מעגל חשמלי הוא מכשיר המשתמש בחשמל לביצוע משימה, כגון הפעלת ואקום או הפעלת מנורה. המעגל הוא לולאה סגורה שנוצרה על ידי מקור כוח, חוטים, נתיך, עומס ומתג. חשמל זורם דרך המעגל ומועבר לאובייקט שהוא מניע, כגון מנוע הוואקום או הנורה, שלאחריו החשמל מוחזר למקור המקורי; החזרת חשמל זו מאפשרת למעגל לשמור על זרם החשמל. שלושה סוגים של מעגלים חשמליים קיימים: מעגל הסדרה, המעגל המקביל והמעגל המקביל-סדרתי; בהתאם לסוג המעגל, יתכן וחשמל ימשיך לזרום במידה והמעגל יפסיק לעבוד. שני מושגים, אוהם' החוק ומתח המקור, יכולים להשפיע על כמות החשמל הזורמת במעגל, ולכן, עד כמה מתפקד מעגל חשמלי.
איך זה עובד
מרבית המכשירים הפועלים על חשמל מכילים מעגל חשמלי; כאשר הוא מחובר למקור כוח, כגון חיבור לשקע חשמל, חשמל יכול לעבור דרך המעגל החשמלי שבתוך המכשיר ואז לחזור למקור החשמל המקורי, כדי להמשיך בזרימת החשמל. במילים אחרות, כאשר מתג הפעלה מופעל, המעגל החשמלי הושלם והזרם זורם מהמסוף החיובי של מקור הכוח, דרך החוט לעומס, ולבסוף למסוף השלילי. כל מכשיר שצורך את האנרגיה הזורמת במעגל וממיר את האנרגיה לעבודה נקרא עומס. נורה היא דוגמה אחת לעומס; הוא צורך את החשמל ממעגל והופך אותו לעבודה - חום ואור.
סוגי מעגלים
מעגל סדרתי הוא הפשוט ביותר מכיוון שיש לו רק נתיב אפשרי אחד שהזרם החשמלי עשוי לזרום; אם המעגל החשמלי מקולקל, אף אחד ממכשירי העומס לא יעבוד. ההבדל במעגלים מקבילים הוא שהם מכילים יותר מנתיב אחד לזרימת חשמל, כך שאם אחד הנתיבים נשבר, הנתיבים האחרים ימשיכו לעבוד. מעגל מקביל סדרתי, לעומת זאת, הוא שילוב של שני הראשונים: הוא מצמיד חלק מהעומסים למעגל סדרתי ואחרים למעגלים מקבילים. אם מעגל הסדרה נשבר, אף אחד מהעומסים לא יתפקד, אך אם אחד המעגלים המקבילים מתקלקל, אותו מעגל מקביל ומעגל הסדרה יפסיקו לעבוד, ואילו המעגלים המקבילים האחרים ימשיכו לעבוד.
חוק אוהם'
הרבה" חוקים" חלים על מעגלים חשמליים, אך החוק של אוהם&# 39 הוא ככל הנראה הידוע ביותר. חוק אוהם' קובע כי זרם מעגל חשמלי&# 39 הוא פרופורציונלי ישירות למתח שלו, וביחס הפוך להתנגדותו. לכן, אם המתח עולה, למשל, גם הזרם יגדל, ואם ההתנגדות תגדל, הזרם יורד; שני המצבים משפיעים ישירות על יעילותם של מעגלים חשמליים. כדי להבין את חוק אוהם&# 39, חשוב&# 39 להבין את המושגים של זרם, מתח והתנגדות: זרם הוא זרימה של מטען חשמלי, מתח הוא הכוח שמניע את הזרם לכיוון אחד, והתנגדות היא ההתנגדות של אובייקט לזרם לעבור דרכו. הנוסחה לחוק אוהם' היא E=I x R, כאשר E=מתח בוולט, I=זרם באמפר, ו- R=התנגדות באום; ניתן להשתמש בנוסחה זו לניתוח המתח, הזרם וההתנגדות של מעגלי החשמל.
מתח מקור
מושג חשוב נוסף בכל הקשור למעגלים חשמליים, מתח המקור מתייחס לכמות המתח המופקת על ידי מקור הכוח ומופעלת על המעגל. במילים אחרות, מתח המקור תלוי בכמות החשמל שיקבל מעגל. מתח המקור מושפע מכמות ההתנגדות בתוך המעגל החשמלי; זה יכול להשפיע גם על כמות הזרם, מכיוון שהזרם מושפע בדרך כלל הן מהמתח והן מהתנגדות. ההתנגדות אינה מושפעת ממתח או זרם, עם זאת, אך יכולה להפחית את כמויות המתח והזרם למעגלים חשמליים
