סיכום : מעגל חשמלי זרם חשמלי

1. סיכום: מעגל חשמלי זרם חשמלי Moshe Shapiro midas158@gmail.com

2. המעגל החשמלי • 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: 1. תבריג 2. בבסיס המתכתי

3. מבנה של נורת ליבון מיכל זכוכית חוט להט תבריג בסיס מתכתי

4. כך פועלת נורת ליבון

6. סימנים מוסכמים לחלקי המעגל החשמלי

7. מד זרם - אמפרמטר(בלועזית) • מכשיר למדידת עוצמת הזרם החשמלי במעגל • יחידת עוצמת הזרם- אמפר ( A1) • היחידה נקראת על שם אנדרה אמפר • עצמת הזרם היא מספר האלקטרונים העוברים בכול שנייה דרך שטח חתך המוליך

8. שימור המטען החשמלי • האם המכשירים החשמליים "מבזבזים" ? • מהלך הניסוי: מודדים את עוצמת הזרם משני צדי הנורה • תוצאה הניסוי: הקריאה בשני האמפרמטרים זהה • מסקנת הניסוי: מכשירים חשמליים אינם "מבזבזים" אלקטרונים

9. תפקיד הסוללה במעגל חשמלי • במעגל חשמלי ללא סוללה – אין זרם חשמלי • איך ניתן להניע אלקטרונים במעגל ללא סוללה? • נבנה מעגל חשמלי המכיל: סליל נחושת, חוטי חיבור, מד-זרם רגיש (מקרואמפרמטר) נעביר מגנט במרכז הסליל • מהניסוי ניתן להסיק מסקנות: 1. הסוללה היא מקור האנרגיה 2. תפקידה הסוללה הוא להניע את האלקטרונים החופשיים הנמצאים במוליכים.

10. דינמו (של אופניים) • מהו דינמו ואיך הוא פועל ? • דינמו מייצר זרם חשמלי

11. דינמו (דגם)

12. אלקטרומגנט • אלקטרומגנט הוא סוג של מגנט שבו השדההמגנטי מופק באמצעות זרם חשמלי המועבר מסביב למוט ברזל, ובו השדה החשמלי מתפוגג כאשר הזרם החשמלי נפסק • השיטה המועדפת לייצור אלקטרומגנט, היא ללפף סליל על 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

13. יתרונות של אלקטרומגנט • ניתן ליצור שדה מגנטי חזק • ניתן לשלוט על כוחו של השדה המגנטי

14. לזרם החשמלי גודל וכיוון • זרם מאופיין על ידי גודל וכיוון • הגודל ניתן למדידה באמצעות מד-זרם • הכיוון ניתן לזיהוי באמצעות דיודה, סטיית מחט מצפן וכיוון סטיית המחוג במד-זרם • עוצמת הזרם מוגדרת ככמות המטען החשמלי העובר דרך חתך של מוליך במשך יחידת זמן

15. הגורמים המשפיעים על עוצמת הזרם • עוצמת מקור החשמל:ככל שעוצמת המקור חזקה יותר, עוצמת הזרם החשמלי גדלה • סוג החומר: ישנם חומרים המוליכים טוב יותר ואחרים פחות טוב (דוגמה: נחושת מוליכה טוב יותר מכרום-ניקל) • אורך המוליך: ככל שהמוליך ארוך יותר עוצמת הזרם קטנה יותר • עובי המוליך: ככל שהמוליך עבה יותר עוצמת הזרם גדולה יותר

16. הקשר בין מוליכות והתנגדות • ישנם חומרים שהתנגדותם למעבר אלקטרונים גדולה יותר מאשר חומרים אחרים • סוג החומר ממנו מורכב המוליך קובע את מידת התנגדותו למעבר האלקטרונים דרכו (משפיע על מספר האלקטרונים העוברים בחתך המוליך ביחידת זמן • התנגדות משפיעה על עוצמת הזרם התנגדות נמוכההתנגדות בינוניתהתנגדות גדולה מוליכות גבוהה מוליכות בינונית מוליכות נמוכה

17. חיבור בטור וחיבור במקביל

18. חיבור בטור • כאשר רכיבים מחוברים זה אחר זה במעגל חשמלי, החיבור מכונה חיבור בטור או מעגל טורי • במעגל טורי עוצמת הזרם קבועה לכל אורך המעגל • הוספת מכשיר כלשהו בטור במעגל כזה מגדילה את ההתנגדות הכוללת של המעגל ולכן מקטינה את עוצמת הזרם • ניתוק אחד המכשירים במעגל טורי מפסיקה את זרימת הזרם במעגל

19. חיבור במקביל • 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

20. חיבור במקביל • מכשירים חשמליים בבית מחוברים במקביל וכך אפשר לשלוט בכל מכשיר בנפרד • כאשר מכבים את אחד המכשירים שאר המכשירים ממשיכים לפעול

21. 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.

23. 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. דיודה(הרחבה) • דיודה (Diode) היא רכיב אלקטרוני בעל שני חיבורים • בתרשימי חשמל, הדיודה מסומנת בצורת חץ, שקדקודו נפגש עם קו אנכי • הוא פועל כשסתום חד-כיווני ומאפשר מעבר זרם חשמלי בכיוון אחד בלבד 25

26. המצפן (הרחבה) • מכשיר בעל לוח עגול או מרובע, עליו רשומים הכיווניםבמרכז הלוח מחט מגנטית המורה תמיד לכיוון צפון • מגנטיות - היא אחת מהתכונות בהן חומרים מפעילים על חומרים אחרים כוחות דחייה, או משיכה מרחוק • מגנטיות היא תכונה פיזיקאלית של החומר, זאת אחת מתכונות היסוד של החומר • כוחות מגנטיים הם כוחות יסוד, הנמצאים בחומר ברמת האטום. כוחות מגנטיים נובעים ממטענים חשמליים הנמצאים בתנועה- מטען חשמלי בתנועה יוצר מגנטיות • תנועת המטענים החשמליים יכולה להיות זרם חשמלי במעגל חשמלי, או התנועה התוך-אטומית של אלקטרונים בתוך האטום, או, בחומרים מסוימים, תנועת הסיבוב של גרעין האטום. במילים אחרות, ברמה האטומית, מגנטיות נוצרת על ידי כל מטען חשמלי

27. חשמל ומגנטיות קישור לסרטון השפעת הזרם החשמלי על מצפן: מסביב לחוט, שעובר בו זרם חשמלי נוצר שדה מגנטי השדה המגנטי משפיע על מחוג המצפן

28. לסיכום על כל אלקטרון מהמוליך, הנכנס לתוך הסוללה, יוצא אלקטרון אחר מחוץ לסוללה. המטענים המשתתפים בזרם, מקורם בכל חלקי המעגל ולא רק בסוללה. בכל רגע נתון עוצמת הזרם הנכנס לנקודה במעגל שווה לעוצמת הזרם היוצא מאותה נקודה. מעגל חשמלי זו מערכת סגורה . כמו בכל מערכת סגורה גם במעגל חשמלי נשמרת כמות האנרגיה הכללית. חוק שימור המטען : המטען הכולל במעגל חשמלי סגור נשמר. אין אובדן של מטען ואין הצטברות של מטען. זרם הוא תנועה של מטענים. בחוטים המוליכים התנועה היא של אלקטרונים. עצמת הזרם במעגל תלויה בהתנגדות ובעצמת המקור. כל שינוי באחד מהמרכיבים משנה את עצמת הזרם במעגל.