סיכום : מעגל חשמלי זרם חשמלי

Moshe Shapiromidas158@gmail.com

1

התנאים הדרושים כדי שנורה תאיר הם :

מעגל חשמלי

סגור, הכולל מקור, מוליך ונורה

המחוברים ביניהם

כדי שנורה תהייה חלק מהמעגל הסגור, חייבות

להיות לה שתי נקודות מגע עם המעגל החשמלי:

. תבריג1

. בבסיס 2

יהמתכת

2

מיכל זכוכית

חוט להט

תבריג

בסיס מתכתי

מבנה של נורת ליבוןמבנה של נורת ליבון

3

כך פועלת נורת ליבוןכך פועלת נורת ליבון

ייצוגים של מעגלים ייצוגים של מעגלים חשמלייםחשמליים

ניתן להשתמש בשלוש דרכים מרכזיות לייצוג מעגלים חשמליים:

- היתרון בתמונה הוא הנאמנות למקור. תמונהתמונההחיסרון - פרטים נוספים שאינם רלוונטיים למעגל

החשמלי )כגון צבע רכיבים, צורת רכיבים( וכן חלקים מסוימים מהמערכת לא נראים. בנוסף קשה

להוסיף עליה כתוביות הבהרה.

- ייצוג המעגל החשמלי באופן ש"מחקה" איוראיור)מעתיק( את התמונה. יתרון האיור באפשרות

להבליט רכיבים אשר קשה או בלתי אפשרי להראות בתמונה. חסרונות האיור בממדיו הגדולים

יחסית ובתלותו בכישרון של המאייר.

- ייצוג התופעה על ידי שימוש שכמתישכמתי שרטוטשרטוטיתרון בסימנים מוסכמים המייצגים גופים אמתיים.

השרטוט השכמתי באפשרות לכלול רכיבים רבים יחסית באיור בממדים מינימאליים, קל יחסית לשרטוט. חסרונו בצורך ללמוד את משמעות

הסימנים ולזכור כי מדובר בייצוג ולא בתמונה אמתית.

5

סימנים מוסכמים לחלקי המעגל החשמלי

6

מכשיר למדידת עוצמת הזרם החשמלי

במעגל

י(A1חידת עוצמת הזרם- אמפר )

אנדרה אמפרהיחידה נקראת על שם

עצמת הזרם היא מספר האלקטרונים

העוברים בכול שנייה דרך שטח חתך המוליך

7

האם המכשירים החשמליים "מבזבזים" ?

מ מודדים את עוצמת הזרם משני צדי הנורה: הלך הניסוי

תהקריאה בשני האמפרמטרים זהה: וצאה הניסוי

ממכשירים חשמליים אינם "מבזבזים": סקנת הניסוי

8 אלקטרונים

במעגל חשמלי ללא סוללה – אין זרם חשמלי

איך ניתן להניע אלקטרונים במעגל ללא סוללה?

נהמכיל: מעגל חשמליבנה

סליל נחושת, חוטי חיבור, מד-זרם רגיש )מקרואמפרמטר( נעביר מגנט במרכז הסליל

מהניסוי ניתן להסיק מסקנות:

. הסוללה היא מקור האנרגיה1 . תפקידה הסוללה הוא להניע את האלקטרונים החופשיים 2

הנמצאים במוליכים.

9

מואיך הוא פועל ? דינמוהו

10

דינמו מייצר זרם חשמלי

11

המגנטי אלקטרומגנט הוא סוג של מגנט שבו השדהמופק באמצעות זרם חשמלי המועבר מסביב למוט

ברזל, ובו השדה החשמלי מתפוגג כאשר הזרם החשמלי נפסק

השיטה המועדפת לייצור אלקטרומגנט, היא ללפף סלילעל חומר הניתן למגנוט, ואשר אותו אנו רוצים למגנט,

והעברת זרם חשמלי בסליל זה. הסליל, שבו עובר הזרם, נקרא סליל עירור; והמגנט המלאכותי, הנוצר בשיטה

