המעגל החשמלי

מעגל חשמלי בסיסי

כדי ליצור זרם חשמלי במוליך נדרש ליצור הפרש של פוטנציאל מתחים חשמלי, כלומר מתח חשמלי, בין קצותיו של המוליך. המתח החשמלי יגרום לתנועה של האלקטרונים מקצהו האחד של המוליך אל קצהו השני.

מתח חשמלי ותנועה של אלקטרונים

ישנן מספר דרכים בהן ניתן ליצור מתח חשמלי באופן קבוע ויציב לאורך זמן. דרך אחת לייצר מתח חשמלי היא בעזרת סוללה כימית. הסוללה הכימית מורכבת משני הדקים מוליכים עשויים חומרים שונים והטבולים בתוך תמיסה. כל אחד מההדקים, העשויים חומרים שונים, יוצר תגובה כימית שונה עם התמיסה, כך שסביב הדק אחד מצטברים יונים חיוביים וסביב ההדק השני מצטברים יונים שליליים.

מערכת של סוללה כימית

מתח חשמלי נוצר בין שני הדקי הסוללה ואם נחבר קצות מוליך חשמלי לשני ההדקים יזרום דרכו זרם חשמלי. מוליך חשמלי נפוץ הוא עשוי מתכת כלשהי, לרוב נחושת. כבר למדנו שהזרם החשמלי הוא תנועה של אלקטרונים. בתוך המתכת האלקטרונים אינם קשורים בקשר חזק למקומם, למעשה הם נעים בה בחופשיות בתנועה אקראית ולכן קל לנצלם כדי להעביר דרכם את זרם האלקטרונים.

חשמל ניתן לייצר גם בתהליך סולארי על-ידי המרה של אנרגית קרינת השמש לאנרגיה חשמלית. דרך נפוצה נוספת לייצור חשמל היא בעזרת מחולל חשמלי (עליו נלמד בהמשך) היכול להיות מונע באמצעים שונים כגון: אנרגית רוח, מפל מים או קיטור.

משיש בידינו מקור מתח יציב ומהימן נוכל להעביר בעזרת חוטי חשמל מוליכים את האנרגיה החשמלית אל הצרכן החשמלי. צרכן חשמלי יכול להיות נורה חשמלית, גוף חימום, מנוע חשמלי, מעגל אלקטרוני ועוד. בעזרת מפסק הפעלה נוכל להחליט מתי יזרום זרם חשמלי במעגל ומתי לא. כשהמפסק פתוח המעגל כולו פתוח ולא מתאפשר מעבר של מטען חשמלי (אלקטרונים) בין שני הדקי הסוללה ולכן אין זרימת זרם חשמלי בו.

מעגל חשמלי פשוט יכלול אם כן מקור מתח, חוטים להולכת הזרם החשמלי, צרכן חשמלי ומפסק הפעלה. על-מנת שניתן יהיה לשרטט תרשימים של המעגל החשמלי בצורה קלה, מהירה, ברורה ומובנת לכול נקבעו מספר סמלים בינלאומיים לייצוג הרכיבים שהזכרנו.

לדוגמה, הנה שרטוט של מעגל חשמלי בסיס הכולל מקור מתח חשמלי, תילים מוליכים, מפסק הפעלה ונורה חשמלית.

שרטוט של מעגל חשמלי בסיסי

הערה: שים-לב שכאשר מפסק ההפעלה נמצא במצב פתוח (כמו בשרטוט שלעיל) המעגל החשמלי פתוח, אינו סגור, ולכן אין זרימה של זרם חשמלי בו.

[לפרק הקודם | לפרק הבא]

[ עמוד ראשי - חשמל | המעגל החשמלי : מבוא | מעגל חשמלי בסיסי | הזרם החשמלי | חוק אוהם | ההתנגדות החשמלית | נגד חשמלי | נגד משתנה | חיבור נגדים | סיכום ]