Otwarty obwód: funkcje, jak to działa, jak to zrobić

Otwarty obwód jest obwodem elektrycznym, przez który natężenie prądu elektrycznego nie płynie, z powodu przerwania ścieżki jego obiegu. Jak sama nazwa wskazuje, jest to zespół elektryczny, który nie jest zamknięty. Oznacza to, że energia elektryczna nie może być transportowana z powodu braku środków napędowych.

W rezultacie obwód nie wykona żadnej pracy, ponieważ odbiorniki energii nie będą miały do niego dostępu. Jeśli nie ma sekcji, która nie ma osobowości prawnej, albo z powodu pogorszenia lub braku któregokolwiek z przewodników lub komponentów obwodu, będzie to wystarczające, aby prąd nie krążył w nim.

Funkcje

Otwarte obwody są montowane punktowo; to znaczy, wszystko jest zorganizowane dla jego działania, z wyjątkiem końcowego połączenia niektórych (lub kilku) sekcji, co uniemożliwia cyrkulację prądu. Główne cechy otwartych obwodów elektrycznych są opisane poniżej:

Prąd nie krąży w obwodzie

Podstawową przesłanką otwartych obwodów jest to, że prąd elektryczny nie krąży wzdłuż obwodu. Wynika to z przerwania pętli napędowej. Krótko mówiąc, mamy pewność, że prąd krążący w obwodzie będzie równy zero.

Biorąc pod uwagę naturę energii elektrycznej, nie przepływa ona do punktu, chyba że istnieje element odbiorczy, który wymaga tej energii.

Zapotrzebowanie na energię elektryczną jest natychmiastowe, nie może być przechowywane ani odkładane; dlatego występuje w czasie rzeczywistym i jest potwierdzona, gdy zespoły roszczące są połączone z pracą.

Jeśli nie ma fizycznego połączenia, które kieruje przepływ energii elektrycznej ze źródła zasilania do odbiorcy, z pewnością nie będzie krążyć w obwodzie.

Opór między niepołączonymi punktami jest nieskończony

Z definicji, w obwodach otwartych są dwa zaciski, które nie są solidnie połączone.

Zatem przepływ prądu elektrycznego przez obwód jest przerywany, ponieważ rezystancja istniejąca między fizycznie oddzielonymi punktami ma bardzo wysoką wartość, która teoretycznie ma tendencję do bycia nieskończoną.

Oznacza to, że pęknięcie dielektryczne powietrza jest bardzo duże, tak że uniemożliwia przepływ prądu przez niego. Z wyjątkiem wyjątkowych przypadków, takich jak wiązki elektryczne, zakłada się, że powietrze nie sprzyja energii elektrycznej.

W związku z tym opór oferowany systemowi jest bardzo wysoki i zapobiega przepływowi prądu przez niego.

Występuje napięcie w obwodzie otwartym

W strefie otwarcia obwodu występuje różnica potencjału elektrycznego między zaciskami, które nie są fizycznie połączone. Oznacza to, że występuje napięcie w obwodzie otwartym.

Dzieje się tak, ponieważ obwód ma źródło zasilania, które dostarcza napięcie wyjściowe do systemu, nawet jeśli prąd nie krąży w obwodzie.

Ponieważ prąd nie krąży, nie ma żadnego zużycia energii ani spadków napięcia w żadnym z odbiorników obwodu. Dlatego zrozumiałe jest, że napięcie w obwodzie otwartym jest zasadniczo napięciem źródła obwodu.

Napięcie to jest rzeczywiste, aw przypadku, gdy obwód jest zamknięty - przez uruchomienie przełącznika lub połączenie innego elementu - prąd będzie przez niego krążył natychmiast.

Jak to działa?

Istotnym wymogiem dla cyrkulacji prądu elektrycznego jest zamknięta ścieżka, przez którą może przepływać. Zasadniczo obejmuje to trzy warunki:

- Pierwszym elementem systemu musi być źródło energii.

- Na drugim końcu obwodu musi znajdować się jeden lub więcej elementów odbioru energii.

- Oba (źródło i odbiornik) muszą być fizycznie połączone przewodem elektrycznym.

W przypadku obwodów otwartych założenie to nie jest spełnione; w konsekwencji elektrony nie znajdują ciągłej ścieżki do obiegu, a zatem prąd nie przepływa przez obwód.

Otwarty obwód jest uważany za taki, pod warunkiem że na jego koncie znajduje się nieciągły odcinek. Nie zależy to od natury nieciągłości.

Na przykład: obojętne jest, czy jest to ręczne rozłączenie, jeśli przewód został stopiony w jednej z jego części, czy może jeden z elementów odbiornika jest uszkodzony. Wynik jest taki sam: ścieżka cyrkulacji została przerwana i prąd nie krąży w obwodzie.

Jak to zrobić?

Aby zweryfikować naturę otwartego obwodu, wystarczy wykonać prosty montaż, w którym celowo nie pozostanie sekcja bez fizycznego połączenia.

Tak więc elektrony nie znajdą drogi powrotnej do źródła energii i ostatecznie prąd elektryczny nie będzie krążył w obwodzie.

Poniżej znajdują się instrukcje, aby szybko i łatwo symulować otwarty obwód:

1- Wybierz podstawę zespołu. W tym celu można użyć drewnianej deski, aby obwód był stabilny i zespół był odizolowany.

2- Umieść źródło napięcia. Możesz użyć standardowej 9-woltowej baterii. Ważne jest, aby prawidłowo zamocować stos na podstawie.

3- Przytrzymaj dwie żarówki na podstawie obwodu i zainstaluj odpowiednie żarówki.

4- Podłącz biegun ujemny akumulatora i pierwszy uchwyt żarówki. Następnie podłącz drugi zacisk pierwszego uchwytu żarówki do drugiego odbiornika.

5- Nie zamykaj obwodu; to znaczy, nie podłączaj pozostałego zacisku drugiego uchwytu żarówki do bieguna dodatniego akumulatora.

6- Jeśli masz woltomierz, zmierz napięcie między punktami otwartymi.

Można również symulować otwarty obwód, podłączając przełącznik na dodatnim biegunie akumulatora, a otwierając i zamykając obwód, uruchamiając urządzenie tyle razy, ile uznasz za właściwe.

Przykłady

Najbardziej namacalnym przykładem otwartego obwodu jest sfera mieszkalna. Często zdarza się, że gniazdka elektryczne gospodarstwa domowego są w zasadzie obwodami otwartymi.