Электрическая цепь как составить схему 8 класс

Из прошлых уроков вы уже знаете, что для возникновения электрического тока должны выполняться определенные условия.

Во-первых, необходимо наличие зарядов в проводнике — свободных электронов или ионов. А во-вторых, обязательно наличие источника тока, который создает в проводнике электрическое поле, что и приводит к возникновению тока.

Все ли это необходимые условия? Нет, нам осталось изучить всего еще одно — наличие электрической цепи. Именно о ней и пойдет речь на данном уроке.

Необходимые части электрической цепи

Итак, первое, что должно обязательно присутствовать в электрической цепи — это источник тока.

Он создаст электрическое поле и будет его поддерживать, возникнет электрический ток. Мы же можем использовать его энергию.

Каким образом? Для этого нам нужен потребитель или приемник электрической энергии. Так называют все электрические приборы, которые мы используем, начиная от простых лампочек и фонариков, заканчивая компьютерами, электродвигателями, различной бытовой техникой.

Источник тока и его потребитель необходимо соединить друг с другом проводами. По ним ток от источника будет достигать потребителя.

Обозначения частей электрической цепи

Электрические цепи принято изображать с помощью специальных схем. На них все элементы обозначаются специальными условными знаками.

На рисунке 1 изображены такие знаки для источников тока и их систем, таких потребителей тока, как лампа и электрический звонок.

Также на рисунке 1 изображен условный знак для ключа. Его (а также рубильники, кнопки и различные выключатели) используют для того, чтобы включать или выключать приемники электрической энергии. Такие устройства называют замыкающими или размыкающими устройствами (рисунок 2).

В ходе изучения материала данного раздела вы будете знакомиться с различными новыми устройствами, которые используют в электричестве. При этом для каждого так же будет специальный условный знак. Так, вы познакомитесь с реостатами, конденсаторами, электрическими лампами и предохранителями.

Схема простейшей электрической цепи

Итак, самый простой вариант электрической цепи изображен на рисунке 3.

Из каких частей она состоит?

1. Источник тока
2. Приемник тока
3. Замыкающее устройство
4. Соединяющие провода

В данном случае источником тока является гальванический элемент или аккумулятор, приемником — лампочка, замыкающим устройством — ключ. Все эти элементы соединены между собой проводами.

Замкнутость электрической цепи

Чтобы в цепи был ток, она должна быть замкнутой.

Что это означает? Цепь должна состоять только из проводников электричества.

Если в каком-то месте соединительный провод будет поврежден или оборван, то тока в цепи не будет. Именно на этом основывается действие замыкающих устройств.

Упражнения

Что будет отвечать в цепи за включение звонка? Ключ. А так как у нас два звонка и каждый нужно включать независимо от другого, то и ключа должно быть два (рисунок 4).

Обратите внимание на расположение звонков. Если мы соединим их просто один друг за другом, это будет неверным вариантом решения. Ведь если тогда выключим один звонок, он будет являться для второго своеобразным «оборванным проводом», и второй звонок работать не будет. 

Чтобы звонить из двух разных мест мы можем разместить кнопки, как показано на рисунке 5.

Второй ключ (кнопку) можно разместить и с другой стороны цепи похожим способом.

Обратите внимание, таким способом изображают ключипереключатели, связанные между собой. Т.е. при замыкании одного замыкается и другой, и наоборот.

Такую проводку удобно использовать в больших помещениях. Например, заходя в длинный коридор, вы включаете свет рядом с дверью. Идете в другой конец коридора до другого помещения, и нужно выключить за собой свет. Рядом с вами находится вторая кнопка. Нажав на нее, вы выключаете свет.

Также можно использовать такой вариант электрической цепи, если включать/выключать свет необходимо разным людям из разных мест помещения.

На рисунке 6 под цифрой 1 обозначены два источника тока (гальванических элемента или аккумулятора). Цифрой 2 обозначена лампа, а цифрой 3 — кнопка включения/выключения (замыкающее устройство).

Нарисуем схему цепи такого фонаря (рисунок 8).

На схеме у нас расположены все вышеперечисленные элементы, соединенные между собой проводами.

