Az előző leckében szóba került az áramkör. Ennek tulajdonságait majd később fogom feldolgozni,
"2. A fogyasztók soros és párhuzamos kapcsolása (31. oldal)" c. posztban.

Most csak az alkotórészeket vegyük sorra, mert ugye áramköröket ezekből kell összerakni. A korábbi posztban már írtam egy-két szót az áramforrásról, a vezetékről és a fogyasztóról. Ezek nélkül nincs áramkör.

Most ezeknek a leírását is megadom - a többi alkotóelemmel együtt.

Legfontosabb az áramforrás. Mert valaminek biztosítani kell a töltésmennyiséget és fenn is kell tartani a töltések áramlását. A legegyszerűbb, általatok is ismert (a gyerekjátékokból) áramforrás az elem. Szüleitek pedig biztos említették az aksit/akkumulátort, ami pedig az autóban szolgáltatja a töltéseket. Mindkét esetben tudjátok, hogy ezek LEMERÜLNEK, KIMERÜLNEK. Ez a szó azt jelenti, hogy a töltésmennyiség elfogyott az elemben, az aksiban. Több elemet összekapcsolva kapjuk a telepet. 

Amit még valószínűleg szintén tudtok, hogy ezek egyenáramot szolgáltatnak. Ez azt jelenti, hogy a töltések, töltéshordozók mindig ugyanabba az irányba áramlanak.

Ezzel szemben van a lakásotokban található áram váltakozó áram. Ezt tévesen, helytelenül váltóáramnak is szokták mondani. De ti ne használjátok a váltóáram kifejezést!

Az áramot azért használjuk, mert valami munkát akarunk vele végezni. Vagyis az áram energiájával valamilyen állapotváltozást (hő, fény, emelés, törés, szárítás, hang, ...) akartok elérni. Ezek mind az áram által termelt energiát fogyasztják. Ezért a fogyasztó az az eszköz, amin az áram valamilyen hatást kelt. Jól ismert fogyasztó az izzó. Ezen fényhatást és hőhatást vált ki az áram, az elektromosság.

Az áramforrást és a fogyasztót össze is kell kötni. Erre valók a vezetékek. Tehát a vezeték az elektromos áramot (a töltéshordozókat) a kívánt helyre szállítják, Korábban már tanultad (remélem!), hogy az anyagok vezetők vagy szigetelők lehetnek. Ezért a vezeték ugye a vezető tulajdonságú anyag, vagyis szinte az összes fém. A mindennapi gyakorlatban rezet vagy aluminiumot használnak - ez vált be. Lehetne vas vagy ólom is, de ezek nehezek, nehezen alakíthatók. Az izzólámpában például a wolframszál izzításával állítják elő a fényt. A vezeték sok helyen érintkezik a környezetével, hogy ne okozzon áramütést, ezt szigetelik. Erre való a műanyag, mint szigetelőanyag.

Ezzel kapcsolatban megemlítem a vezetékek fontos szerepét. Tehát ezek az áramot a kívánt helyre szállítják. A tankönyv 66. oldalán majd megtanuljuk, hogy nem mindegy, milyen vezetéket alkalmazunk ezen szállítás közben. A lakásban vékony rézvezetéket látsz. Az utcán, ujjnyi vastagságú a villanypóznán a vezeték, és a szántóföldön az úgynevetett nagyfesz kábel pedig több centiméter átmérőjű. A nyomtatott áramkörökben pedig hajszálvékony speciális ötvözet szállítja az áramot.
Ezek azért különböznek, mert az áramszállítás során veszteségek vannak, praktikusan melegszik a vezeték, tehát a kiinduló energia szétsugárzódik a környezetbe. A legkisebb veszteséget a különböző helyeken különböző anyagokkal és keresztmetszetekkel lehet elérni.

A lakásod tele van kapcsolóval. Világos, hiszen hol szeretnéd használni a fogyasztót, hol nem. Nyitott körben nem lehet, zárt áramkörben lehet használni az elektromosságot pl. a lámpa működtetésére.

Végül megemlítem az ellenállást. Minden fogyasztónak van ellenállása, hiszen gátolja a töltések áramlását. A vezetékek közül éppen azért választjuk azt, amelyik ellenállása szinte nulla, mert hogy ez így semmi sem akadályozza, késlelteti a töltésáramlást.
Ha megnézed a klasszikus villanykörtét, akkor látod, hogy a lámpában levő wolframszálon átmegy az áram, de annyira akadályozza a töltésáramlást, hogy fel is izzik - így világít - és még meleget is bocsát ki.
A szigetelő ellenállása pedig szinte végtelen, mert a szigetelőn nem halad át töltés.

Az előbbiek értelmében tehát az ellenállással szabályozni lehet a töltésáramlást, ezzel a töltések munkavégző képességét. (Ugye természetes, hogy munkát kell végezni, ha pl. melegíteni, izzítani akarod a vezetéket. A hajszárítóban is az ellenállás szabályozásával melegíted a kiáramló levegő hőmérsékletét.

Azt szintén tudjátok, láttjátok, hogy az áramkörök bonyolultak tudnak lenni. Ezek összeállítását nehéz szavakkal leírni, ezért rajzokat alkalmaznak. A rajz teljesen egyértelmű minden szakember számára, tehát az áramkörök szemléltetésére, bemutatására jelöléseket, ábrákat alkalmaznak az ú.n. kapcsolási rajzokon. A tankönyv 16. oldalán is van egy ilyen jelmagyarázat. A kis ikonok az egyes áramköri elemeket ábrázolják. Ezeket nem kell megtanulnotok. Elég, ha tudjátok miről van szó és az elektromosságról szóló kézikönyvben kikeresitek, ha szükséges.

A két rajz ugyanazt az áramkört jeleníti meg. Látod a megfelelő elemeket?

Ez egy tipikus rövidzárlat. Ha az izzót kézzel, ügyetlenül csatlakoztatod az elemhez, akkor izzón nem folyik áram, nem világít. Csak az izzó külső fém részét kötöd össze két helyen és így kiiktatod az izzószálat, a fogyasztót. Az ábrán látható helyzet ezt a rövidzárlatot mutatja.

A jobb oldali ábrán látható rövidzárlatról kell még mindenképpen szót ejtenünk, ezt kell mindenképpen elkerülni. Rövidzárlat esetén az áramkörben erős áram folyik, mert nincs fogyasztó, amin az áram hatást váltana ki, munkát végezne. Tehát akadálytalanul áramlanak a töltéshordozók, melegedik a vezeték. Ahogy korábban írtam, az áramforrás két pólusa között töltéskülönbség, egyensúlytalanság van. Ez pedig íly módon akadály nélkül ki tud egyenlítődni, ami villámgyorsan el is kezdődik (a telep töltéshordozói elfogynak). A rövidzárlat árt a telepnek, hálózati áramkörökben pedig tüzet okozhat, ezért kerülendő.

Az áramkörök további részleteivel tehát az első mondatban említett posztban foglalkozom.