Учебный центр повышения квалификации в Челябинске и Екатеринбурге | Обучение рабочим специальностям | Учебный центр "МРСК Урала"
Учебный центр «Россети Урал»
дополнительное профессиональное образование

Занятие 01. Простейшая электрическая цепь

Простейшая схемаПростейшая электрическая цепь состоит из источника электрического тока и потребителя. Возьмем, например, в качестве источника обычную батарейку, а в качестве потребителя обычную лампочку. Если лампочку и батарейку соединить проводниками параллельно, то лампочка загорится. Конечно при этом должно соблюдаться условие, что рабочее напряжение лампочки соответствует рабочему напряжению батарейки. В данном примере напряжение равно 1,5 вольта.

Для того, чтобы цепь можно было разрывать тогда, когда нам удобно - в один из проводников добавим выключатель.

Итак, на первом рисунке вы видите схематичное изображение простейшей электрической цепи, состоящей из источника питания (батарейки), потребителя (лампочки) и устройства для разрыва цепи (выключателя). На следующем рисунке туже самую цепь мы изобразим в виде чертежа.

Чертеж электрической цепи

Соединительные провода на чертеже обозначаются обычными линиями. Вверху чертежа кружок со скещенными линиями обозначает лампочку. Внизу батарейка обозначается двумя линиями, отображенными перпендикулярно к соединительным проводам. Одна линия короче (это отрицательный полюс), другая длиннее (это положительный полюс). Линии изображены параллельно друг другу и не соприкасаются, т.к. между отрицательным и положительным полюсом должна быть среда или пространство, не проводящее электрический ток.

Когда цепь замкнута (выключатель включен), то ток идет от отрицательного полюса к положительному. Лампочка также является проводником тока, но у неё в отличие от обычных проводников в результате нагрева спираль светится и создается эффект свечения. Как только мы размыкаем цепь (выключатель отключен) электроны останавливаются и эффект свечения прекращается.

Сама батарейка состоит из электролита и воткнутых в него электродов, к которым подключаются электрические провода. Внутри электролита протекает химическая реакция, в результате которой между электродами возникает разность потенциалов, которая называется "напряжение разомкнутой цепи". Отрицательный электрод по-отношению к электролиту называется "окислителем". Окислитель принимает электроны из электролита. Положительный электрод по-отношению к электролиту называется "восстановитель". Восстановить отдает электроны электролиту. Электроды различаются тем, что состоят из разных металлов. К примеру, отрицательный электрод изготавливают из цинка или лития. Положительный электрод представляет собой смесь оксида марганца, графита и ацетиленовой сажи. Сама химическая реакция в батарейке не может происходить вечно и прекращается, когда потенциал её компонентов заканчивается. В этом случае батарейка называется "разряженной" и она теряет способность вырабатывать электрический ток.

Настоящая электрическая цепь

На третьем рисунке мы видим, как эта конструкция выглядит по-настоящему. Конечно это учебная схема и в быту схемы немного сложнее и источником питания чаще всего служат не батарейки, а ток, который поступает к нам в квартиры и в офисы по линиям электропередач от электростанций, вырабатывающих электроэнергию.

В квартире источником электрической энергии служат розетки напряжением 220В. К ним подключаются электроприборы, они могут не только просто светиться как лампочка, но и выполнять более сложные функции, например, телевизор, компьютер, микроволновая печь, утюг и множество других устройств, которыми мы пользуемся в поседневной жизни.

По линиям электропередач чаще всего передается не постоянный, а переменный ток, т.к. переменный ток более приспособлен для передачи электроэнергии на большие расстояния. Напряжение в сетях линий электропередач так же значительно выше, чем в батарейке и может быть опасно для жизни, если с ним обращаться неосторожно.

Общая схема электроснабжения

В общем случае электроэнергия, вырабатываемая электростанцией передается на большие расстояния в города и регионы. При подходе к городу линия электропередачи подключена к трансформаторной подстанции, которая понижает напряжение линии и передает электроэнергию дальше вглубь города или района к распределяющим подстанциям, которые в свою очередь передают электроэнергию конечным потребителям.

У конечных потребителей, как правило, установлена трансформаторная подстанция, понижающая напряжение 6-10кВ до 220В, провода из неё уже заводятся в помещения, квартиры, офисы, цеха, мастерские и другие объекты. На входе в квартиру или другое помещение чаще всего устанавливают счётчики электрической энергии, благодаря которым оценивается расход электроэнергии и начисляется оплата за неё.

И если применить нашу простейшую электрическую цепь в квартире, то она будет выглядеть примерно так, как на следующем рисунке. Здесь потребителем является лампочка 220В, которая получает питание от розетки. Выключатель в данном случае можно не использовать, т.к. разъдинителем цепи здесь является вилка и розетка.

Контрольные вопросы по теме

Итак, мы рассмотрели общую схему электроснабжения и простейшую электрическую цепь. Все наши последующие темы будут посвящены более подробному изучению материала, который мы вкратце сейчас рассмотрели.

Проверьте себя, насколько хорошо вы усвоили прочитанный материал, ответив на контрольные вопросы:

1. Нарисуйте схему простейшей электрической цепи.

2. За счет чего в замкнутой цепи возникает ток?

3. За счет чего батарейка вырабатывает электрический ток?

4. Нарисуйте упрощённую схему прохождения электроэнергии от электростанции потребителю.

Сайт uc-mrsk-ural.ru использует «cookies» и другие интернет-сервисы для сбора технических данных о посетителях с целью получения маркетинговой и статистической информации. Условия обработки данных посетителей сайта см. в Политике обработки и защиты персональных данных. Оставаясь на нашем сайте, вы даете свое согласие на обработку своих данных на указанных выше условиях.

Согласен