Gruparea Becurilor În Serie Și În Paralel

Alege rezolvarea exercițiului:

Simboluri utilizate:
Baterie: \( \dashv \vdash \)
Bec: \( \otimes \)
Ampermetru: \( \text{-(A)-} \) (în serie)
Voltmetru: \( \text{-(V)-} \) (în paralel)
Întrerupător: \( K \)

Schema a
Circuit serie: Baterie \( \rightarrow K \rightarrow \text{Bec} \rightarrow A \rightarrow \) Baterie.
Baterie sus, K dreapta, Bec și A jos în serie.

Schema b
Grupare serie cu măsură:
Ramura principală: Baterie, \( K \), \( A \), \( B_1 \), \( B_2 \) (toate în serie).
Ramura secundară: \( V \) conectat în paralel peste porțiunea \( B_1 - B_2 \).
Dreptunghi cu Baterie, K, A, B1, B2. Un "pod" peste B1 și B2 conținând un cerc cu V.

Schema c
Grupare serie extinsă:
Serie: Baterie, \( K \), \( A \), \( B_1 \), \( B_2 \), \( B_3 \).
Paralel: \( V_1 \) peste \( B_1 \); \( V_2 \) peste grupul \( B_2 - B_3 \).

Schema d
Grupare paralel:
Nod de ramificație după \( A_{total} \).
Ramura 1: \( B_1 \) în serie cu \( A_1 \).
Ramura 2: \( B_2 \) în serie cu \( A_2 \).

Schema e
Grupare paralel cu tensiune:
Ramura principală: Baterie, \( K \), \( A_{total} \).
Grupare paralel: \( (B_1) || (B_2) \).
Instrument: \( V \) conectat la nodurile de intrare/ieșire ale grupării paralele.

Identificarea componentelor și simbolurilor electrice
Pentru a desena schemele electrice, utilizăm următoarele simboluri standard:
- Baterie: două linii paralele (cea lungă pentru borna \( + \), cea scurtă pentru borna \( - \)).
- Bec (B): un cerc cu un X în interior.
- Ampermetru (A): un cerc cu litera A în interior; se montează întotdeauna în serie pentru a măsura intensitatea curentului.
- Voltmetru (V): un cerc cu litera V în interior; se montează întotdeauna în paralel pentru a măsura tensiunea.
- Întrerupător (K): două puncte cu o linie care face sau nu contact.

Analiza circuitelor din imagini
Circuitul a
În imaginea a observăm un circuit simplu. Bateria este conectată la un întrerupător, un bec și un aparat de măsură.
- Aparatul de măsură este conectat în serie cu becul, deci este un ampermetru.
- Schema: O buclă simplă care conține bateria, întrerupătorul, becul și ampermetrul, toate în serie.
Desenează un dreptunghi. Pe latura de sus, pune simbolul bateriei și al întrerupătorului. Pe latura de jos, pune în serie simbolul unui bec și simbolul unui ampermetru (un cerc cu litera A).

Circuitul b
În imaginea b apar două becuri și două aparate de măsură.
- Cele două becuri sunt conectate unul după altul, deci sunt în serie.
- Un aparat este în serie cu becurile (ampermetru).
- Al doilea aparat este conectat la bornele grupării becurilor, deci în paralel (voltmetru).
- Schema: Circuit serie cu baterie, întrerupător, ampermetru și două becuri. Peste cele două becuri se desenează o ramificație în paralel pentru voltmetru.
Desenează o buclă principală cu baterie, întrerupător, ampermetru și două becuri (B1, B2) în serie. Adaugă o a doua ramură conectată înainte de B1 și după B2, unde desenezi simbolul unui voltmetru (cerc cu V).

Circuitul c
În imaginea c vedem o configurație cu trei becuri în serie.
- Există un ampermetru principal în serie cu toată gruparea.
- Există două voltmetre conectate individual în paralel: unul peste primul bec și unul peste gruparea celorlalte două.
- Schema: Baterie, întrerupător, ampermetru și trei becuri în serie. Se adaugă ramificații pentru voltmetrele aferente.

Circuitul d
În imaginea d, becurile sunt așezate în paralel (două ramuri distincte).
- Un ampermetru este plasat pe ramura principală (măsoară curentul total).
- Pe fiecare ramură cu bec există câte un ampermetru secundar.
- Schema: Bateria și întrerupătorul pe ramura principală, urmate de o ramificație în două brațe paralele, fiecare braț având propriul bec și propriul ampermetru.

Circuitul e
Imaginea e prezintă o grupare mixtă sau paralelă complexă cu instrumente de măsură.
- Două becuri sunt în paralel.
- Voltmetrul este conectat la bornele întregii grupări paralele.
- Ampermetrele măsoară curenții prin ramuri.

Rezolvare pe scurt:

a) Serie: Baterie, K, B, A.
b) Serie: Baterie, K, A, B1, B2; V în paralel peste (B1+B2).
c) Serie: Baterie, K, A, B1, B2, B3; V1 paralel peste B1, V2 paralel peste (B2+B3).
d) Paralel: Baterie, K, A_tot; ramificație în (B1+A1) || (B2+A2).
e) Paralel: Baterie, K, A_tot; (B1 || B2); V în paralel peste gruparea becurilor.

