Φτιάξτο μόνος σου ηλεκτρικά στο σπίτι σου. "Αρχικό μάθημα ηλεκτρολόγου" Μέθοδοι πραγματοποίησης συνδέσεων επαφής
Ηλεκτρολόγος μηχανικός. Εργάστηκε σε ηλεκτρολογικά δίκτυα. Ειδικεύτηκε στις συσκευές προστασίας ρελέ και ηλεκτρικών αυτοματισμών. Συγγραφέας δύο βιβλίων από τη σειρά Electrician's Library. Δημοσιεύτηκε σε περιοδικά ηλεκτρολόγων μηχανικών. Αυτή τη στιγμή ζει στο Ισραήλ. 71 ετών. Απόμαχος.
Ha-esh`har str., 8\6, Haifa, 35844, Israel
Στον αναγνώστη
Μάλλον δεν χρειάζεται να σας εξηγήσω τη σημασία της ηλεκτρικής ενέργειας για τη διασφάλιση της κανονικής λειτουργίας κάθε ανθρώπου. Δεν θα είναι υπερβολή να πούμε ότι σήμερα είναι το ίδιο αναπόσπαστο μέρος του με το νερό, τη ζεστασιά και το φαγητό. Και αν σβήσουν τα φώτα στο σπίτι, εσύ, καίγοντας τα δάχτυλά σου σε ένα αναμμένο σπίρτο, κάλεσε μας αμέσως.
Η ηλεκτρική ενέργεια διανύει μια μακρά και δύσκολη διαδρομή πριν φτάσει στο σπίτι σας. Παράγεται από καύσιμο σε ένα εργοστάσιο ηλεκτροπαραγωγής, ταξιδεύει μέσω μετασχηματιστών και υποσταθμών μεταγωγής, μέσω χιλιάδων χιλιομέτρων γραμμών που είναι τοποθετημένες σε δεκάδες χιλιάδες πόλους.
Η ηλεκτρική ενέργεια σήμερα είναι προηγμένη τεχνολογία, αξιόπιστη και υψηλής ποιότητας παροχή ρεύματος, φροντίδα για τον καταναλωτή και την εξυπηρέτησή του.
Ωστόσο, δεν είναι μόνο αυτό. Ο τελευταίος κρίκος στην ηλεκτρική αλυσίδα είναι ο ηλεκτρικός εξοπλισμός του σπιτιού σας. Και αυτό, όπως οτιδήποτε άλλο, απαιτεί κάποιες γνώσεις για τη σωστή λειτουργία του. Ως εκ τούτου, σας προτρέπουμε να συνεργαστείτε μαζί μας και για το σκοπό αυτό δίνουμε ορισμένες συστάσεις και προειδοποιήσεις. Οι προειδοποιήσεις επισημαίνονται με κόκκινο χρώμα.
Θα μιλήσουμε για τα εξής:
1. Νομικές πτυχές. Ο συνδρομητής πρέπει να είναι εξοικειωμένος με τα δικαιώματα, τα καθήκοντα και τις ευθύνες του σε σχέση με τον οργανισμό παροχής ενέργειας. Το ίδιο ισχύει και για τη στάση του οργανισμού παροχής ενέργειας απέναντί του.
2. Εξοικείωση με οικιακές ηλεκτρικές καλωδιώσεις, εξοπλισμό μεταγωγής και προϊόντα εγκατάστασης.
4. Η ηλεκτρική ενέργεια απαιτεί όχι μόνο ορισμένες γνώσεις, αλλά και αυστηρή τήρηση ορισμένων κανόνων από τον χρήστη. Ενέχει κίνδυνο τόσο για όσους δεν ξέρουν να το χρησιμοποιούν όσο και για απείθαρχους «τεχνίτες». Ως εκ τούτου, θα σας παρουσιάσουμε τα βασικά της ηλεκτρικής ασφάλειας.
Σας προτρέπουμε να κατανοήσετε τις συστάσεις και τις προειδοποιήσεις μας. Ελπίζουμε επίσης ότι δεν θα προκαλέσετε ζημιά στις δομές του δικτύου και στον ηλεκτρικό εξοπλισμό που αναφέρθηκαν παραπάνω.
Σας ευχόμαστε ό,τι καλύτερο, συμπεριλαμβανομένων αυτών που παρέχονται από την ηλεκτρική ενέργεια.
Προς το παρόν, έχει ήδη αναπτυχθεί αρκετά σταθερά αγορά υπηρεσιών, συμπεριλαμβανομένης της περιοχής οικιακούς ηλεκτρολόγους.
