מעגל פתוח: מאפיינים ואיך זה עובד - גוּפָנִי - 2025

מעגל פתוח הוא מעגל חשמלי שדרך את עוצמת הזרם החשמלי אינו זורם, בשל ההפרעה של נתיב הזרימה מאותו. כשמו כן הוא, מדובר במכלול חשמלי שאינו סגור. זה מרמז שלא ניתן להעביר אנרגיה חשמלית בגלל היעדר מדיום הולכה.

כתוצאה מכך, המעגל לא יבצע שום עבודה, מכיוון שלמקלטי האנרגיה לא תהיה גישה אליו. אם יש קטע שאינו מאוגד, אם בגלל ההידרדרות או היעדרם של אחד מהמוליכים או רכיבי המעגל, די בכך כדי שהזרם לא יזרום דרכו.

מאפיינים

מעגלים פתוחים הם מכלולים מוכנים; כלומר הכל מוכן להפעלתו, למעט החיבור הסופי של אחד (או כמה) מהקטעים, שמונע את זרימת הזרם. להלן המאפיינים העיקריים של מעגלי חשמל פתוחים:

הזרם אינו זורם במעגל

הנחת יסוד בסיסית במעגלים פתוחים היא כי זרם חשמלי אינו זורם במעגל. זה נובע מהפרעה של לולאת ההולכה. בקיצור, בטוח שהזרם המסתובב דרך המעגל יהיה אפס.

בהתחשב באופי האנרגיה החשמלית, הוא אינו זורם לנקודה אלא אם כן ישנו גורם שקולט הדורש אנרגיה זו.

הדרישה לאנרגיה חשמלית היא מיידית, לא ניתן לאחסן אותה או לדחות אותה; לפיכך, זה מתרחש בזמן אמת ומוכח כאשר הצוותים התובעניים קשורים בביצוע עבודה.

אם אין קשר פיזי שמעביר את זרימת האנרגיה החשמלית ממקור הכוח לגוף המקבל, הוא בהחלט לא יעבור דרך המעגל.

ההתנגדות בין הנקודות הלא מחוברות היא אינסופית

בהגדרה, במעגלים פתוחים ישנם שני מסופים שאינם מחוברים היטב.

כך, מעבר של זרם חשמלי דרך המעגל נקטע, שכן להתנגדות הקיימת בין הנקודות המופרדות פיזית יש ערך גבוה מאוד, אשר באופן תיאורטי נוטה להיות אינסופי.

זה מייצג שהפירוק הדיאלקטרי של האוויר הוא גבוה מאוד, עד כדי כך שהוא מונע את זרימת הזרם דרכו. למעט מקרים חריגים - כמו ברק חשמלי - ההנחה היא שאוויר אינו מוליך חשמל.

לאור זאת ההתנגדות המוצעת למערכת גבוהה מאוד ומונעת את זרימת הזרם דרכה.

יש מתח במעגל פתוח

באזור הפתיחה של המעגל יש הבדל בפוטנציאל החשמלי בין המסופים שאינם מחוברים פיזית. כלומר, יש מתח במעגל פתוח.

הסיבה לכך היא שלמעגל יש מקור כוח שמספק מתח יציאה למערכת, למרות שהזרם אינו זורם במעגל.

מכיוון שהזרם אינו מסתובב, אין צריכת אנרגיה או ירידות מתח באף אחד ממקלטני המעגל. מכאן שמובן שהמתח במעגל הפתוח הוא בעיקרו מתח המקור של המעגל.

מתח זה הוא אמיתי, ובמקרה שהמעגל סגור - אם על ידי הפעלת מתג או חיבור אלמנט אחר - הזרם יזרום דרכו מייד.

איך זה עובד?

זוהי דרישה חיונית להפצת זרם חשמלי שיש מסלול סגור דרכו הוא יכול לזרום. בעיקרון זה כרוך בשלושה תנאים:

- המרכיב הראשון במערכת חייב להיות מקור לייצור חשמל.

