Mi az elektromos áramkör?
Az elektronok áramlásához zárt áramkörre van szükség. Egy elektromos áramkör teljes, zárt utat biztosít az elektromosság számára. Az áramkör részei egy terhelésből vagy ellenállásból; vezetékekből; és egy kapcsolóból állnak. Az energiaforrás lehet akkumulátor, hőelem, fotocella vagy elektromos generátor. A terhelés az áramkör azon része, amely az energiát használja. Az áramkör terhelése mindig nyújt némi ellenállást az elektronok áramlásának. Ennek eredményeképpen az energia hővé, fénnyé vagy mechanikai energiává alakul át. A kapcsoló egy elektromos áramkör az elektronok áramlásának megakadályozására szolgál. Ezt nevezzük nyitott áramkörnek
Az elektromos áramköröknek két típusa van, a soros és a párhuzamos áramkör.
Soros áramkör
A soros áramkörben az elektronoknak csak egy útja van (lásd a soros áramkör képét). A soros áramkör fő hátránya, hogy ha megszakad az áramkör, akkor az egész áramkör nyitott, és nem folyik áram. A soros áramkörre példa a sok olcsó karácsonyfán lévő lámpák. Ha egy lámpa kialszik, az összes kialszik.
Párhuzamos áramkör
Párhuzamos áramkörben az elektromos áramkör különböző részei több különböző ágon vannak. Az elektronok több különböző útvonalon áramolhatnak. Ha az áramkör egyik ágában megszakad az elektronok továbbra is áramolhatnak a többi ágban (lásd a párhuzamos áramkör képét). Az otthonod párhuzamos áramkörben van bekötve, így ha az egyik izzó kialszik, a másik égve marad.
Elektromos áramkörök az otthonodban
Az otthonodban észre fogod venni, hogy a legtöbb konnektornak 3 tüskéje van. A konnektorhoz három vezeték csatlakozik. A vezetékek közül kettő párhuzamosan fut egymással, és az USA-ban 120 voltos potenciálkülönbséggel rendelkeznek, Európában a potenciálkülönbség 220 voltos. A harmadik vezeték a földeléshez van csatlakoztatva. A földhöz csatlakoztatott vezeték biztosítja az elektronok legrövidebb útját a Föld felé.Ez a harmadik vezeték nem vezet áramot. A vezeték egyszerűen csak egy biztonsági elem a rövidzárlatok ellen. Rövidzárlatról akkor beszélünk, ha olyan baleset történik, amely miatt az áram rövidebb utat tesz meg az áramkörön belül. Ezekben az áramkörökben kisebb az ellenállás, ezért több áram folyik. Ha a nagy potenciálú vezeték megérinti egy készülék másik fémfelületét, az egész készülék áramot vesz fel, és áramütést ad az azt megérintő személynek. A rövidebb áramkörrel rendelkező földkábel biztonsági funkciót biztosít, így ahelyett, hogy az áram a készüléken keresztül áramlana, a földbe áramlik.
Áramkörbiztonsági funkciók – biztosítékok és megszakítók
Az Ön otthona egyszerre csak bizonyos mennyiségű áramfelhasználást tesz lehetővé. A vezetékezéstől függően néhány otthon egyszerre akár 150 amper áramot is megengedhet az egész otthonba, Ez sok áramkör között oszlik meg. Az átlagos áramkör egy otthonban 15 vagy 20 amper. A vezetékeken átfolyó több áram felmelegíti őket, és tüzet okozhat. Ezért olyan eszközökre van szükség, amelyek leállítják az elektron áramlását, amikor az áram túl nagy lesz. A biztosíték sok otthonban gyakori eszköz. A biztosíték belsejében egy apró fémcsík található. Ha a rajta átfolyó áram túl nagy, a vékony csík megolvad, és ez az áramkör megszakadását okozza.
A biztosíték hátránya, hogy ha a biztosíték kiégett, ki kell cserélni. Jobb megoldás az úgynevezett megszakító használata. A megszakítónak van egy kapcsolója, amely kinyílik, ha az áram túl nagy. Ez megakadályozza az áramáramlást. A kapcsoló manuálisan bezárható, miután a felhasznált áram mennyisége csökkent. Egy példa: ha túl sok elektronkészüléket kapcsol be otthonában, amelyek meghaladják a 15 amper értéket, a megszakító kikapcsol