Υψηλά επαγγελματίες ηλεκτρολόγοι, με απερίγραπτο ενθουσιασμό, προσπαθούν με όλες τους τις δυνάμεις να βοηθήσουν τον υπόλοιπο πληθυσμό μας, λαμβάνοντας ταυτόχρονα μεγάλη ικανοποίηση από την ποιοτική εργασία και μέτρια αμοιβή. Με τη σειρά του, ο πληθυσμός μας λαμβάνει επίσης μεγάλη ευχαρίστηση από μια υψηλής ποιότητας, γρήγορη και εντελώς φθηνή λύση στα προβλήματά του.
Από την άλλη πλευρά, υπήρχε πάντα μια αρκετά ευρεία κατηγορία πολιτών που βασικά το θεωρούσαν τιμή - με το δικό του χέριλύστε απολύτως κάθε καθημερινό θέμα που προκύψει στον τόπο διαμονής σας. Μια τέτοια θέση σίγουρα αξίζει έγκριση και κατανόηση.
Επιπλέον, όλα αυτά Αντικαταστάσεις, μεταφορές, εγκαταστάσεις- διακόπτες, πρίζες, μηχανές, μετρητές, λαμπτήρες, σύνδεση εστιών κουζίναςκ.λπ. - όλα αυτά τα είδη υπηρεσιών που έχουν τη μεγαλύτερη ζήτηση από τον πληθυσμό, από την πλευρά ενός επαγγελματία ηλεκτρολόγου, καθόλου δεν είναι δύσκολη δουλειά.
Και για να είμαι ειλικρινής, ένας απλός πολίτης, χωρίς εκπαίδευση ηλεκτρολόγων μηχανικών, αλλά έχοντας αρκετά λεπτομερείς οδηγίες, μπορεί εύκολα να αντεπεξέλθει στην εφαρμογή του ο ίδιος, με τα χέρια του.
Φυσικά, όταν εκτελεί μια τέτοια εργασία για πρώτη φορά, ένας αρχάριος ηλεκτρολόγος μπορεί να περάσει πολύ περισσότερο χρόνο από έναν έμπειρο επαγγελματία. Αλλά δεν είναι καθόλου γεγονός ότι αυτό θα το κάνει λιγότερο αποτελεσματικά, με προσοχή στη λεπτομέρεια και χωρίς βιασύνη.
Αρχικά, αυτός ο ιστότοπος σχεδιάστηκε ως μια συλλογή παρόμοιων οδηγιών σχετικά με τα πιο συχνά προβλήματα που αντιμετωπίζονται σε αυτόν τον τομέα. Αλλά αργότερα, για άτομα που δεν είχαν αντιμετωπίσει απολύτως ποτέ την επίλυση τέτοιων ζητημάτων, προστέθηκε ένα μάθημα «νέος ηλεκτρολόγος» που αποτελείται από 6 πρακτικά μαθήματα.
Χαρακτηριστικά εγκατάστασης ηλεκτρικών πριζών κρυφής και ανοιχτής καλωδίωσης. Πρίζες για ηλεκτρική κουζίνα κουζίνας. Σύνδεση ηλεκτρικής κουζίνας με τα χέρια σας.
Διακόπτες.
Αντικατάσταση και τοποθέτηση ηλεκτρικών διακοπτών, κρυφών και εκτεθειμένων καλωδιώσεων.
Αυτόματες μηχανές και RCD.
Αρχή λειτουργίας Συσκευών Υπολειπόμενου Ρεύματος και Διακοπτών Κυκλώματος. Ταξινόμηση αυτόματων διακοπτών.
Ηλεκτρικοί μετρητές.
Οδηγίες αυτοεγκατάστασης και σύνδεσης μονοφασικού μετρητή.
Αντικατάσταση καλωδίωσης.
Ηλεκτρολογική εγκατάσταση εσωτερικού χώρου. Χαρακτηριστικά εγκατάστασης, ανάλογα με το υλικό των τοίχων και τον τύπο φινιρίσματος. Ηλεκτρική καλωδίωση σε ξύλινο σπίτι.
Λαμπτήρες.
Τοποθέτηση επιτοίχιων φωτιστικών. Πολυέλαιοι. Τοποθέτηση προβολέων.
Επαφές και συνδέσεις.
Μερικοί τύποι συνδέσεων αγωγών, που συναντώνται συχνότερα στα «οικιακά» ηλεκτρικά.
