ввели переключатели в микс, позвольте вашему ребенку еще немного поиграть. Сколько лампочек можно зажечь от одной батареи? Насколько ярко он может заставить лампочку загореться? Нужны расходные материалы? Нажмите ниже {партнерские ссылки}, чтобы заказать их на Amazon по очень низкой цене.

Виджеты Amazon.com

Весело? Вернитесь завтра, чтобы изучить проводники и изоляторы. Между тем, обратите внимание на других блоггеров-классиков, таких как Лорен, которая рассказывает о 10 днях президентов США, и Марианна, которая рассказывает о домашнем обучении для большой семьи.

Учебное пособие по физике: Требования схемы

Предположим, вам дали небольшую лампочку, электрохимический элемент и оголенный медный провод, и вас попросили найти четыре различных расположения трех элементов, которые приведут к образованию электрической цепи, которая зажгла бы лампочку.Какие четыре расположения могут привести к успешному зажиганию лампочки? И что еще более важно, что общего у каждой из четырех схем, что привело бы нас к пониманию двух требований к электрической цепи?

Само по себе упражнение является стоящим занятием, и если оно не выполнялось раньше, следует попробовать его, прежде чем читать дальше. Как и во многих лабораторных занятиях, в фактическом участии в работе есть сила, которую нельзя заменить простым чтением о ней.Когда это упражнение выполняется в классе физики, есть множество наблюдений, которые можно сделать, наблюдая за классом, полным студентов, стремящихся найти четыре схемы. Часто используются следующие меры, которые не приводят к включению лампочки.

После нескольких минут попыток, нескольких здоровых смешков и периодических восклицаний о том, насколько сильно нагревается провод, нескольким ученикам удается зажечь лампочку. В отличие от вышеупомянутых попыток, первая успешная попытка характеризуется созданием полной проводящей петли от положительной клеммы к отрицательной клемме, причем как батарея, так и лампочка являются частью петли.Как показано на схеме справа, основание лампочки подключается к положительному выводу элемента, а провод проходит от ребристых сторон лампы до отрицательного вывода элемента. Создается полная проводящая петля, в которую входит лампочка. Существует цепь, и заряд течет по всему проводящему пути, зажигая при этом лампочку. Сравните расположение элемента, лампы и провода справа с неудачным расположением, показанным выше.При попытке A провод не возвращается к отрицательному выводу ячейки. В попытке B провод действительно образует петлю, но не возвращается к отрицательному выводу ячейки. В попытке C нет полного цикла. Попытка D похожа на попытку B в том, что есть петля, но не от положительной клеммы к отрицательной. И при попытке E возникает петля, и она идет от положительного вывода к отрицательному; это цепь, но лампочка в нее не входит. ВНИМАНИЕ: При попытке E ваши пальцы нагреваются, когда вы держите оголенный провод, и заряд начинает течь с высокой скоростью между положительной и отрицательной клеммами.

Анатомия лампочки

Как только одна группа студентов успешно зажигает лампочку, многие другие лабораторные группы быстро следуют ее примеру. Но тогда возникает вопрос, какими еще способами можно расположить элемент, лампочку и оголенный провод, чтобы зажечь лампочку. Часто короткий урок анатомии лампочки побуждает лабораторные группы быстро обнаружить одну или несколько оставшихся схем.

Лампочка – это относительно простое устройство, состоящее из нити накала, которая опирается на два провода или каким-то образом прикреплена к ним.Провода и нить накала – это проводящие материалы, которые позволяют заряду проходить через них. Один провод подключается к ребристым сторонам лампочек. Другой провод подключается к нижнему цоколю лампочки. Ребристый край и нижнее основание разделены изоляционным материалом, который предотвращает прямой поток заряда между нижним основанием и ребристым краем. Единственный путь, по которому заряд может пройти от ребристого края к нижнему основанию или наоборот, – это путь, который включает провода и нить накала.Заряд может входить в ребристый край, проходить через нить и выходить из нижнего основания; или он может войти в нижнее основание, пройти сквозь нить и выйти из ребристого края. Таким образом, есть две возможные точки входа и две соответствующие точки выхода.