כזאת, נקרא אלקטרומגנט

לחץ על תמונה

12

ניתן ליצור שדה מגנטיחזק

ניתן לשלוט על כוחו שלהשדה המגנטי

יתרונות של יתרונות של אלקטרומגנטאלקטרומגנט

13

זרם מאופיין על ידי גודל וכיוון

הגודל ניתן למדידה באמצעות מד-זרם

וכיוון מצפן, סטיית מחט דיודההכיוון ניתן לזיהוי באמצעות סטיית המחוג במד-זרם

עוצמת הזרם מוגדרת ככמות המטען החשמלי העובר

דרך חתך של מוליך במשך יחידת זמן

14

עוצמת מקור החשמל:1.ככל שעוצמת המקור חזקה יותר, עוצמת הזרם

החשמלי גדלה

סוג החומר: 2.ישנם חומרים המוליכים טוב יותר ואחרים פחות

טוב )דוגמה: נחושת מוליכה טוב יותר מכרום-ניקל(

אורך המוליך: 3.ככל שהמוליך ארוך יותר עוצמת הזרם קטנה יותר

עובי המוליך: 4.ככל שהמוליך עבה יותר עוצמת הזרם גדולה יותר

15

התנגדות גדולה התנגדות בינונית התנגדות נמוכה

מוליכות מוליכות בינונית מוליכות גבוהה נמוכה

ישנם חומרים שהתנגדותם למעבר אלקטרוניםגדולה יותר מאשר חומרים אחרים

סוג החומר ממנו מורכב המוליך קובע את מידתהתנגדותו למעבר האלקטרונים דרכו )משפיע על

מספר האלקטרונים העוברים בחתך המוליך ביחידת זמן

התנגדות משפיעה על עוצמת הזרם

16

כאשר רכיבים מחוברים זה אחר זה במעגל חשמלי, החיבורחיבור בטור או מעגל טורימכונה

במעגל טורי עוצמת הזרם קבועה לכל אורך המעגל

הוספת מכשיר כלשהו בטור במעגל כזה מגדילה את ההתנגדותהכוללת של המעגל ולכן מקטינה את עוצמת הזרם

ניתוק אחד המכשירים במעגל טורי מפסיקה את זרימת הזרםבמעגל

18

מעגל חשמלי בו הרכיבים מחוברים במקביל

הוספת רכיב במקביל מקטינה את ההתנגדות הכוללת של המעגל

ולכן עוצמת הזרם במעגל הראשי גדלה

ניתוק אחד הרכיבים לא יביא להפסקת הזרם בהסתעפויות האחרות, זה

דומה לזרם מים העוברים דרך מספר צינורות המסתעפים מצינור אחד.

אם ננתק אחת מההסתעפויות המים ימשיכו לזרום דרך הצינורות שנותרו

עוצמת הזרם בקו הראשי שווה לסכום עוצמות הזרמים בהסתעפויות

19

מכשירים חשמליים בבית מחוברים במקביל וכך אפשר לשלוט

בכל מכשיר בנפרד

כאשר מכבים את אחד המכשירים שאר המכשירים ממשיכים

לפעול

20

המנעול החשמלי של כספות גדולות כולל שני מפתחות שצריכים להסתובב כדי לפתוח את הכספת. כל מפתח כזה סוגר מפסק

חשמלי אחר.

שרטטו מעגל החשמלי הכולל

מנעול החשמלי, מקור חשמלי

ואת שני המפסקים.

בביתו של דוד מותקנות שתי דלתות. דוד רצה להשתמש בפעמון

חשמלי יחיד שיופעל על ידי שני מפסקים, הנמצאים כל אחד ליד דלת אחרת, באופן נפרד. כלומר, ניתן יהיה להפעיל את הפעמון מכל דלת.

שרטטו את המעגל החשמלי

המכיל את הפעמון החשמלי,

מקור חשמלי ואת שני המפסקים.

25

( דיודהDiode היא רכיב אלקטרוני )בעל שני חיבורים

בתרשימי חשמל, הדיודה מסומנתבצורת חץ, שקדקודו נפגש עם קו

אנכי

הוא פועל כשסתום חד-כיווניומאפשר מעבר זרם חשמלי בכיוון

אחד בלבד

25

מכשיר בעל לוח עגול או מרובע, עליו רשומים הכיווניםמחט מגנטית המורה תמיד לכיוון צפוןבמרכז הלוח

מגנטיות - היא אחת מהתכונות בהן חומרים מפעילים עלחומרים אחרים כוחות דחייה, או משיכה מרחוק

מגנטיות היא תכונה פיזיקאלית של החומר, זאת אחת מתכונותהיסוד של החומר

כוחות מגנטיים הם כוחות יסוד, הנמצאים בחומר ברמתהאטום.

כוחות מגנטיים נובעים ממטענים חשמליים הנמצאים בתנועה- מטען חשמלי בתנועה יוצר מגנטיות

תנועת המטענים החשמליים יכולה להיות זרם חשמלי במעגלחשמלי, או התנועה התוך-אטומית של אלקטרונים בתוך האטום, או, בחומרים מסוימים, תנועת הסיבוב של גרעין

האטום. במילים אחרות, ברמה האטומית, מגנטיות נוצרת על 26ידי כל מטען חשמלי

חשמל ומגנטיות

השפעת הזרם החשמלי על מצפן:

מסביב לחוט, שעובר בו זרם חשמלי נוצר שדה מגנטי 1.

השדה המגנטי משפיע על מחוג המצפן2.27

קישור לסרטון

על כל אלקטרון מהמוליך, הנכנס לתוך הסוללה, יוצא 1.אלקטרון אחר מחוץ לסוללה.

המטענים המשתתפים בזרם, מקורם בכל חלקי המעגל ולא 2.רק בסוללה.

בכל רגע נתון עוצמת הזרם הנכנס לנקודה במעגל שווה 3.לעוצמת הזרם היוצא מאותה נקודה.

מעגל חשמלי זו מערכת סגורה . כמו בכל מערכת סגורה גם 4.במעגל חשמלי נשמרת כמות האנרגיה הכללית.

חוק שימור המטען : המטען הכולל במעגל חשמלי סגור 5.נשמר. אין אובדן של מטען ואין הצטברות של מטען.

זרם הוא תנועה של מטענים. בחוטים המוליכים התנועה היא 6.של אלקטרונים.

עצמת הזרם במעגל תלויה בהתנגדות ובעצמת המקור. כל 7.שינוי באחד מהמרכיבים משנה את עצמת הזרם במעגל.

28