مدار باز: این چیست؟ (و چگونه با مدار کوتاه تفاوت دارد)

فیلد: مقدماتی برق

China

چه چیزی بازتابدار است؟

بازتابدار به مدار الکتریکی اشاره دارد که در آن جریان الکتریکی جریان نمی‌یابد. جریان فقط در مداری جریان می‌یابد که مسیر پیوسته‌ای را پیدا کند - که به آن "مدار بسته" گفته می‌شود. اگر هر جا در مدار شکافی وجود داشته باشد، مدار باز است و جریان نمی‌تواند جریان یابد.

در مدار باز، دو سر مدار جدا شده‌اند. بنابراین پیوستگی مدار قطع می‌شود. اما در حالی که جریان نمی‌تواند از طریق مدار جریان یابد، ولتاژی بین دو نقطه مدار وجود دارد.

بنابراین در مدار باز، جریان عبوری از مدار صفر است و ولتاژ حضور دارد (غیر صفر).

حالا توان برابر است با $V \times I$ ، و جریان برابر با صفر است.

بنابراین توان نیز برابر با صفر است و هیچ توانی از مدار باز تبدیل نمی‌شود.

مقاومت مدار باز در زیر به طور دقیق‌تر بحث می‌شود.

مقاومت مدار باز

رفتار یک مقاومت توسط قانون اهم تعیین می‌شود. ولتاژ روی مقاومت متناسب با جریان است. بنابراین، معادله قانون اهم به صورت زیر است:

$V = IR$

$R = \frac{V}{I}$

در شرایط مدار باز، جریان صفر است (I = 0).

$R = \frac{V}{0}$

$R = \infty$

بنابراین، برای هر مقدار ولتاژ، مقاومت در شرایط مدار باز بی‌نهایت است.

مدار باز در مقابل مدار کوتاه

در مبانی مهندسی برق، مدار باز و مدار کوتاه دو تنظیمات خاص با رفتارهای مخالف هستند.

هر دو مفهوم اتصال دو سر مدار را نشان می‌دهند. پس سوال این است که تفاوت بین مدار باز و مدار کوتاه چیست؟

در شرایط مدار باز، جریان عبوری از مدار صفر است. در حالی که در شرایط مدار کوتاه، مقدار بسیار بالایی (بی‌نهایت) از جریان از طریق مدار عبور می‌کند.

مقاومت بین دو سر مدار باز بی‌نهایت است. و مقاومت بین دو سر مدار کوتاه ایده‌آل صفر است. اما در عمل مقاومت بسیار کمی وجود دارد.

ولتاژ بین سرهای مدار باز برابر با ولتاژ تامین است. و در مدار کوتاه، ولتاژ بین سرهای مدار کوتاه صفر است.

وقتی یک مدار در شرایط عادی کار می‌کند و جریان از طریق اجزا می‌گذرد، این شرایط به عنوان مدار بسته شناخته می‌شود. جریان فقط زمانی می‌گذرد که یک مسیر بسته ایجاد شود. در مسیر بسته، جریان از قطب منفی به قطب مثبت ولتاژ حرکت می‌کند.

مثال مدار باز

در بیشتر موارد، مدار باز به دلیل شکست در یک رسانا ایجاد می‌شود. اگر مدار بسته نباشد و شکستی در هر جای حلقه وجود داشته باشد، جریان نمی‌تواند جریان یابد. این وضعیت مدار باز را ایجاد می‌کند.

وقتی یک کلید باز است، مسیری را می‌شکند. این بدان معناست که جریان نمی‌تواند در این شرایط جریان یابد. و این یک وضعیت مدار باز است.

اما وقتی کلید را بسته، مسیر بسته‌ای را ایجاد می‌کند. و مقداری از جریان از طریق بار (لامپ) می‌گذرد. این شرایط عادی یا مدار بسته است.

به دلیل هر شرایطی، اگر قطب‌های مثبت و منفی یک باتری به هم متصل شوند، جریان مسیر بسته‌ای برای جریان یافتن دارد. اما هیچ بار (مقاومت)ی وجود ندارد. بنابراین، این باعث مدار کوتاه شده و مقدار زیادی جریان عبور می‌کند.

منبع: Electrical4u.

بیانیه:

هدیه دادن و تشویق نویسنده

موضوعات:

نظریه مدار

مدار باز

درباره متخصصان

Electrical4u

China