Успешный способ зажечь лампу, как показано выше, заключался в размещении нижнего основания лампы на положительной клемме и соединении ребристого края с отрицательной клеммой с помощью провода.Любой заряд, который попадает в лампочку в нижнем основании, выходит из лампы в том месте, где провод соприкасается с ребристым краем. Тем не менее, нижнее основание не обязательно должно быть той частью лампы, которая касается положительного полюса. Лампа загорится так же легко, если ребристый край поместить поверх положительной клеммы, а нижнее основание соединить с отрицательной клеммой с помощью провода. Последние две компоновки, которые приводят к включению лампочки, включают размещение лампы на отрицательном выводе ячейки, либо путем соприкосновения с ребристым краем, либо с нижним основанием.Затем провод должен соединить другую часть лампы с положительной клеммой элемента.

Требование замкнутого проводящего пути

Есть два требования, которые должны быть выполнены, чтобы установить электрическую цепь. Первое наглядно продемонстрировано вышеупомянутой деятельностью. Должен быть замкнутый проводящий путь, который простирается от положительного вывода к отрицательному. Недостаточно просто наличия замкнутого проводящего контура; Сама петля должна проходить от положительного вывода к отрицательному выводу электрохимической ячейки.Электрический контур похож на водяной контур в аквапарке. Поток заряда по проводам аналогичен потоку воды по трубам и горкам в аквапарке. Если труба закупоривается или ломается так, что вода не может пройти полный путь через контур , то поток воды скоро прекратится. В электрической цепи все соединения должны быть выполнены из токопроводящих материалов, способных переносить заряд. По мере продолжения эксперимента с ячейкой, лампочкой и проводом некоторые студенты исследуют способность различных материалов нести заряд, вставляя их в свои цепи.Металлические материалы являются проводниками и могут быть вставлены в цепь, чтобы успешно зажечь лампочку. С другой стороны, бумага и пластмассы обычно являются изоляторами, и их вставка в цепь будет препятствовать прохождению заряда до такой степени, что ток пропадет и лампочка больше не загорится. Должен быть замкнутый проводящий контур от положительного к отрицательному выводу, чтобы установить цепь и иметь ток.

С пониманием этого первого требования к электрической цепи становится ясно, что происходит, когда лампа накаливания в настольной лампе или торшере перестает работать.Со временем нить накаливания лампочки становится слабой и хрупкой, часто может сломаться или просто ослабнуть. Когда это происходит, цепь разомкнута, и замкнутый проводящий контур больше не существует. Без замкнутого проводящего контура не может быть ни цепи, ни потока заряда, ни горящей лампочки. В следующий раз, когда вы обнаружите сломанную лампочку в лампе, осторожно извлеките ее и осмотрите нить. Часто встряхивание снятой лампы вызывает дребезжание; нить накала, вероятно, упала с опорных стоек, на которые она обычно опирается, на дно стеклянного шара.При встряхивании вы услышите стук нити, ударяющейся о стеклянный шар.

Требование энергоснабжения

Второе требование к электрической цепи, которое является общим для каждой из успешных попыток, продемонстрированных выше, заключается в том, что на двух концах цепи должна быть разность электрических потенциалов. Чаще всего это устанавливается при использовании электрохимической ячейки, набора ячеек (т.е.е., аккумулятор) или какой-либо другой источник энергии. Существенно, что существует некоторый источник энергии, способный увеличивать электрическую потенциальную энергию заряда, когда он перемещается от терминала с низкой энергией к терминалу с высокой энергией. Как обсуждалось в Уроке 1, для перемещения положительного тестового заряда против электрического поля требуется энергия. Применительно к электрическим цепям движение положительного тестового заряда через элемент от вывода с низким энергопотреблением к выводу с высоким энергопотреблением является движением против электрического поля.Это движение заряда требует, чтобы над ним была проделана работа, чтобы поднял его до на терминал с более высокой энергией. Электрохимическая ячейка выполняет полезную роль, поставляя энергию для работы с зарядом, чтобы накачать ее или переместить ее через ячейку от отрицательной клеммы к положительной. Таким образом, ячейка устанавливает разность электрических потенциалов на двух концах электрической цепи. (Концепция разности электрических потенциалов и ее применение к электрическим цепям подробно обсуждались в Уроке 1.)

