Spannung und wie es funktioniert

Sie haben vermutlich gehört, dass eine Batterie oder ein Wandausgang einige Volt hat. Dieses ist ein Maß des elektrischen Potenzials, das durch die Batterie produziert wird, oder das Gebrauchsgitter, das an den Wandausgang angeschlossen wird.

Alle jene Volt sitzen auf Sie dort, wartend, um sie zu benutzen, aber es gibt einen Fang: damit Strom erledigt jede mögliche Arbeit, muss er in der Lage sein sich zu bewegen. Er ist ein bisschen wie ein gesprengter Ballon; wenn Sie ihn weg klemmen, gibt es Luft in dort der könnte etwas tun, wenn es freigegeben hat, aber es tut wirklich nichts, bis Sie es heraus lassen.

Anders als die Luft, die aus einen Ballon herauskommt, kann Strom Materialien, die Strom leiten können, wie Kupferdraht nur durchfließen. Wenn Sie einen Draht an einen Batterie- oder Wandausgang anschließen (WARNEND: die Spannung in einem Wandausgang ist, tun nicht dies!), Sie wird geben dem Strom einen Weg, um zu folgen gefährlich. Aber, wenn der Draht nicht an noch etwas angeschlossen wird, hat der Strom nirgends zu gehen und noch bewegt sich nicht.

Was trifft Strommaßnahme? Strom möchte von einer höheren Spannung zu einer Niederspannung fließen. Dieses ist genau wie den Ballon: die unter Druck gesetzte Luft im Ballon möchte aus dem Ballon (Hochdruck) außerhalb zum Ballon (Niederdruck) heraus fließen. Wenn Sie einen leitfähigen Weg zwischen einer höheren Spannung und einer Niederspannung herstellen, fließt Strom entlang diesen Weg. Und wenn Sie etwas einfügen, das in diesen Weg wie eine LED nützlich ist, erledigt der flüssige Strom etwas Arbeit für Sie, wie das Beleuchten herauf diese LED. Huzzah!

So, wo finden Sie eine höhere Spannung und eine Niederspannung? Ist hier etwas, das wirklich nützlich ist zu wissen: jede Stromquelle hat zwei Seiten. Sie können dieses auf Batterien, die Metallkappen an beiden Enden haben, oder Ihrem Wandausgang sehen, der zwei (oder mehr) Löcher hat. In den Batterien und in anderen Spannungsquellen DCs (Gleichstrom) werden diese Seiten (häufig genannt Anschlüsse) Positiv genannt (oder „+") und Negativ (oder „-“).

Warum hat jede Stromquelle zwei Seiten? Dieses geht zurück zur Idee „des Potenzials“, und das benötigen Sie einen Spannungsunterschied, um Strom zu erhalten, um zu fließen. Es klingt dumm, aber Sie können einen Unterschied nicht ohne zwei Sachen haben, zum unterschiedlich zu sein. In jeder möglicher Stromversorgung hat die positive Seite eine höhere Spannung als die negative Seite, die genau ist, was wir wünschen. Tatsächlich wenn wir Spannung messen, sagen wir normalerweise, dass die negative Seite 0 Volt ist, und die positive Seite ist jedoch viele Volt, welche die Versorgung zur Verfügung stellen kann.

Elektrische Quellen sind wie Pumpen. Pumpen haben immer zwei Seiten, einen Ausgang, der etwas heraus durchbrennt, und einen Einlass, der etwas herein saugt. Batterien und Generatoren und Sonnenkollektoren funktionieren die gleiche Weise. Etwas innerhalb sie ist an beweglichem Strom der Arbeit in Richtung zum Ausgang (die positive Seite), aber an allen hart, dass der Strom, der das Gerät verlässt, eine Lücke schafft, also bedeutet es, dass das negative Seiten Strom herein ziehen muss, um it.* zu ersetzen

Was haben wir bis jetzt gelernt?

• Spannung ist möglich, aber Strom muss fließen, um nützliches alles zu tun.
• Strom benötigt einen Weg durchzufließen, der ein elektrischer Leiter wie Kupferdraht sein muss.
• Strom fließt von einer höheren Spannung zu einer Niederspannung.
• Gleichspannungsquellen haben immer zwei Seiten, genannt Positiv und Negativ, mit der positiven Seite eine höhere Spannung als die negative Seite.

Der einfachste Stromkreis

Wir sind schließlich bereit, Stromarbeit für uns zu machen! Wenn wir die positive Seite einer Spannungsquelle, durch etwas anschließen, das etwas Arbeit wie eine lichtemittierende Diode (LED) und zurück zu der negativen Seite der Spannungsquelle erledigt; Strom oder Strom, fließen. Und wir können Sachen in den Weg einsetzen, die nützliche Sachen, wenn Strom sie durchfließt, wie LED tun, die leuchten.

Dieser Kreisweg, der immer angefordert wird, um Strom zu erhalten, um zu fließen und nützliches etwas zu tun, wird einen Stromkreis genannt. Ein Stromkreis ist ein Weg, der am derselben Ort beginnt und stoppt, der genau ist, was wir tun.

Klicken Sie diese Verbindung an, um eine Simulation des Stroms zu sehen, einen einfachen Stromkreis durchzufließen. Diese Simulation erfordert Java zu laufen.

* Benjamin Franklin schrieb ursprünglich, dass Strom von der positiven Seite einer Spannungsquelle zur negativen Seite fließt. Jedoch hatte Franklin keine Weise des Wissens, dass Elektronen wirklich in die entgegengesetzte Richtung fließen - auf dem Atomniveau, kommen sie die negative Seite und aus das Loopback zur positiven Seite heraus. Weil Ingenieure gefolgten Franklins Führung für Jahrhunderte, bevor die Wahrheit entdeckt wurde, wir noch die „falsche“ Versammlung bis heute verwenden. Dieses Detail praktisch sprechen ist nicht, und solange jeder die gleiche Versammlung verwendet, können wir alle Gestaltstromkreise, die gerade sind.

Kurze und offene Stromkreise

Was ist eine „Last“?

Der Grund, den wir Stromkreise errichten möchten, ist, Strom zu machen tun nützliche Sachen für uns. Die Weise, die wir tun, die ist, indem es Sachen in den Stromkreis, die den gegenwärtigen Fluss verwenden, um zu leuchten, machen Geräusche, Programme, etc. laufen zu lassen einsetzt.

Diese Sachen werden Lasten, weil sie „unten“ die Stromversorgung laden, gerade wie Sie werden „geladen unten“ genannt, wenn Sie etwas tragen. Die gleiche Weise, die Sie mit zu vielem Gewicht, es unten geladen werden konnten, ist möglich, um eine Stromversorgung unten zu viel zu laden, die den gegenwärtigen Fluss verlangsamt. Aber anders als Sie, ist es auch möglich, einen kleinen Stromkreis unten zu laden zu - dieses lässt möglicherweise zu viel gegenwärtigen Fluss (stellen Sie vor sich, zu schnelles laufen zu lassen, wenn Sie kein Gewicht trugen), der kann Ihre Teile oder sogar die Stromversorgung ausbrennen.

Sie lernen alle über Spannung, Strom und Lasten im Folgenden Tutorium: Spannung, Strom, Widerstand und das Gesetz des Ohms. Aber fürs Erste, lassen Sie uns lernen ungefähr zwei spezielle Fälle vom Stromkreis: Kurzschluss und offener Stromkreis. Das Auskennen in diesen hilft ungeheuer, wenn Sie Ihre eigenen Stromkreise überprüfen.

Kurzschluss

TUN Sie NICHT DIES, aber, wenn Sie einen Draht direkt vom Positiv an die negative Seite einer Stromversorgung anschließen, schaffen Sie, was einen Kurzschluss genannt wird. Dieses ist eine sehr schlechte Idee.

Dieses wie der bestmögliche Stromkreis, also warum ist scheint es eine schlechte Idee? Erinnern Sie daran sich, dass elektrischer Strom von einer höheren Spannung zu einer Niederspannung fließen möchte, und wenn Sie eine Last in den Strom setzen, können Sie etwas tun, das wie nützlich ist, einer LED zu leuchten.

Wenn Sie eine Last im Strom haben, fließen der Strom Ihren Stromkreis ist begrenzt auf den durch, den Ihr Gerät verbraucht, das normalerweise eine sehr kleine Menge ist. Jedoch wenn Sie nichts herein setzen, den gegenwärtigen Fluss einzuschränken, gibt es nichts, den Strom zu verlangsamen, und er versucht, unbegrenzt zu sein!

