Ηλεκτρικό κύκλωμα
Ένα ηλεκτρικό κύκλωμα είναι μια διαδρομή στην οποία ρέουν ηλεκτρόνια από μια πηγή τάσης ή ρεύματος.
Το σημείο όπου τα ηλεκτρόνια αυτά εισέρχονται σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα ονομάζεται "πηγή" ηλεκτρονίων. Το σημείο όπου τα ηλεκτρόνια εγκαταλείπουν ένα ηλεκτρικό κύκλωμα ονομάζεται "επιστροφή" ή "γείωση". Το σημείο εξόδου ονομάζεται "επιστροφή" επειδή τα ηλεκτρόνια καταλήγουν πάντα στην πηγή όταν ολοκληρώνουν τη διαδρομή ενός ηλεκτρικού κυκλώματος.
Το τμήμα ενός ηλεκτρικού κυκλώματος που βρίσκεται μεταξύ του σημείου εκκίνησης των ηλεκτρονίων και του σημείου επιστροφής τους στην πηγή ονομάζεται "φορτίο" ενός ηλεκτρικού κυκλώματος. Το φορτίο ενός ηλεκτρικού κυκλώματος μπορεί να είναι τόσο απλό όσο αυτά που τροφοδοτούν οικιακές συσκευές όπως ψυγεία, τηλεοράσεις ή λαμπτήρες ή πιο περίπλοκο, όπως το φορτίο στην έξοδο ενός υδροηλεκτρικού σταθμού παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.
Τα κυκλώματα χρησιμοποιούν δύο μορφές ηλεκτρικής ενέργειας: εναλλασσόμενο ρεύμα (AC) και συνεχές ρεύμα (DC). Το εναλλασσόμενο ρεύμα τροφοδοτεί συχνά μεγάλες συσκευές και κινητήρες και παράγεται από σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Το συνεχές ρεύμα τροφοδοτεί οχήματα που λειτουργούν με μπαταρίες και άλλα μηχανήματα και ηλεκτρονικά. Οι μετατροπείς μπορούν να μετατρέψουν το εναλλασσόμενο ρεύμα σε συνεχές και αντίστροφα. Η μετάδοση συνεχούς ρεύματος υψηλής τάσης χρησιμοποιεί μεγάλους μετατροπείς.
Ηλεκτρονικό κύκλωμα
Τα ηλεκτρονικά κυκλώματα χρησιμοποιούν συνήθως πηγές συνεχούς ρεύματος. Το φορτίο ενός ηλεκτρονικού κυκλώματος μπορεί να είναι τόσο απλό όσο μερικές αντιστάσεις, πυκνωτές και μια λάμπα, όλα συνδεδεμένα μεταξύ τους για τη δημιουργία του φλας σε μια φωτογραφική μηχανή. Ή ένα ηλεκτρονικό κύκλωμα μπορεί να είναι πολύπλοκο, συνδέοντας χιλιάδες αντιστάσεις, πυκνωτές και τρανζίστορ. Μπορεί να είναι ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα, όπως ο μικροεπεξεργαστής σε έναν υπολογιστή.
Οι αντιστάσεις και άλλα στοιχεία κυκλώματος μπορούν να συνδεθούν σε σειρά ή παράλληλα. Η αντίσταση σε κυκλώματα σειράς είναι το άθροισμα των αντιστάσεων.
Ένα πειραματικό ηλεκτρονικό κύκλωμα
Διάγραμμα κυκλώματος και συνδεσμολογίας
Ένα διάγραμμα κυκλώματος ή καλωδίωσης είναι μια οπτική απεικόνιση ενός ηλεκτρικού κυκλώματος. Τα ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά κυκλώματα μπορεί να είναι πολύπλοκα. Κάνοντας ένα σχέδιο των συνδέσεων όλων των εξαρτημάτων στο φορτίο του κυκλώματος διευκολύνεται η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο συνδέονται τα εξαρτήματα του κυκλώματος. Τα σχέδια για τα ηλεκτρονικά κυκλώματα ονομάζονται "κυκλωματικά διαγράμματα". Τα σχέδια για ηλεκτρικά κυκλώματα ονομάζονται "διαγράμματα καλωδίωσης". Όπως και άλλα διαγράμματα, τα διαγράμματα αυτά σχεδιάζονται συνήθως από σχεδιαστές και στη συνέχεια εκτυπώνονται. Τα διαγράμματα μπορούν επίσης να δημιουργηθούν ψηφιακά με τη χρήση ειδικού λογισμικού.