Обозначение элементов электрической цепи

Чтобы можно было использовать электрические приборы, их надо соединить с источником тока. Такие соединения называют электрической цепью.
В электрических цепях имеются источники тока, электроприборы, провода и выключатели.

Рис. (1). Обозначения элементов цепи

1 — амперметр;
2 — вольтметр;
3 — выключатель;
4 — резистор;
5 — реостат;

6 — витой провод;
7 — источник питания
8 — батарея источников питания;
9 — лампочка накаливания;
10 — пересечение проводов без взаимного контакта.

Рис. (2). Схема

Урок физики в 8-м классе по теме «Изучение электрических цепей»

Тема: “Изучение электрических цепей”.

Цель урока:

1. Научить учащихся собирать простейшие электрические цепи.
2. Развивать технические приемы умственной деятельности.
3. Выявить наличие навыков, их сформированности.
4. Воспитать настойчивость в достижении цели, культуру труда.
5. Применять знания в учебной практике.

Методы обучения:

• самостоятельной работы и работы под руководством учителя
• исследовательский
• проблемно-поисковый
• практический
• самоконтроля
• словесный

Оборудование: лампочка, гальванический элемент, резистор, ключ, амперметр, вольтметр.

Технические средства обучения: кодоскоп.

I. Организационный момент. Психологическая пауза.

Сядьте поудобней, не напрягая мышц. Не скрещивайте рук, ног. Отдыхайте, дайте вашему телу расслабиться. Глубоко вдохните, втягивая воздух медленно, через нос, пока легкие не наполнятся.

Выдохните плавно, тоже через нос, пока полностью не освободите легкие. Не сжимайтесь и не выдыхайте все разом. “Плавный вдох – плавный выдох. Вдох – выдох…”

Прислушивайтесь к своему дыханию, к тому, как легкие раздуваются, а затем плавно выпускают воздух. Не похоже ли это на волны, мягко набегающие на берег (вдох) и снова откатывающиеся назад (выдох). Постарайтесь вообразить волны, их плеск, запах, вкус морской воды, легкое дуновение ветерка. Вы чувствуете себя легко и свободно. Вы готовы к работе.

II. Проверка знаний и умений.

Повторяем условные обозначения, применяемые на схемах. Если вы согласны со мной, покажите зеленую карточку, не согласны – красную.

Согласны ли вы, что это: (учитель показывает карточки с условными обозначениями, применяемыми на схемах)

(Ответы: 1) да; 2) да; 3) да; 4) да; 5) да; 6) да; 7) да; 8) да.)

Задание 2

Электрические цепи состоят из источников тока, потребителей тока, ключа, соединительных проводов.

Пользуясь сигнальными карточками ответьте, согласны ли вы, что это: (учитель показывает лабораторные приборы)

Гальванический элемент – источник тока?

Резистор – потребитель тока?

Лампочка – потребитель тока?

(Ответы: 1) нет; 2) да; 3) да; 4) да; 5) нет.)

Задание 3

Какие условия должны выполняться, чтобы по цепи пошел ток?

(Ответ: носители тока, источник тока, замкнутая цепь)

Использование занимательной шутки.

Вопрос 2: Если заряженные частицы “бегут”, почему “я пропаду”?

(Ответ: направленное движение заряженных частиц – это электрический ток)

Вопрос 3: Какое направление приняли условно за направление тока?

(Ответ: направление от положительного полюса источника тока к отрицательному)

Вопрос 4: А как движутся отрицательные частицы – электроны?

(Ответ: от отрицательного полюса источника тока к положительному)

III. Новый материал.

В рабочей тетради записываем тему урока: “Изучение электрической цепи”.

Цель нашего урока: по рисункам, по схемам научиться собирать простейшие электрические цепи, поэтому сегодня от вас, ребята, потребуются внимание, настойчивость в достижении цели. Не забывайте о культуре труда.

Задание 1

Каждый ряд получает по ребусу, в котором зашифрованы слова, означающие то, без чего мы не сможем собрать ни одну электрическую цепь.

