Электрическая цепь и её составные части. Они применяются в сложных устройствах для проверки работоспособности

Электрическая цепь – совокупность устройств (элементов), предназначенных для направленного движения электрических зарядов (электрического тока) и связанных с ним электромагнитных процессов .

Электрическая цепь служит для генерирования, передачи и преобразования электрической (электромагнитной) энергии и сигналов.

Основные элементы электрической цепи – источники, приемники и линии передачи.

Источник электрической энергии и сигналов – устройство, преобразующее различные виды энергии неэлектромагнитной природы в электромагнитную (гальванический элемент, аккумулятор, электромеханический генератор).

Приемник электрической энергии и электрических сигналов – устройство, преобразующее электрическую энергию в другие виды энергии (электротермические устройства, электрические лампы, резисторы, электрические двигатели).

Линия передачи электрической энергии и электрических сигналов – проводники (материалы, среды, имеющие свободные заряды) и электромагнитные поля, с помощью которых осуществляется передача электрической энергии и сигналов от источников к приемникам.

Кроме того, элементами электрической цепи могут быть преобразовательные, коммутационные и измерительные устройства (приборы).

Преобразователь электрической энергии – устройство, преобразующее параметры (напряжение, ток, их форму, величину, частоту) электромагнитной энергии (трансформаторы, выпрямители, инверторы, преобразователь частоты).

Коммутационные устройства предназначены для изменения режима работы электрической цепи: отключение и включение источников, приемников, изменения параметров участков цепи. Это контакторы, переключатели, выключатели, разъединители.

Измерительные устройства – приборы для измерения различных параметров электромагнитных процессов, протекающих в электрической цепи (амперметры, вольтметры, ваттметры и т.д.).

Схема электрической цепи – графическое изображение электрической цепи, содержащее условные изображения ее элементов и показывающее соединение этих элементов.

ЕСКД «Обозначения условные графические в схемах». ГОСТ 2.721-74 – 2.758-81.

Приемники, источники:

–элемент гальванический;

–лампа накаливания;

–генератор постоянного тока электромеханического типа;

–резистор;

–потенциометр;

–реостат;

–катушка индуктивности;

–конденсатор.

Коммутационные устройства:

–нормально разомкнутый контакт;

–нормально замкнутый контакт;

–переключающий контакт.

Показывающие приборы (A, V, W):

Преобразовательные устройства:

–воздушный трансформатор;

–диодный мост (двухполупериодный выпрямитель);

–инвертор.

Принципиальная схема электрической цепи – схема электрической цепи, изображающая соединение реальных элементов этой цепи .

Пример. Простейшая электрическая цепь – гальванический элемент, соединенный с лампой накаливания через выключатель с помощью соединительных проводов. Для измерения напряжения и тока в цепь включены вольтметр и амперметр.

Функциональная (структурная, блок-схема) – схема электрической цепи, изображающая соединение отдельных блоков сложной электрической цепи, выполняющих определенные функции (усиление, выпрямление, инвертирование т.д.)

Двухполюсник – часть электрической цепи, которая рассматривается относительно двух каких-либо зажимов .

Четырехполюсник – часть электрической цепи, имеющая два входных и два выходных зажима.

Активная цепь – часть электрической цепи, в которой действуют источники электрической энергии.

Пассивная цепь – часть электрической цепи, в которой нет источника электрической энергии.

Схема замещения электрической цепи

Ни функциональная, ни принципиальная схемы электрических цепей не отражают количественную сторону электромагнитных процессов, которые имеют место в элементах цепи и которые определяют режим работы этой цепи независимо от конструкции и физической природы этих элементов.

Схема замещения (расчетная математическая модель, эквивалентная)электрической цепи –схема электрической цепи, изображающая соединения абстрактных, идеальных элементов, с достаточным приближением отображающих электромагнитные процессы в электрической цепи.

В теории электрических цепей реальные элементы, из которых составляется электрическая цепь, заменяются абстрактными идеальными элементами с определенными свойствами.

Какие же это элементы? И какие электромагнитные процессы они отражают?

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК Электрическая цепь и её составные части У читель физики ГБОУ СОШ №966 Никулина Е.В.

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ Электрическая цепь - совокупность устройств, по которым течет электрический ток.