Cele mai importante aspecte ale lecției

Becul electric este un element de circuit care emite lumină la trecerea curentului electric.
Tipuri principale: incandescență, fluorescență și LED.
Becul cu incandescență: Funcționează prin încălzirea unui filament de wolfram. Curentul trece prin el, generând căldură și lumină.
Conectarea în circuit: Se realizează strict prin contactul central și contactul lateral (soclul filetat), asigurând astfel închiderea circuitului prin filamentul becului.

Becul electric este un dispozitiv care emite lumină atunci când este parcurs de curent electric. Acesta transformă energia electrică în energie luminoasă (și termică).

În viața de zi cu zi, întâlnim mai multe tipuri de becuri, clasificate în funcție de modul în care transformă curentul electric în lumină.

Bec cu incandescență
Bec cu fluorescență
Diode luminescente (LED)

Care este rolul principal al unui bec într-un circuit electric?

Răspuns: Rolul principal al becului electric este de a emite lumină la trecerea curentului electric prin el.

Principiul de funcționare: Becul cu incandescență folosește un fir subțire numit filament (fabricat din wolfram). Când curentul electric trece prin acest filament, el se încălzește foarte puternic (până la starea de incandescență) și astfel emite lumină.

Secțiune printr-un bec cu incandescență arătând componentele interne: la exterior balonul de sticlă ce conține gaz inert; în centru filamentul susținut de fire de contact și un suport de sârmă fixate pe o montură de sticlă; la bază soclul metalic filetat (contactul lateral) izolat de contactul central din extremitatea inferioară.

Componentele principale ale unui bec cu incandescență sunt:

Balon de sticlă și gaz inert (pentru a proteja filamentul)
Filament (din wolfram)
Fire de contact și suport de sârmă (pe o montură de sticlă)
Soclul metalic (care include izolația și zonele de contact electric)

Pentru ca becul să funcționeze într-un circuit electric, acesta trebuie conectat obligatoriu prin două puncte: contactul central (partea de jos a becului) și contactul lateral (soclul metalic filetat).

Thomas Alva Edison a realizat prima lampă cu incandescență practică (1879), capabilă să funcționeze timp îndelungat fără să se deterioreze.

Ce se întâmplă cu filamentul din wolfram atunci când este parcurs de curent electric?

Răspuns: Filamentul se încălzește până la incandescență, moment în care începe să emită lumină.

Probleme recapitulative

Ușoară: Numiți trei tipuri de becuri (lămpi electrice) utilizate în mod curent.

Răspuns: 1. Bec cu incandescență; 2. Bec cu fluorescență; 3. Diode luminescente (LED).

Medie: Din ce material este confecționat filamentul unui bec cu incandescență și de ce are loc emisia de lumină?

Răspuns: Filamentul este confecționat din wolfram. Emisia de lumină are loc deoarece trecerea curentului electric prin filament provoacă încălzirea extremă a acestuia (starea de incandescență).

Dificilă: Un elev încearcă să aprindă un bec cu incandescență folosind o baterie și două fire conductoare. El atinge ambele fire de sticla balonului. Becul nu se aprinde. Explicați greșeala și indicați unde trebuie conectate firele.

Răspuns: Sticla balonului este un izolator, deci curentul electric nu poate ajunge la filamentul din interior. Pentru ca becul să fie parcurs de curent electric și să se aprindă, firele circuitului trebuie conectate la contactul central (baza inferioară a becului) și la contactul lateral (partea metalică filetată a soclului). Aceste două contacte sunt legate direct la capetele filamentului din interior.

IV.9. Gruparea Becurilor În Serie Și În Paralel

Alege rezolvarea exercițiului:

Schema a

Schema b

Schema c

Schema d

Schema e

Identificarea componentelor și simbolurilor electrice

Analiza circuitelor din imagini

Circuitul a

Circuitul b

Circuitul c

Circuitul d

Circuitul e

Rezolvare pe scurt:

Cele mai importante aspecte ale lecției

Probleme recapitulative

Învinge
tema cu mii de rezolvări, lecții și teste:

Matematică

Fizică

Chimie

PhotoSolveAI

PhotoSolveAI – un instrument puternic pentru rezolvarea problemelor din poză/text

Alege rezolvarea exercițiului:

Rezolvare scurtă

Schema a

Schema b

Schema c

Schema d

Schema e

Rezolvare detaliată

Identificarea componentelor și simbolurilor electrice

Analiza circuitelor din imagini

Circuitul a

Circuitul b

Circuitul c

Circuitul d

Circuitul e

Rezolvare pe scurt:

Probleme recapitulative

Învinge tema cu mii de rezolvări, lecții și teste:

Matematică

Fizică

Chimie

PhotoSolveAI

PhotoSolveAI – un instrument puternic pentru rezolvarea problemelor din poză/text

Învinge
tema cu mii de rezolvări, lecții și teste: