【Учебник по английскому языку для 9 класса, 1-й семестр, Шанхай】: Электрическая схема: от обозначений компонентов до трех режимов работы

1. «Мировой язык» преобразования энергии: электрические схемы

Схема — это не просто набор проводов и компонентов, а «мировой язык», описывающий логику передачи электрической энергии. Стандартизированные обозначенияобозначения электрических компонентовпозволяют представить сложные физические соединения в виде простых геометрических чертежей.

Научное определение:Источник питания — это устройство, которое обеспечивает энергией потребители. Он способен преобразовывать различные формы энергии в электрическую энергию, вызывая ток в замкнутой цепи.

2. Логический анализ состояний электрической цепи

замкнутая цепь (Closed Circuit)Переключатель замкнут, путь полностью целый, потребитель работает нормально.
разомкнутая цепь (Open Circuit)Путь прерван в каком-либо месте (например, переключатель не замкнут), ток прекращается.
короткое замыкание (Short Circuit)Если ток проходит непосредственно между полюсами источника питания, минуя потребитель, это называетсякороткое замыкание источника питания, что приводит к резкому увеличению тока, повреждению источника питания или даже возгоранию.

3. Руководство по правильному выполнению схем

При выполнении электрических схем необходимо соблюдать правило«горизонтально и вертикально». Используйте линейку и карандаш, чтобы обеспечить аккуратность изображения, равномерное расположение компонентов и запрещайте размещать элементы в углах.

ВОПРОС 1

Какое из следующих утверждений о источнике питания является верным:

Источник питания — это устройство, производящее заряды

Источник питания — это устройство, преобразующее различные формы энергии в электрическую энергию

Оболочка сухой батарейки — положительный полюс

ВОПРОС 2

При рисовании электрической схемы, чтобы обеспечить соответствие стандартам, провода обычно изображаются как:

произвольные дуги для экономии места

горизонтальные и вертикальные линии, образующие прямоугольник

пересекающиеся и наложенные друг на друга

ВОПРОС 3

Общая функция таких устройств, как маленькая лампочка, маломотор и звонок, в электрической цепи заключается в том, что они:

обеспечивают энергией

управляют замыканием и размыканием цепи

преобразуют электрическую энергию в другие формы энергии

ВОПРОС 4

Какой из следующих случаев относится к «короткому замыканию источника питания»?

переключатель не замкнут, лампочка не горит

провод напрямую соединяет положительный и отрицательный полюсы батарейки

лампочка перегорела

ВОПРОС 5

Какие типы батарей вы знаете? (Выберите несколько)

сухие батарейки и литий-ионные аккумуляторы

свинцово-кислотные аккумуляторы

солнечные элементы

Практическое задание: анализ логики и применения электрических цепей

Анализ реальных соединений и предварительного эксперимента

В физической лаборатории ученик Мяо попытался собрать цепь электрического звонка, показанную на рисунке 7-1-7. Затем он изучил автоматическое устройство для измерения уровня топлива в баке и решил сложную задачу по измерению сопротивления.

Вопрос

1. Опишите, как нарисовать электрическую схему реальной цепи, показанной на рисунке 7-1-7.

Ответ:
Сначала определите реальные компоненты: сухая батарейка (источник питания), переключатель (выключатель) и электрический звонок (потребитель). От положительного полюса батарейки, в направлении тока, последовательно нарисуйте символы батарейки, переключателя и звонка, затем вернитесь к отрицательному полюсу. При рисовании используйте линейку, чтобы обеспечить горизонтальные и вертикальные линии, образующие замкнутый прямоугольник, и не размещайте компоненты в углах.

Вопрос

2. Проанализируйте принцип действия устройства для автоматического измерения уровня топлива, показанного на рисунке 7-4-9: как при увеличении количества топлива уровень жидкости повышается, влияет ли это на цепь?

Ответ:
Когда уровень топлива повышается, поплавок перемещает ползунок вниз, что приводит к уменьшению сопротивления переменного резистора R, включенного в цепь. Согласно закону Ома, общая сила тока в цепи увеличивается, а показания прибора, преобразованного из амперметра, также увеличиваются.

Вопрос

3. В эксперименте по измерению сопротивления при напряжении 4,8 В сила тока составляет 0,5 А. Если напряжение увеличится до 12 В, можно ли продолжать использовать амперметр с диапазоном 0,6 А? Если нет, как следует поступить?

Ответ:
Нет. По расчету $R = U/I = 4,8\text{В}/0,5\text{А} = 9,6\ \Omega$. При напряжении 12 В сила тока составит $I' = 12\text{В}/9,6\ \Omega = 1,2\text{А}$. Поскольку 1,2 А превышает диапазон 0,6 А, амперметр может быть поврежден. Необходимо заменить амперметр на модель с диапазоном 3 А или увеличить сопротивление в цепи.