Как правильно подключить выключатель и лампочку: Как подключить лампочку к выключателю, схемы на 1,2,3,4,5 лампочек

подготовительные мероприятия, схемы подключения лампочек через разные устройства

Установка выключателя света — это приоритетная задача, которая должна быть обязательно выполнена при проведении ремонтных работ или модернизации имеющейся системы. Эту операцию можно осуществить самостоятельно или при помощи высококвалифицированного электрика. Первый вариант используется намного чаще, так как позволяет сэкономить не только время, но и денежные средства. Однако такое мероприятие можно проводить, имея определённые знания и навыки.

• Подготовительные действия
  • Выбор выключателей
  • Покупка лампочек
  • Определение места и способа крепления
  • Необходимые материалы и инструменты
• Монтаж различных изделий
  • Одноклавишное приспособление
  • Двойное изделие

Подготовительные действия

Перед тем как правильно подключить выключатель света, необходимо ознакомиться с основными моделями и подробно изучить их характеристики. Вся эта информация поможет выбрать оптимальный вариант для каждого конкретного помещения.

Выбор выключателей

Главное подготовительное мероприятие — выбор и покупка выключателя. От качества его проведения будет зависеть эффективность работы устройства и его удобство для пользователей. Производители выключателей выпускают большое количество своей продукции, отвечающей самым разнообразным запросам владельцев помещений. Благодаря этому появляется возможность подобрать наиболее качественную модель, которая будет хорошо выполнять свои функции и гармонично дополнять интерьер комнаты.

В современном домашнем интерьере можно встретить следующие виды выключателей:

1. Одноклавишный. Он ставится в тех случаях, когда нужно только включать и выключать свет.
2. Двухклавишный. Это приспособление позволяет одновременно управлять 2 осветительными цепями, независимыми друг от друга.
3. Трёхклавишный. Он способен контролировать включение осветительных приборов в 3 направлениях.
4. Диммер (выключатель-регулятор). Помимо стандартной функции, это устройство помогает управлять яркостью свечения лампочек.
5. Многоклавишный диммер. Выполняет всю ту же работу, что и обыкновенный, но позволяет управлять сразу несколькими цепями освещения.
6. Проходной. Он используется для перебрасывания фазы между двумя проводами.
7. Перекрёстный. Позволяет одновременно изменять прямое подключение двух цепей на перекрёстное.
8. Сенсорный. Отличается от любого другого выключателя отсутствием каких-либо клавиш. Управление освещением происходит путём прикосновения пальца к сенсорной панели.
9. С датчиком движения. Это устройство автоматически включает и отключает свет, реагируя на перемещение человека.

Купить любой вид выключателей можно в специализированных магазинах, продающих осветительные приборы и электротовары. Их цена зависит от сложности конструкции и наличия дорогостоящих составляющих.

Покупка лампочек

Перед тем как подключить лампочку через выключатель, её необходимо правильно выбрать.

Купленный осветительный прибор должен полностью соответствовать прибору, который будет осуществлять контроль за его работой.

Наиболее популярные и часто покупаемые лампы:

1. Накаливания. Она представляет собой изделие, содержащее тонкую вольфрамовую спираль, заключённую в вакуумную стеклянную колбу. Такие источники света используются в большинстве помещений, так как просто меняются и имеют небольшую стоимость.
2. Галогенные. Эти изделия очень похожи на лампы накаливания. Единственное отличие — наличие в колбе специального газа, который продлевает срок службы источника света и позволяет уменьшить его размеры. Такие лампочки немного труднее устанавливать, так как при выполнении этой процедуры запрещается прикасаться руками к стеклянной поверхности.
3. Дневного света. Они пользуются не такой большой популярностью, как лампы накаливания, но тоже довольно часто применяются для освещения больших помещений.
4. Энергосберегающие. Эти лампочки работают точно так же, как и все остальные, но позволяют значительно снизить затраты на электроэнергию.
   Единственным их недостатком является довольно высокая стоимость.

Определение места и способа крепления

Все современные модели выключателей по способу установки разделяют на наружные и внутренние. Первый вариант подходит для крепления на любые поверхности. Для выполнения этой операции не нужно покупать изолирующие подставки или какие-либо дополнительные конструкции. Внутренние приспособления прячутся в специально созданных круглых гнёздах, которые делаются в стене. Для их изготовления используется перфоратор со специальной насадкой. Основная часть внутренних выключателей устанавливается в подрозетники.

