Ποια είναι η διαφορά μεταξύ κλειστών και ανοιχτών αλυσίδων;

Η ηλεκτρική ενέργεια ρέει μέσω ενός κυκλώματος και το κύκλωμα μπορεί να ελεγχθεί ώστε να ανοίγει και να κλείνει όπως χρειάζεται.

Αλλά μερικές φορές μπορεί να διακοπεί το ρεύμα ή να προκύψει βραχυκύκλωμα. Επίσης, υπάρχουν τρόποι με τους οποίους μπορούμε να χειριστούμε σκόπιμα την αλυσίδα για να την κάνουμε ανοιχτή ή κλειστή. Για να τα κατανοήσουμε όλα αυτά, πρέπει να γνωρίζουμε τη διαφορά μεταξύ ανοιχτού και κλειστού βρόχου.

Διαφορά μεταξύn ανοίξτε και έκλεισε κύκλωμα είναι ότι ένα κύκλωμα είναι ανοιχτό όταν υπάρχει διάλειμμα κάπου στη διαδρομή του που εμποδίζει τη ροή του ηλεκτρικού φορτίου. Ρέει μόνο όταν δεν υπάρχει τέτοιο σπάσιμο, δηλαδή όταν το κύκλωμα είναι τελείως κλειστό. Μπορούμε να ανοίξουμε ή να κλείσουμε ένα κύκλωμα με διακόπτη ή συσκευή προστασίας όπως ασφάλεια ή διακόπτη κυκλώματος.

Θα εξηγήσω αυτή τη διαφορά λεπτομερώς με παραδείγματα και απεικονίσεις και στη συνέχεια θα επισημάνω άλλες διαφορές για καλύτερη κατανόηση.

Τι είναι ο ανοιχτός και ο κλειστός κύκλος;

ανοιχτός κύκλος

Σε ένα ανοιχτό κύκλωμα, δεν μπορεί να διαρρεύσει ηλεκτρικό ρεύμα.

Σε αντίθεση με ένα κλειστό κύκλωμα, αυτός ο τύπος κυκλώματος έχει μια ημιτελή διαδρομή που διακόπτεται ή διακόπτεται. Η ασυνέχεια κάνει το ρεύμα να μην μπορεί να ρέει.

κλειστό κύκλωμα

Σε ένα κλειστό κύκλωμα, το ηλεκτρικό ρεύμα μπορεί να ρέει μέσα από αυτό.

Σε αντίθεση με ένα ανοιχτό κύκλωμα, αυτός ο τύπος κυκλώματος έχει πλήρη διαδρομή χωρίς διακοπή ή διακοπή. Η συνέχεια επιτρέπει στο ρεύμα να ρέει.

Εικόνες

Στα διαγράμματα ηλεκτρικών κυκλωμάτων, συνήθως υποδεικνύουμε το ανοιχτό και το κλειστό τμήμα του κυκλώματος με καμπύλες αγκύλες και παχιά κουκκίδα, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.

Πώς να ανοίξετε ένα κλειστό κύκλωμα και αντίστροφα

Ένα κλειστό κύκλωμα μπορεί να γίνει ανοιχτό ή αντίστροφα, ένα ανοιχτό κύκλωμα μπορεί να κλείσει.

Πώς μπορεί ένας κλειστός βρόχος να γίνει ανοιχτός;

Εάν το ρεύμα που διαρρέει ένα κλειστό κύκλωμα διακοπεί, αυτό γίνεται ανοιχτό.

Ένα κλειστό κύκλωμα μπορεί να ανοίξει κατά λάθος εάν, για παράδειγμα, συμβεί ένα άνοιγμα κάπου στο κύκλωμα λόγω σπασμένου καλωδίου. Αλλά το άνοιγμα ενός κλειστού κυκλώματος μπορεί επίσης να ελεγχθεί σκόπιμα ή επίτηδες από διακόπτες, ασφάλειες και διακόπτες κυκλώματος.

Έτσι, ένα αρχικά κλειστό κύκλωμα μπορεί να ανοίξει από ένα σπασμένο καλώδιο κλείνοντας τον διακόπτη κυκλώματος, εάν καεί μια ασφάλεια ή απενεργοποιηθεί ο διακόπτης κυκλώματος.

