Что из перечисленного является потребителем тока аккумулятор телевизор рубильник

Обновлено: 16.05.2024

Основные элементы электрической цепи:

Источник тока (генератор, гальванический элемент, батарея, аккумулятор).
Потребители тока (лампы, нагревательные элементы и прочие электроприборы).
Проводники — части цепи, обладающие достаточным запасом свободных электронов, способных перемещаться под действием внешнего электрического поля. Проводники соединяют источники и потребители тока в единую цепь.
Ключ (переключатель, выключатель) для замыкания и размыкания цепи.

Электрическая цепь также может содержать:

резистор — элемент электрической цепи, обладающий некоторым сопротивлением;
реостат — устройство для регулировки силы тока и напряжения в электрической цепи путём получения требуемой величины сопротивления;
конденсатор — устройство, способное накапливать электрический заряд и передавать его другим элементам цепи;
измерительные приборы — устройства, предназначенные для измерения параметров электрической цепи.

Электрическая схема — графическое изображение электрической цепи, в котором реальные элементы представлены в виде условных обозначений.

Условные обозначения некоторых элементов электрической цепи

Простейшая электрическая цепь содержит в себе источник и потребитель тока, проводники, ключ. Схематически ее можно отобразить так:

Направление электрического тока в металлах

Действия электрического тока (преобразования энергии)

Электрический ток способен вызывать различные действия:

Тепловое — электрическая энергия преобразуется в тепло. Такое преобразование обеспечивает электроплита, электрический камин, утюг.
Химическое — электролиты под действием постоянного электрического тока подвергаются электролизу. К положительному электроду (аноду) в процессе электролиза притягиваются отрицательные ионы (анионы), а к отрицательному электроду (катоду) — положительные ионы (катионы).
Магнитное (электромагнитное) — при наличии электрического тока в любом проводнике вокруг него наблюдается магнитное поле, т.е. проводник с током приобретает магнитные свойства.
Световое — электрический ток разогревает металлы до белого каления, и они начинают светиться подобно вольфрамовой спирали внутри лампы накаливания. Другой пример — светодиоды, в которых свет обусловлен излучением фотонов при переходе электрона с одного энергетического уровня на другой.
Механическое — параллельные проводники с электрическими токами, текущими в одном направлении, притягиваются, а в противоположных — отталкиваются.

Основные параметры постоянного тока

Постоянный ток — электрический ток, который с течением времени не изменяется по величине и направлению.

Основными параметрами электрического тока являются:

Сила тока. Обозначается как I. Единица измерения — А (Ампер).
Напряжение. Обозначается как U. Единица измерения — В (Вольт).
Сопротивление. Обозначается как R. Единица измерения — Ом.

Сила тока

Сила тока показывает, какой заряд q проходит через поперечное сечение проводника за 1 секунду:

I = q t . . = Δ q Δ t . . = N q e t .

N — количество электронов, q e = 1 , 6 · 10 − 19 Кл — заряд электрона, t — время (с).

Заряд, проходящий по проводнику за время t при силе тока, равной I:

Пример №1. Источник тока присоединили к двум пластинам, опущенным в раствор поваренной соли. Сила тока в цепи 0,2 А. Какой заряд проходит между пластинами в ванне за 2 минуты?

2 минуты = 120 секунд

q = I t = 0 , 2 · 120 = 24 ( К л )

Заряд, проходящий за время ∆t при равномерном изменении силы тока от I₁ до I₂:

Δ q = I 1 + I 2 2 . . Δ t

Сила тока и скорость движения электронов:

n — (м –3 ) — концентрация, S (м 2 ) — площадь сечения проводника, v — скорость электронов.

Внимание!

Электроны движутся по проводам со скоростью, равной долям мм/с. Но электрическое поле распространяется со скоростью света: c = 3∙10 8 м/с.

Сопротивление

Сопротивление металлов характеризует тормозящее действие положительных ионов кристаллической решетки на движение свободных электронов:

ρ — удельное сопротивление, показывающее, какое сопротивление имеет проводник длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 м 2 , изготовленный из определенного материала. l — длина проводника (м), S — площадь его поперечного сечения.

