Circuito elettrico chiuso

Spieghiamo cosa è un circuito elettrico chiuso, le sue caratteristiche, componenti, simboli e diamo diversi esempi

Semplice circuito chiuso, costituito da una sorgente (batterie), due resistenze in lampadine e un interruttore chiuso che consente il flusso di corrente in tutto il circuito

Cos'è un circuito elettrico chiuso?

UN Circuito elettrico chiuso È quello in cui la corrente ha un percorso continuo per fluire. Questa è una condizione necessaria per un flusso di corrente, poiché un filo rotto o tagliato impedisce agli elettroni di circolare attraverso tutti gli elementi del circuito.

In un semplice circuito come quello che accende una lampadina usando una batteria, la corrente circola attraverso la lampadina solo quando il circuito è chiuso, altrimenti la corrente non circolerebbe e semplicemente non accende la luce.

Per controllare il flusso di corrente attraverso il circuito viene utilizzato un interruttore, con cui la corrente viene interrotta o deviata. Esistono diversi tipi, il più semplice è costituito da due contatti metallici, uniti o separati a comodità attraverso un elemento mobile. Quando i contatti sono separati, la corrente viene interrotta e quando si uniscono, la corrente scorre.

Ogni volta che le luci vengono illuminate a casa, nell'auto o in un dispositivo che funziona con l'elettricità viene acceso, numerosi circuiti vengono chiusi in modo che i flussi di corrente e svolgano il lavoro corrispondente per raggiungere l'effetto desiderato.

Caratteristiche di un circuito chiuso

-Il funzionamento del circuito dipende da una fonte di energia, nota come Fem (forza elettromotiva), che può essere diretta o alternativa.

-Il circuito chiuso deve fornire agli elettroni un percorso completo, senza interruzioni, in modo che possano circolare attraverso ciascuno degli elementi del circuito.

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-I fili che collegano i diversi elementi del circuito sono idealizzati, quindi mancano di resistenza.

-In un circuito di corrente continua, il significato di questo è in uscita al palo della batteria positiva.

-I valori della corrente e la tensione in ciascuno degli elementi del circuito sono specificati attraverso la legge di Ohm, quando il circuito è resistivo, in combinazione con le leggi di Kirchoff, quando si tratta di reti più complesse.

Tipi di elementi di un circuito

Possono essere di due tipi:

1. Risorse
2. Passivi

IL elementi attivi Contribuiscono all'energia, facendo il lavoro necessario affinché la carica elettrica venga messa in moto. Sono i generatori, che a loro volta possono essere di due tipi: fonti di tensione o fonti di corrente.

Poi ci sono elementi passivi, attraverso il quale circola la corrente elettrica. Questi elementi consumano corrente e in cambio producono un effetto, come una lampadina con un filamento che si accende.

Ci sono anche elementi passivi che immagazzinano elettricità, come condensatori o condensatori.

Componenti di un circuito chiuso

In generale, un circuito elettrico è costituito dai seguenti componenti:

Generatore

È responsabile della produzione e della manutenzione della corrente elettrica dal circuito, essere in grado di essere diretto alternativo.

Il generatore diretto è una batteria o una batteria semplice, mentre l'alternativa sono chiamati alternatori.

Autisti

Sono fili di metallo a resistenza molto bassa, di solito realizzati in rame rivestito con plastica isolante. Attraverso di loro la corrente elettrica si muove, spostandosi da un elemento all'altro nel circuito.

Recettori

Sono responsabili della trasformazione dell'energia elettrica che proviene dalla fonte in un altro tipo di energia, ad esempio luce, calore o movimento. Esempi di recettori sono resistenza, bulbi, filamenti, condensatori, diodi, bobine e altro ancora.

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Elementi di controllo

Come suggerisce il nome, consentono di interrompere o reindirizzare il flusso di corrente dal circuito. Sono switch o switch.

Elementi protettivi

Ai circuiti possono essere aggiunte protezioni che interrompono il passaggio della corrente quando raggiunge una certa intensità, ad esempio, i fusibili. In questo modo il circuito è aperto, proteggendo così il dispositivo e gli utenti.

Schemi e simboli

Per facilitare l'analisi dei circuiti elettrici, degli schemi e dei simboli, offrono una rappresentazione semplificata di ciascuno dei componenti del circuito.

Ci sono molti simboli, uno per ogni tipo di elemento, nella seguente immagine c'è un piccolo campione con il più usato:

I simboli più comuni usati nei circuiti elettrici. Fonte: f. Zapata.

Attraverso i simboli, qualsiasi circuito può essere schematizzato, anche il più complesso. Nel circuito della figura che appare all'inizio, le due lampadine collegate in serie sono rappresentate da due resistenze e lo schema rimane così:

Circuito di tipo resistivo chiuso, costituito da una batteria, resistenze a due serie e un interruttore chiuso. Fonte: f. Zapata.

Come fa un elettrico chiuso?

Il funzionamento del circuito chiuso dipende dagli elementi che lo compongono, ad esempio, nel circuito resistivo mostrato sopra, la lampadina viene attivata non appena si chiude.

D'altra parte, se una delle resistenze viene sostituita da un condensatore scaricato, il circuito diventa un RC e il condensatore verrà caricato alla tensione di origine.

Quando viene completamente caricato, rimarrà un circuito aperto. Scollegando l'interruttore e la sorgente e chiudendo nuovamente il circuito, il condensatore produce temporaneamente una corrente, poiché aveva precedentemente memorizzato il carico.

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In ogni caso, la corrente elimina sempre il terminale positivo, come precedentemente spiegato (vedi figura sopra).

La fonte è responsabile dell'allevamento del potenziale di ciascun carico che si trova a quel punto, quindi la sua energia potenziale aumenta di una quantità fornita da Qε, dove ε è la tensione fornita dalla batteria.

Quindi il carico che percorre i fili di connessione, che sono ideali, cioè senza resistenza, fino a raggiungere un elemento circuito. Se si tratta di una resistenza, come nel circuito della figura, il carico subisce una potenziale caduta pari a I ∙ r₁, Dove io è l'intensità della corrente.

Quindi attraversa un altro potenziale calo quando attraversa la seconda resistenza, questa volta da I ∙ r₂ Fino a quando non raggiungi il terminale negativo e da lì a di nuovo positivo, in questo modo, il carico ha fatto un tour completo attorno al circuito.

Man mano che l'energia viene conservata, è vero che:

ε - i ∙ r₁ - I ∙ r₂ = 0

Esempio risolto

Nel circuito della figura sopra, i valori di ciascun elemento sono:

R₁ = 430 Ω; R₂ = 128 Ω; ε = 9 v

• a) Qual è l'intensità di corrente attraverso il circuito?
• b) ciò che la corrente passa attraverso ogni resistenza?
• c) Trova la caduta di tensione in ogni resistenza.

Rispondi a

La corrente totale è quella che lascia la batteria. Per trovarlo è necessario ridurre il circuito a una singola resistenza. Come r₁ e r₂ Sono collegati in serie, la resistenza equivalente R_Eq è la tua somma:

R_Eq = R₁ + R₂ = 430 Ω + 128 Ω = 558 Ω

Della legge di Ohm:

ε = i ∙ r_Eq → I = 9 V / 558 Ω = 0.01613 a

Risposta b

Poiché le resistenze sono in serie, la corrente è la stessa per entrambe.01613 a.

Risposta c

Applicando di nuovo la legge di Ohm:

V₁ = I ∙ r₁ = 0.01613 A ∙ 430 Ω = 6.935 v

Quindi v₁ = 9v− 6.935 V = 2.065 v