Ηλεκτρικό κύκλωμα Ηλεκτρικό κύκλωμα είναι κάθε διάταξη που περιέχει ηλεκτρική πηγή αγωγούς, μέσω των οποίων μπορεί να διέλθει ηλεκτρικό ρεύμα .

Μέσα στο σύρμα και στον λαμπτήρα κινούνται ηλεκτρόνια με κατεύθυνση από τον αρνητικό προς τον θετικό πόλο της μπαταρίας. Τα ηλεκτρόνια ακολουθούν μια κλειστή διαδρομή. Το κύκλωμα είναι κλειστό.

Κλειστό κύκλωμα ανοιχτό κύκλωμα Κλειστό κύκλωμα ανοιχτό κύκλωμα Στο κύκλωμα δεξιά μεταξύ του ελεύθερου άκρου του σύρματος και του λαμπτήρα παρεμβάλλεται αέρας ο οποίος είναι μονωτής. Τα ηλεκτρόνια δεν μπορούν να κινηθούν μέσα σ’ αυτόν, με συνέπεια και η κίνησή τους μέσα στον λαμπτήρα και την μπαταρία να σταματά. Το κύκλωμα ονομάζεται ανοιχτό.

διακόπτης Ηλεκτρική πηγή λαμπτήρας Ροή ηλεκτρονίων Ένα ανοιχτό κύκλωμα μετατρέπεται σε κλειστό και αντίστροφα με ένα διακόπτη

ενέργεια του ηλεκτρικού ρεύματος. F Τα φορτισμένα σωματίδια κινούνται με την επίδραση της δύναμης του ηλεκτρικού πεδίου που δημιουργείται από την πηγή. Η δύναμη αυτή παράγει έργο. Το έργο αυτής της δύναμης εκφράζει την ενέργεια που μεταφέρεται από την πηγή στα κινούμενα φορτία. Την ενέργεια αυτή λέμε ενέργεια του ηλεκτρικού ρεύματος.

Ηλεκτρική πηγή είναι κάθε διάταξη που μετατρέπει μια μορφή ενέργειας Ηλεκτρική πηγή είναι κάθε διάταξη που μετατρέπει μια μορφή ενέργειας σε ηλεκτρική. Η ηλεκτρική ενέργεια που προσφέρει η μπαταρία προέρχεται από εσωτερικές χημικές αντιδράσεις. Μετατροπή ηλιακής (φωτεινής) και αιολικής (μηχανικής) σε ηλεκτρική. αιολικό πάρκο Μετατροπή δυναμικής – κινητικής (μηχανικής) του νερού σε ηλεκτρική.

Ηλεκτρική ενέργεια από πυρηνική

Μετατροπές ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια Χημική ενέργεια Ηλεκτρική ενέργεια Ενέργεια βιομάζας Φωτοβολ-ταϊκή Υδροδυνα-μική Αιολική ενέργεια Ηλιακή ενέργεια Πυρηνική Γεωθερμική μετατροπέας... Ενέργεια σύντηξης ηλεκτρογεννήτρια ΘΕΡΜΙΚΗ

Pυδροστατική=pgh Η διαφορά δυναμικού ή τάση Να θυμηθούμε Η πίεση είναι ανάλογη με το βάθος Κ Λ Τα δοχεία Κ και Λ περιέχουν το ίδιο υγρό και επικοινωνούν με τον σωλήνα Σ. Σ Σ Αν πάρουμε μια ποσότητα νερού στον σωλήνα Σ, αυτή θα δέχεται δύναμη ανάλογη των πιέσεων από το υγρό στους δύο σωλήνες. Η συνισταμένη των δυνάμεων είναι προς τον λιγότερο γεμάτο δοχείο, προς το οποίο θα έχουμε ροή του υγρού. Το αίτιο ροής του νερού μέσα στο σωλήνα, είναι η διαφορά πιέσεως στα άκρα του.

Κατά ανάλογο τρόπο η αιτία της κυκλοφορίας ηλεκτρικού ρεύματος σε έναν αγωγό η σε ένα κύκλωμα είναι η διαφορά δυναμικού στα άκρα του, και συμβολίζεται με V.