Ηλεκτρολογία - βασική θεωρία.
Η έννοια της ηλεκτρικής αντίστασης. Ο νόμος του Ohm. Οι νόμοι του Kirchhoff. Παράλληλη και σειριακή σύνδεση.
Περιγραφή των πιο κοινών καλωδίων και καλωδίων.
Εικονογραφημένες οδηγίες για εργασία με ψηφιακό γενικό ηλεκτρικό όργανο μέτρησης.
Σχετικά με τους λαμπτήρες - πυρακτώσεως, φθορισμού, LED.
Σχετικά με τα «χρήματα».
Το επάγγελμα του ηλεκτρολόγου σίγουρα δεν θεωρείτο κύρος μέχρι πρόσφατα. Θα μπορούσε όμως να ονομαστεί χαμηλόμισθο; Παρακάτω μπορείτε να δείτε τον τιμοκατάλογο των πιο διαδεδομένων υπηρεσιών πριν από τρία χρόνια.
Ηλεκτρολογική εγκατάσταση - τιμές.
Ηλεκτρικός μετρητής τεμ. - 650 p.
Μονοπολικοί διακόπτες τεμ. - 200 p.
Τριπολικές αυτόματες μηχανές τεμ. - 350p.
Difavtomat τεμ. - 300p.
Μονοφασικά RCD τεμ. - 300p.
Διακόπτης με ένα κλειδί τεμ. - 150 p.
Διακόπτης δύο κλειδιών τεμ. - 200 p.
Διακόπτης τριών κλειδιών τεμ. - 250 p.
Ανοιχτό πάνελ καλωδίωσης έως 10 ομάδες τεμ. - 3400p.
Κρυφός πίνακας καλωδίωσης έως 10 ομάδες τεμ. - 5400p.
Τοποθέτηση ανοιχτής καλωδίωσης P.m - 40p.
Κυματοειδές καλωδίωση P.m - 150p.
Αυλάκι στον τοίχο (μπετόν) Π.μ - 300π.
(τούβλο) Μ.μ. - 200π.
Τοποθέτηση υποπρίζας και κουτιού διακλάδωσης σε τεμ. - 300p.
τούβλο τεμ. - 200 p.
γυψοσανίδες τεμ. - 100 p.
Απλίκα τεμ. - 400p.
τεμ. Spotlight. - 250 p.
Πολυέλαιος σε γάντζο τεμ. - 550 p.
Πολυέλαιος οροφής (χωρίς συναρμολόγηση) τεμ. - 650 p.
Τοποθέτηση κουδουνιού και μπουτόν τμχ. - 500p.
Τοποθέτηση πρίζας, ανοιχτός διακόπτης καλωδίωσης τεμ. - 300p.
Τοποθέτηση πρίζας, κρυφός διακόπτης καλωδίωσης (χωρίς τοποθέτηση κουτιού πρίζας) τεμ. - 150 p.
Όταν ήμουν ηλεκτρολόγος "με διαφήμιση", δεν μπορούσα να τοποθετήσω πάνω από 6-7 σημεία (πρίζες, διακόπτες) κρυφής καλωδίωσης σε μπετόν - ένα βράδυ. Συν 4-5 μέτρα αυλακώσεις (σε μπετόν). Πραγματοποιούμε απλούς αριθμητικούς υπολογισμούς: (300+150)*6=2700p. - είναι για πρίζες με διακόπτες.
300*4=1200 τρίψτε. - αυτό είναι για τα αυλάκια.
2700+1200=3900 τρίψτε. - αυτό είναι το συνολικό ποσό.
Δεν είναι κακό για 5-6 ώρες δουλειάς, έτσι δεν είναι; Οι τιμές, φυσικά, είναι τιμές της Μόσχας· στη Ρωσία θα είναι μικρότερες, αλλά όχι περισσότερες από δύο φορές.
Συνολικά, ο μηνιαίος μισθός ενός ηλεκτρολόγου-εγκαταστάτη σπάνια υπερβαίνει τα 60.000 ρούβλια (όχι στη Μόσχα)
Υπάρχουν βέβαια και ιδιαίτερα προικισμένα άτομα σε αυτόν τον τομέα (κατά κανόνα με άριστη υγεία) και πρακτική οξυδέρκεια. Υπό ορισμένες προϋποθέσεις, καταφέρνουν να αυξήσουν τα κέρδη τους σε 100.000 ρούβλια και άνω. Κατά κανόνα, έχουν άδεια εκτέλεσης εργασιών ηλεκτρολογικής εγκατάστασης και συνεργάζονται απευθείας με τον πελάτη, αναλαμβάνοντας «σοβαρές» συμβάσεις χωρίς τη συμμετοχή διάφορων διαμεσολαβητών.