Ihre Stromversorgung kann unbegrenzten Strom nicht zur Verfügung stellen, aber sie liefert soviel wie ihn kann, der möglicherweise viel ist. Dieses konnte Ihren Draht zur Verbrennung verursachen, schädigt die Stromversorgung, lässt Ihre Batterie oder andere aufregende Sachen ab. Meistens hat Ihre Stromversorgung irgendeine Art der Sperrvorrichtung aufgebaut in sie, um den Maximumstrom im Falle eines Kurzschlusses nicht immer zu begrenzen, aber. Dieses ist der Grund alle Häuser und Gebäude haben die Leistungsschalter, zum von Feuern an irgendwo beginnen im Falle eines Kurzschlusses in der Verdrahtung zu verhindern.

Ein eng verwandtes Problem lässt versehentlich zu viel Strom durchfließen das Teil Ihres Stromkreises und verursacht ein Teil zur Verbrennung. Dieses ist nicht durchaus ein Kurzschluss, aber es ist nah. Dieses geschieht häufig, wenn Sie den falschen Widerstandwert verwenden, der zu viel Strom eine andere Komponente wie eine LED durchfließen lässt.

Das Endergebnis: wenn Sie, dass Sachen plötzlich heiß werden, oder ein Teil ausbrennen plötzlich bemerken, stellen Sie sofort den Strom ab und suchen Sie nach möglichen Kurzschlüssen.

Offener Stromkreis

Das Gegenteil eines Kurzschlusses ist ein offener Stromkreis. Dieses ist ein Stromkreis, in dem die Schleife nicht vollständig installiert ist (und deshalb ist dieses nicht wirklich ein Stromkreis überhaupt).

Anders als den Kurzschluss oben, wird nichts durch diesen „Stromkreis“ verletzt, aber Ihr Stromkreis funktioniert auch nicht. Wenn Sie an den Stromkreisen neu sind, kann es hart häufig sein, zu finden, wo der Bruch ist, besonders wenn Sie Brotschneidebretter benutzen, in denen alle Leiter versteckt werden.

Wenn Ihr Stromkreis nicht funktioniert, ist die höchstwahrscheinliche Ursache ein offener Stromkreis. Dieses liegt normalerweise an einer defekten Verbindung oder an einem losen Draht. (Kurzschlüsse können die ganze Energie vom Rest Ihres Stromkreises stehlen, also sind sicher, nach denen auch zu suchen.)

TIPP: wenn Sie nicht leicht finden können, wo Ihr Stromkreis offen ist, kann ein Vielfachmessgerät sehr nützliches Werkzeug sein. Wenn Sie es einstellen, um Volt zu messen, können Sie es verwenden, um die Spannung an den verschiedenen Punkten in Ihrem angetriebenen Stromkreis zu überprüfen und finden schließlich den Punkt, wohin Spannung nicht durch erhält.

Betriebsmittel und weiter gehen

Sie haben gerade, in der seiner meisten Grundform gelernt, ein welcher Stromkreis ist. Da Sie halten zu lernen, treffen Sie komplexere Stromkreise an, die mehrfache Schleifen und viele mehr elektronischen Bauelemente haben. Aber ALLE Stromkreise, egal wie Komplex, folgen den gleichen Regeln wie der grundlegende Einschleifenstromkreis, den Sie gerade ungefähr lernten.

Ihre Reise in Elektronik fängt gerade an, ist hier einige vorgeschlagene folgende zu erforschen Themen:

• Brotschneidebretter sind nützliche Werkzeuge, die Sie schnell vorübergehende Stromkreise unter Verwendung der Prüfkabeln errichten lassen. Wir benutzen sie ständig. Sie auch sollten das Arbeiten beherrschen, mit Draht, zum Sie zu helfen, Ihre Stromkreise zu errichten.
• Ein Vielfachmessgerät lässt Sie Spannung, Strom und Widerstand messen und ist eine große Hilfe beim Versuchen, versagende Stromkreise zu überprüfen.
• Stromkreise kommen in alle verschiedenen Größen, in Formen und in Konfigurationen. Führen Sie heraus die Reihe gegen die Parallelschaltungen durch, die, um die Stromkreise zu sehen Tutor sind, die zum folgenden Niveau genommen werden.

Sind hier einige Tutorien auf den allgemeinsten Komponenten, die Sie benutzen, wenn Sie Stromkreise errichten.

• Eine große Weise, über Stromkreise zu lernen ist einiges, zu machen zu beginnen. Unser LED-Tutorium zeigt, wie man einer oder vielen LED leuchtet.
• Widerstände sind eine der weit verbreitetsten Komponenten in den Stromkreisen.
• Kondensatoren werden auch in den meisten Stromkreisen gefunden. Wie Dioden sind.
• --https://learn.sparkfun.com/tutorials/what-is-a-circuit