support@learnn.today

第十章 电路

Lesson 10/11 | Study Time: 20 Min


电路的组成


电路的组成



什么是电路?


电路就是电流流动的路径。一个完整的电路需要以下基本器件:
































器件 作用 生活中的例子
电源 提供电能的设备 电池、充电宝、发电机
电器 利用电能工作的设备 灯泡、电风扇、电视机
开关 控制电路通断的设备 房间里的灯开关、遥控器按键
导线 连接电路中各部分的设备 电线、金属片、甚至水果中的酸性液体


小知识:

导线不一定是线状的!只要能导通电流的物体(如金属片、水果中的酸性液体等),都可以看作“导线”。





水果电池:让水果发电!


水果电池是一种有趣的小实验,只需要以下材料:



  • 两种不同金属(如铜片和锌片)

  • 一个水果(如柠檬、橙子)


原理:



  • 水果中的酸性物质(果酸)是电解质。

  • 两种金属的化学活性不同,较活泼的金属会与果酸反应,释放电子。

  • 电子通过外部回路流动,形成电流。



生活例子:

  • 用柠檬电池点亮一个小LED灯!

  • 理论上,果酸越浓,电流越大。





电路中的三种状态



























状态 定义 生活例子
通路 电路闭合,电流能流动,电器可以正常工作 房间灯开关打开,灯泡亮了
开路 电路某处断开,电流无法流动,电器无法工作 开关关闭、接头松脱、电线断裂
短路 电流不经过电器,直接通过导线连接电源两端 插头短路会冒火花,甚至引发火灾


短路的危害:

  • 会产生很大的电流,导致导线过热。

  • 可能烧坏电源或引发火灾。













10.2 电路图


电路图



什么是电路图?


电路图是一种用规定的符号表示电路连接情况的图。它就像电路的“地图”,让我们能清楚地了解电路的结构。




画电路图的基本要求



  • 使用统一的符号:每个电器都有固定的符号,不能随意画。

  • 连接线要横平竖直:线路要整齐,不能弯弯曲曲。

  • 简洁、美观:让别人一眼能看懂。



小提示:画电路图时,想象自己是一个“电路设计师”,把图画得清晰又好看!




电路图的常见符号















































名称 符号 说明
导线 —— 用来连接电路各部分
电池 |— 长线表示正极,短线表示负极
电池组 |—|— 两个或多个电池串联
灯泡 (X) 表示用电器,通电时会发光
开关 / 用来控制电路的通断
电铃 🔔 通电时会发出声音
电动机 (M) 利用电能转化为机械能


说明:如果导线相交但不相连,交点处没有圆点;如果导线相连,交点处会加一个小圆点。




生活中的电路图



  • 房间灯的电路图:开关控制灯泡的开关,电池提供电源。

  • 门铃电路图:按下开关,电铃通电发声。

  • 风扇电路图:电动机通电后带动扇叶旋转。












串联电路和并联电路


串联电路和并联电路



什么是串联电路?


串联电路是把用电器逐个顺次连接起来的电路,就像一条“单行道”,电流需要依次通过每个用电器。



  • 互相影响:只要电路中某一处断开,所有用电器都无法工作。

  • 例子:圣诞灯串中一个灯泡坏了,整个灯串都不亮。

  • 统一控制:电路中任何一个开关都可以控制所有用电器。

  • 例子:一个开关控制一串灯泡。




什么是并联电路?


并联电路是把用电器并列连接起来的电路,就像一条“多车道公路”,电流可以通过不同的支路流向不同的用电器。



  • 关键术语:


    • 分支点:并联用电器连接的节点。

    • 干路:从电源两极到分支点的部分电路。

    • 支路:分支点之间的各条独立电路。


  • 互不影响:支路之间独立工作,某一支路断开,其他支路仍能正常工作。

  • 例子:家里的灯泡坏了,其他灯泡还是亮的。

  • 灵活控制:干路上的开关可以控制所有用电器,支路上的开关只能控制该支路上的用电器。

  • 例子:家里的总开关控制全屋用电,房间的开关只控制房间内的灯。




串联电路 vs 并联电路
































对比项 串联电路 并联电路
连接方式 用电器逐个顺次连接 用电器并列连接
电路影响 一处断开,所有用电器都无法工作 一处断开,其它用电器不受影响
开关控制 任意开关控制所有用电器 干路开关控制所有,支路开关控制单支路
常见例子 圣诞灯串、电池组 家庭电路、房间灯



复杂电路:串联 + 并联的组合


复杂电路是将串联电路和并联电路结合起来的电路形式。



  • 例子:家庭电路中,房间内的灯泡是并联的,但多个房间的总电路可以看作串联。




生活中的应用



串联电路:

  • 圣诞灯串:一个灯泡坏了,全串灯都不亮。

  • 电池组:两节电池串联起来,电压更高。




并联电路:

  • 家庭用电:每个房间的灯泡独立工作。

  • 电动车尾灯:刹车灯和尾灯并联,刹车灯坏了尾灯依旧亮。





总结


串联电路适合需要统一控制的场景,但容易受单点故障影响。


并联电路适合需要独立工作的场景,是家庭电路的主要形式。


理解两种电路的特点和应用有助于我们更好地学习电学知识。