Η πηγή δεν προσφέρει ηλεκτρόνια στον αγωγό που συνδέεται στους πόλους της. Η πηγή θέτει απλώς σε προσανατολισμένη κίνηση τα ηλεκτρόνια που προϋπάρχουν στον αγωγό. Τους δίνει ενέργεια

Ορισμένα τμήματα – όπως η μπαταρία- τροφοδοτούν με ενέργεια και άλλα, Η λειτουργία κάθε  κλειστού κυκλώματος μπορεί να περιγραφεί και με την έννοια ΜΕΤΑΒΙΒΑΖΟΜΕΝΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ, (ΕΡΓΟ ΤΩΝ ΔΥΝΑΜΕΩΝ) οπότε μιλάμε για ένα ενεργειακό «πάρε δώσε». Ορισμένα τμήματα – όπως η μπαταρία- τροφοδοτούν με ενέργεια  και άλλα, όπως οι αγωγοί, τροφοδοτούνται. Σε τροφοδοτούμενο με ενέργεια τμήμα ΑΒ ενός κλειστού κυκλώματος η  ενέργεια αυτή μεταβιβάζεται από το υπόλοιπο κύκλωμα στα κινούμενα σωματίδια  (σε μεταλλικούς αγωγούς  είναι ηλεκτρόνια) του τμήματος ΑΒ. Το «πόση ενέργεια μεταβιβάζεται»   καθορίζεται :  α. από το συνολικό φορτίο των σωματιδίων  β. από τιμή μιας ποσότητας η οποία λέγεται ΔΙΑΦΟΡΑ ΔΥΝΑΜΙΚΟΥ ή ΤΑΣΗ Αναφέρεται στα άκρα Α και Β του τμήματος και συμβολίζεται με VΑΒ . Με σύμβολα μπορούμε να γράψουμε             W = VΑΒq. Α Β

Η πηγή δίνει ενέργεια στους φορείς του ηλεκτρικού φορτίου Φορείς με υψηλή ενέργεια Φορείς με χαμηλή Ο λαμπτήρας μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε θερμική και μέρος της θερμικής σε φωτεινή.

Προσομοίωση των ηλεκτρονίων με βαγόνια και της ενέργειας με το εμπόρευμα των βαγονιών

Ονομάζουμε ηλεκτρική τάση ή διαφορά δυναμικού (Vπηγής) μεταξύ των δύο πόλων μιας ηλεκτρικής πηγής το πηλίκο της ενέργειας που προσφέρεται από την πηγή σε ηλεκτρόνια (Eηλεκτρική) συνολικού φορτίου (q) όταν διέρχονται από αυτήν προς το φορτίο q. Η μονάδα μέτρησης της ηλεκτρικής τάσης (διαφοράς δυναμικού) στο Διεθνές Σύστημα Μονάδων (S.I.) ονομάζεται Volt (1 V)

Εάν βάλουμε δυο ηλεκτρικές πηγές σε σειρά , η κάθε μια προσθέτει ενέργεια στους ηλεκτρικούς φορείς

Κατασκευή κυκλωμάτων

Ο λαμπτήρας μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε θερμική- φωτεινή. Η πηγή δίνει ενέργεια στους φορείς του ηλεκτρικού φορτίου Φορείς με υψηλή ενέργεια Φορείς με χαμηλή Ο λαμπτήρας μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε θερμική- φωτεινή. Ο λαμπτήρας μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε θερμική και μέρος της θερμικής σε φωτεινή.

Ονομάζουμε ηλεκτρική τάση ή διαφορά δυναμικού (V) μεταξύ των δύο άκρων του καταναλωτή το πηλίκο της ενέργειας που μεταφέρουν στον καταναλωτή ηλεκτρόνια συνολικού φορτίου q όταν διέρχονται από αυτόν προς το φορτίο q Η σχέση είναι η ίδια με αυτή για την πηγή, απλά η πηγή δίνει ενέργεια ηλεκτρική , ενώ ο καταναλωτής καταναλώνει.

Τη διαφορά δυναμικού μεταξύ των άκρων ενός στοιχείου του κυκλώματος, τη μετράμε με το βολτόμετρο.

Τα άκρα του βολτόμετρου συνδέονται με τα άκρα του στοιχείου στα οποία θέλουμε να μετρήσουμε τη διαφορά δυναμικού. Λέμε ότι το βολτόμετρο συνδέεται παράλληλα με το στοιχείο.

Η αριστερή μπαταρία παρέχει περισσότερη ενέργεια, αλλά η τάση («το σπρώξιμο» στα ηλεκτρόνια) είναι το ίδιο.

Σχηματική αναπαράσταση των βασικών στοιχείων του κυκλώματος.