วงจรไฟฟ้า
| English | ไทย |
|---|---|
| circuit/ˈsɜːkɪt/ | วงจร |
| electromotive force/ɪˌlektrəʊˈməʊtɪv fɔːs/ | แรงขับเคลื่อนไฟฟ้า |
แบตเตอรี่ สายไฟ และหลอดไฟ — วงจรปิดขนาดเล็กที่สุด
- เชื่อมแบตเตอรี่เข้ากับหลอดไฟด้วยสายไฟ และหลอดไฟจะสว่าง
- ตัดสายไฟที่จุดใดจุดหนึ่ง มันดับทันที
- กระแสไฟฟ้าต้องการ วงจร ที่ไม่ขาดตอน — วงจรปิด
- บทเรียนนี้เตรียมส่วนประกอบพื้นฐานที่วงจรทุกประเภทสร้างขึ้น
แบตเตอรี่ให้ EMF
- แบตเตอรี่ดันประจุด้วย แรงขับเคลื่อนไฟฟ้า (EMF), สัญลักษณ์ $\varepsilon$
- EMF คือพลังงานที่มอบให้กับแต่ละคูลอมบ์, วัดในหน่วย โวลต์
- มันไม่ใช่ "แรง" จริงๆ — มันเป็นพลังงานต่อประจุ
- แบตเตอรี่คือปั๊มที่ทำให้กระแสไฟฟ้าไหลต่อเนื่อง
สร้างวงจร
เชื่อมต่อแบตเตอรี่เข้ากับหลอดไฟและสังเกตการไหลของกระแสเมื่อวงจรปิดสมบูรณ์
แรงดันไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ (EMF) คือ:
EMF คือพลังงานต่อหนึ่งหน่วยประจุ ในหน่วยโวลต์ — ไม่ใช่แรงจริงๆ
ส่วนประกอบที่ให้พลังงานแก่ประจุคือ ____
แบตเตอรี่จ่าย EMF ที่ขับเคลื่อนกระแสไฟ
วงจรต้องเป็นวงปิด
- ประจุจะไหลได้ก็ต่อเมื่อมีเส้นทางกลับไปยังแบตเตอรี่เท่านั้น
- การขาดตอนใดๆ เช่น ช่องว่าง หรือสวิตช์เปิด จะหยุดกระแสไฟฟ้าทุกจุด
- สวิตช์ ทำหน้าที่เชื่อมหรือตัดวงจรตามต้องการ
- ไม่มีวงจรปิด ไม่มีการไหลของกระแส
เปิดสวิตช์ที่ใดในวงจรรอบเดียว จะหยุดกระแสไฟทุกจุด
การขาดหายที่ใดก็ทำให้วงจรเปิด จึงไม่มีกระแสไหลเลย
____ ทำให้งานวงจรเปิดหรือปิดเพื่อเปิดหรือปิดวงจร
สวิตช์เปิดหรือปิดวงจรตามต้องการ
การอ่านสัญลักษณ์วงจร
- แบตเตอรี่ แทนด้วยเส้นยาวและสั้น; ตัวต้านทาน แทนด้วยสี่เหลี่ยมผืนผ้า (หรือเส้นหยัก)
- หลอดไฟ แทนด้วยวงกลมที่มีเครื่องหมายกากบาท; สายไฟ แทนด้วยเส้นตรงธรรมดา
- สัญลักษณ์เหล่านี้ช่วยให้เราวาดวงจรใดๆ ได้อย่างชัดเจน
- แผนภาพที่ชัดเจนคือขั้นตอนแรกในการแก้โจทย์วงจรไฟฟ้า
เลือก ทั้งหมด ข้อความที่เป็นจริงเกี่ยวกับวงจร
วงจรสมบูรณ์, EMF ต่อประจุ, แบตเตอรี่ให้ / ตัวต้านทานรับ การขาดหายหยุดทั้งวงจร
การเดินทางของพลังงาน
- แบตเตอรี่ จ่าย พลังงานให้แต่ละประจุไฟฟ้า (การเพิ่มขึ้นของแรงดันไฟฟ้า)
- ส่วนประกอบเช่นหลอดไฟและตัวต้านทาน ใช้ พลังงานนั้น (เกิดการลดลงของแรงดันไฟฟ้า)
- รอบวงจรเต็มรอบ พลังงานที่ได้รับเท่ากับพลังงานที่ใช้ไป
- ความสมดุลนี้กลายเป็นกฎวงจรของคีร์ชโฮฟ์ในภายหลัง
รอบวงจรสมบูรณ์ พลังงานที่แบตเตอรี่มอบให้ต่อหนึ่งประจุ:
พลังงานที่มอบเท่ากับพลังงานที่ใช้ — สมดุลกฎวงจร
หลอดไฟไม่ติดเมื่อต่อกับแบตเตอรี่ เพราะสวิตช์อยู่ในสถานะเปิด
- สวิตช์เปิดทำให้วงจรขาด ไม่มีการไหลของกระแส
- ปิดสวิตช์เพื่อให้วงจรสมบูรณ์ หลอดไฟจะสว่างขึ้น
แรงเคลื่อนไฟฟ้า (EMF) คือพลังงานต่อหนึ่งหน่วยประจุ (โวลต์) ไม่ใช่แรงตามชื่อ และแบตเตอรี่จะขับเคลื่อนกระแสไฟฟ้าได้ก็ต่อเมื่อวงจรเป็น วงปิด — สายไฟขาดเพียงจุดเดียวก็ทำให้กระแสไฟฟ้าหยุดไหลในทั้งวงจร ไม่ใช่แค่ที่จุดที่ขาด
วงจร เป็นวงปิดที่ถูกขับเคลื่อนโดย แรงเคลื่อนไฟฟ้า (EMF, $\varepsilon$) ของแบตเตอรี่ — ซึ่งคือพลังงานต่อหนึ่งหน่วยประจุในหน่วยโวลต์ กระแสไฟฟ้าจะไหลได้ก็ต่อเมื่อวงจรมีความสมบูรณ์ แบตเตอรี่ จ่าย พลังงาน ส่วนตัวต้านทานและหลอดไฟ ใช้ พลังงานนั้น ทำให้สมดุลกันรอบวงจร