Составные части простейшей электрической цепи: Потребитель электрического тока Источник тока Ключ, выключатель Соединительные провода

Устройства, которые используют электрическую энергию, называются потребителями.

Источники тока

Роль выключателя – замыкать и размыкать электрическую цепь.

Источник тока подсоединяют в цепь в последнюю очередь с помощью соединительных проводов. В каждом доме, и квартире, И в любимой вами школе Хорошо известно вам Ток течет по ………..

Электрические схемы Электрические схемы – это чертежи, на которых показано, как электрические приборы соединены в цепь.

1.Источник тока В калькуляторе, в часах Ей везде найдется дело. Плохо, если вдруг она Почему-то сразу села. Ты ответа не жалей-ка что же это?

2 .Батарея источников тока

3 . Лампа Что как солнышко сияет И дорогу освещает? Вот какая лапочка Золотая ………… !

5. Резистор

6. Ключ Он замкнет любую цепь, Невелик он, но могуч! Остановит вмиг конвейер, Даже открывает двери! Что это такое?

Электрическая схема

Техника безопасности Начинаем электричество, с вами дети изучать, Только технику безопасности надо строго соблюдать. Не вставайте из-за парты, есть вопросы, так спроси, Но не Петю и не Сашу, а учителя зови. Все приборы аккуратно на столах своих расставь,

Убедись, что ключ разомкнут и тогда соединяй! Подключая батарейку, на полярность посмотри, Потому что амперметру может и не повезти. Ну а если вы ребята вдруг забудете наказ, То читайте все на стенде еще много-много раз.

Собрать Электрическую цепь по схеме

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Презентация "Электрическая цепь и ее составные части"

Данный материал может быть использован на уроке физики в 8 классе по теме "Электрическая цепь и ее составные части" при изучении или повторении данной темы....

Презентация "Электрическая цепь и её составные части"

Данная презентация предназначена для учащихся 10 класса коррекционной школы I,II вида. Она может быть использована на уроках физики в 8 классе общеобразовательной школы...

Презентация "Физический диктант. Электрическая цепь и её составные части"

Презентация для урока физики в 8 классе "Физический диктант. Электрическая цепь и её составные части".Диктант содержит не только вопросы о электрических цепях, но и вопросы на повторение.С помощью это...

Урок физики 8 класс

Тема: «Электрическая цепь и ее составные части»

Цели: изучение составных частей электрической цепи, условных обозначений, применяемых на схемах, проводить измерительные и расчетные действия

Дидактические – создать условия для закрепления учебного материала, используя исследовательские технологии и физический эксперимент;

Образовательные: продолжить формирование умений и навыков собирать простейшие электрические цепи, а также пользоваться измерительными приборами (амперметром и вольтметром), проводить простейшие математические расчеты

Воспитательные: продолжить воспитание отношение к физике как к экспериментальной науке; продолжить работу по формированию умений работать в коллективе; закрепить правила техники безопасности при сборке цепи,

Развивающие: продолжить работу по формированию умений делать выводы и обобщения; продолжить развитие мышления, творческих и исследовательских способностей учащихся. Развивать познавательный интерес к предмету.

Оборудование : компьютер, проектор, источники тока, электрозвонок, провода, ключ, лампочка, амперметр, вольтметр, тестовый материал, таблица,

Ход урока.

1. Организационный момент.

2 Актуализация знаний.

Проверка домашнего задания: тестирование (2 варианта по 5 вопросов).

3. Изучение нового материала.

Мотивация : Что необходимо для того, чтобы лампа накаливания давала свет?

Представьте себе, на мгновения в домах гаснут электрические лампы, отключаются телевизоры, прекращается движения электропоездов, троллейбусов, то говорят, что в проводах исчез ток.

Что такое ток?

Электрический ток – это упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц.

Условия возникновения электрического тока:

Наличие проводника;

Наличие электрического поля, создаваемого источником тока, в котором за счет энергии неэлектрического происхождения совершается работа по разделению заряженных частиц;

Наличие замкнутой цепи.

Источники тока используются для проведения тока к потребителям (лампы, плитки, утюги, телевизоры, компьютеры и др. электроприборы). Для того чтобы использовать энергию электрического тока, нужно иметь источник тока .