Основные правила выбора места расположения устройства:

1. Для установки выключателя рекомендуется выбирать максимально доступное место, чтобы во время какой-либо непредвиденной ситуации можно было быстро обесточить цепь.
2. При определении положения устройства на стене необходимо учитывать ростовые характеристики всех людей, постоянно находящихся в помещении. Это значительно повысит удобство включения и выключения прибора. Рекомендуется монтировать устройства на высоте от 30 до 90 сантиметров над полом.
3. При необходимости подсоединить выключатель около оконного или дверного проёма нужно предусмотреть небольшой отступ от них (примерно 10 сантиметров).
4. Если в помещении установлено два и более выключателя, то расстояние между соседними устройствами должно быть не менее 50 сантиметров.

Необходимые материалы и инструменты

Для того чтобы качественно выполнить монтаж, необходимо правильно составить схему подключения выключателя к лампочке, а также подготовить требующиеся материалы и инструменты. Важно выполнить эту работу заранее, чтобы в процессе монтажа не отвлекаться по мелочам и не тратить драгоценное время на поиск того или иного предмета.

В работе будут использованы:

1. Выключатель. Он выбирается исходя из особенностей помещения и требований владельца квартиры.
2. Электрический кабель. Этот важный элемент должен полностью соответствовать параметрам электросети, к которой будет выполнено подключение. При этом следует учитывать не только диаметр кабеля, но и количество жил, маркировку, материал.
3. Распределительная коробка. Для установки выключателей в жилом помещении применяется изделие из пластика. Оно должно отвечать всем требованиям пожарной безопасности и не проводить электрический ток. Профессиональные электрики советуют выбирать максимально компактные распределительные коробки.
4. Тестер (индикаторная отвёртка). С помощью этого инструмента можно определить наличие напряжения в сети и уберечься от поражения электрическим током.
5. Кусачки, плоскогубцы, пассатижи. Они будут использоваться для соединения проводки.
6. Соединительные клеммы и изоляционная лента. Эти материалы помогут во время эксплуатации выключателя уберечь владельцев помещения от удара током.
7. Стакан и крепёжные изделия. С помощью этих простых элементов можно надёжно зафиксировать устройство.
8. Ударная дрель, перфоратор, набор свёрл. Эти инструменты применяются только в случае необходимости устройства скрытой проводки или проделывания отверстия в стене.

Монтаж различных изделий

Для того чтобы выключатель правильно функционировал, необходимо выполнить монтаж с учётом всех правил и рекомендаций. Только в этом случае можно будет достичь желаемого результата и снизить вероятность возникновения какой-либо непредвиденной ситуации.

Одноклавишное приспособление

Из большого количество изделий наиболее просто подключается одноклавишный выключатель. Такой вариант монтажа целесообразно применять для осветительного прибора, работающего с одной лампой.

 

Процесс подключения одноклавишного приспособления прост и состоит из следующих этапов:

 

1. На стену наносится необходимая разметка, которая будет соответствовать линиям прокладки проводов.
2. С помощью перфоратора выполняется штробление каналов. Их ширина должна быть немного больше диаметра кабеля, а глубина — ещё на 3 миллиметра больше. Небольшой запас делается для того, чтобы провод легко поместился в желобе и не препятствовал заделке шпатлевкой.
3. Помещение полностью обесточивается.
4. Берется кабель и две его жилы проводятся от распределительной коробки до выключателя.
5. Такой же провод отводится от коробки к осветительному прибору (используется только «ноль»).
6. От светильника к выключателю прокладывается фазный кабель.
7. На следующем этапе монтажа снова используется перфоратор. На него устанавливается специальная насадка и делается углубление в стене под выключатель. Место его расположения следует выбрать заранее.
8. В полученное углубление вставляется стакан. В специальное отверстие, расположенное в верхней части, вставляется проводка.
9. Каналы и оставшиеся пустоты заделываются шпатлёвкой. Работа эта довольно кропотливая, но простая.
10. Пока нанесённая смесь затвердевает, выполняется разборка купленного выключателя. Для этого отвёрткой поддевается клавиша и аккуратно снимается. После этого удаляется облицовочная панель.
11. Концы проводов, находящихся в гнезде подрозетника, оголяются и зачищаются. Эту работу можно выполнить при помощи специального ножа или любого доступного режущего предмета.
12. Берётся разобранный прибор и к контактам присоединяются провода. Там они надёжно фиксируются при помощи прилагаемых крепёжных деталей.
13. Устройство вставляется в стакан и выравнивается со стеной.
14. Боковые винты закручиваются и выключатель надёжно фиксируется .
15. На устройство надевается облицовочная панель и вставляется клавиша.
16. В помещении включается электропитание и выключатель проверяется на работоспособность.

