החוברת · דף לימוד
מעגלים חשמליים
מדעים · כיתה ח׳ · פרק 4: חשמל ומגנטיות
איך הנורה נדלקת כשלוחצים על המתג? בואו נגלה מהו מעגל חשמלי ואיך הוא עובד!
מהו מעגל חשמלי?
מעגל חשמלי הוא מסלול סגור שדרכו זורם זרם חשמלי.
כדי שזרם חשמלי יזרום, צריך מסלול רצף - בדומה למים שזורמים בצינור: אם יש חור או הצינור לא מחובר, המים לא זורמים!
מעגל = מסלול סגור
המילה "מעגל" מגיעה מ"עיגול" - מסלול שחוזר למקור
רכיבי המעגל החשמלי
רכיבים בסיסיים במעגל
סוללה (מקור מתח)
מספקת אנרגיה לזרם החשמלי.
יש לה שני קטבים:
• קוטב חיובי (+)
• קוטב שלילי (−)
הסוללה "דוחפת" אלקטרונים במעגל.
חוטים מוליכים
מעבירים את הזרם בין רכיבי המעגל.
עשויים מתכת (בדרך כלל נחושת) עם בידוד פלסטיק.
החוטים יוצרים את המסלול לזרם.
נורת להט / LED
הופכת אנרגיה חשמלית לאור.
כשזרם עובר דרך הנורה, היא נדלקת.
זה הרכיב ש"משתמש" באנרגיה שהסוללה נותנת.
מתג (מפסק)
פותח או סוגר את המעגל.
• מתג סגור ← זרם זורם
• מתג פתוח ← זרם לא זורם
המתג שולט בזרימת הזרם.
מעגל סגור מול מעגל פתוח
מעגל סגור
קיים מסלול רצף מהקוטב החיובי של הסוללה, דרך הרכיבים, בחזרה לקוטב השלילי.
• המתג סגור
• אין ניתוק בחוטים
• הזרם זורם
• הנורה דולקת ✓
מעגל פתוח
יש ניתוק במסלול, והזרם לא יכול לזרום.
• המתג פתוח
• חוט מנותק
• הזרם לא זורם
• הנורה כבויה ✗
כדי שנורה תידלק, חובה שהמעגל יהיה סגור!
כיוון זרימת הזרם החשמלי
זרם חשמלי במעגל מתאפיין בכיוון זרימה מוגדר המצביע על תנועת המטענים.
זכרו: בסכמות חשמליות, החץ של הזרם תמיד מצביע מהקוטב החיובי (+) לשלילי (−).
סימונים וסכמות חשמליות
סימנים חשמליים מקובלים
| רכיב | סימן בסכמה | הסבר |
|---|---|---|
| סוללה | קו ארוך (+) וקו קצר (−) | הקו הארוך הוא הקוטב החיובי |
| חוט מוליך | קו ישר | מייצג את המסלול |
| נורה / נגד | עיגול עם X או זיגזג | רכיב שמשתמש באנרגיה |
| מתג פתוח | קו שבור | המעגל לא סגור |
| מתג סגור | קו רצוף | המעגל סגור |
| אמפרמטר | עיגול עם A | מודד את עוצמת הזרם |
| וולטמטר | עיגול עם V | מודד את המתח |
בסכמה, כל הרכיבים מחוברים בקווים ישרים, גם אם במציאות החוטים מפותלים.
במעגל עם סוללה, מתג ושתי נורות (האחת אחרי השנייה), מה יקרה אם נורה אחת תישרף?
מעגלים במציאות
פנס יד
• סוללות (2-4 סוללות)
• מתג (כפתור או מחוון)
• נורה (LED או נורת להט)
• חוטים בתוך המבנה
כל זה יוצר מעגל סגור כשלוחצים על הכפתור!
חדר בבית
• מקור מתח (חברת החשמל)
• מתג אור
• נורה
• חוטים בקירות
כשמדליקים את המתג ← המעגל נסגר והנורה דולקת!
צעצוע על סוללות
• סוללות
• מנוע חשמלי
• מתג (לפעמים אוטומטי)
• חוטים
המעגל גורם למנוע להסתובב ולהניע את הצעצוע.
פעמון דלת
• מקור מתח
• כפתור (מתג לחיצה)
• פעמון (רמקול)
• חוטים
לחיצה על הכפתור סוגרת את המעגל ← הפעמון מצלצל!
מעגל = מסלול סגור
רכיבי מעגל
סכמה חשמלית
מה התנאים ההכרחיים כדי שנורה תידלק במעגל חשמלי?