الدائرة المفتوحة: الميزات ، كيف تعمل ، كيفية القيام بذلك
الدائرة المفتوحة هي دائرة كهربائية لا تتدفق من خلالها شدة التيار الكهربائي ، بسبب انقطاع مسار الدورة الدموية. كما يوحي اسمها ، إنها مجموعة كهربائية غير مغلقة. هذا يعني أن الطاقة الكهربائية لا يمكن نقلها بسبب عدم وجود وسيلة القيادة.
ونتيجة لذلك ، لن تؤدي الدائرة أي عمل ، لأن مستقبلات الطاقة لن تتمكن من الوصول إليها. إذا كان هناك قسم غير مدمج ، إما بسبب تدهور أو عدم وجود أي من الموصلات أو مكونات الدائرة ، فإن هذا سيكون كافياً حتى لا ينتشر التيار من خلاله.
ملامح
يتم تجميع الدوائر المفتوحة للإشارة ؛ بمعنى أن كل شيء يتم ترتيبه لتشغيله ، باستثناء الاتصال النهائي لبعض (أو عدة) الأقسام ، مما يمنع تداول التيار. وفيما يلي الخصائص الرئيسية للدوائر الكهربائية المفتوحة:
لا ينتشر التيار عبر الدائرة
الفرضية الأساسية للدوائر المفتوحة هي أن التيار الكهربائي لا يدور على طول الدائرة. هذا بسبب انقطاع حلقة القيادة. باختصار ، لدينا اليقين بأن التيار المتداول خلال الدائرة سيكون صفرا.
نظرًا لطبيعة الطاقة الكهربائية ، لا تتدفق إلى نقطة ما لم يكن هناك عنصر استقبال يتطلب هذه الطاقة.
الطلب على الطاقة الكهربائية فوري ، ولا يمكن تخزينه أو تأجيله ؛ لذلك ، يحدث في الوقت الحقيقي ويتضح عندما ترتبط فرق الادعاء بالوظيفة.
إذا لم يكن هناك اتصال مادي يوجه تدفق الطاقة الكهربائية من مصدر الطاقة إلى الجهة المستقبلة ، فلن ينتقل بالتأكيد عبر الدائرة.
المقاومة بين النقاط غير المرتبطة هي لانهائية
بحكم التعريف ، يوجد في الدوائر المفتوحة محطتان غير مرتبطتان بقوة.
وبالتالي ، يتم مقاطعة مرور التيار الكهربائي عبر الدائرة ، لأن المقاومة الموجودة بين نقاط مفصولة جسديًا لها قيمة عالية جدًا ، والتي تميل نظريًا إلى أن تكون غير محدودة.
هذا يمثل أن تمزق الهواء العازل مرتفع للغاية ، لدرجة أنه يمنع دوران التيار من خلاله. باستثناء الحالات الاستثنائية ، مثل الحزم الكهربائية ، يُفترض أن الهواء لا يؤدي إلى توليد الكهرباء.
في ضوء ذلك ، المقاومة المقدمة للنظام عالية جدًا وتمنع تدفق التيار عبره.
هناك جهد دائرة مفتوحة
في منطقة فتح الدائرة يوجد فرق في الإمكانات الكهربائية بين المحطات غير الموصلة جسديًا. وهذا هو ، هناك الجهد دائرة مفتوحة.
وذلك لأن الدائرة بها مصدر طاقة يوفر جهد إخراج للنظام ، على الرغم من أن التيار لا يدور عبر الدائرة.
نظرًا لأن التيار لا يدور ، فلا يوجد انخفاض في استهلاك الطاقة أو انخفاض في أي من مستقبلات الدائرة. لذلك ، من المفهوم أن جهد الدائرة المفتوحة هو ، في جوهره ، جهد مصدر الدائرة.
يكون هذا الجهد حقيقيًا ، وفي حالة إغلاق الدائرة - إما عن طريق تشغيل مفتاح أو توصيل عنصر آخر - فإن التيار سوف يدور من خلاله على الفور.