Двойное изделие

Установка выключателя света с двумя клавишами осуществляется немного сложнее. Для качественного выполнения этой работы понадобится наличие опыта и знаний.

Весь процесс монтажа может занять некоторое время, количество которого зависит от квалификации мастера.

Двухклавишный прибор устанавливается с соблюдением такой последовательности действий:

1. В самом начале комната отключается от питания. Наличие напряжения в сети проверяется при помощи индикаторной отвёртки.
2. Если тестер показал отсутствие тока, то осуществляется подключение питающего провода.
3. Затем он подключается к защитному устройству при помощи трёхжильного кабеля. Используется именно такой провод, чтобы повысить долговечность и иметь возможность заземлить осветительный прибор.
4. Кабель проводится от предохранительной конструкции к распределительной коробке, а от неё — к участку стены, где будет располагаться двухклавишный выключатель. В обоих случаях важно оставлять небольшой запас проводки (не меньше 15 сантиметров), чтобы исключить её недостачу.
5. На следующем этапе к распределительной коробке подводятся два проводка, которые будут замыкать цепь освещения.
6. Края кабеля, идущего от защитного устройства, зачищаются от слоя изоляции.
7. Приобретённый выключатель вынимается из упаковки. Затем с него снимаются обе клавиши и декоративная панель.
8. Оставшаяся часть устройства подносится к распределительной коробке, где к ней присоединяются провода. Делать это нужно в соответствии с цветом изоляционного слоя. В итоге с левой стороны должны располагаться фазные жилы, а с правой — нейтральные.
9. Все контакты проверяются на прочность и дополняются проводом, идущим от заземления.
10. Выключатель надёжно крепится к стене, а затем на него надевается декоративная панель и клавиши.
11. В помещении восстанавливается электропитание и установленный выключатель проверяется на всех режимах работы.

По такому же принципу подключается и трёхклавишный прибор.

Установка выключателя света — это довольно трудное мероприятие, требующее больших затрат времени и сил. При правильном подходе к делу и соблюдении всех рекомендаций профессиональных электриков можно значительно упростить процесс и быстро справиться с поставленной задачей.

Подключение лампочки к выключателю: схема видео варианты. — Статьи и обзоры

Подключение Выключателя к Лампочке

Для любого электрика схема подключения выключателя к лампочке – это ежедневная рутинная работа, которую он знает наизусть. Но если вы никогда этого не делали, то могут возникнуть не только вопросы, но и короткое замыкание! Вы можете спутать провода, подключить фазу на заземление, сжечь пробки или лишить света весь дом. Некачественная проводка, плохая изоляция, высокие нагрузки могут быть причиной пожара. Поэтому взвесьте все «за» и «против», перед тем как поменять лампочку в патроне.

Давайте подключим лампочку в сеть.

Как видите, для подключения нам нужно два провода. В сети 220 вольт нет понятия плюс и минус, поэтому ничего не случится, если вы перепутаете их местами. Фаза в основном пускается по коричневому проводу, а Ноль – по синему. Заземление подключается только к розеткам, оно имеет желто-зеленую изоляцию. 

Давайте усложнять задачу. Разорвав один из проводов, поставим выключатель. Схема, показывающая как подключить лампочку к выключателю, изображена ниже. Рассмотрите ее внимательно. Как вы видите, от лампочки отсоединяется только один из проводов – Фаза (коричневый). Ноль всегда остается подключенным. Если замкнуть контакты, то мы вернемся к первой схеме, и лампочка загорится.

Как мы уже говорили, в переменном напряжении нет плюса и минуса, но есть фаза (L) и ноль (N). Самое важное, что нужно знать, это факт, что ноль током не бьется, а фаза еще как! Если взяться только за фазовый провод, то, скорее всего, вас ударит током, если только вы не стоите не резиновом коврике.

Поэтому и решили отключать именно этот провод, как самый опасный. Как узнать где фаза, а где ноль? Для этого есть специальные отвёртки — индикаторы. Если такой отверткой прикоснуться к фазе, то она засветится, а если к нулю, то ничего не будет происходить.

Давайте еще усложним схему. Добавим двойной выключатель и вторую лампочку. Именно подключение двойного выключателя на две лампочки вызывает больше всего вопросов.

Фазный провод раздваивается на две контактные группы внутри двойного выключателя. Каждая группа замыкает свою цепь питания, подключая одну из лампочек, каждая из которых подключена к Нулю. Замыкая один из каналов, мы включим одну линию питания. Но, как вы видите, тут нет ничего сложного, это та же схема подключения лампочки, только с двумя выключателями. Самое важное – это понять где у выключателя общий провод, который идет на фазу. Для этого внимательно рассмотрите устройство, а лучше проверьте его работу мультиметром.

