Электроника:Постоянный ток/Основные концепты электричества/Что такое электрические цепи?

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Перевод: Максим Кузьмин (Cubewriter) Контакты:</br>* Skype: cubewriter</br>* E-mail: cubewriter@gmail.com</br>* Максим Кузьмин на freelance.ru
Проверка/Оформление/Редактирование: Мякишев Е.А.


Что такое электрические цепи?[1]

Вы, возможно, задались вопросом, как сделать так, чтобы заряды перемещались по проводам, не используя эти гипотетические И и ПН. Потому что, чтобы система с И и ПН заработала, они должны быть бесконечно большими, чтобы вместить в себя заряды и обеспечивать бесперебойный поток электронов по проводнику.

То есть, если снова воспользоваться аналогией с шариками и трубой из раздела «Проводники, диэлектрики и поток электронов», И и ПН для шариков должны быть бесконечно большими, чтобы содержать в себе бесконечное количество шариков и обеспечивать непрерывный поток шариков по трубе.

Что такое цепь?

Ответ на этот парадокс был найден в концепте цепи: бесконечной замкнутой «тропинки» для перемещения носителей зарядов. Если мы возьмем один провод или много проводов, подключим их концы друг к другу и закольцуем, сделав бесконечную «тропинку», то создадим средство для единообразного перемещения заряда по проводнику без использования бесконечных И и ПН.

3 - 1 endless flow.png

В этой цепи каждый носитель заряда перемещается по часовой стрелке, толкая тот, что находится впереди него, а тот толкает, что находится впереди него, и так далее – как в гимнастическом обруче, заполненном шариками. Теперь мы можем обеспечить непрерывный поток зарядов, не используя бесконечные емкости для подачи и выгрузки зарядов. Все, что нам нужно для поддержания движения этого потока – это обеспечить цепь средствами для постоянного стимулирования этих носителей зарядов, о чем мы расскажем в следующем разделе о напряжении и силе тока.

Что означает разомкнутая цепь?

Непрерывность важна в цепи так же, как и в кусочке прямого провода. Как и в примере с прямым проводом между И и ПН, любой разрыв в этой цепи – это препятствие для перемещения заряда по ней:

3 - 2 left break.png

Здесь важно понимать одну вещь: не важно, где именно произошел разрыв. В какой бы части цепи не произошел разрыв, поток зарядов перестанет идти по всей цепи. Если у вас нет непрерывного, неразрывного «кольца» из проводникового материала, то никакой поток зарядов по цепи попросту не возможен.

3 - 3 right break.png

Итого

  • «Цепь» – это неразрывная цепь из электропроводящего материала, позволяющая носителям заряда бесконечно перемещаться по нему.
  • Если в цепи есть «разрыв», это значит, что она уже не формирует замкнутую петлю, из-за чего ток не может непрерывно течь по проводнику.
  • Место разрыва никак не влияет на неспособность цепи осуществлять непрерывное перемещение электронов. Любой разрыв в любом месте останавливает течение электротока по всей цепи.

См.также

Внешние ссылки