Пример №2. Медная проволока имеет электрическое сопротивление 6 Ом. Какое электрическое сопротивление имеет медная проволока, у которой в 2 раза больше длина и в 3 раза больше площадь поперечного сечения?

Сопротивление первого и второго проводника соответственно:

Поделим электрическое сопротивление второго проводника на сопротивление первого:

R 2 R 1 . . = ρ 2 l 3 S . . ÷ ρ l S . . = ρ 2 l 3 S . . · S ρ l . . = 2 3 . .

Отсюда сопротивление второго проводника равно:

Напряжение

Напряжение характеризует работу электрического поля по перемещению положительного заряда:

Пример №3. Перемещая заряд в первом проводнике, электрическое поле совершает работу 20 Дж. Во втором проводнике при перемещении такого же заряда электрическое поле совершает работу 40 Дж. Определить отношение U₁/U₂ напряжений на концах первого и второго проводников.

U 1 U 2 . . = A 1 q . . ÷ A 2 q . . = A 1 q . . · q A 2 . . = A 1 A 2 . . = 20 40 . . = 1 2 . .

Закон Ома для участка цепи

Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению:

Иллюстрация закона Ома.

Сила тока направлена в сторону движения заряженных частиц (электронов). Силе тока противостоит сопротивление: чем оно больше, тем меньше сила тока (тем меньше проходит электронов через проводник в единицу времени). Но росту силы тока способствует напряжение, которое словно толкает заряженные частицы, заставляя их упорядоченно перемещаться.

Закон Ома для участка цепи с учетом формулы для расчета сопротивления:

Для сравнения и расчета сопротивления часто используют вольтамперную характеристику. Так называют графическое представление зависимости силы тока от напряжения. Пример вольтамперной характеристики:

Чем круче график, тем меньше сопротивление проводника. При расчете сопротивления важно учитывать единицы измерения величин, указанных на осях.

Пример №4. На рисунке изображен график зависимости силы тока от напряжения на одной секции телевизора. Каково сопротивление этой секции:

Точке графика, соответствующей 5 кВ, соответствует сила тока, равна 20 мА.

Сначала переведем единицы измерения величин в СИ:

R = U I . . = 5000 0 , 02 . . = 250000 ( О м ) = 250 ( к О м )

При определении сопротивления резистора ученик измерил напряжение на нём: U = (4,6 ± 0,2) В. Сила тока через резистор измерялась настолько точно, что погрешностью можно пренебречь: I = 0,500 А. По результатам этих измерений можно сделать вывод, что сопротивление резистора, скорее всего,

Разработчик: Минаев Николай Александрович, преподаватель.

1. Какие процессы происходят в аккумуляторной батарее?

а) преобразуется тепловая энергия, заключенная в электролите в электрическую энергию

б) накапливается электрическая энергия при заряде батареи и отдается потребителям при разряде

в) вырабатывается электрическая энергия в результате химической реакции происходящей в аккумуляторе

2. Какие потребители во всех случаях получают ток только от аккумуляторной батареи?

а) приборы освещения

б) звуковые сигналы

г) все перечисленные

3. Какие условия должны быть соблюдены, чтобы происходил подзаряд аккумуляторной батареи?

а) двигатель не работает

б) двигатель работает

в) общий ток в цепи потребителей равен максимальному току, вырабатываемому генератором

г) общий ток в цепи потребителей меньше максимального тока, вырабатываемого генератором

4. Что представляет собой электролит, используемый в АКБ?

а) концентрированная серная кислота, содержащая незначительное количество воды

б) раствор серной кислоты в воде, очищенной от механических примесей

в) раствор определенной плотности серной кислоты в дистиллированной воде

5. Как меняется химический состав залитого в аккумулятор электролита в процессе разряда?

а) уменьшается содержание кислоты

б) увеличивается содержание кислоты

в) уменьшается содержание воды

г) увеличивается содержание воды

6. К какой клемме АКБ следует соединять провод подключенный к корпусу автомобиля?

7. Откуда поступает ток к потребителям при неработающем двигателе?

а) от аккумуляторной батареи

б) от генератора, а при определенных условиях от АКБ

в) во всех случаях от генератора и АКБ одновременно

8. От чего приводится во вращение шкив ротора генератора?