У нас часто спрашивают, а как подключить светодиодную лампу? В плане подключения нет никакой разницы в сравнении с лампой накаливания.

А вот в плане эксплуатации – есть два аспекта: мощность и температура. Для LED ламп можно использовать гораздо более тонкий провод, потому что они потребляют в 10 раз меньше тока, чем обычные источники света. Так же они не греются, а это означает, что их можно устанавливать в деревянные, пластиковые и даже бумажные светильники. В остальном, эти лампы ничем не отличаются.

В этой статье мы уже рассмотрели, как подключить двойной выключатель на две лампочки, как все это подключать к новым лед лампам. Осталось рассказать только о том, как сделать последовательное соединение лампочек. Оно используется для существенного уменьшения яркости ламп накаливания. Каждая следующая лампочка присоединяется к предыдущей. Напряжение на каждой из них равняется общее напряжение, поделенное на количество ламп. Допустим, вы берете две стандартных лампы на 220 воль и подключаете их последовательно. В таком случае на каждую из них будет подаваться 110 вольт, и она будет светить в половину накала.

Где еще это можно применить? В тех случаях, когда у вас есть много ламп на маленькое напряжение, вы можете их сложить в гирлянду и включить в сеть 220 вольт.

Именно так и работают украшения для елки. Там используется много ламп на 13,5 вольт, соединив которые, вы можете подключить весь этот набор в розетку.

Так же прилагаем видео о подключении совершенно новых беспроводных выключателей света. Это передатчик в виде клавиши, который подает сигнал на исполняющий блок-приемник. Он замыкает контакты и подает электроэнергию на источник света. Такие выключатели нужны в местах, где сложно или поздно монтировать обычный механический прерыватель. Например, вы решили перенести выключатель в другое место или установить его на стеклянной поверхности. С такими задачами может справиться только беспроводной выключатель света.

Подключение электропроводов – это ответственная и опасная работа, которая может привести к неожиданным последствиям. Пригласите опытного электрика, чтобы он проверил ваше подключение перед подачей электроэнергии и рассказал, как заменить лампочку в случае необходимости.

Выключатель света

не будет работать в 2022 году? Вот как это устранить

Выключатель света не работает?

Если у вас не работает выключатель освещения, это обычно происходит из-за отсутствия питания в цепи освещения. Итак, первое, что нужно проверить, это выключатель в электрощите вашего дома. Если это не так, у вас другие проблемы. К ним могут относиться неисправный выключатель света, проблема с подключением лампочки, ослабление проводов в цепи или плохой светильник.

Хотя профессионал, безусловно, может решить проблему за вас, вы можете отремонтировать или заменить его самостоятельно, методом проб и ошибок.

🛑 ВНИМАНИЕ! Работа с электричеством может быть чрезвычайно опасной. Если в какой-то момент вы почувствуете дискомфорт при устранении неполадок с электричеством, обратитесь к местному электрику.

Однако большинство решений вполне осуществимы для среднего мастера.

Если вы заметили проблемы с выключателем света, воспользуйтесь этими советами по устранению неполадок.

⭐

Сработал автоматический выключатель

Автоматические выключатели в вашем доме защищают вас от  опасные проблемы с электричеством .

Иногда сработавший автоматический выключатель является случайностью, но в других случаях причиной могут быть такие проблемы, как неисправные выключатели, неисправные электрические розетки и короткие замыкания.

Таким образом, решение требует небольшого устранения неполадок , но любой, кто хочет немного заняться своими руками, может справиться с этим самостоятельно.

✅

Переключите выключатель, затем устраните неполадки

Сначала  переведите автоматический выключатель обратно в положение «ВКЛ.» .

Затем снова попробуйте неисправный коммутатор. Если загорится свет, вы свободны от дома, но если автоматический выключатель снова сработает, вы, возможно, еще не вышли из леса.

Если прерыватель продолжает срабатывать , это может быть связано с плохой проводкой, неисправным переключателем или контактом проводов под напряжением с нейтральным проводом.

Если вы изолируете ослабленную проводку от самого выключателя, вы сможете починить ее, отключив питание, удалив выключатель плохого освещения и проверив каждый провод и клеммный винт.

Если выключатель не работает даже после того, как вы это сделаете, вам может понадобиться новый выключатель света .

Однако, если у вас есть под рукой мультиметр, вы можете окончательно проверить, связана ли проблема с выключателями света или нет.

Если это автоматический выключатель, все может стать немного сложнее.

🧰

Как проверить выключатели света с помощью мультиметра

Если у вас есть тестер напряжения или мультиметр, проверка выключателя перед тем, как установить его на место, может избавить вас от множества проб и ошибок.

Иногда просто установить замену выключателя освещения — это самый простой способ решить проблемы с выключателем.

Мы описали этапы тестирования ниже.

1. Безопасно снимите выключатель со стены (если вы еще этого не сделали). Обязательно сначала отключите соответствующий выключатель.
2. Переключите тестер непрерывности на настройку «непрерывность» или «Ом».
3. Для однополюсного выключателя поставьте по одному полюсу на каждую боковую клемму.
4. Для трехпозиционного переключателя прикоснитесь одним полюсом к общему винту, а другим — к обычной боковой клемме. Обязательно проверьте обе боковые клеммы трехпозиционного переключателя.
5. Если ваш мультиметр не показывает цифру «1», возможно, у вас неисправен выключатель света.

⭐

Мигающая лампочка

Если у вас есть осветительная арматура или лампа, напрямую подключенная к одному из неисправных выключателей, проблема может проявляться как жужжание, мерцание или тусклый свет .

Хотя сам выключатель не всегда является причиной, проверить не помешает.

Прежде чем снимать сработавшую розетку,  обязательно проверьте сами светильники на наличие проблем с лампочками.

Например, у многих возникают проблемы с подключением светодиодной лампочки к диммеру .

Если светодиодная лампа не предназначена для работы с диммером, она может постоянно мерцать.

Замените ее на новую лампочку , предназначенную для работы с вашим светильником и диммером, чтобы решить эту проблему.

Однако, если проблема не устранена, у вас может быть плохое соединение внутри или рядом с выключателем света.

Если провод под напряжением плохо подсоединен к розетке, светильнику или электрическому устройству, цепь не замкнется должным образом, что приведет к мерцанию света.

🧰

Починить цепь

Устранение проблем с переключателем освещения остается единственным способом вернуть освещение в его естественное и надежное состояние.

Если короткое замыкание находится внутри неисправного переключателя , вам необходимо безопасно снять накладку, вынуть переключатель из распределительной коробки и заменить его новым.

Однако, если у вас просто проблема с проводкой, вы можете решить ее, пересадив провода вокруг самого переключателя .

Обмотайте изолентой все оголенные провода, если у вас есть проблемы с заземлением или коротким замыканием.

⭐

Нет питания

Если на неисправный выключатель света не подается питание, проблема может быть связана с несколькими причинами.

Ослабленный провод мог быть полностью отсоединен или, например, сработал автоматический выключатель.

К сожалению, неплотные соединения проводов могут быть чрезвычайно опасными .

Вспышка внутренней дуги из-за незакрепленного провода может представлять огромную опасность возгорания. Фактически, они вызывают сотен электрических пожаров каждый год .

Если у вас нет опыта работы с электрикой, ремонт неисправной проводки следует доверить профессионалу.

Электрик может сузить область проблемы с помощью незакрепленного или оголенного горячего провода.

Поскольку это может быть внутри ваших стен, а не непосредственно у выключателя света, это может быть  сложная (и запутанная) работа, которую нужно выполнить самостоятельно .

⭐

Неисправный светильник

Иногда сработавшие автоматические выключатели создают впечатление, что виноват выключатель.

Однако фактическим виновником может быть неполная цепь освещения  в вашем светильнике.

Хотя это можно исправить с помощью незначительных электромонтажных работ, может быть трудно определить  не работает ли какая часть светильника.

Убедитесь, что вы отключите ту же цепь  на вашей распределительной коробке.

Прежде чем вы это сделаете, имейте в виду, что, возможно, будет лучше использовать ваше время и деньги, просто купив новый прибор, особенно если он стоит недорого.

Тем не менее, может быть целесообразно устранить неполадки  , если светильник был дорогим или имел сентиментальную ценность.

Вы можете проверить целостность устройства , сняв его со стены или крыши (конечно, после отключения цепи на панели выключателя).

С помощью мультиметра дотроньтесь одним концом к белому нейтральному проводу, а другим — к металлическому корпусу одной из ламповых розеток.

Мультиметр покажет «0,000», если все работает как надо .

После этого  проверьте черный провод , подключив один конец к нему, а другой конец к латунной части патрона.

Опять же, «0,000» указывает на непрерывность в этом случае .

Необходима непрерывность соединения белого и черного проводов с убедитесь, что прибор работает правильно .

🧰

Проверьте розетку

Первый сломанный механизм, который вы должны проверить, это неисправная розетка .

Проверить исправность розетки можно с помощью тестера напряжения.

Осторожно сделайте это перед отключением питания на сервисной панели.

Сначала  снимите лампочку .

Затем прикоснитесь тестером к центру розетки при выключенном, а затем включенном выключателе освещения.

Если изменений нет, возможно, на розетку не подается питание.

🧰

Проверка балласта

Во многих осветительных приборах используется так называемый балласт  для регулирования входного напряжения.

Если вы видите следы ожогов, слышите жужжание или хлопки, или замечаете, что светильник излучает тусклый свет или медленно загорается, может быть виноват балласт .

Что касается ремонта дома, эти два решения оцениваются немного выше по шкале сложности .

Замена балласта и розеток освещения требует довольно сложных процедур сращивания проводов.

Если вам неудобно выполнять их , не стесняйтесь обращаться за помощью к профессиональному электрику.

📱

Выключатель света не работает? Позвоните профессионалам по номеру

Проблемы с электричеством никогда не доставят удовольствия, если вы обратитесь по номеру , но, проявив немного терпения и осторожности, вы сможете решить многие из них самостоятельно.

Если вы заметили, что в вашем доме не работает выключатель света, и у вас есть вопросы, на которые мы не смогли ответить здесь, свяжитесь с нами в Службе домашнего обслуживания Phyxter, чтобы узнать, обслуживаем ли мы ваш район.

Если вы живете в долине Оканаган, вы можете связаться с нашими экспертами по электротехнике непосредственно в Верноне и Келоуне.

Учебник по физике: требования к схеме

Предположим, что вам дали маленькую лампочку, гальванический элемент и оголенный медный провод, и вас попросили найти четыре различных расположения трех элементов, которые приведут к образованию электрической цепи. электрическая цепь, которая зажжет лампочку. Какие четыре устройства приведут к успешному зажиганию лампочки? И, что более важно, что общего у каждой из четырех схем, что привело бы нас к пониманию двух требований к электрической цепи?

Занятие само по себе полезное, и если оно не выполнялось ранее, следует попробовать его, прежде чем читать дальше. Как и во многих лабораторных работах, в фактическом участии в работе есть сила, которую нельзя заменить простым чтением о ней. Когда это задание выполняется в классе физики, можно сделать множество наблюдений, наблюдая за классом, полным студентов, стремящихся найти четыре расположения. Следующие устройства часто пробуют и не приводят к зажиганию лампочки.

После нескольких минут попыток, нескольких здоровых смешков и случайных восклицаний о том, как сильно нагревается провод, паре студентов удается зажечь лампочку. В отличие от вышеупомянутых попыток, первая успешная попытка характеризуется созданием полной проводящей петли от положительной клеммы к отрицательной клемме, причем и батарея, и лампочка являются частью петли. Как показано на схеме справа, цоколь лампочки соединяется с положительной клеммой элемента, а провод проходит от ребристых сторон лампочки вниз к отрицательному выводу элемента. Полная проводящая петля сделана с лампочкой, являющейся частью петли. Цепь существует, и заряд течет по всему проводящему пути, зажигая при этом лампочку. Сравните расположение ячейки, лампочки и провода справа с неудачным расположением, показанным выше. В попытке A провод не возвращается к отрицательному выводу ячейки. В попытке B провод образует петлю, но не возвращается к отрицательному выводу ячейки. В попытке C вообще нет полного цикла. Попытка D похожа на попытку B тем, что есть петля, но не от положительной клеммы к отрицательной. И в попытке E есть петля, и она идет от положительного вывода к отрицательному; это цепь, но лампочка в нее не входит. ВНИМАНИЕ: Попытка E приведет к тому, что ваши пальцы станут горячими, поскольку вы держите оголенный провод, и заряд начнет течь с высокой скоростью между положительной и отрицательной клеммами.

Анатомия лампочки

Как только одна группа студентов успешно зажжет лампочку, многие другие лабораторные группы быстро последуют ее примеру. Но тогда возникает вопрос, как еще можно расположить ячейку, лампочку и оголенный провод так, чтобы лампочка зажглась. Часто короткий урок анатомии лампочки побуждает лабораторные группы к быстрому открытию одного или нескольких оставшихся механизмов.

Лампочка представляет собой относительно простое устройство, состоящее из нити накала, опирающейся на два провода или каким-либо образом прикрепленной к ним. Провода и нить накала представляют собой проводящие материалы, которые позволяют заряду течь по ним. Один провод подключается к ребристым сторонам лампочек. Другой провод подключается к нижнему основанию лампочки. Ребристая кромка и нижняя часть разделены изоляционным материалом, который предотвращает прямой поток заряда между нижней частью и ребром. Единственный путь, по которому заряд может пройти от ребристого края к нижнему основанию или наоборот, — это путь, который включает провода и нить накала. Заряд может либо войти в ребристую кромку, пройти через нить и выйти из нижнего основания; или он может войти в нижнее основание, пройти через нить и выйти через ребристый край. Таким образом, есть две возможные точки входа и две соответствующие точки выхода.

