4/12/2016
• Rezistenţa electrică reprezintă opoziţia faţă de curentul electric
• Un scurt circuit reprezintă un circuit electric ce oferă o rezistenţă foarte scăzută curgerii electronilor (sau deloc). Scurt circuitele sunt periculoase în cazul surselor de tensiune înaltă datorită curenţilor intenşi ce pot cauză eliberarea unei cantităţi mari de energie sub formă de căldură
• Un circuit deschis este un circuit electric ce nu are continuitate, prin urmare nu există o cale pe care electronii să o poată urma
• Un circuit închis este un circuit electric complet, continuu, cu un drum pe care electronii îl pot urma
• Termenii deschis şi închis se referă atât la întrerupătoare cât şi la întregul circuit. Un întrerupător deschis este un întrerupător fără continuitate: electronii nu se pot deplasa prin el. Un întrerupător închis este un întrerupător ce oferă un drum direct, cu o rezistenţă scăzută, electronilor pentru curgere.
Rezistenţa şi rezistorul sunt doi termeni diferiţi
Este foarte uşor să confundăm termenii de rezistenţă şi rezistor. Rezistenţa reprezintă opoziţia faţă de curentul electric, iar rezistorul este un dispozitiv fizic utilizat în circuitele electrice. Este adevărat, rezistorii posedă rezistenţă electrică, dar trebuie să înţelegem că cei doi termeni nu sunt echivalenţi!
Scurt-circuitul
Circuitele prezentate în capitolele precedente nu sunt foarte practice. De fapt, conectarea directă a polilor unei surse de tensiune electrică cu un singur fir conductor este chiar periculoasă. Motivul pentru care acest lucru este periculos se datorează amplitudinii (mărimii) curentului electric ce poate atinge valori foarte mari într-un astfel de scurt-circuit, iar eliberarea energiei extrem de dramatică (de obicei sub formă de căldură). Uzual, circuitele electrice sunt construite pentru a folosi energia eliberată într-un mod practic, cât mai în siguranţă posibil. Evitaţi conectarea directă a polilor surselor de alimentare!
Utilizarea practică a energiei electrice
O utilizare practică şi populară a curentului electric este iluminatul electric (artificial). Cea mai simplă formă a lămpii electrice îl reprezintă un „filament” introdus într-un balon transparent de sticlă ce dă o lumină albă-caldă („incandescenţă”) atunci când este parcurs de un curent electric suficient de mare.
Ca şi bateria, becul are două puncte de contact electric, unul pentru intrarea electronilor, celălalt pentru ieşirea lor. Conectată la o sursă de tensiune, o lampă electrică arată precum în circuitul alăturat.
Opoziţia faţă de trecerea electronilor prin conductori poartă numele de rezistenţă.
Atunci când electronii ajung la filamentul din material conductor subţire al lămpii, aceştia întâmpină o rezistenţă mult mai mare la deplasare faţă de cea întâmpinată în mod normal în fir. Această opoziţie a trecerii curentului electric depinde de tipul de material, aria secţiunii transversale şi temperatura acestuia. Termenul tehnic ce desemnează această opoziţie se numeşte rezistenţă. (Spunem că dielectricii au o rezistenţă foarte mare şi conductorii o rezistenţă mică).
Rolul acestei rezistenţe este de limitare a curentului electric prin circuit dată fiind valoarea tensiunii produsă de baterie, prin comparaţie cu „scurt circuitul” în care nu am avut decât un simplu fir conectat între cele două capete (tehnic, borne) ale sursei de tensiune (baterie).
Disiparea energiei sub formă de căldură
Atunci când electronii se deplasează împotriva rezistenţei se generează „frecare”. La fel ca în cazul frecării mecanice, şi cea produsă de curgerea electronilor împotriva unei rezistenţe se manifestă sub formă de căldură. Rezultatul concentrării rezistenţei filamentului lămpii pe o suprafaţă restrânsă este disiparea unei cantităţi relativ mari de energie sub formă de căldură, energie necesară pentru „aprinderea” filamentului, ce produce astfel lumină, în timp ce firele care realizează conexiunea lămpii la baterie (de o rezistenţă mult mai mică) abia dacă se încălzesc în timpul conducerii curentului electric.
Ca şi în cazul scurt circuitului, dacă continuitatea circuitului este întreruptă în oricare punct, curgerea electronilor va înceta prin întreg circuitul. Cu o lampă conectată la acest circuit, acest lucru înseamnă că aceasta va înceta să mai lumineze.
Circuitul deschis şi circuitul închis
Ca şi înainte, fără existenţa curentului (curgerii electronilor), întregul potenţial (tensiune) al bateriei este disponibil la locul întreruperii, aşteptând ca o conexiune să „astupe” întreruperea, permiţând din nou curgerea electronilor. Această situaţie este cunoscută sub denumirea de circuit deschis, o întrerupere a continuităţii circuitului ce întrerupe curentul în întreg circuitul. Este suficientă o singură „deschidere” a circuitului pentru a întrerupe curentul electric în întreg circuitul. După ce toate întreruperile au fost „astupate” iar continuitatea circuitului restabilită, acum circuitul poate fi denumit circuit închis.
Întrerupătorul electric
Ceea ce observăm aici se regăseşte în principiul pornirii şi opririi lămpilor prin intermediul unui întrerupător. Deoarece orice întrerupere în continuitatea circuitului rezultă în oprirea curentului în întreg circuitul, putem folosi un dispozitiv creat exact pentru acest scop, denumit întrerupător, montat într-o locaţie oarecare, dar astfel încât să putem controla deplasarea electronilor prin circuit.
Acesta este modul în care întrerupătorul poate controla becul din cameră. Întrerupătorul însuşi constă dintr-o pereche de contacte metalice acţionate de un buton sau de un braţ mecanic. Când contactele se ating, electronii se vor deplasa dintr-un capăt în celălalt al circuitului iar continuitatea acestuia este restabilită (circuit/contact închis); când contactele sunt separate, curgerea electronilor este întreruptă de către izolaţia dintre contacte reprezentată în acest caz de aer, iar continuitatea circuitului este întreruptă (circuit/contact deschis).
Întrerupător închis şi întrerupător deschis
Folosind în continuare terminologia circuitelor electrice, un întrerupător ce realizează contactul între cei doi terminali ai săi crează continuitate pentru curgerea electronilor prin acesta, şi este denumit un întrerupător închis. Analog, un întrerupător ce crează o discontinuitate nu va permite electronilor să treacă, şi se numeşte un întrerupător deschis.
Niciun comentariu
Trimiteți un comentariu