كيف يعمل؟
من المتطلبات الأساسية لتدوير التيار الكهربائي وجود مسار مغلق يمكن من خلالها التدفق. يتضمن هذا بشكل أساسي ثلاثة شروط:
- يجب أن يكون العنصر الأول في النظام هو مصدر توليد الطاقة.
- في الطرف الآخر من الدائرة ، يجب أن يكون هناك عنصر أو أكثر من عناصر استقبال الطاقة.
- يجب توصيل كل من (المصدر والمستقبل) ماديًا بواسطة موصل كهربائي.
في حالة الدوائر المفتوحة ، لم يتم الوفاء بهذا الفرضية ؛ وبالتالي ، لا تجد الإلكترونات طريقًا مستمرًا للدوران ، وبالتالي لا يتدفق التيار عبر الدائرة.
تعتبر الدائرة المفتوحة على هذا النحو شريطة أن يكون هناك قسم متقطع في رصيدها. هذا لا يعتمد على طبيعة التوقف.
على سبيل المثال: يكون غير مبال إذا كان هناك انقطاع يدوي ، أو إذا تم ذوبان الموصل في أحد أجزائه أو في حالة تلف أحد مكونات المستقبل. النتيجة هي نفسها: تم مقاطعة مسار الدورة الدموية والتيار لا يدور عبر الدائرة.
كيف نفعل ذلك؟
للتحقق من طبيعة الدائرة المفتوحة ، ما عليك سوى تنفيذ مجموعة بسيطة يتم فيها ترك قسم بدون اتصال مادي عن عمد.
وبالتالي ، لن تجد الإلكترونات طريقًا للعودة إلى مصدر الطاقة ، وأخيراً لن ينتقل التيار الكهربائي عبر الدائرة.
فيما يلي الإرشادات لمحاكاة دائرة مفتوحة بسرعة وسهولة:
1- حدد قاعدة التجميع. لهذا يمكنك استخدام لوحة خشبية ، بحيث تكون الدائرة مستقرة ويتم عزل التجمع.
2- ضع مصدر الجهد. يمكنك استخدام بطارية قياسية 9 فولت. من المهم أن إصلاح كومة بشكل صحيح على القاعدة.
3- أمسك مصباحين على قاعدة الدائرة وقم بتركيب المصابيح المقابلة.
4- قم بتوصيل القطب السالب للبطارية وحامل المصباح الأول. ثم قم بتوصيل الطرف المتبقي من حامل المصابيح الأولى إلى المتلقي الثاني.
5- لا تغلق الدائرة ؛ بمعنى ، لا تقم بتوصيل الطرف المتبقي من حامل المصباح الثاني بالقطب الموجب للبطارية.
6 - إذا كان لديك الفولتميتر ، وقياس الجهد بين النقاط المفتوحة.
يمكنك أيضًا محاكاة الدائرة المفتوحة من خلال توصيل مفتاح على القطب الموجب للبطارية ، وفتح الدائرة وإغلاقها عن طريق تشغيل الجهاز عدة مرات حسب ما تراه مناسبًا.
أمثلة
المثال الأكثر وضوحا للدائرة المفتوحة يحدث في المجال السكني. من الشائع إيجاد منافذ كهربائية منزلية ، وهي في جوهرها دوائر مفتوحة.
عند توصيل جهاز كهربائي بمنفذ التيار الكهربائي ، تغلق الدائرة ، حيث يتم دمج الحمل الذي يتطلب طاقة في النظام.
وبالتالي ، سيجد التيار مسارًا للدوران وسيتم تنشيط عنصر المستقبل تلقائيًا.
ومع ذلك ، عندما لا يكون هناك عنصر متصل بالمنفذ ، فإنه يعمل كدائرة مفتوحة ، مع فولطية الدائرة المفتوحة المرتبطة بها.