а) от распределительных шестерен

б) от коленчатого вала

г) от шкива насоса охлаждающей жидкости

9. От каких показателей в наибольшей мере зависит напряжение, вырабатываемое автомобильным генератором?

а) от мощности развиваемой генератором

б) от частоты вращения ротора

в) от силы тока в обмотке возбуждения

г) от ёмкости аккумуляторной батареи

10. В каком из названных ниже узлов индуцируется трехфазный переменный ток?

а) статор с катушками

б) обмотка возбуждения

в) выпрямительный блок

11. Укажите номера неподвижных деталей генератора:

в) выпрямительный блок

г) обмотка возбуждения

12. Какой ток снимается с клемм генератора?

13. Где размещается выпрямительный блок генератора?

Электрическое сопротивление - это противодействие всей электрической цепи или отдельных её участников прохождению электрического тока. Сопротивление измеряется в омах (Ом).

Проводник, обладающий электрическим сопротивлением, на принципиальных схемах изображается в виде прямоугольника и обозначается латинской буквой R.

при последовательном соединении проводников с разным сопротивлением общее электрическое сопротивление равно сумме их электрических сопротивлений:

В бытy и на производстве все потребители электроэнергии (лампы накаливания, утюги, электрочайники, электромоторы и др.) подключаются к

сети параллельно. В связи с этим надо запомнить, что при параллельном включении общее сопротивление всех потребителей уменьшается, а сила тока источника увеличивается. При этом возрастает опасность перегрузки сети, что может привести к пожару.

Напряжение - это работа, которую совершает источник электрического тока по перемещению единицы электрического заряда через нагрузку с сопротивлением R. Обозначается оно латинской буквой U и измеряется в вольтах (В) - в честь итальянского физика Алессандро Вольта.

Мощностью (Р) называется работа по перемещению через нагрузку определённого электрического заряда, которую совершает источник тока в единицу времени. Мощность измеряется в ваттах (Вт) по имени английского изобретателя Джеймса Уатта.

Как мы уже знаем, электрическая энергия вырабатывается её источником под действием каких-либо внешних сил. При этом в результате действия внешней силы каждый единичный электрический заряд при движении внутри источника приобретает некоторое количество энергии.

Величина энергии, получаемой от внешних сил единичным электрическим зарядом внутри источника, называется электродвижущей силой источника (ЭДС). Как и напряжение, ЭДС источника измеряется в вольтах.

Опасным в электротехнике является короткое замыкание. Если соединить электроды источника тока проводом, получим то, что называется режимом короткого замыкания. Сила тока в режиме короткого замыкания источника становится непомерно большой, что приводит к вьделению большого количества тепла внутри электромеханического генератора и разрушению в нём обмоток. Сила тока бывает настолько велика, что провод, замыкающий электроды источника, раскаляется докрасна и даже плавится.

Ток короткого замыкания опасен как для источника электрической энергии, так и для нагрузки и может привести к возгоранию проводов электрической цепи и пожару.

Для предохранения от короткого замыкания между источником и нагрузкой в разрыв проводов устанавливают защитные устройства в виде плавких предохранителей и автоматов защиты. Эти устройства предохраняют от повреждения станки, двигатели, генераторы, линии электропередачи, бытовые электроприборы и т.д. При отклонениях в работе электрической цепи они отключают потребители электроэнергии, предотвращая пожары, аварии, травматизм.

Примером защитного устройства электрической цепи служат плавкие предохранители, устанавливаемые для защиты квартирной электропроводки и электробытовых приборов (телевизоров, радиоприёмников и др.). Предохранитель представляет собой тонкую проволоку из легкоплавкого металла, вставленную в стеклянную или керамическую трубry . При неисправностях в электрической цепи, связанных с увеличением тока выше допустимого, проволока нагревается и расплавляется. При этом происходит размыкание электрической цепи.

Параметром предохранителя является максимально допустимая мощность, которая в этом случае задается в виде допустимой силы рабочего тока. Нагрузка электрической цепи будет исправно выполнять положенную работy только в том случае, если её электрические параметры соответствуют параметрам источника и другим элементам цепи. Это означает, что рабочее напряжение нагрузки должно соответствовать рабочему напряжению источника, а мощность, потребляемая нагрузкой, не должна превышать его допyстимой мощности .