Успешный способ зажечь лампочку, как показано выше, заключался в размещении нижнего основания лампочки на положительной клемме и соединении ребристого края с отрицательной клеммой с помощью провода. Любой заряд, который входит в лампочку через нижний цоколь, выходит из лампочки в том месте, где провод соприкасается с ребристым краем. Тем не менее, нижняя часть не обязательно должна быть частью лампочки, которая касается положительной клеммы. Лампа загорится так же легко, если ребристый край поместить сверху положительной клеммы, а нижний цоколь соединить с отрицательной клеммой с помощью провода. Последние две схемы, которые приводят к зажжению лампочки, включают в себя размещение лампочки на отрицательном выводе ячейки либо путем контакта с ним ребристым краем, либо с нижним основанием. Затем провод должен соединить другую часть лампочки с положительным полюсом ячейки.

 

Требование замкнутого проводящего пути

Для создания электрической цепи необходимо выполнить два требования. Первый отчетливо демонстрируется вышеописанной активностью. Должен быть замкнутый проводящий путь, идущий от положительной клеммы к отрицательной клемме. Недостаточно просто замкнутой проводящей петли; сама петля должна простираться от положительного вывода до отрицательного вывода гальванического элемента. Электрическая цепь похожа на водяную цепь в аквапарке. Течение заряда по проводам аналогично течению воды по трубам и по горкам в аквапарке. Если труба забита или сломана так, что вода не может полностью пройти через контур , то подача воды скоро прекратится. В электрической цепи все соединения должны быть выполнены из проводящих материалов, способных нести заряд. По мере продолжения эксперимента с ячейкой, лампочкой и проводом некоторые студенты изучают способность различных материалов нести заряд, вставляя их в свою цепь. Металлические материалы являются проводниками и могут быть вставлены в цепь, чтобы успешно зажечь лампочку. С другой стороны, бумага и пластик обычно являются изоляционными материалами, и их введение в цепь будет препятствовать потоку заряда до такой степени, что ток прекратится, и лампочка больше не загорится. Должна быть замкнутая проводящая петля от положительного к отрицательному выводу, чтобы установить цепь и иметь ток.

Поняв это первое требование к электрической цепи, становится ясно, что происходит, когда перестает работать лампочка накаливания в настольной или торшерной лампе. Со временем нить накаливания лампочки становится слабой и ломкой, часто может порваться или просто ослабнуть. Когда это происходит, цепь размыкается и замкнутого проводящего контура больше не существует. Без замкнутого проводящего контура не может быть ни цепи, ни потока заряда, ни зажженной лампочки. В следующий раз, когда вы найдете сломанную лампочку в лампе, смело извлеките ее и осмотрите нить накала. Часто встряхивание снятой лампы вызывает дребезжание; нить накала, вероятно, упала с опорных стоек, на которых она обычно опирается на дно стеклянного шара. При встряхивании вы услышите, как нить ударяется о стеклянный шар.

 

Требование к источнику энергии

Второе требование к электрической цепи, которое является общим для каждой из успешных попыток, продемонстрированных выше, заключается в том, что должна быть разность электрических потенциалов на двух концах схема. Чаще всего это достигается с помощью гальванического элемента, набора элементов (например, батареи) или какого-либо другого источника энергии. Важно, чтобы был какой-то источник энергии, способный увеличивать электрическую потенциальную энергию заряда по мере его движения от терминала с низкой энергией к терминалу с высокой энергией. Как обсуждалось в Уроке 1, для перемещения положительного пробного заряда против электрического поля требуется энергия. Применительно к электрическим цепям движение положительного пробного заряда через ячейку от клеммы с низкой энергией к клемме с высокой энергией является движением против электрического поля. Это движение заряда требует, чтобы над ним была совершена работа, чтобы поднимите его к терминалу более высокой энергии. Электрохимическая ячейка выполняет полезную роль подачи энергии для выполнения работы над зарядом, чтобы прокачивать его или перемещать через ячейку от отрицательного полюса к положительному. Таким образом, ячейка создает разность электрических потенциалов на двух концах электрической цепи. (Концепция разности электрических потенциалов и ее применение к электрическим цепям подробно обсуждались в Уроке 1.)