Под каждым условным обозначением прибора указан порядковый номер той буквы, которую нужно выделить. Соберите все выделенные буквы и назовите что у вас получилось.

Ребус 1: звонок, нагревательный элемент, амперметр, Н, резистор, Я

Ребус 2: У, вольтметра, резистор, звонок, И, Я

Ребус 3: нагревательный элемент, амперметр, вольтметр, Ы, ключ.

Знания, умения, навык)

Задание 2

На рабочем столе перед вами приборы и карточки с цифрами 0; 2; 6.

Внимательно изучите шкалу амперметра.

Покажите с помощью нужной карточки:

А) верхний предел измерения

Б) нижний предел измерения

(Ответы: 2, 0)

Задание 3

С помощью нужной карточки покажите:

А) нижний предел измерения

Б) верхний предел измерения

(Ответы: 0, 6)

Задание 4

Через кодоскоп показываю электрическую цепь.

Начертите схему электрической цепи.

Ответ: Схема 1

Раскрываю доску. Ответ проверяем. Просигнальте зеленой карточкой у кого нет ни одной ошибки.

Задание 5

Соберите данную электрическую цепь.

1 и 2 ряд – с помощью проводников и лабораторного оборудования.

3 ряд — с помощью условных элементов (цветные нитки – проводники, условные обозначения – лабораторное оборудование).

Проверяют выполненные задания.

3 ряд – ученик 1-го ряда, быстро выполнивший свое задание.

Задание 6

Через кодоскоп показываю вторую электрическую цепь.

З-ий ряд собирает электрическую цепь по схеме 1 с помощью лабораторного оборудования. 1 и 2 ряд чертит схему данной электрической цепи.

Проверяем (на доске) с помощью сигнальных карточек.

Просигнальте зеленой карточкой у кого нет ни одной ошибки.

IV. Релаксационная пауза (отдых для глаз).

Разотрите ладони до горячего состояния и закройте ими глаза, прикрыв веки. Отдохните 5-10 секунд.

А теперь поводим глазками в направлении стрелки по 3 раза.

Снова разотрите ладони до горячего состояния, закройте ими глаза, прикрыв веки. Отдохните 5-10 секунд. Уберите ладони, откройте глаза. Отдохнули? Продолжаем работать.

V. Загадки.

Параллельно в цепь включают,

напряжение измеряют
горизонтально располагают
как этот прибор называют?

(Ответ: вольтметр)

силу тока измеряют
горизонтально располагают
как этот прибор называют?

VI. Найди ошибку.

Задание 1

(Ответ: Нет нагрузки. Амперметр без нагрузки не включают)

Задание 2

На какой схеме вольтметр включен неправильно? Докажи, объясни.

(Ответ: рис. 1, 3. Вольтметр включается в цепь параллельно)

VII. Закрепление.

Выполнение самостоятельной работы (через копировальную бумагу).

Задание 1

Верхние листы снимаем, сдаем на проверку.

На доске таблица правильных ответов.

Просигнальте зеленой карточкой у кого не было ни одной ошибки.

0 ошибок – оценка “5”
1, 2 ошибки – оценка “4”
3, 4 ошибки – оценка “3”

Поставите себе оценку и сдайте вторые листы на проверку.

Источник

Электрические цепи для чайников: определения, элементы, обозначения

Эта статья для тех, кто только начинает изучать теорию электрических цепей. Как всегда не будем лезть в дебри формул, но попытаемся объяснить основные понятия и суть вещей, важные для понимания. Итак, добро пожаловать в мир электрических цепей!

Хотите больше полезной информации и свежих новостей каждый день? Присоединяйтесь к нам в телеграм.

Электрические цепи

Электрическая цепь – это совокупность устройств, по которым течет электрический ток.

Рассмотрим самую простую электрическую цепь. Из чего она состоит? В ней есть генератор – источник тока, приемник (например, лампочка или электродвигатель), а также система передачи (провода). Чтобы цепь стала именно цепью, а не набором проводов и батареек, ее элементы должны быть соединены между собой проводниками. Ток может течь только по замкнутой цепи. Дадим еще одно определение:

Электрическая цепь – это соединенные между собой источник тока, линии передачи и приемник.

