CIRCUITO APERTO: CARATTERISTICHE E COME FUNZIONA - FISICO - 2024

Un circuito aperto è un circuito elettrico attraverso il quale l'intensità della corrente elettrica non fluisce, a causa dell'interruzione del percorso di circolazione della stessa. Come suggerisce il nome, è un gruppo elettrico che non è chiuso. Ciò implica che l'energia elettrica non può essere trasportata a causa dell'assenza di un mezzo di conduzione.

Di conseguenza, il circuito non funzionerà, poiché i ricevitori di energia non avranno accesso ad esso. Se è presente una sezione disincorporata, a causa del deterioramento o dell'assenza di uno qualsiasi dei conduttori o componenti del circuito, questo sarà sufficiente affinché la corrente non possa attraversarla.

caratteristiche

I circuiti aperti sono assemblaggi già pronti; cioè tutto è pronto per il suo funzionamento, ad eccezione del collegamento finale di una (o più) delle sezioni, che impedisce il flusso di corrente. Le caratteristiche principali dei circuiti elettrici aperti sono descritte di seguito:

La corrente non scorre attraverso il circuito

Una premessa di base dei circuiti aperti è che la corrente elettrica non scorre attraverso il circuito. Ciò è dovuto all'interruzione del ciclo di conduzione. Insomma, è certo che la corrente circolante nel circuito sarà nulla.

Data la natura dell'energia elettrica, non scorre in un punto a meno che non vi sia un elemento ricevente che richiede quell'energia.

La richiesta di energia elettrica è istantanea, non può essere immagazzinata né posticipata; pertanto, avviene in tempo reale ed è evidenziato quando i team esigenti sono collegati per svolgere un lavoro.

Se non esiste una connessione fisica che instrada il flusso di energia elettrica dalla fonte di alimentazione all'entità ricevente, sicuramente non circolerà attraverso il circuito.

La resistenza tra i punti non collegati è infinita

Per definizione, nei circuiti aperti ci sono due terminali che non sono collegati saldamente.

Pertanto, il passaggio della corrente elettrica attraverso il circuito viene interrotto, poiché la resistenza che esiste tra i punti fisicamente separati ha un valore molto alto, che teoricamente tende ad essere infinito.

Ciò rappresenta che la ripartizione dielettrica dell'aria è molto elevata, tanto da impedire il flusso di corrente attraverso di essa. Salvo casi eccezionali, come i fulmini elettrici, si presume che l'aria non sia un conduttore di elettricità.

In considerazione di ciò, la resistenza offerta al sistema è molto elevata e impedisce il flusso di corrente attraverso di esso.

C'è una tensione a circuito aperto

Nella zona di apertura del circuito c'è una differenza di potenziale elettrico tra i terminali che non sono fisicamente collegati. Cioè, c'è una tensione a circuito aperto.

Questo perché il circuito ha una fonte di alimentazione che fornisce una tensione di uscita al sistema, anche se la corrente non scorre attraverso il circuito.

Poiché la corrente non circola, non ci sono consumi energetici o cadute di tensione in nessuno dei ricevitori del circuito. Quindi, la tensione a circuito aperto è intesa essere, in sostanza, la tensione sorgente del circuito.

Questa tensione è reale e, nel caso in cui il circuito sia chiuso, attivando un interruttore o collegando un altro elemento, la corrente lo attraverserà immediatamente.

Come funziona?

È un requisito essenziale per la circolazione della corrente elettrica che ci sia un percorso chiuso attraverso il quale possa fluire. Ciò implica fondamentalmente tre condizioni:

- Il primo elemento del sistema deve essere una fonte di generazione di energia.

- All'altra estremità del circuito devono esserci uno o più elementi ricevitori di energia.

- Entrambi (sorgente e ricevitore) devono essere fisicamente collegati da un conduttore elettrico.

Nel caso di circuiti aperti, questa premessa non è soddisfatta; di conseguenza, gli elettroni non trovano un percorso continuo per circolare e, quindi, la corrente non scorre attraverso il circuito.

Un circuito aperto è considerato tale fintanto che c'è una sezione discontinua a suo merito. Ciò non dipende dalla natura della discontinuità.

Ad esempio: non importa se si tratta di una disconnessione manuale, se il conduttore si è sciolto in una delle sue parti o se magari uno dei componenti riceventi è difettoso. Il risultato è lo stesso: il percorso di circolazione è stato interrotto e la corrente non scorre nel circuito.

Come farlo?

Per verificare la natura di un circuito aperto, è sufficiente eseguire una semplice configurazione in cui una sezione viene deliberatamente lasciata senza una connessione fisica.

Pertanto, gli elettroni non troveranno un percorso di ritorno alla fonte di energia e alla fine la corrente elettrica non circolerà attraverso il circuito.

Ecco le istruzioni per simulare un circuito aperto in modo facile e veloce:

1- Selezionare la base di montaggio. Per questo è possibile utilizzare una tavola di legno, in modo che il circuito sia stabile e l'assieme sia isolato.

2- Posizionare la sorgente di tensione. È possibile utilizzare una batteria standard da 9 volt. È importante fissare correttamente la pila sulla base.

3- Tenere due portalampada sulla base del circuito e installare le lampadine corrispondenti.

4- Effettuare il collegamento del polo negativo della batteria e del primo portalampada. Quindi collegare il terminale rimanente del primo portalampada con il secondo ricevitore.

5- Non chiudere il circuito; ovvero non collegare il rimanente terminale del secondo portalampada con il polo positivo della batteria.

6- Se hai un voltmetro, misura la tensione tra i punti aperti.

È inoltre possibile simulare il circuito aperto collegando un interruttore al polo positivo della batteria e aprendo e chiudendo il circuito attivando il dispositivo tutte le volte che si ritiene opportuno.

Esempi

L'esempio più palpabile di un circuito aperto si verifica nell'ambiente residenziale. È comune trovare prese elettriche nelle case, che sono, in sostanza, circuiti aperti.

Quando un apparecchio è collegato alla presa, il circuito viene chiuso, poiché un carico che richiede energia viene aggiunto al sistema.

Pertanto, la corrente troverà un percorso di circolazione e l'elemento ricevente si ecciterà automaticamente.

Tuttavia, quando nessun elemento è collegato alla presa, funziona come un circuito aperto, con una tensione a circuito aperto associata.

Riferimenti

1. Circuito aperto e cortocircuito (2015). Estratto da: snaiderrodriguezacostaitec3.blogspot.com
2. Circuiti - Aperti e chiusi - Sfondo (nd). Stazione spaziale internazionale (ISS). Recupero da: 198.185.178.104/iss/
3. Differenza tra circuito aperto e circuito chiuso (sf). © Differences.cc. Recupero da: differenze.cc
4. Circuito aperto, circuito chiuso (sf). Dizionario dell'energia. Estratto da: energyvortex.com
5. Cos'è la tensione a circuito aperto? (Sf). Estratto da: learningaboutelectronics.com
6. Wikipedia, The Free Encyclopedia (2018). Circuito aperto. Estratto da: es.wikipedia.org