Αρχικά, αφού οι συνδετήρες δεν ακουμπάνε, το κύκλωμα είναι , επομένως ο λαμπτήρας .
Όταν ακουμπήσουμε τον ένα συνδετήρα με τον άλλον, το κύκλωμα και άρα ο λαμπτήρας .
Πείραμα 3
Αρχικά, όταν οι συνδετήρες δεν ακουμπάνε, όλο το ρεύμα περνάει από , επομένως ο λαμπτήρας .
Όταν ακουμπήσουμε τον ένα συνδετήρα με τον άλλον, ενώνονται απευθείας οι δύο πόλοι της πηγής μεταξύ τους και άρα έχουμε . Όλο το ρεύμα περνάει από , επομένως ο λαμπτήρας .
Πείραμα 4
Αρχικά, όταν οι συνδετήρες δεν ακουμπάνε, όλο το ρεύμα περνάει από , επομένως ο λαμπτήρας .
Όταν ακουμπήσουμε τον ένα συνδετήρα με τον άλλον, ενώνονται απευθείας οι δύο πόλοι της πηγής μεταξύ τους και άρα έχουμε . Όλο το ρεύμα περνάει από , επομένως ο λαμπτήρας ενώ το ατσαλόμαλλο υπερθερμαίνεται.
Όταν το ατσαλόμαλλο καεί, σε εκείνο το σημείο το κύκλωμα , και αποφεύγεται το βραχυκύκλωμα. Το ατσαλόμαλλο, λοιπόν, λειτουργεί σαν ασφάλεια. Ο λαμπτήρας .
Πείραμα 5
Αρχικά, όταν οι συνδετήρες δεν ακουμπάνε, όλο το ρεύμα περνάει από , επομένως ο λαμπτήρας .
Όταν ακουμπήσουμε τον ένα συνδετήρα με τον άλλον, ενώνονται απευθείας οι δύο πόλοι της πηγής μεταξύ τους και άρα έχουμε . Όλο το ρεύμα περνάει από , επομένως ο λαμπτήρας ενώ το ατσαλόμαλλο υπερθερμαίνεται.
Όταν το ατσαλόμαλλο καεί, σε εκείνο το σημείο το κύκλωμα , και αποφεύγεται το βραχυκύκλωμα. Το ατσαλόμαλλο, λοιπόν, λειτουργεί σαν ασφάλεια. Όλο το ρεύμα περνάει από , επομένως ο λαμπτήρας .
Στη Φυσική Α Γυμνασίου, στο Φύλλο εργασίας 10 του βιβλίου “Η Φυσική με πειράματα”, συνδέουμε απλά κυκλώματα και μαθαίνουμε το βραχυκύκλωμα και τους κινδύνους του.
Μάθημα 8. Το ηλεκτρικό βραχυκύκλωμα
«Η Φυσική με πειράματα Α’ Γυμνασίου» – Φύλλο εργασίας 10
Οι μπαταρίες ανάλογα με το σχήμα τους έχουν διαφορετική τάση. πχ. η μπαταρία αυτοκινήτου έχει 12V.
Βραχυκύκλωμα
Εάν οι δύο πόλοι μίας πηγής συνδεθούν με αγωγό πολύ μικρής αντίστασης, περνάει πολύ ρεύμα και το κύκλωμα υπερθερμαίνεται. Τότε λέμε ότι έχουμε βραχυκύκλωμα.
Η υπερθέρμανση μπορεί να προκαλέσει φωτιά.
Η υπερθέρμανση προκαλεί σπινθήρα
Ασφάλεια
Για να αποφευχθεί το βραχυκύκλωμα, βάζουμε στο κύκλωμα μία ασφάλεια ώστε εάν περάσει πολύ ρεύμα, με τη θέρμανση να λιώσει πρώτα αυτή και να ανοίξει (διακοπεί) το κύκλωμα.
Επικίνδυνες ενέργειες για βραχυκύκλωμα
Η σύνδεση ηλεκτρικού καλωδίου στην πρίζα με βρεγμένα χέρια.
Το κάρφωμα μεταλλικού καρφιού στον τοίχο, ακριβώς πάνω από την πρίζα.
Το άνοιγμα (πχ ξεβίδωμα) ηλεκτρικής συσκευής όσο είναι στην πρίζα.
Το πέταγμα χαρταετού κοντά σε ηλεκτροφόρα καλώδια.
Πείραμα
ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ 10 – ΠΕΙΡΑΜΑ
Πραγματοποίηση κυκλώματος – βραχυκυκλώματος
Περιγραφή πειράματος
Έχουμε μπαταρίες, βολτόμετρο, καλώδια, συνδετήρες, σύρμα χαμηλής αντίστασης (πχ ατσαλόμαλλο). Πραγματοποιούμε διαδοχικά τα κυκλώματα των ακόλουθων εικόνων.
Το βολτόμετρο δείχνει την τάση της μπαταρίας
Αρχικά, ο λαμπτήρας είναι σβηστός γιατί το κύκλωμα είναι ανοιχτό. Ενώνοντας τους συνδετήρες κλείνει το κύκλωμα και ο λαμπτήρας φωτοβολεί.
Αρχικά το κύκλωμα είναι κλειστό και ο λαμπτήρας φωτοβολεί. Ενώνοντας τους συνδετήρες γίνεται βραχυκύκλωμα, το ρεύμα περνά από τους συνδετήρες τώρα και ο λαμπτήρας σβήνει.
Ενώνοντας τους συνδετήρες γίνεται βραχυκύκλωμα και ο λαμπτήρας σβήνει. Λόγω της υπερθέρμανσης καίγεται το ατσαλόμαλλο, οπότε ανοίγει το κύκλωμα και δεν περνά ρεύμα.
Ενώνοντας τους συνδετήρες γίνεται βραχυκύκλωμα και σβήνει ο λαμπτήρας. Λόγω της υπερθέρμανσης καίγεται το ατσαλόμαλλο, οπότε το ρεύμα περνά και πάλι από το λαμπτήρα, ο οποίος φωτοβολεί ξανά.
Εφαρμογή
Να περιγράψετε τι θα συμβεί σε κάθε μία από τις φωτογραφίες της εικόνας.
(Λύση: στις λεζάντες των εικόνων)
Προσομοίωση
Μπορείτε να πραγματοποιήσετε εικονικά τα παραπάνω κυκλώματα (αντί συνδετήρες ή ατσαλόμαλλο χρησιμοποιήστε καλώδια) κάνοντας κλικ στην παρακάτω εικόνα.