Конечно, источник, приемник и провода – самый простой вариант для элементарной электрической цепи. В реальности в разные цепи входит еще множество элементов и вспомогательного оборудования: резисторы, конденсаторы, рубильники, амперметры, вольтметры, выключатели, контактные соединения, трансформаторы и прочее.

Кстати, о том, что такое трансформатор, читайте в отдельном материале нашего блога.

По какому фундаментальному признаку можно разделить все цепи электрического тока? По тому же, что и ток! Есть цепи постоянного тока, а есть – переменного. В цепи постоянного тока он не меняет своего направления, полярность источника постоянна. Переменный же ток периодически изменяется во времени как по направлению, так и по величине.

Сейчас переменный ток используется повсеместно. О том, что для этого сделал Никола Тесла, читайте в нашей статье.

Элементы электрических цепей

Все элементы электрических цепей можно разделить на активные и пассивные. Активные элементы цепи – это те элементы, которые индуцируют ЭДС. К ним относятся источники тока, аккумуляторы, электродвигатели. Пассивные элементы – соединительные провода и электроприемники.

Приемники и источники тока, с точки зрения топологии цепей, являются двухполюсными элементами (двухполюсниками). Для их работы необходимо два полюса, через которые они передают или принимают электрическую энергию. Устройства, по которым ток идет от источника к приемнику, являются четырехполюсниками. Чтобы передать энергию от одного двухполюсника к другому им необходимо минимум 4 контакта, соответственно для приема и передачи.

Резисторы – элементы электрической цепи, которые обладают сопротивлением. Вообще, все элементы реальных цепей, вплоть до самого маленького соединительного провода, имеют сопротивление. Однако в большинстве случаев этим можно пренебречь и при расчете считать элементы электрической цепи идеальными.

Существуют условные обозначения для изображения элементов цепи на схемах.

Кстати, подробнее про силу тока, напряжение, сопротивление и закон Ома для элементов электрической цепи читайте в отдельной статье.

Вольт-амперная характеристика – фундаментальная характеристика элементов цепи. Это зависимость напряжения на зажимах элемента от тока, который проходит через него. Если вольт-амперная характеристика представляет собой прямую линию, то говорят, что элемент линейный. Цепь, состоящая из линейных элементов – линейная электрическая цепь. Нелинейная электрическая цепь – такая цепь, сопротивление участков которой зависит от значений и направления токов.

Какие есть способы соединения элементов электрической цепи? Какой бы сложной ни была схема, элементы в ней соединены либо последовательно, либо параллельно.

При решении задач и анализе схем используют следующие понятия:

• Ветвь – такой участок цепи, вдоль которого течет один и тот же ток;
• Узел – соединение ветвей цепи;
• Контур – последовательность ветвей, которая образует замкнутый путь. При этом один из узлов является как началом, так и концом пути, а другие узлы встречаются в контуре только один раз.

Чтобы понять, что есть что, взглянем на рисунок:

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

Классификация электрических цепей

По назначению электрические цепи бывают:

• Силовые электрические цепи;
• Электрические цепи управления;
• Электрические цепи измерения;

Силовые цепи предназначены для передачи и распределения электрической энергии. Именно силовые цепи ведут ток к потребителю.

Также цепи разделяют по силе тока в них. Например, если ток в цепи превышает 5 ампер, то цепь силовая. Когда вы щелкаете чайник, включенный в розетку, Вы замыкаете силовую электрическую цепь.

Электрические цепи управления не являются силовыми и предназначены для приведения в действие или изменения параметров работы электрических устройств и оборудования. Пример цепи управления – аппаратура контроля, управления и сигнализации.

Электрические цепи измерения предназначены для фиксации изменений параметров работы электрического оборудования.

Расчет электрических цепей

Рассчитать цепь – значит найти все токи в ней. Существуют разные методы расчета электрических цепей: законы Кирхгофа, метод контурных токов, метод узловых потенциалов и другие. Рассмотрим применение метода контурных токов на примере конкретной цепи.