Το σχηματικό διάγραμμα είναι ένα διάγραμμα ενός ηλεκτρικού κυκλώματος. Τα σχηματικά διαγράμματα είναι γραφικές αναπαραστάσεις των βασικών συνδέσεων σε ένα κύκλωμα, αλλά δεν είναι αληθοφανείς απεικονίσεις ενός κυκλώματος. Τα σχηματικά χρησιμοποιούν σύμβολα για την αναπαράσταση των εξαρτημάτων του κυκλώματος. Σε ένα σχηματικό διάγραμμα χρησιμοποιούνται συμβάσεις για την αναπαράσταση του τρόπου με τον οποίο ρέει ο ηλεκτρισμός. Η συνήθης σύμβαση που χρησιμοποιούμε είναι από τον θετικό στον αρνητικό ακροδέκτη. Ο ρεαλιστικός τρόπος ροής της ηλεκτρικής ενέργειας είναι από τον αρνητικό προς τον θετικό ακροδέκτη.
τα κυκλωματικά διαγράμματα χρησιμοποιούν ειδικά σύμβολα που αναγνωρίζονται από όλους όσους χρησιμοποιούν τα σχέδια. Τα σύμβολα στα σχέδια δείχνουν πώς συνδέονται μεταξύ τους εξαρτήματα όπως αντιστάσεις, πυκνωτές, μονωτήρες, κινητήρες, κουτιά πριζών, φώτα, διακόπτες και άλλα ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά εξαρτήματα. Τα διαγράμματα αποτελούν μεγάλη βοήθεια όταν οι εργαζόμενοι προσπαθούν να βρουν γιατί ένα κύκλωμα δεν λειτουργεί σωστά.
Διακόπτες κυκλωμάτων
Το ρεύμα που ρέει σε ένα ηλεκτρικό ή ηλεκτρονικό κύκλωμα μπορεί να αυξηθεί ξαφνικά όταν ένα εξάρτημα παρουσιάσει βλάβη. Αυτό μπορεί να προκαλέσει σοβαρή βλάβη σε άλλα εξαρτήματα του κυκλώματος ή να δημιουργήσει κίνδυνο πυρκαγιάς. Για την προστασία από αυτό, μπορεί να συνδεθεί σε ένα κύκλωμα μια ασφάλεια ή μια συσκευή που ονομάζεται "διακόπτης κυκλώματος". Ο διακόπτης κυκλώματος θα ανοίξει, ή θα "σπάσει", το κύκλωμα όταν το ρεύμα στο εν λόγω κύκλωμα γίνει πολύ υψηλό, ή η ασφάλεια θα "εκραγεί". Αυτό παρέχει προστασία.
Συσκευές διακοπής γείωσης (G.F.I.)
Η τυπική επιστροφή για τα ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά κυκλώματα είναι η γείωση. Όταν μια ηλεκτρική ή ηλεκτρονική συσκευή παρουσιάσει βλάβη, μπορεί να ανοίξει το κύκλωμα επιστροφής στη γείωση. Ο χρήστης της συσκευής θα μπορούσε να γίνει μέρος του ηλεκτρικού κυκλώματος της συσκευής παρέχοντας μια διαδρομή επιστροφής για τα ηλεκτρόνια μέσω του σώματος του χρήστη αντί της γείωσης του κυκλώματος. Όταν το σώμα μας γίνεται μέρος ενός ηλεκτρικού κυκλώματος, ο χρήστης μπορεί να υποστεί σοβαρό σοκ ή ακόμη και να σκοτωθεί από ηλεκτροπληξία.
