Az elektromos áramkör az elektromos alkatrészek összekapcsolása. Egy elektromos áramkör elemekből, ellenállásokból, induktorokból, kondenzátorokból, kapcsolókból vagy tranzisztorokból áll. Egy elektromos hálózat zárt hurokból áll. Az áramkör egy zárt útvonal, ahol az elektronok egy vezetékben áramlanak. Amíg a rézhuzal önmagát hagyja, az elektronok az atomok között sodródnak, de soha nem hagyják el a rezet.
Amikor azonban ezt a rézhuzalt egy akkumulátorhoz csatlakoztatjuk, a szabad elektronokat az akkumulátor pozitív pólusa felé tereli. Ezt a tolóerőt elektromotoros erőnek (E.M.F.) nevezzük. Az E.M.F. értékét voltban fejezzük ki. Általában pedig feszültségnek nevezik. Ennek a feszültségnek az eredményeképpen elektronmozgás megy végbe. Ezt a mozgást elektronáramnak vagy elektromos áramnak nevezzük. Az áramot úgy tudjuk mérni, hogy egy ampermérőt csatlakoztatunk a rézhuzal és a feszültségforrás közé.
A teljes áramkör az elektronok soha véget nem érő hurokja. Ha fogunk egy vezetéket, és körbehurkoljuk, akkor egy folytonos utat képez, amelyen az elektronok örökké áramolhatnak. Ez az áramkör elsődleges fogalma.
Egy elektromos áramkör főként
- olyan elektromos forrásokból áll, amelyek feszültséget és áramot szolgáltatnak, mint például az akkumulátorok. Ezek az elektronok forrásai.
- Kapcsolók, ellenállások, potenciométerek, kondenzátorok, amelyek az elektromosság szabályozására szolgálnak.
- Védőeszközök a nagyfeszültségű áramkörökben. Ezek az MCB, biztosíték stb.
- A vezetékek, amelyek vezetési útvonalat képeznek, hogy az elektromos áramot az áramkör egyik pontjából a másikba vigyék.
- A terhelés az áramkörben lehet motor, LED, lámpa stb.
Az elektromos áramköröknek van néhány alapvető tulajdonsága, ezek a következők:
- Az áramkör mindig zárt útvonal.
- Az áramkör mindig egy energiaforrásból áll,
- Az áram folyásának iránya a forrás pozitív pólusától a negatív pólusáig tart.
- Az elektronok áramlásának iránya a forrás negatív pólusától a pozitív pólusáig tart.
Áramköri diagram
Az áramköri diagram egy elektromos áramkör vizuális megjelenítése. Az áramköri rajzoknak főként két típusa van:
- Képes: A képi ábrák alapképek felhasználásával készülnek. Ez a fajta diagram vizuális ábrázolást ad a kevésbé technikai érdeklődésű közönségnek.
Képes áramköri diagram
- Sematikus: Ezek a kapcsolási rajzok szabványos ipari szimbólumok felhasználásával készültek. Ezeket a diagramokat egy áramkör ábrázolására használják egy villanyszerelő vagy bármely más műszaki közönség számára.
Egy sematikus
Áramköri diagram szimbólumok
Az áramköri diagramnak több száz szimbóluma van. Néhány alapvető szimbólum a következő:
| Név | Szimbólum |
|---|---|
| ellenállás |  |
| kondenzátor |  |
| cella |  |
| akkumulátor |  |
| LED |  |
Tegyük fel, hogy egy egyszerű áramkört akarunk rajzolni, amelyben az akkumulátort úgy kötjük a LED-hez, hogy az akkumulátor pozitív pólusa a LED pozitív pólusához, az akkumulátor negatív pólusa pedig a LED negatív pólusához csatlakozik. Akkor ez így ábrázolható:
Áramkörök típusai
Az áramköröknek alapvetően három típusa van:
-
nyitott áramkör
Ha egy egyszerű áramkörben az egyik kapocs ki van kapcsolva, akkor abban az áramkörben nem folyik áram. Ezt nyílt áramkörnek vagy terhelés nélküli állapotnak nevezzük.
A nyílt áramkör
-
Zárt áramkör
Egy elektromos áramkörnek van egy elektromotoros erőforrása és egy terhelése. Ez a terhelés vezetőútként viselkedik. Ha az áram átfolyik a terhelésen, akkor azt zárt áramkörnek tekintjük. Ha egy egyszerű áramkörben az áram megszakítás nélkül áramolhat az akkumulátor egyik pólusáról a másikra, akkor zárt áramkörnek mondjuk.
Zárt áramkör
-
Rövidzárlat
Ha az akkumulátor pozitív pólusa közvetlenül a negatív pólushoz csatlakozik anélkül, hogy közöttük ellenállás lenne, akkor rövidzárlatnak mondjuk.
Rövidzárlat
A fenti áramkörökön kívül az elektromos áramkörben lévő alkatrészek kétféleképpen is elrendezhetők, mégpedig soros és párhuzamos kapcsolásban.
Soros áramkör
Ha egy áramkörben az alkatrészek sorba vannak kapcsolva, akkor az áramkört soros áramkörnek nevezzük. Soros áramkörben az egyes komponenseken átfolyó áram azonos, és a szolgáltatott feszültség az egyes komponenseken átmenő feszültségek összege. Ha egy vezeték összeköti az akkumulátort az egyik lámpával, a következő lámpával, majd vissza az akkumulátorhoz, akkor a lámpákat sorba kapcsoltnak mondjuk.
Két lámpa soros kapcsolása
Párhuzamos áramkör
Ha egy áramkörben az alkatrészek párhuzamosan vannak kapcsolva, akkor az áramkört párhuzamos áramkörnek nevezzük. Párhuzamos áramkörben az egyes komponenseken átmenő feszültség azonos, és az alkalmazott teljes áram az egyes komponenseken átmenő áram összege. Ha egy lámpa az akkumulátorhoz van csatlakoztatva, és egy másik lámpa az első lámpával külön hurokban van csatlakoztatva, akkor a lámpa párhuzamos kapcsolásban van.
Két lámpa párhuzamos kapcsolása
Itt az egyes izzókon átmenő feszültség megegyezne az akkumulátor által alkalmazott feszültséggel. Az egyes lámpákon átfolyó áram megosztásra kerülne, ami azt jelenti, hogy ha 5A-t alkalmazunk az áramkörre, akkor 5A lesz az egyes lámpákon átfolyó áram.
Így működnek a soros és párhuzamos áramkörök, és saját áram- és feszültségosztó tulajdonságaik vannak.
A villamos áramkörök mindenütt ott vannak körülöttünk, a mobiltelefonjainkban, a számítógépekben, a ventilátorban és a zseblámpában is. Nehéz feltételezni az elektromosság gyakorlati felhasználását áramkörök nélkül. Mindannyian függünk ezektől a körülöttünk lévő összetett áramköröktől.