Сначала выделим контуры и обозначим ток в них. Направление тока можно выбирать произвольно. В нашем случае – по часовой стрелке. Затем для каждого контура составим уравнения по 2 закону Кирхгофа. Уравнения составляются так: Ток контура умножается на сопротивление контура, к полученному выражению добавляются произведения тока других контуров и общих сопротивлений этих контуров. Для нашей схемы:

Полученная система решается с подставкой исходных данных задачи. Токи в ветвях исходной цепи находим как алгебраическую сумму контурных токов

Какую бы цепь Вам ни понадобилось рассчитать, наши специалисты всегда помогут справится с заданиями. Мы найдем все токи по правилу Кирхгофа и решим любой пример на переходные процессы в электрических цепях. Получайте удовольствие от учебы вместе с нами!

Источник

Тема: “Изучение электрических цепей”.

Цель урока:

1. Научить учащихся собирать простейшие
   электрические цепи.
2. Развивать технические приемы умственной
   деятельности.
3. Выявить наличие навыков, их сформированности.
4. Воспитать настойчивость в достижении цели,
   культуру труда.
5. Применять знания в учебной практике.

Методы обучения:

• самостоятельной работы и работы под
  руководством учителя
• исследовательский
• проблемно-поисковый
• практический
• самоконтроля
• словесный

Оборудование: лампочка,
гальванический элемент, резистор, ключ,
амперметр, вольтметр.

Технические средства обучения:
кодоскоп.

ХОД УРОКА

I. Организационный момент. Психологическая
пауза.

Сядьте поудобней, не напрягая мышц. Не
скрещивайте рук, ног. Отдыхайте, дайте вашему
телу расслабиться. Глубоко вдохните, втягивая
воздух медленно, через нос, пока легкие не
наполнятся.

Выдохните плавно, тоже через нос, пока
полностью не освободите легкие. Не сжимайтесь и
не выдыхайте все разом. “Плавный вдох – плавный
выдох. Вдох – выдох…”

Прислушивайтесь к своему дыханию, к тому, как
легкие раздуваются, а затем плавно выпускают
воздух. Не похоже ли это на волны, мягко
набегающие на берег (вдох) и снова откатывающиеся
назад (выдох). Постарайтесь вообразить волны, их
плеск, запах, вкус морской воды, легкое дуновение
ветерка. Вы чувствуете себя легко и свободно. Вы
готовы к работе.

II. Проверка знаний и умений.

Задание 1

Повторяем условные обозначения, применяемые
на схемах. Если вы согласны со мной, покажите
зеленую карточку, не согласны – красную.

Сигнальные карточки

Согласны ли вы, что это: (учитель показывает
карточки с условными обозначениями,
применяемыми на схемах)

Рис. 8

 
          резистор

(Ответы: 1) да; 2) да; 3) да; 4) да; 5) да; 6)
да; 7) да; 8) да.)

Задание 2

Электрические цепи состоят из источников тока,
потребителей тока, ключа, соединительных
проводов.

Пользуясь сигнальными карточками ответьте,
согласны ли вы, что это: (учитель показывает
лабораторные приборы)

Лампочка – источник тока?

Гальванический элемент – источник тока?

Резистор – потребитель тока?

Лампочка – потребитель тока?

Ключ – потребитель тока?

(Ответы: 1) нет; 2) да; 3) да; 4) да; 5) нет.)

Задание 3

На магнитной доске схема

Вопрос 1:

Какие условия должны выполняться, чтобы по цепи
пошел ток?

(Ответ: носители тока, источник тока,
замкнутая цепь)

Использование занимательной шутки.

…Бегут заряженные частицы,

торопятся,

вздыхают на ходу:

“ой, проводник кончается,

сейчас я пропаду…”

Вопрос 2: Если заряженные частицы
“бегут”, почему “я пропаду”?

(Ответ: направленное движение
заряженных частиц – это электрический ток)

Вопрос 3: Какое направление
приняли условно за направление тока?

(Ответ: направление от положительного
полюса источника тока к отрицательному)

Вопрос 4: А как движутся отрицательные
частицы – электроны?

(Ответ: от отрицательного полюса
источника тока к положительному)

III. Новый материал.

В рабочей тетради записываем тему урока: “Изучение
электрической цепи”.