В бытовых электрических цепях энергия подается местной коммунальной компанией, которая отвечает за обеспечение того, чтобы пластины hot и нейтральные внутри распределительной коробки вашего дома всегда имели разность электрических потенциалов около 110 вольт. 120 Вольт (в США). В типичной лабораторной деятельности электрохимический элемент или группа элементов (то есть батарея) используется для установления разности электрических потенциалов на двух концах внешней цепи около 1.5 Вольт (одна ячейка) или 4,5 Вольт (три ячейки в упаковке). Часто проводят аналогии между электрической цепью и водяным контуром в аквапарке или поездкой на американских горках в парке развлечений. Во всех трех случаях что-то движется по полному циклу, то есть по цепи. И во всех трех случаях важно, чтобы схема включала участок, где энергия подводится к воде, каботажному кораблю или заряду, чтобы переместить его на в гору против его естественного направления движения от низкопотенциальной энергии к низкопотенциальной. высокая потенциальная энергия.В аквапарке есть водяной насос, который перекачивает воду с уровня земли на вершину горки. Поездка на американских горках оснащена цепью с приводом от двигателя, которая переносит состав вагонов для горок от уровня земли до вершины первого падения. А электрическая цепь имеет электрохимический элемент, батарею (группу ячеек) или какой-либо другой источник энергии, который перемещает заряд с уровня земли (отрицательный вывод) на положительный вывод. Путем постоянной подачи энергии для перемещения заряда от клеммы с низкой энергией и низким потенциалом к ​​клемме с высокой энергией и высоким потенциалом можно поддерживать непрерывный поток заряда.

Устанавливая эту разницу в электрическом потенциале, заряд может течь вниз по внешней цепи. Это движение заряда естественно и не требует энергии. Подобно движению воды в аквапарке или американским горкам в парке развлечений, движение под уклон является естественным и происходит без потребности в энергии из внешнего источника. Разница в потенциалах – будь то гравитационный или электрический потенциал – заставляет воду, каботажную машину и заряд двигаться.Эта разность потенциалов требует ввода энергии от внешнего источника. В случае электрической цепи одним из двух требований для создания электрической цепи является источник энергии.

В заключение, есть два требования, которые должны быть выполнены, чтобы установить электрическую цепь. Требования:

1. Должен быть источник энергии, способный выполнять работу на зарядке, чтобы переместить его из места с низким энергопотреблением в место с высоким энергопотреблением и, таким образом, установить разность электрических потенциалов на двух концах внешней цепи.
2. Во внешней цепи должен быть замкнутый проводящий контур, который простирается от положительной клеммы с высоким потенциалом к ​​отрицательной клемме с низким потенциалом.

Проверьте свое понимание

1. Если электрическую схему можно сравнить с водным контуром в аквапарке, то …

… батарея будет аналогична ____.

… положительный полюс аккумуляторной батареи будет аналогичен ____.

… ток аналогичен ____.

… заряд будет аналогичен ____.

… разность электрических потенциалов аналогична ____.

Выбор:

A. давление воды	млрд. Галлонов воды, стекающей по горке в минуту
С.вода	D. нижняя часть салазок
E. водяной насос	F. верх горки

2. Используйте свое понимание требований к электрической цепи, чтобы определить, будет ли проходить заряд через следующие устройства ячеек, лампочек, проводов и переключателей.Если нет расхода заряда то объясните почему нет.

а.	б.
Поток заряда: да или нет? Пояснение:	Поток заряда: да или нет? Пояснение:
c.	d.
Поток заряда: да или нет? Пояснение:	Поток заряда: да или нет? Пояснение:

3.На схеме справа показана лампочка, подключенная к автомобильному аккумулятору 12 В. Показаны клеммы + и -.

а. Когда + заряд проходит через батарею от D к A, он ________ (получает, теряет) потенциальную энергию и ________ (получает, теряет) электрический потенциал. Точка максимальной энергии в батарее – это клемма ______ (+, -).

г. Когда + заряд движется по внешней цепи от A к D, он ________ (получает, теряет) потенциальную энергию и ________ (получает, теряет) электрический потенциал.Точка максимальной энергии во внешней цепи находится ближе всего к клемме ______ (+, -).

г. Используйте знаки>, <и = для сравнения электрического потенциала (В) в четырех точках цепи.

V _A V _B V _C V _D

4. В фильме Танго и Кэш Курт Рассел и Сильвестр Сталлоне сбегают из тюрьмы, спрыгнув с вершины высокой стены по воздуху на высоковольтную линию электропередачи.Перед прыжком Сталлоне возражает против этой идеи, говоря Расселу: «Мы собираемся поджариться». Рассел отвечает: «Ты ведь не учился в школе физики. Пока ты касаешься только одного провода, и твои ноги не касаются земли, тебя не ударит током». Это правильное утверждение?

Электрическая цепь – Energy Education

Рисунок 1: Пример замкнутой цепи (щелкните, чтобы увеличить). ^[1]

Электрическая цепь представляет собой соединение компонентов, которые могут проводить электрический ток. В простых электрических цепях есть проводники (обычно провода), компонент, который подает питание (например, аккумулятор или розетка), и компонент, который поглощает энергию, называемый нагрузкой. Лампочка может быть примером нагрузки, и всегда должен быть обратный путь, чтобы электроны могли вернуться к источнику питания от нагрузки. Каждая цепь предназначена для подачи питания на одну или несколько нагрузок.Например, в бумбоксе питание идет на динамики. Точно так же мощность в лампе идет на лампочку. Схема позволяет заряду уходить с одной стороны источника питания и возвращаться с другой стороны источника питания.

Цепи могут быть включены последовательно, параллельно или в комбинации двух, называемой последовательно-параллельной цепью. ^[2] Чтобы узнать больше об этих различных схемах, посетите: последовательная и параллельная схемы.

На рисунке 1 цепь замкнута (заряд может уходить из источника питания, проходить через лампочку и возвращаться к источнику питания), и лампочка действует как нагрузка.Обратите внимание, что показания вольтметра показывают 0 В, потому что падение напряжения на электрическом переключателе равно 0. ^[1]

Обрыв цепи

Рисунок 2: Пример разомкнутой цепи (щелкните, чтобы увеличить). ^[1]

Разрыв цепи (как на рисунке 2) имеет физический разрыв в пути проводимости, где ток падает до 0, а сопротивление становится бесконечным (слишком большим для измерения омметром). Однако напряжение можно измерить, потому что вольтметр подключается через открытую клемму. ^[3] Обратите внимание, что обрыв цепи не является настоящей цепью, потому что заряд с одной стороны источника питания не может уйти и вернуться на другую сторону источника питания.

На Рисунке 2 переключатель поднят, поэтому цепь размыкается, что означает, что ток не проходит полный путь и лампочка не работает. Вольтметр все еще может быть подключен и отображает показание 18 вольт из-за наличия двух последовательно соединенных 9-вольтных батарей. ^[1]

Неважно, где находится разрыв в электрической цепи, любое прерывание пути остановит электрический ток от перемещения по его пути.Это основа электрического переключателя, о котором говорилось выше.

Короткое замыкание

Рисунок 3. Пример короткого замыкания (щелкните, чтобы увеличить). ^[1] .