- בקצה השני של המעגל חייבים להיות אלמנטים מקבלי אנרגיה אחד או יותר.

- שניהם (מקור ומקלט) חייבים להיות מחוברים פיזית על ידי מוליך חשמלי.

במקרה של מעגלים פתוחים, הנחת יסוד זו אינה מתקיימת; כתוצאה מכך האלקטרונים אינם מוצאים מסלול רציף להסתובב, ולכן הזרם אינו זורם במעגל.

מעגל פתוח נחשב ככזה כל עוד ישנו חלק בלתי רצוי לזכותו. זה לא תלוי באופי אי הרציפות.

לדוגמא: לא משנה אם מדובר בניתוק ידני, אם המוליך נמס באחד מחלקיו או שאולי אחד הרכיבים המקבלים פגום. התוצאה זהה: נתיב הסיבוב הופסק והזרם אינו זורם במעגל.

איך לעשות את זה?

כדי לאמת את אופיו של מעגל פתוח, פשוט בצע הגדרה פשוטה בה נותר קטע במכוון ללא חיבור פיזי.

כך, האלקטרונים לא ימצאו מסלול חזרה למקור האנרגיה, ובסופו של דבר הזרם החשמלי לא יסתובב דרך המעגל.

להלן ההוראות לדמות מעגל פתוח במהירות ובקלות:

1- בחר בבסיס ההרכבה. לשם כך ניתן להשתמש בלוח עץ, כך שהמעגל יציב וההרכבה מבודדת.

2- מקם את מקור המתח. אתה יכול להשתמש בסוללה רגילה של 9 וולט. חשוב לתקן כראוי את הערימה על הבסיס.

3- החזק שני מחזיקי נורות בבסיס המעגל והתקן את הנורות המתאימות.

4- בצע את חיבור הקוטב השלילי של הסוללה ובעל הנורה הראשונה. ואז חבר את המסוף הנותר של בעל הנורה הראשון למקלט השני.

5 - אל תסגור את המעגל; כלומר, אל תחבר את המסוף הנותר של בעל הנורה השנייה לקוטב החיובי של הסוללה.

6- אם יש לכם מד מתח, מדדו את המתח בין הנקודות הפתוחות.

ניתן גם לדמות את המעגל הפתוח על ידי חיבור מתג לקוטב החיובי של הסוללה, ולפתוח ולסגור את המעגל על ​​ידי הפעלת המכשיר פעמים רבות ככל שתחשבו לנכון.

דוגמאות

הדוגמה המוחשית ביותר למעגל פתוח מתרחשת בסביבת המגורים. מקובל למצוא שקעים חשמליים בבתים שהם במהותם מעגלים פתוחים.

כאשר מכשיר מחובר לשקע, המעגל נסגר, כאשר מתווסף עומס הדורש אנרגיה למערכת.

כך, הזרם ימצא מסלול זרימה והאלמנט המקבל יופעל אוטומטית.

עם זאת, כאשר אף פריט אינו מחובר לשקע, הוא פועל כמעגל פתוח, עם מתח מעגל פתוח משויך.

הפניות

1. מעגל פתוח וקצר חשמלי (2015). התאושש מ: snaiderrodriguezacostaitec3.blogspot.com
2. מעגלים - פתוחים וסגורים - רקע (nd). תחנת החלל הבינלאומית (ISS). התאושש מ: 198.185.178.104/iss/
3. ההבדל בין מעגל פתוח וסגור (sf). © Differences.cc. התאושש מ: Differences.cc
4. מעגל פתוח, מעגל סגור (sf). מילון אנרגיה. התאושש מ: energyvortex.com
5. מהו מתח מעגל פתוח? (sf). התאושש מ: learningaboutelectronics.com
6. ויקיפדיה, האינציקלופדיה החופשית (2018). מעגל פתוח. התאושש מ: es.wikipedia.org