Цель нашего урока: по рисункам, по схемам
научиться собирать простейшие электрические
цепи, поэтому сегодня от вас, ребята, потребуются
внимание, настойчивость в достижении цели. Не
забывайте о культуре труда.

Задание 1

Каждый ряд получает по ребусу, в котором
зашифрованы слова, означающие то, без чего мы не
сможем собрать ни одну электрическую цепь.

Под каждым условным обозначением прибора
указан порядковый номер той буквы, которую нужно
выделить. Соберите все выделенные буквы и
назовите что у вас получилось.

Ребус 1

Ребус 2

Ребус 3

(Ответы:

Ребус 1: звонок, нагревательный элемент, амперметр,
Н, резистор, Я

Ребус 2: У, вольтметра, резистор, звонок,
И, Я

Ребус 3: нагревательный элемент, амперметр,
вольтметр, Ы, ключ.

Знания, умения, навык)

Задание 2

На рабочем столе перед вами приборы и карточки
с цифрами 0; 2; 6.

Внимательно изучите шкалу амперметра.

Покажите с помощью нужной карточки:

А) верхний предел измерения

Б) нижний предел измерения

(Ответы: 2, 0)

Задание 3

Изучите шкалу вольтметра.

С помощью нужной карточки покажите:

А) нижний предел измерения

Б) верхний предел измерения

(Ответы: 0, 6)

Задание 4

Через кодоскоп показываю электрическую цепь.

Начертите схему электрической цепи.

Ответ: Схема 1

Раскрываю доску. Ответ проверяем. Просигнальте
зеленой карточкой у кого нет ни одной ошибки.

Задание 5

Соберите данную электрическую цепь.

1 и 2 ряд – с помощью проводников и
лабораторного оборудования.

3 ряд – с помощью условных элементов (цветные
нитки – проводники, условные обозначения –
лабораторное оборудование).

Проверяют выполненные задания.

1 ряд – проверяет учитель.

2 ряд – лаборант.

3 ряд – ученик 1-го ряда, быстро выполнивший свое
задание.

Задание 6

Через кодоскоп показываю вторую электрическую
цепь.

З-ий ряд собирает электрическую цепь по схеме 1
с помощью лабораторного оборудования. 1 и 2 ряд
чертит схему данной электрической цепи.

Ответ:

Проверяем (на доске) с помощью сигнальных
карточек.

Просигнальте зеленой карточкой у кого нет ни
одной ошибки.

IV. Релаксационная пауза (отдых для глаз).

Разотрите ладони до горячего состояния и
закройте ими глаза, прикрыв веки. Отдохните 5-10
секунд.

А теперь поводим глазками в направлении
стрелки по 3 раза.

Снова разотрите ладони до горячего состояния,
закройте ими глаза, прикрыв веки. Отдохните 5-10
секунд. Уберите ладони, откройте глаза.
Отдохнули? Продолжаем работать.

V. Загадки.

1. Параллельно в цепь включают,

напряжение измеряют
горизонтально располагают
как этот прибор называют?

(Ответ: вольтметр)

2. Без нагрузки не включают

силу тока измеряют
горизонтально располагают
как этот прибор называют?

(Ответ: амперметр)

VI. Найди ошибку.

Задание 1

Найди ошибку на схеме

(Ответ: Нет нагрузки. Амперметр без
нагрузки не включают)

Задание 2

На какой схеме вольтметр включен неправильно?
Докажи, объясни.

(Ответ: рис. 1, 3. Вольтметр включается в
цепь параллельно)

VII. Закрепление.

Выполнение самостоятельной работы (через
копировальную бумагу).

Задание 1

Заполните таблицу (см. приложение 1).

Верхние листы снимаем, сдаем на проверку.

На доске таблица правильных ответов.

Просигнальте зеленой карточкой у кого не было
ни одной ошибки.

0 ошибок – оценка “5”
1, 2 ошибки – оценка “4”
3, 4 ошибки – оценка “3”

Поставите себе оценку и сдайте вторые листы на
проверку.

Подводим итог урока.