Короткое замыкание (показано на рисунке 3) – это непреднамеренное соединение с низким сопротивлением между двумя или более точками в цепи. Поскольку ток увеличивается при падении сопротивления (заданного законом Ома), это приведет к протеканию большого количества тока через «короткое замыкание». Этот более высокий ток, если он больше, чем может безопасно выдержать калибр провода, может вызвать ожог пути тока из-за высоких температур и может вызвать пожар.Это приводит к тому, что замыкает цепь. ^[3] Защитные устройства, такие как предохранители и автоматические выключатели, используются в случае короткого замыкания для предотвращения опасности поражения электрическим током и связанных с ним повреждений.

На рисунке 3 присутствует короткое замыкание. Хотя часть тока все еще проходит через лампочку, путь, идущий в обход лампочки, обеспечивает самое низкое сопротивление для цепи. Это более низкое сопротивление соответствует значительно большему току. Это большое количество тока превышает номинальный ток провода, тем самым разрушая переключатель и сжигая часть пути тока. ^[1]

Phet Simulation

Университет Колорадо любезно разрешил нам использовать следующую симуляцию Фета. Это моделирование исследует, как батареи работают в электрической цепи:

Для дальнейшего чтения

Для получения дополнительной информации см. Соответствующие страницы ниже:

Список литературы

1. ↑ ^{1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5} Университет Колорадо (2011).Комплект для конструирования цепей (только DC), виртуальная лаборатория [онлайн]. Доступно http://phet.colorado.edu/en/simulation/circuit-construction-kit-dc-virtual-lab
2. ↑ R.T. Пэйнтер, «Основные электрические компоненты и счетчики», в Введение в электричество , 1-е изд. Нью-Джерси: Прентис-Холл, 2011, гл. 4, сек. 4.3, с. 155-160.
3. ↑ ^{3,0 3,1} R.T. Пэйнтер, «Основные электрические компоненты и счетчики», в Введение в электричество , 1-е изд. Нью-Джерси: Прентис-Холл, 2011, гл.4, сек. 4.4, с. 160-162.

Простая электрическая цепь – Урок и тест на электричество – Моя школа

Когда заряженные частицы накапливаются в объекте, это называется статическим электричеством. Другой вид электричества возникает, когда электроны текут в токе. Аккумулятор и провода могут давать ток поток.

Посмотрите на простую электрическую схему ниже. Это состоит из четырех частей: 1.) аккумулятор, 2.) выключатель, 3.) лампочка,
4.) провод.

Аккумулятор выталкивает электроны с отрицательной клеммы (где много электронов), через выключатель, лампочку и провод в положительную клемму (где не много электронов). Когда электроны проходят через провод и попадают в лампочку, особый вид Проволока внутри лампы, называемая нитью накала, зажигает лампочку.Есть Вы когда-нибудь слышали, как лампочка перегорает? Нить имеет прервана и поток электронов прерван.

Что делать, если вы хотите выключить лампочку? Ты нужно остановить поток электронов. Посмотрите на простую схему. Обратите внимание, что переключатель выключен. Цепь была нарушена. В лампочка не горит.Поток электронов остановился, потому что в цепи есть разрыв, и электроны больше не имеют замкнутого дорожка. Если вы хотите снова включить лампочку, выключатель должен быть замкнут, чтобы замкнуть цепь.

Провод, используемый в электрических цепях, обычно изготавливается из медь. Медь и серебро – хорошие проводники. Дирижеры переносят электроны очень легко.

Резина, пластик и стекло – хорошие изоляторы. Изоляторы не позволяют электронам проходить через них. Изоляторы являются плохими проводниками электричества и поэтому используются для покрытия проводов используется в схемах.

Маршрут: Ответьте на вопросы о электричество. Используйте иллюстрации, чтобы помочь вам.

1. Минусовая клемма АКБ имеет
многие .

2. Аккумулятор выталкивает электроны с отрицательной клеммы. через выключатель, лампочку и провод в терминал (где не много электронов).

3. Особый вид провода внутри лампочки называется
. а .

4. переносят электроны очень легко.

5. Что из перечисленного является хорошим дирижером?

медь проволока
стекло

6. не позволяют электронам проходить через них.

7. Что из перечисленного является хорошим изолятором?

серебро
пластик

.