Πώς ένα ανοιχτό κύκλωμα γίνεται κλειστό;

Εάν το ρεύμα αρχίσει να ρέει μέσω ενός ανοιχτού κυκλώματος, πρέπει να κλείσει.

Ένα ανοιχτό κύκλωμα μπορεί να κλείσει κατά λάθος εάν, για παράδειγμα, συμβεί μια σύνδεση σε κάποιο σημείο του κυκλώματος λόγω λανθασμένης καλωδίωσης ή βραχυκυκλώματος. Αλλά το κλείσιμο ανοιχτού κυκλώματος μπορεί επίσης να ελεγχθεί σκόπιμα ή επίτηδες από διακόπτες, ασφάλειες και διακόπτες κυκλώματος.

Έτσι, ένα αρχικά ανοιχτό κύκλωμα μπορεί να κλείσει λόγω λανθασμένης καλωδίωσης, βραχυκυκλώματος, ενεργοποίησης διακόπτη, εγκατάστασης νέας ασφάλειας ή ενεργοποίησης διακόπτη.

Τι συμβαίνει όταν το κύκλωμα ανοίγει ή κλείνει

Θα σας δείξω τι συμβαίνει στην περίπτωση ενός συστήματος φωτισμού με έναν ή δύο διακόπτες.

Μονή αλυσίδα ντεραγιέρ

Ένα απλό κύκλωμα με έναν μόνο διακόπτη μπορεί να συνδεθεί μόνο σε σειρά με φορτίο, όπως ένας λαμπτήρας.

Σε αυτήν την περίπτωση, η λειτουργία του λαμπτήρα εξαρτάται πλήρως από αυτόν τον διακόπτη. Εάν είναι κλειστό (αναμμένο), τότε το φως θα είναι αναμμένο, και αν είναι ανοιχτό (απενεργοποιημένο), το φως θα είναι επίσης σβηστό.

Αυτή η διάταξη των κυκλωμάτων είναι κοινή σε κυκλώματα υψηλής ισχύος όταν πρέπει να βεβαιωθούμε ότι μια συσκευή όπως ένας κινητήρας αντλίας νερού ελέγχεται από έναν μόνο διακόπτη.

Κύκλωμα με δύο διακόπτες

Το σχήμα δύο κλειδιών έχει επίσης πρακτικές εφαρμογές.

Το τι συμβαίνει όταν ένα κύκλωμα ανοίγει ή κλείνει εξαρτάται από το αν το κύκλωμα είναι πλήρες ή ημιτελές και αν είναι σειριακό ή παράλληλο κύκλωμα.

Σκεφτείτε ένα κύκλωμα με δύο διακόπτες που βρίσκονται στο πάνω και στο κάτω μέρος των σκαλοπατιών για τον έλεγχο μιας λάμπας. Ο παρακάτω πίνακας περιγράφει και τις τέσσερις δυνατότητες για κάθε τύπο σχήματος.

Όπως μπορείτε να δείτε από τον παραπάνω πίνακα, ΚΑΙ ΟΙ ΔΥΟ διακόπτες πρέπει να είναι ενεργοποιημένοι (ή κλειστοί) σε σειρά για να ανάψει το φως. Εάν ένα από αυτά είναι απενεργοποιημένο ή και τα δύο είναι απενεργοποιημένα, το φως θα σβήσει καθώς θα ανοίξει το κύκλωμα.

Σε ένα παράλληλο κύκλωμα, μόνο ΕΝΑΣ από τους διακόπτες πρέπει να είναι αναμμένος (ή κλειστός) για να ανάψει το φως. Το φως θα σβήσει μόνο εάν και οι δύο διακόπτες είναι κλειστοί, κάτι που θα ανοίξει εντελώς το κύκλωμα.

Για τις σκάλες, θα πρέπει να μπορείτε να σβήνετε τα φώτα είτε με τον επάνω είτε με τον κάτω διακόπτη, ώστε να μπορείτε να δείτε ότι η παράλληλη διάταξη είναι η πιο κατάλληλη.