Телевизоры, компьютеры, лампы накаливания(энергосберегающие), электробытовые приборы называют приемниками или потребителями электрической энергии .

Электрическую энергию нужно доставить до потребителя. Для этого приемник соединяют с источником электрической энергии проводами .

Чтобы включать и выключать в нужное время потребители электрической энергии, применяют ключи, рубильники, кнопки, выключатели , то есть замыкающие и размыкающие устройства.

Демонстрация: продемонстрировать учащимся из лабораторного оборудования источник тока, ключи, потребители, провода.

Чтобы в цепи был ток, она должна быть замкнутой. Если в каком-нибудь месте будет обрыв, то ток в цепи прекратится. На этом основано действие выключателей.

Приборы на схемах обозначают условными знаками.

Заполняем таблицу вместе с учащимися (2 столбца).

Самая простая электрическая цепь состоит из источника тока, потребителя электроэнергии, замыкающего и размыкающего устройства, соединительных проводов.

4. Первичная проверка понимания изученного

1. Основные элементы электрической цепи? (источник тока, потребитель электроэнергии, провода, замыкающие и размыкающие устройства)

2. Сколько у источников тока полюсов? (два: положительный и отрицательный)

3. Какие источники и потребители тока вам известны? (источники: аккумулятор, генератор, гальванический элемент; потребители: электроприборы, лампы).

5. Закрепления изученного (решение задач).

6. Рефлексия : назовите потребители электрической энергии, которые применяются в домашних условиях?

7. Домашнее задание : § 33 Упр. 13 № 2, 3, 5.

Литература:

Перышкин А.В. Физика 8кл.- Москва: Дрофа, 2009.

Лукашик В.И., Иванова Е.В. Сборник задач по физике 7-9.- Москва: Просвещение, 2008.

Чеботарева А.В. Тесты по физике 8 класс. - Москва: Экзамен, 2010.

Перышкин А.В. Сборник задач по физике 7-9.- Москва: Экзамен, 2010.

Источники иллюстраций, Интернет-ресурсы: http://class-fizika.narod.ru/

Памятка по технике безопасности при работе с электрическим током.

Не используйте при сборке электрических цепей провода с повреждённой изоляцией с видимыми повреждениями.

Следите за исправностью всех креплений в приборах и приспособлениях.

При сборке электрических цепей избегайте пересечения проводов.

Источники тока подключайте в последнюю очередь.

Все исправления в цепях проводите при отключенном источнике тока.

Не прикасайтесь к вращающимся частям электрических машин.

Не определяйте наличие тока в цепи на ощупь.

Не прикасайтесь к проводам, свисающим со столбов, стен, торчащим из земли – они могут находиться под током.

Задания по сборке цепей:

а) Соберите цепь, состоящую из источника, звонка, ключа. Нарисуйте схему.

б) Соберите цепь, состоящую из источника, электрического двигателя, ключа. Нарисуйте схему.

в) Соберите цепь, состоящую из источника, двух ламп, ключа, так, чтобы ключ включал обе лампы. Нарисуйте схему.

г) Соберите цепь, состоящую из источника, двух ламп, двух ключей, так, чтобы ключи включали лампы по отдельности. Нарисуйте схему.

д) Соберите цепь, состоящую из источника, двух ламп, двух ключей, так, чтобы ключи включали лампы по отдельности. Нарисуйте схему.

е) Соберите цепь, состоящую из источника, лампы, звонка, ключа, так, чтобы ключ включал звонок и лампу вместе. Нарисуйте схему.

ё) Соберите цепь, состоящую из источника, двух электрических двигателей, двух ключей, так, чтобы ключи включали двигатели по отдельности. Нарисуйте схему.

На данном уроке мы повторим условия существования электрического тока и рассмотрим такое понятие, как электрическая цепь и ее основные элементы. В конце урока приведем конкретный пример сборки электрической цепи карманного фонарика.

Тема: Электромагнитные явления

Урок: Электрическая цепь и ее составные части

Вспомним, что на прошлом уроке мы оговаривали три условия наличия электрического тока:

1. наличие зарядов;

2. наличие источника тока (гальванического элемента и др.). Источник тока создает электрическое поле внутри проводника, что является причиной движения зарядов;

3. наличие электрической цепи. О последнем понятии мы будет говорить сегодня.

Электрическая цепь должна содержать источник тока (рис. 1-3), т. е. элемент, который создает в цепи электрическое поле и обеспечивает движение заряженных частиц, и потребитель тока, т. е. например, любой бытовой прибор (рис. 4): лампочку, фонарик, компьютер, телевизор, стиральную машину, холодильник и т. п. Источник тока и потребители всегда соединяются проводами (проводниками), т. е. такими элементами, которые способны проводить электрический ток и обладают большим количеством свободных заряженных частиц.

Рис. 1. Гальванический элемент ()

Рис. 2. Аккумулятор ()

Рис. 3. Электростанция ()

Таким образом, электрическая цепь имеет следующие основные составные элементы: источник тока, потребители тока, соединительные провода .

Конечно же, потребители тока сами по себе состоят из более мелких элементов, каждый из которых имеет свое название, функцию и особенности. Электрические цепи бывают сложными и простыми, мы начнем их изучение с простейших вариантов, например, с устройства карманного фонарика. В его составные части входят: источник питания, лампочка, соединительные провода и выключатель. В конце урока мы соберем электрическую цепь, аналогичную цепи внутри фонарика и обсудим ее принцип работы.

Для удобства электрические цепи принято изображать в виде схем, в которых приняты определенные обозначения различных элементов. Условные обозначения элементов электрических цепей известны и классифицированы определенным образом, их достаточно много, но мы познакомимся с основными из них.

Определение . Электрическая цепь , изображенная на рисунке, называется электрической схемой .

Указанные в таблице элементы являются составными частями простейших электрических цепей.

Рассмотрим простейшую электрическую цепь на примере устройства карманного фонарика. В нее входят источник питания, лампочка накаливания, соединительные провода и выключатель (ключ).

Собирать цепь удобно в следующей последовательности: сначала подключим лампочку к одному из полюсов источника тока (батарейки), затем второй контакт на лампочке подключаем к разомкнутому предварительно ключу (выключателю) и, чтобы замкнуть цепь, второй контакт ключа соединяем со свободным полюсом источника тока.

После сбора цепи видно, что лампочка не горит, т. к. она все еще разомкнута с помощью ключа, и электрический ток не идет (не выполнено условие замкнутости электрической цепи). Теперь замыкаем ключ, и лампочка загорается (рис. 5), т. к. цепь становится замкнутой и все условия существования электрического тока выполнены.

Рис. 5.

Изобразим схему собранной нами электрической цепи с использованием приведенных в таблице условных обозначений (рис. 6).

Рис. 6.

Конечно же, бессмысленно рассматривать с практической точки зрения те электрические цепи, в которых не выполняется работа электрического тока. О действии электрического тока и о выполнении им работы мы поговорим позже.

На следующем уроке нашей темой будет «Электрический ток в металлах».

Список литературы

1. Генденштейн Л. Э, Кайдалов А. Б., Кожевников В. Б. Физика 8 / Под ред. Орлова В. А., Ройзена И. И. - М.: Мнемозина.
2. Перышкин А. В. Физика 8. - М.: Дрофа, 2010.
3. Фадеева А. А., Засов А. В., Киселев Д. Ф. Физика 8. - М.: Просвещение.

Дополнительные р екомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Академик ().
2. Интернет-портал Mukhin.ru ().
3. YouTube ().

Домашнее задание

1. Стр. 78: вопросы № 1-4, стр. 79: упражнение № 13. Перышкин А. В. Физика 8. - М.: Дрофа, 2010.
2. В вашем распоряжении есть гальванический элемент, лампочка, два ключа и соединительные провода. Нарисуйте принципиальную схему электрической цепи, в которой лампочка загорается только тогда, когда включены оба ключа.
3. Железный гвоздь и отрезок медного провода воткнули в лимон. Потечет ли ток через провод, которым соединяют гвоздь и медный провод?
4. С потолка в месте крепления люстры свисают три провода, по которым после подключения люстры идет ток. Если люстру подключить правильно, два выключателя работают таким образом, что один из них включает и выключает одну лампу, а другой - остальные три. Нарисуйте схему соединения ламп в люстре, выключателей и источника тока.