Ηλεκτρολόγοι - βιομηχανικοί επισκευαστές. εξοπλισμός (σε επιχειρήσεις), ηλεκτρολόγοι - εργαζόμενοι υψηλής τάσης, κατά κανόνα (όχι πάντα) - κερδίζουν κάπως λιγότερα. Εάν η επιχείρηση είναι κερδοφόρα και τα κεφάλαια επενδύονται σε «επανεξοπλισμό», μπορεί να ανοίξουν πρόσθετες πηγές εσόδων για ηλεκτρολόγους-επισκευαστές, για παράδειγμα, εγκατάσταση νέου εξοπλισμού που πραγματοποιείται κατά τις μη εργάσιμες ώρες.
Υψηλά αμειβόμενη αλλά σωματικά δύσκολη και μερικές φορές πολύ σκονισμένη, η δουλειά ενός ηλεκτρολόγου-εγκαταστάτη αξίζει αναμφίβολα κάθε σεβασμό.
Κάνοντας ηλεκτρική εγκατάσταση, ένας αρχάριος ειδικός μπορεί να κατακτήσει βασικές δεξιότητες και ικανότητες και να αποκτήσει αρχική εμπειρία.
Ανεξάρτητα από το πώς θα χτίσει την καριέρα του στο μέλλον, να είστε βέβαιοι ότι οι πρακτικές γνώσεις που αποκτήθηκαν με αυτόν τον τρόπο σίγουρα θα σας φανούν χρήσιμες.
Η χρήση οποιουδήποτε υλικού από αυτήν τη σελίδα επιτρέπεται, υπό την προϋπόθεση ότι υπάρχει σύνδεσμος προς τον ιστότοπο
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ:
ΕΙΣΑΓΩΓΗ
ΤΥΠΟΣ ΣΥΡΜΑΤΟΣ
ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΡΕΧΟΝΤΟΣ
ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΗΣ
ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΘΕΡΜΑΝΣΗΣ
ΚΙΝΔΥΝΟΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ
ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ
ΜΕΤΑΛΟΓΟΣ
ΠΟΙΗΜΑ ΓΙΑ ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ
ΑΛΛΑ ΑΡΘΡΑ
ΕΙΣΑΓΩΓΗ
Σε ένα από τα επεισόδια του «Civilization» επέκρινα την ατέλεια και τη δυσκινησία της εκπαίδευσης, γιατί κατά κανόνα διδάσκεται σε μια μελετημένη γλώσσα, γεμάτη με ακατανόητους όρους, χωρίς σαφή παραδείγματα και μεταφορικές συγκρίσεις. Αυτή η άποψη δεν έχει αλλάξει, αλλά έχω βαρεθεί να είμαι αβάσιμη και θα προσπαθήσω να περιγράψω τις αρχές του ηλεκτρισμού σε απλή και κατανοητή γλώσσα.
Είμαι πεπεισμένος ότι όλες οι δύσκολες επιστήμες, ειδικά αυτές που περιγράφουν φαινόμενα που ένα άτομο δεν μπορεί να κατανοήσει με τις πέντε αισθήσεις του (όραση, ακοή, όσφρηση, γεύση, αφή), για παράδειγμα, κβαντομηχανική, χημεία, βιολογία, ηλεκτρονική, πρέπει να διδάσκονται στο μορφή συγκρίσεων και παραδειγμάτων. Και ακόμα καλύτερα - δημιουργήστε πολύχρωμα εκπαιδευτικά κινούμενα σχέδια για αόρατες διαδικασίες μέσα στην ύλη. Τώρα σε μισή ώρα θα σας μετατρέψω σε ηλεκτρικά και τεχνικά εγγράμματους ανθρώπους. Και έτσι, αρχίζω να περιγράφω τις αρχές και τους νόμους του ηλεκτρισμού χρησιμοποιώντας εικονικές συγκρίσεις...
