В чем разница между закрытыми и открытыми цепями?

Электричество течет по цепи, и цепью можно управлять, открывая и закрывая по мере необходимости.

Но иногда ток может быть прерван или может возникнуть короткое замыкание. Кроме того, есть способы, которыми мы можем намеренно управлять цепью, чтобы сделать ее открытой или закрытой. Чтобы понять все это, нам нужно знать разницу между открытым и закрытым контуром.

Разница междуn открытый и закрыто цепь заключается в том, что цепь разомкнута, когда где-то на ее пути есть разрыв, который препятствует протеканию электрического заряда. Он течет только тогда, когда такого разрыва нет, т. е. когда цепь полностью замкнута. Мы можем разомкнуть или замкнуть цепь с помощью выключателя или устройства защиты, такого как предохранитель или автоматический выключатель.

Я подробно объясню эту разницу с помощью примеров и иллюстраций, а затем укажу на другие различия для более подробного понимания.

Что такое открытый и закрытый цикл?

Открытый цикл

В разомкнутой цепи электрический ток не может протекать через нее.

В отличие от замкнутой цепи, этот тип цепи имеет неполный путь, который прерывается или разрывается. Прерывистость делает ток неспособным течь.

Замкнутая цепь

В замкнутой цепи по ней может протекать электрический ток.

В отличие от разомкнутой цепи, этот тип цепи имеет полный путь без прерывания или разрыва. Непрерывность позволяет току течь.

Иллюстрации

На схемах электрических цепей мы обычно указываем открытую и замкнутую часть цепи изогнутыми скобками и толстой точкой, как показано на рисунке ниже.

Как открывается замкнутый контур и наоборот

Замкнутая цепь может стать разомкнутой, или наоборот, разомкнутая цепь стать замкнутой.

Как замкнутый цикл может стать открытым

Если ток, протекающий по замкнутой цепи, прерывается, она становится разомкнутой.

Замкнутая цепь может случайно разомкнуться, если, например, где-то в цепи произошел обрыв из-за обрыва провода. Но размыканием замкнутой цепи также можно управлять преднамеренно или специально с помощью выключателей, предохранителей и автоматических выключателей.

Таким образом, первоначально замкнутая цепь может быть разомкнута при обрыве провода путем выключения выключателя, если перегорел предохранитель или сработал автоматический выключатель.

Как разомкнутая цепь становится замкнутой

Если ток начинает течь через разомкнутую цепь, она должна быть замкнута.

Разомкнутая цепь может случайно замкнуться, если, например, где-то в цепи произойдет соединение из-за неправильной проводки или короткого замыкания. Но замыканием разомкнутой цепи также можно управлять преднамеренно или специально с помощью выключателей, предохранителей и автоматических выключателей.

Таким образом, первоначально разомкнутая цепь может быть замкнута из-за неправильной проводки, короткого замыкания, включения выключателя, установки нового предохранителя или включения автоматического выключателя.

Что происходит, когда цепь размыкается или замыкается

Я покажу вам, что происходит в случае схемы освещения с одним или двумя выключателями.

Цепь с одним переключателем

Простая схема с одним выключателем может быть соединена последовательно только с нагрузкой, например с лампочкой.

В этом случае работа лампочки полностью зависит от этого выключателя. Если он закрыт (включен), то свет будет гореть, а если открыт (выключен), свет тоже будет выключен.

Такое расположение цепей распространено в цепях большой мощности, когда мы должны быть уверены, что устройство, такое как двигатель водяного насоса, управляется одним переключателем.

Схема с двумя переключателями

Схема с двумя ключами имеет и практическое применение.

Что происходит, когда цепь размыкается или замыкается, зависит от того, является ли цепь полной или неполной и является ли она последовательной или параллельной цепью.

Рассмотрим схему с двумя выключателями, расположенными вверху и внизу лестницы, для управления одной лампочкой. В приведенной ниже таблице рассматриваются все четыре возможности для каждого типа схемы.

Как видно из приведенной выше таблицы, ОБА переключателя должны быть включены (или замкнуты) в последовательной цепи, чтобы свет загорелся. Если один из них выключен или оба выключены, свет будет выключен, так как он разомкнет цепь.

В параллельной цепи только ОДИН из переключателей должен быть включен (или замкнут), чтобы свет загорелся. Свет будет выключен только в том случае, если оба переключателя выключены, что полностью разомкнет цепь.

Для лестницы вы должны иметь возможность выключать свет с помощью верхнего или нижнего выключателя, поэтому вы можете видеть, что параллельное расположение является наиболее подходящим.

Электрическая теория

Мы можем рассмотреть разные аспекты, чтобы более подробно понять разницу между замкнутой и разомкнутой цепью. Эти различия приведены в таблице ниже.

Разомкнутая цепь находится в выключенном состоянии, потому что цепь разорвана или неполная, тогда как замкнутая цепь находится в выключенном состоянии, потому что цепь непрерывна или замкнута. Разомкнутая цепь не позволяет течь току, и нет ни переноса электронов, ни передачи электрической энергии. Напротив, разомкнутая цепь позволяет протекать току. Следовательно, также передаются электроны и электрическая энергия.

Напряжение (или разность потенциалов) на разрыве в разомкнутой цепи будет равно напряжению питания и считается отличным от нуля, но в замкнутой цепи оно будет почти равно нулю.

Мы также можем показать другую разницу в сопротивлении, используя закон Ома (V = IR). Разомкнутая цепь будет бесконечной из-за нулевого тока (I = 0), но в замкнутой цепи она будет зависеть от величины тока (R = V/I).

Аспект	Разомкнутая цепь	Замкнутая цепь
Область	Открыто или ВЫКЛ.	Закрыто или выключено
Путь цепи	Сломанный, прерванный или неполный	Непрерывный или полный
Текущий	Нет текущего потока	Текущие потоки
природа	Нет переноса электрона	Передача электрона
Энергия	Электроэнергия не передается	Электрическая энергия передается
Напряжение (PD) на прерывателе/выключателе	Равно напряжению питания (ненулевое)	Почти ноль
Сопротивление	Бесконечный	Равно V/I
Символ

Таким образом, цепь является завершенной или функциональной только в том случае, если она замкнута, а не разомкнута.

Помимо полного и непрерывного пути прохождения тока, для замкнутой цепи требуются следующие элементы:

• Активный источник напряжения, например батарея.
• Путь выполнен из проводника, такого как медная проволока.
• Нагрузка в цепи, например лампочка.

Если все эти условия соблюдены, электроны будут свободно течь по всей цепи.

Взгляните на некоторые из наших статей ниже.

• Как добавить нейтральный провод к существующему выключателю света
• Как подключить патрон для лампочки
• Как проверить автоматический выключатель мультиметром

Справка

(1) Леонард Стайлз. Расшифровка киберпространства: максимальное использование технологий цифровой связи. МУДРЕЦ. 2003.