Видео YouTube

Так, все электроприборы, рассчитанные на напряжение 220 В, в электрической сети с напряжением 127 В практически работать не смогут из-за недостатка энергии. Поэтому нить накала лампы будет едва светиться, излучающая поверхность электрокамина станет лишь слегка тёплой, а вода в электрочайнике не вскипит. И наоборот, в электрической сети с напряжением 220 В все электроприборы, рассчитанные на 127 В, также работать не смогут, но уже по другой причине: они будут получать от источника слишком большyю энергию. Нить накала лампы ярко вспыхнет и сразу расплавится, нагревательные элементы будут некоторое время работать, но затем их постигнет та же участь.

Если потребляемая приборами мощность электрической энергии превысит допустимую мощность источника, то сработают предохранители, защищающие его от возникшей перегрузки, однако нагревательные приборы при этом работать не смогут.

Могу посоветовать сходить в институт. Есть такой предмет "Теоретические основы электротехники" (ТОЭ). Есть разные варианты названий, но суть одна.
Изучаются от простых цепей (линейных) и простых расчётов, и до сложных схем. И заканчивается нелинейными элементами, как диоды, транзисторы (хотя это уже вроде электроника? - но всё же тот же закон Ома действует). И вишенкой на торте - переменный ток, импульсный, переходные процессы, конденсаторы-индуктивности. и вычисления в комплексных числах (да, математика тут нужна, и физика тоже).

P.S. график ВАХ светодиодов уже Вам дали, осталось изучить такие понятия как источник напряжения, источник тока, уяснить принципы и разницу, и понять, чем отличаются реальные источники от идеальных. А также изучить способы решения задач с нелинейными ВАХ. Проще всего - графически, ибо графики ВАХ (свето)диодов сильно нелинейны, и редко когда просто описываются какими-либо уравнениями. Подозреваю, что если это всё объяснять тут - ответ растянется на сотню страниц, и всё равно не получится объяснить лучше чем в учебнике.

если ты про режим CC (constant current - стабильное значение тока) лабораторного блока питания, то через измерение тока в выходной цепи - сигнал ошибки передается стабилизатору напряжения (обычно ШИМ).
т.е. выходное напряжение выставляется на такой уровень, чтобы обеспечить требуемый ток в цепи.

totorialman, в этом случае потребитель (светодиод) потребляет ток согласно своей вольт-амперной характеристике (ВАХ).
вот судя по всему измеренные ВАХ разных светодиодов.

Потому что при данном значении напряжения батарейки у светодиода определенное сопротивление, соответственно он потребляет определенный ток (что кстати и отражает вольт-амперная характеристика). Все сводится к закону Ома.

totorialman, берем наглядную физическую аналогию - поток воздуха.
потребитель - трубка, по которой протекает воздух.
его скорость (аналогия электрического тока) определяется поперечным сечением и длиной трубки (сопротивление нагрузки) и разностью давлений на входе и выходе трубки (разность потенциалов оно же напряжение).

трубка ограничена свои габаритами, больше чем "ее отверстие" она запросить не может.

Если закон Ома не поддаётся, то всегда можно представить аналогию с водой.
Напряжение - высота столба воды (или давление воды)
Ток - расход воды в литрах/сек, сколько воды протечет через какой-то участок за 1 секунду
Сопротивление - то насколько участок тормозит воду. Это может быть связано с сечением трубы, длиной или её состоянием (ржавая, забитая и т.п.)

Есть источник напряжения (или точнее, ЭДС) - насос, который создаёт постоянный перепад давления (в электричестве - батарейка, или блок питания, который держит напряжение)
Или источник тока - насос, который держит постоянный расход воды, вне зависимости от сопротивления
Подключаем нагрузку, которая имеет сопротивление - зависимость расхода воды от давления (в электронике - тока от напряжения). Это называется вольт-амперная характеристика.
Если возвратиться к первому вопросу - то прибор пропускает через себя столько воды (тока), сколько вообще сможет. Тут будет ограничение или источника тока (насос не может дать столько воды в секунду) или самого прибора (его сопротивление), или соединительных проводов (труб, шлангов).
На easyelecronics была серия статей по "канализационной электронике", это поможет вникнуть в азы.

Читайте также: