Kai įjungiate šviesą, greičiausiai negalvojate apie tai, kas bus, kad lemputė iš tikrųjų užsidegtų. Kad šviesa… gerai, šviesi, turi būti keturios pagrindinės elektros grandinės dalys, kad būtų tiekiama energija, reikalinga šviesai skleisti arba kito tipo elektros prietaisams maitinti.
kreditas: NUMAX3D / iStock / Getty ImagesAn elektros grandinę sudaro keturios pagrindinės dalysPagrindinės elektros grandinės dalys
Kiekviena elektros grandinė, nepriklausomai nuo to, kur ji yra, ar kokia ji yra didelė ar maža, turi keturias pagrindines dalis: energijos šaltinį (kintamąjį ar nuolatinį), laidininką (laidą), elektros krūvį (įrenginį) ir bent vieną valdiklį ( jungiklis).
Įsivaizduokite, kas nutinka įjungus kambario apšvietimą. Jūs galite perjungti arba paspausti jungiklį, kad „įjungtumėte“ šviesą. Dėl jūsų veiksmo elektra tekės (panašiai kaip vanduo teka vamzdžiu) per elektros sistemos laidus į lemputę, kuri elektros laidus, einančius per laidus, paverčia matoma šviesa. Iš esmės tas pats procesas yra kompiuterio maitinimas, televizoriaus įjungimas arba elektros energijos tiekimas, reikalingas bet kokiam elektriniam įrenginiui paleisti ar valdyti.
Energijos šaltinis
Elektros grandinėje maitinimo šaltinis teikia Įtampa (jėga, kuri stumia elektronus per laidininką - matuojama voltais) ir srovės (elektronų srauto greitis - matuojamas amperuose), kad būtų galima prijungti prie grandinės įtaisą.
Įtampos maitinimo šaltinis grandinei teikia pastovų įtampos lygį. Įtampos energijos šaltinių pavyzdžiai yra akumuliatoriai, tokie kaip nešiojamajame kompiuteryje ar automobilyje, energija, gaunama iš saulės kolektorių ant jūsų stogo, jūsų automobilio generatorius arba energija, gaunama iš jūsų vietos elektrinės ar hidroelektrinės užtvankos.
Kita vertus, srovės energijos šaltinis (a.k.a. nuolatinės srovės šaltinis), kuris matuojamas amperais, teikia pastovią energijos srovę, nepriklausomai nuo jos įtampos. Paprastai nuolatinės srovės grandinės yra įtrauktos į sistemą, skirtą apsaugoti įrenginį, užtikrinantį grandinės elektrinę apkrovą. Pavyzdžiui, šviesos diodui reikia nuolatinės srovės lygio, kad jis būtų apsaugotas nuo perdegimo ar sugadinimo.
Dirigentas
Įprastoje elektra maitinamoje aplinkoje, kurioje naudojami įprasti elektriniai prietaisai, laidininkas yra namo ar prietaiso laidai, užtikrinantys grandinės kelią, kuriuo teka energija. Laidininko (laidumo) sistema sujungia visas kitas grandinės dalis.
Elektros energija teka vamzdžiu ar žarna panašiai kaip vanduo. Laidininkas pateikia vamzdynus, per kuriuos elektros energija teka iš jo šaltinio į apkrovą ir vėl atgal. Kaip ir vanduo per žarną, energijos kiekis, reikalingas grandinėje (kaip reikalauja apkrovos įtaisas), nustato laido, kuris sudaro grandinės laidininką, matmenis.
Jungiklis
Jungiklis suteikia valdiklį, kuris uždaro (tęsia) arba atidaro (nutraukia) elektros energijos srautą grandinėje. Egzistuoja daugybė grandinių jungiklių, įskaitant sieninius jungiklius, mygtukus, klavišų perjungimus ir daugelį biometrinių prietaisų.
Uždaros grandinės jungiklis gali turėti ilgalaikį arba trumpalaikį kontaktą. Ilgalaikis kontaktas, pavyzdžiui, šviesos jungiklis, palaiko grandinę tokioje būsenoje, kuri leidžia užtikrinti nuolatinį energijos srautą. Pereinamasis arba trumpalaikis kontaktas tik suteikia energijos srautą į grandinę, kol mygtukas ar panašus įtaisas yra paspaustas arba įjungtas. Atleidus mygtuką, grandinė vėl atsidaro.
Apkrova
Bet kuris prie elektros grandinės pritvirtintas įtaisas, įjungiamas arba maitinamas elektros srautu į jį, užtikrina grandinės elektrinę apkrovą. Apkrova yra elektros energijos kiekis, kurį prietaisas sunaudoja vykdydamas savo užduotį. Šis elektros suvartojimas matuojamas vatais, kuris yra lygus srovei (amperams), padaugintai iš grandinės voltų. Šviestuvai, televizoriai, varikliai, šildytuvai ir prietaisai yra apkrovos įtaisai, kurie sunaudoja energiją.
Kiti grandinės komponentai
Nors dauguma grandinės apibrėžimų rodo tris arba keturis pagrindinius komponentus, yra ir kitų savybių bei komponentų, kurie gali būti įtraukti į tai, kas sudaro elektros grandinę. Įvairūs elektrinių grandinių aprašymai gali apimti kitus elektrinius komponentus, tokius kaip vartai, vyriai, tranzistoriai, įvairaus tipo skaitikliai ir pan. Ar šie elementai turėtų būti apibrėžti, ar ne, tikrai priklauso nuo jūsų, jūsų supratimo ir nagrinėjamos elektros grandinės taikymo.