ηλεκτρική θεωρία

Μπορούμε να δούμε διαφορετικές πτυχές για να κατανοήσουμε τη διαφορά μεταξύ ενός κλειστού κυκλώματος και ενός ανοιχτού κυκλώματος με περισσότερες λεπτομέρειες. Αυτές οι διαφορές φαίνονται στον παρακάτω πίνακα.

Ένα ανοιχτό κύκλωμα βρίσκεται σε κατάσταση απενεργοποίησης επειδή το κύκλωμα είναι ανοιχτό ή ημιτελές, ενώ ένα κλειστό κύκλωμα είναι σε κατάσταση απενεργοποίησης επειδή το κύκλωμα είναι συνεχές ή κλειστό. Ένα ανοιχτό κύκλωμα δεν επιτρέπει τη ροή ρεύματος και δεν υπάρχει μεταφορά ηλεκτρονίων ή μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας. Αντίθετα, ένα ανοιχτό κύκλωμα επιτρέπει τη ροή ρεύματος. Επομένως, μεταφέρονται και ηλεκτρόνια και ηλεκτρική ενέργεια.

Η τάση (ή η διαφορά δυναμικού) σε μια διακοπή σε ένα ανοιχτό κύκλωμα θα είναι ίση με την τάση τροφοδοσίας και θεωρείται μη μηδενική, αλλά σε ένα κλειστό κύκλωμα θα είναι σχεδόν μηδενική.

Μπορούμε επίσης να δείξουμε μια άλλη διαφορά στην αντίσταση χρησιμοποιώντας το νόμο του Ohm (V = IR). Ένα ανοιχτό κύκλωμα θα είναι άπειρο λόγω του μηδενικού ρεύματος (I = 0), αλλά σε ένα κλειστό κύκλωμα θα εξαρτηθεί από την ποσότητα του ρεύματος (R = V/I).

Αποψη	Ανοικτό κύκλωμα	κλειστό κύκλωμα
Νομός	Άνοιγμα ή ΑΠΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗ	Κλειστό ή κλειστό
μονοπάτι αλυσίδας	Σπασμένο, διακοπτόμενο ή ελλιπές	συνεχής ή πλήρης
Ρεύμα	Δεν υπάρχει τρέχον νήμα	Τρέχοντα νήματα
φύση	Καμία μεταφορά ηλεκτρονίων	μεταφορά ηλεκτρονίων
Ενέργεια	Η ηλεκτρική ενέργεια δεν μεταδίδεται	Μεταδίδεται ηλεκτρική ενέργεια
Τάση (PD) στον διακόπτη/διακόπτη	Ίση με την τάση τροφοδοσίας (μη μηδενική)	Σχεδόν μηδέν
Αντίσταση	Ατελείωτες	Ισοδυναμεί με V/I
Σύμβολο

Έτσι, ένα κύκλωμα είναι πλήρες ή λειτουργικό μόνο εάν είναι κλειστό, όχι ανοιχτό.

Εκτός από μια πλήρη και αδιάλειπτη διαδρομή ρεύματος, ένα κλειστό κύκλωμα απαιτεί τα ακόλουθα στοιχεία:

• Μια ενεργή πηγή τάσης, όπως μια μπαταρία.
• Η διαδρομή είναι κατασκευασμένη από αγωγό όπως χάλκινο σύρμα.
• Ένα φορτίο σε ένα κύκλωμα, όπως ένας λαμπτήρας.

Εάν πληρούνται όλες αυτές οι προϋποθέσεις, τα ηλεκτρόνια θα ρέουν ελεύθερα σε όλο το κύκλωμα.

Ρίξτε μια ματιά σε μερικά από τα άρθρα μας παρακάτω.

• Πώς να προσθέσετε ένα ουδέτερο καλώδιο σε έναν υπάρχοντα διακόπτη φώτων
• Πώς να συνδέσετε ένα στήριγμα λαμπτήρα
• Πώς να ελέγξετε έναν διακόπτη κυκλώματος με ένα πολύμετρο

Πιστοποιητικό

(1) Λέοναρντ Στάιλς. Αποκρυπτογράφηση του Κυβερνοχώρου: Αξιοποιώντας στο έπακρο τις Τεχνολογίες Ψηφιακής Επικοινωνίας. ΣΟΦΟΣ. 2003.