Για να αποφευχθεί ο κίνδυνος ηλεκτροπληξίας και η πιθανότητα ηλεκτροπληξίας, οι συσκευές διακοπής σφάλματος γείωσης ανιχνεύουν τα ανοικτά κυκλώματα προς τη γείωση σε συνδεδεμένες ηλεκτρικές ή ηλεκτρονικές συσκευές. Όταν ανιχνεύεται ανοικτό κύκλωμα προς τη γείωση, η συσκευή G.F.I. ανοίγει αμέσως την πηγή τάσης προς τη συσκευή. Οι συσκευές G.F.I. είναι παρόμοιες με τους διακόπτες κυκλώματος, αλλά έχουν σχεδιαστεί για να προστατεύουν τον άνθρωπο και όχι τα εξαρτήματα του κυκλώματος.
Βραχυκυκλώματα
Τα βραχυκυκλώματα είναι κυκλώματα που επιστρέφουν στην πηγή ενέργειας αχρησιμοποίητα ή με την ίδια ισχύ που εξέπεμψαν. Με τη χρήση αυτών συνήθως καίγεται μια ασφάλεια, αλλά μερικές φορές δεν καίγεται. Αν το κάνετε αυτό με μια μπαταρία μπορεί να προκαλέσετε ηλεκτρικές πυρκαγιές.
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Q: Τι είναι ένα κύκλωμα;
A: Ένα κύκλωμα είναι μια κλειστή διαδρομή που αποτελείται από στοιχεία κυκλώματος στην οποία μπορούν να ρέουν ηλεκτρόνια από μια πηγή τάσης ή ρεύματος.
Ερ: Ποιοι είναι οι δύο τύποι κυκλωμάτων;
A: Ηλεκτρικά κυκλώματα και ηλεκτρονικά κυκλώματα. Τα ηλεκτρικά κυκλώματα αποτελούνται από ηλεκτρικά εξαρτήματα όπως αντιστάσεις, πυκνωτές και πηνία, ενώ τα ηλεκτρονικά κυκλώματα αποτελούνται από ηλεκτρονικά εξαρτήματα όπως δίοδοι και τρανζίστορ.
Ερ: Πώς ονομάζεται το σημείο στο οποίο εισέρχονται τα ηλεκτρόνια σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα;
Α: Το σημείο όπου τα ηλεκτρόνια εισέρχονται σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα ονομάζεται "πηγή" των ηλεκτρονίων.
Ερ: Πώς ονομάζεται το σημείο όπου τα ηλεκτρόνια εγκαταλείπουν ένα ηλεκτρικό κύκλωμα;
Α: Το σημείο όπου τα ηλεκτρόνια εγκαταλείπουν ένα ηλεκτρικό κύκλωμα ονομάζεται "επιστροφή" ή "γείωση".
Ερ: Ποιο τμήμα ενός ηλεκτρικού κυκλώματος βρίσκεται μεταξύ του σημείου εκκίνησης και της επιστροφής στην πηγή;
Α: Το τμήμα ενός ηλεκτρικού κυκλώματος που βρίσκεται μεταξύ του σημείου εκκίνησης των ηλεκτρονίων και του σημείου επιστροφής τους στην πηγή ονομάζεται "φορτίο" ενός ηλεκτρικού κυκλώματος.
Ερ: Ποιες είναι οι δύο μορφές ηλεκτρικής ενέργειας που χρησιμοποιούνται στα κυκλώματα;
Α: Τα κυκλώματα χρησιμοποιούν δύο μορφές ηλεκτρικής ενέργειας - το εναλλασσόμενο ρεύμα (AC) και το συνεχές ρεύμα (DC). Το εναλλασσόμενο ρεύμα τροφοδοτεί συχνά μεγάλες συσκευές και κινητήρες και το συνεχές ρεύμα τροφοδοτεί οχήματα που λειτουργούν με μπαταρίες και άλλα μηχανήματα και ηλεκτρονικά.
Ερ: Πώς μπορεί να μετατραπεί το εναλλασσόμενο ρεύμα σε συνεχές ή το αντίστροφο;
Α Οι μετατροπείς μπορούν να μετατρέψουν το εναλλασσόμενο ρεύμα σε συνεχές και αντίστροφα. Η μετάδοση συνεχούς ρεύματος υψηλής τάσης χρησιμοποιεί μεγάλους μετατροπείς.