ΤΑΣΗ, ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ, ΡΕΥΜΑ
Μπορείτε να περιστρέψετε τον τροχό ενός νερόμυλου με παχύ πίδακα με χαμηλή πίεση ή λεπτό πίδακα με υψηλή πίεση. Η πίεση είναι η τάση (μετρούμενη σε VOLTS), το πάχος του πίδακα είναι το ρεύμα (μετρούμενο σε AMPERES) και η συνολική δύναμη που χτυπά τα πτερύγια των τροχών είναι η ισχύς (μετρούμενη σε WATTS). Ένας τροχός νερού είναι μεταφορικά συγκρίσιμος με έναν ηλεκτροκινητήρα. Δηλαδή, μπορεί να υπάρχει υψηλή τάση και χαμηλό ρεύμα ή χαμηλή τάση και υψηλό ρεύμα, και η ισχύς και στις δύο επιλογές είναι ίδια.
Η τάση στο δίκτυο (πρίζα) είναι σταθερή (220 Volt), αλλά το ρεύμα είναι πάντα διαφορετικό και εξαρτάται από το τι ανάβουμε ή μάλλον από την αντίσταση που έχει η ηλεκτρική συσκευή. Ρεύμα = τάση διαιρούμενη με αντίσταση ή ισχύς διαιρούμενη με τάση. Για παράδειγμα, στον βραστήρα γράφει - Ισχύς 2,2 kW, που σημαίνει 2200 W (W) - Watt, διαιρούμενο με τάση (Τάση) 220 V (V) - Volt, παίρνουμε 10 A (Ampere) - το ρεύμα που ρέει κατά τη λειτουργία του βραστήρα. Τώρα διαιρούμε την τάση (220 Volt) με το ρεύμα λειτουργίας (10 Amperes), παίρνουμε την αντίσταση του βραστήρα - 22 Ohms (Ohms).
Κατ' αναλογία με το νερό, η αντίσταση είναι παρόμοια με έναν σωλήνα γεμάτο με πορώδη ουσία. Για να προωθηθεί το νερό μέσα από αυτόν τον σπηλαιώδη σωλήνα, απαιτείται μια ορισμένη πίεση (τάση) και η ποσότητα του υγρού (ρεύμα) θα εξαρτηθεί από δύο παράγοντες: αυτή την πίεση και πόσο διαπερατός είναι ο σωλήνας (η αντίστασή του). Αυτή η σύγκριση είναι κατάλληλη για συσκευές θέρμανσης και φωτισμού και ονομάζεται ΕΝΕΡΓΗ αντίσταση και αντίσταση των ηλεκτρικών πηνίων. κινητήρες, μετασχηματιστές και ηλεκτρ οι μαγνήτες λειτουργούν διαφορετικά (περισσότερα για αυτό αργότερα).
ΑΣΦΑΛΕΙΕΣ, ΜΕΤΡΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΟΣ, ΡΥΘΜΙΣΤΕΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ
Εάν δεν υπάρχει αντίσταση, τότε το ρεύμα τείνει να αυξάνεται στο άπειρο και λιώνει το καλώδιο - αυτό ονομάζεται βραχυκύκλωμα (βραχυκύκλωμα). Για την προστασία του email από αυτό. στην καλωδίωση τοποθετούνται ασφάλειες ή αυτόματοι διακόπτες (αυτόματοι διακόπτες κυκλώματος). Η αρχή λειτουργίας της ασφάλειας (σύνδεσμος ασφαλειών) είναι εξαιρετικά απλή· είναι μια σκόπιμα λεπτή θέση στο ηλεκτρικό κύκλωμα. αλυσίδες, και όπου είναι λεπτές, σπάνε. Ένα λεπτό χάλκινο σύρμα εισάγεται σε έναν κεραμικό ανθεκτικό στη θερμότητα κύλινδρο. Το πάχος (τμήμα) του σύρματος είναι πολύ πιο λεπτό από το ηλεκτρικό. καλωδίωση. Όταν το ρεύμα υπερβαίνει το επιτρεπόμενο όριο, το καλώδιο καίγεται και «σώζει» τα καλώδια. Στον τρόπο λειτουργίας, το καλώδιο μπορεί να ζεσταθεί πολύ, οπότε χύνεται άμμος μέσα στην ασφάλεια για να κρυώσει.
