§11. Що таке електричне коло і як його складати
Найбільша помилка в тому, що ми швидко здаємось.
Інколи, щоб отримати бажане, потрібно просто спробувати ще раз.
Томас Едісон, винахідник лампочки
- Що таке електричний струм?
- Які два види зарядів ти знаєш?
- Наведи приклади провідників та ізоляторів.
- Назви правила поведінки під час грози.
Що таке електричне коло.
Ти вже знаєш, що побутові прилади, комп’ютерна техніка, електроінструменти працюють завдяки електричному струму. Розглянь зображення на малюнку 35. Звісно, тобі відомі всі ці прилади.
Батарейка, акумулятор – це пристрої, які забезпечують існування електричного струму, або електричної енергії. Їх називають джерелами струму.
Цікаво. Першу батарейку зробив Алессандро Вольта наприкінці 18 ст. Він отримав струм у результаті хімічної реакції між міддю, цинком і розчином кислоти. До речі, такий принцип використовують у батарейках до цього часу.
Лампочки, нагрівальні елементи та інші предмети, через які може проходити електричний струм, називають споживачами електричної енергії. Підключають споживачі електричної енергії до джерела струму за допомогою з’єднувальних провідників. Щоб електричний струм не надходив до пристроїв споживання, коли це не потрібно, використовують вмикач-розмикач (ключ).
Для ефективної роботи споживачів і джерел струму інколи потрібно слідкувати за значенням фізичних величин, що характеризують електричний струм. Для цього використовують вимірювальні прилади. Окремо один від одного ці прилади не працюють. Їх потрібно з’єднати.
Джерело струму, споживачі, вимірювальні прилади, з’єднані між собою провідниками, утворюють електричне коло.
Розглянь малюнок найпростішого електричного кола (мал. 36).
Подивіться відео, як з картоплі і лимона можна отримати джерело струму. Чи можна таке джерело струму використовувати в побуті? Відповідь поясніть.
Як з’єднуються елементи електричного кола.
Працюємо в групі. Складемо електричне коло. Будьте обережні під час користування ножем та під’єднання провідників!
Дослід 1. Складання електричного кола.
Вам знадобиться (можна взяти в кабінеті фізики): батарейка 4,5 В; три ізольованих провідники; маленька лампочка з патроном; канцелярський ніж.
Порядок виконання роботи:
- Обережно зніміть ізоляцію з кінців провідників.
- З’єднайте батарейку та патрон провідниками (мал. 37).
- По черзі замикайте і розмикайте два вільних кінці провідників.
Під час виконання досліду ти спостерігав/-ла, що під час замикання провідників електричний струм проходив по колу, і лампочка світилася. У разі розмикання лампочка гасла – струм не проходив. Отже, для того щоб електричний струм постійно проходив по електричному колу, воно має бути замкненим.
Споживачів у електричному колі може бути декілька, і підключатися вони можуть по-різному.
Використані батарейки та акумулятори не варто викидати в загальний смітник. Для цього є спеціальні контейнери. Дізнайся, де в твоєму населеному пункті приймають використані батарейки.
Дослід 2. Послідовне з’єднання споживачів струму.
Вам знадобиться (можна взяти в кабінеті фізики): дві батарейки по 4,5 В; сім ізольованих провідників; чотири маленькі лампочки з патронами; канцелярський ніж для зачищення ізоляції, якщо потрібно.
Порядок виконання роботи:
- Приєднайте лампочку до однієї з батарейок і спостерігайте за її яскравістю.
- Приєднайте до тієї самої батарейки другу лампочку (мал. 38).
- Спостерігайте за яскравістю обох лампочок.
З досліду видно, що коли в колі дві лампочки, їхня яскравість слабша. Це тому, що лампочки розподіляють між собою енергію, яка підходить спочатку до однієї лампочки, а потім до другої. Таке з’єднання називають послідовним. Якщо ти забереш одну лампочку, то коло розірветься, і друга лампочка не світитиме.
Дослід 3. Паралельне з’єднання споживачів струму.
- Приєднайте одну лампочку до другої батарейки. Потім приєднайте другу лампочку до першої (мал. 39).
- Спостерігайте за яскравістю обох лампочок.
Яскравість лампочок однакова. Це тому, що кожна лампочка має своє окреме коло, вона живиться безпосередньо від батарейки. Таке з’єднання називають паралельним. Якщо одна з лампочок перегорить або її забрати, інша продовжуватиме світити, тому що коло для цієї лампочки не розірвалось.
Пригадайте освітлення у вашому помешканні. Люстра у багатьох домівках має кілька лампочок. Подумайте і скажіть, паралельно чи послідовно з’єднані лампочки у люстрі.
Як намалювати елементи електричного кола.
В електричному колі може бути багато різних приладів і споживачів. Не завжди зручно їх зображати в натуральному вигляді. Тому існують умовні позначення для джерел струму, різних споживачів, вимірювальних і регулювальних приладів (табл. 2).
Таблиця 2
Умовні позначення деяких елементів електричного кола
Якщо намалювати електричне коло, використовуючи умовні позначення, то вийде зображення, яке називають електричною схемою.
Складають електричні кола чи встановлюють електричне обладнання за накресленими електричними схемами. Розглянь приклади простих електричних схем (мал. 40).
За такими схемами ти складав/-ла електричні кола під час проведення дослідів. Тільки на схемах зображено ключ, а у дослідах коло замикав/-ла ти сам/-а за допомогою з’єднувальних проводів.
Коротко про головне
- Джерело струму (батарейки або акумулятори), різні споживачі, вимірювальні прилади, з’єднані між собою провідниками, утворюють електричне коло.
- Елементи електричного кола можна з’єднувати між собою послідовно чи паралельно.
- На електричних схемах різні прилади і споживачі, що входять до електричного кола, мають умовні позначення.
Перевіряємо себе
- Назви основні елементи електричного кола.
- Без якого, на твою думку, елемента електричного кола існування струму неможливе?
- Чому з’єднувальні проводи зроблені з металу, а зовні вкриті пластмасою?
- Для чого використовують умовні позначення елементів електричного кола?
- Поділися враженнями від уроку, закінчи речення: Сьогодні я навчився/-лась…; Я зміг/змогла…; Я спробую…; Мені захотілось … .
Домашній експеримент «Моделюємо перемикач». З допомогою дорослих створюємо моделі вимикача. Один вмикатиме лампочку, інший вимикатиме її. Прочитайте інструкцію виготовлення моделі перемикача.