Складаємо електричне коло - Засєкіна

• Назад до змісту

Думай

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

Для існування електричного струму в електричному колі необхідне виконання трьох умов:

1. Наявність вільних заряджених частинок (носіїв струму: електронів, йонів тощо).
2. Наявність електричного поля (яке створює джерело струму).
3. Замкненість електричного кола (щоб струм міг протікати безперервно).

2. Накресли в зошиті таблицю. Запиши назву елемента кола або накресли його умовне позначення.

Дій

РОЗВ’ЯЖИ ЗАДАЧІ

1. Електричне коло складається із джерела струму, двох ключів та лампи. Який вигляд матиме схема, якщо одним ключем вмикається тільки лампа, іншим — тільки дзвінок?

2. Накресли можливі схеми електричних кіл, що складаються з батареї гальванічних елементів, електричної лампи, електродвигуна, електричного дзвінка і ключа.

ВИКОНАЙ ДОСЛІДЖЕННЯ

1. Спрогнозуй, у якому випадку буде отримане найяскравіше світло.

• Випадок «б» (найяскравіший): Дві батарейки з’єднані послідовно, тому загальна напруга в колі подвоюється ($2U$). Оскільки лампа одна, вся ця підвищена напруга припадає на неї, що дає максимальну потужність ($P = \dfrac{(2U)^2}{R} = 4\dfrac{U^2}{R}$) і, відповідно, найяскравіше світіння.
• Випадок «г»: Дві батарейки з’єднані паралельно. Напруга залишається такою ж, як і в однієї батарейки ($U$), але батарейки працюватимуть довше. Яскравість буде звичайною ($P = \dfrac{U^2}{R}$).
• Випадок «в»: Дві лампи з’єднані паралельно до однієї батарейки. Напруга на кожній лампі дорівнює напрузі джерела ($U$), тому вони світять яскраво (майже так само, як у випадку «г»), але енергія батарейки витрачається швидше.
• Випадок «а» (найтьмяніший): Дві лампи з’єднані послідовно. Напруга батарейки ділиться порівну між двома лампами (по $U/2$ на кожну). Потужність кожної лампи зменшується в 4 рази ($P = \dfrac{(U/2)^2}{R} = \dfrac{U^2}{4R}$), тому вони світитимуть найтьмяніше.

2. Роздивись схему (мал. 23.8). Як потрібно під’єднати лампи, щоб одним ключем вмикалась одна лампа, іншим — друга? Накресли схему й перевір її. Які ще варіанти вмикання і вимикання ламп можеш запропонувати, якщо залишити те саме обладнання (мал. 23.8) або якщо збільшити кількість ламп до 6, а батарей — до 3 (мал. 23.8, 0)?

Щоб кожна лампа вмикалася своїм власним вимикачем незалежно від іншої, їх потрібно з’єднати паралельно.

Які ще варіанти вмикання і вимикання ламп можеш запропонувати?

1. Для того ж обладнання (2 лампи, 2 вимикачі, 2 батарейки):

• «Схема безпеки» (Логічне «І»): З’єднати все послідовно: Батарея — Вимикач 1 — Вимикач 2 — Лампа 1 — Лампа 2.
  • Результат: Лампи засвітяться тільки тоді, коли будуть увімкнені обидва вимикачі одночасно. Якщо розімкнути хоча б один — усе згасне.
• «Головний вимикач»: Один вимикач ставиться біля батареї (загальний), а інший — біля однієї з ламп (у паралельній гілці).
  • Результат: Загальний вимикач знеструмлює все, а інший керує тільки своєю лампою.

2. Якщо збільшити кількість (6 ламп, 3 батарейки — мал. 23.8, б):

• «Ялинкова гірлянда» (Послідовне): З’єднати всі 6 ламп в один довгий ланцюжок.
  • Особливість: Економимо провід, але якщо одна лампа перегорить — згаснуть усі.
• «Люстра» (Змішане з’єднання): Розбити лампи на дві групи по 3 штуки. Кожну групу з’єднати в окрему гілку.
  • Особливість: Можна зробити так, щоб один вимикач вмикав перші 3 лампи (тьмяне світло), а другий — інші 3 (яскраве світло на всю кімнату).