В бытовых цепях энергия подается местной коммунальной компанией, которая отвечает за то, чтобы горячие пластины и нейтральные пластины в распределительной коробке вашего дома всегда имели разность электрических потенциалов около 110 Вольт для 120 вольт (в США). В типичной лабораторной работе гальванический элемент или группа элементов (например, батарея) используются для установления разности электрических потенциалов на двух концах внешней цепи около 1,5 В (один элемент) или 4,5 В (три элемента пакет). Часто проводят аналогии между электрическим контуром и водяным контуром в аквапарке или аттракционом на американских горках в парке развлечений. Во всех трех случаях есть что-то, что движется по полному циклу, то есть по контуру. И во всех трех случаях важно, чтобы схема включала участок, в котором энергия передается воде, каботажному судну или заряду для его перемещения в гору против естественного направления движения от низкой потенциальной энергии к высокой потенциальной энергии. В аквапарке есть водяной насос, который перекачивает воду с уровня земли на вершину горки. Поездка на американских горках имеет цепь с приводом от двигателя, которая несет поезд горок от уровня земли до вершины первой капли. А в электрической цепи есть гальванический элемент, батарея (группа элементов) или какой-либо другой источник энергии, который перемещает заряд с уровня земли (отрицательный полюс) на положительный полюс. Постоянная подача энергии для перемещения заряда от клеммы с низкой энергией и низким потенциалом к ​​клемме с высокой энергией и высоким потенциалом позволяет поддерживать непрерывный поток заряда.

Устанавливая эту разницу в электрическом потенциале, заряд может течь вниз по внешней цепи. Это движение заряда естественно и не требует энергии. Подобно движению воды в аквапарке или катанию на американских горках в парке развлечений, движение вниз по склону естественно и не требует энергии из внешнего источника. Именно разница в потенциале — будь то гравитационный потенциал или электрический потенциал — заставляет воду, каботажное судно и заряд двигаться. Эта разность потенциалов требует ввода энергии из внешнего источника. В случае электрической цепи одним из двух требований для создания электрической цепи является источник энергии.

 

 

В заключение, есть два требования, которые должны быть выполнены для создания электрической цепи. Требования:

1. Должен быть источник энергии, способный совершать работу за счет заряда, чтобы переместить его из места с низкой энергией в место с высокой энергией и, таким образом, установить разность электрических потенциалов на двух концах внешней цепи.
2. Во внешней цепи должна быть замкнутая проводящая петля, которая тянется от положительной клеммы с высоким потенциалом к ​​отрицательной клемме с низким потенциалом.

 

 

Проверьте свое понимание

1. Если бы электрическую цепь можно было сравнить с водяной цепью в аквапарке, то …

.. . батарея была бы аналогична ____.

… положительная клемма аккумулятора аналогична ____.

… ток будет аналогичен ____.

… плата будет аналогична ____.

… разность электрических потенциалов аналогична ____.

Выбор:

А. давление воды	B. галлонов воды, стекающей по горке в минуту
С. вода	D. нижняя часть слайда
Е. водяной насос	F. верхняя часть слайда

 

 

2. Используя свое понимание требований к электрической цепи, определите, будет ли проходить заряд через следующее расположение элементов, лампочек, проводов и переключателей. Если потока заряда нет, то объясните почему.

а.	б.
Поток заряда: да или нет? Объяснение:	Поток заряда: да или нет? Объяснение:
с.	д.
Поток заряда: да или нет? Объяснение:	Поток заряда: да или нет? Объяснение:

 

3. На схеме справа показана лампочка, подключенная к автомобильному аккумулятору на 12 В. Показаны клеммы + и -.

а. По мере того, как положительный заряд движется через батарею от D к A, он ________ (приобретает, теряет) потенциальную энергию и ________ (приобретает, теряет) электрический потенциал. Точка наибольшей энергии внутри батареи — это ______ (+, -) клемма.

б. Когда положительный заряд перемещается по внешней цепи от A к D, он ________ (приобретает, теряет) потенциальную энергию и ________ (приобретает, теряет) электрический потенциал. Точка наибольшей энергии во внешней цепи находится ближе всего к клемме ______ (+, -).

в. Используйте знаки >, < и =, чтобы сравнить электрический потенциал (В) в четырех точках цепи.

В _А В _В В _С В _D

 

 

4. В фильме Танго и Кэш Курт Рассел и Сильвестр Сталлоне сбегают из тюрьмы, прыгая с вершины высокой стены по воздуху на высоковольтную линию электропередач. Перед прыжком Сталлоне возражает против этой идеи, говоря Расселу: «Мы собираемся поджариться». Рассел отвечает: «Вы не изучали физику в средней школе, не так ли.