Αλλά πιο συχνά, για την προστασία της ηλεκτρικής καλωδίωσης, δεν χρησιμοποιούνται ασφάλειες, αλλά διακόπτες κυκλώματος (διακοπτές κυκλώματος). Τα μηχανήματα έχουν δύο λειτουργίες προστασίας. Το ένα ενεργοποιείται όταν πάρα πολλές ηλεκτρικές συσκευές είναι συνδεδεμένες στο δίκτυο και το ρεύμα υπερβαίνει το επιτρεπόμενο όριο. Πρόκειται για μια διμεταλλική πλάκα από δύο στρώματα διαφορετικών μετάλλων, τα οποία όταν θερμαίνονται δεν διαστέλλονται εξίσου, το ένα περισσότερο, το άλλο λιγότερο. Όλο το ρεύμα λειτουργίας διέρχεται από αυτήν την πλάκα και όταν υπερβεί το όριο θερμαίνεται, κάμπτεται (λόγω ανομοιογένειας) και ανοίγει τις επαφές. Συνήθως δεν είναι δυνατό να ενεργοποιήσετε ξανά το μηχάνημα αμέσως επειδή η πλάκα δεν έχει κρυώσει ακόμα.
(Τέτοιες πλάκες χρησιμοποιούνται επίσης ευρέως σε θερμικούς αισθητήρες που προστατεύουν πολλές οικιακές συσκευές από υπερθέρμανση και εξάντληση. Η μόνη διαφορά είναι ότι η πλάκα δεν θερμαίνεται από υπερβολικό ρεύμα που τη διαπερνά, αλλά απευθείας από το θερμαντικό στοιχείο της ίδιας της συσκευής. που ο αισθητήρας είναι σφιχτά βιδωμένος Σε συσκευές με επιθυμητή θερμοκρασία (σίδερα, θερμάστρες, πλυντήρια ρούχων, θερμοσίφωνες), το όριο απενεργοποίησης τίθεται από τη λαβή του θερμοστάτη, στο εσωτερικό του οποίου υπάρχει και διμεταλλική πλάκα. Στη συνέχεια ανοίγει και στη συνέχεια κλείνει τις επαφές διατηρώντας τη ρυθμισμένη θερμοκρασία. Σαν, χωρίς να αλλάξει η ισχύς της φωτιάς του καυστήρα, στη συνέχεια ρυθμίστε να υπάρχει ένας βραστήρας πάνω του και, στη συνέχεια, αφαιρέστε τον.)
Υπάρχει επίσης ένα πηνίο από χοντρό σύρμα χαλκού μέσα στο μηχάνημα, από το οποίο περνά και όλο το ρεύμα λειτουργίας. Όταν υπάρχει βραχυκύκλωμα, η δύναμη του μαγνητικού πεδίου του πηνίου φτάνει σε μια ισχύ που συμπιέζει το ελατήριο και ανασύρει την κινητή χαλύβδινη ράβδο (πυρήνα) που είναι εγκατεστημένη μέσα σε αυτό και σβήνει αμέσως το μηχάνημα. Στον τρόπο λειτουργίας, η δύναμη του πηνίου δεν είναι αρκετή για να συμπιέσει το ελατήριο του πυρήνα. Έτσι, τα μηχανήματα παρέχουν προστασία από βραχυκυκλώματα (βραχυκυκλώματα) και μακροχρόνιες υπερφορτώσεις.
ΤΥΠΟΣ ΣΥΡΜΑΤΟΣ
Τα καλώδια της ηλεκτρικής καλωδίωσης είναι είτε από αλουμίνιο είτε από χαλκό. Το μέγιστο επιτρεπόμενο ρεύμα εξαρτάται από το πάχος τους (τομή σε τετραγωνικά χιλιοστά). Για παράδειγμα, 1 τετραγωνικό χιλιοστό χαλκού μπορεί να αντέξει 10 Amps. Τυπικά πρότυπα διατομής σύρματος: 1,5; 2.5; 4 "τετράγωνα" - αντίστοιχα: 15; 25; 40 αμπέρ είναι το επιτρεπόμενο μακροπρόθεσμο φορτίο ρεύματος. Τα καλώδια αλουμινίου αντέχουν ρεύμα λιγότερο από μιάμιση φορά. Ο κύριος όγκος των καλωδίων έχει μόνωση βινυλίου, η οποία λιώνει όταν το σύρμα υπερθερμαίνεται. Τα καλώδια χρησιμοποιούν μόνωση από πιο πυρίμαχο καουτσούκ. Και υπάρχουν καλώδια με φθοριοπλαστική (τεφλόν) μόνωση, που δεν λιώνει ούτε στη φωτιά. Τέτοια καλώδια μπορούν να αντέξουν υψηλότερα φορτία ρεύματος από τα καλώδια με μόνωση PVC. Τα καλώδια υψηλής τάσης έχουν παχιά μόνωση, για παράδειγμα σε αυτοκίνητα στο σύστημα ανάφλεξης.
ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΡΕΧΟΝΤΟΣ
Το ηλεκτρικό ρεύμα απαιτεί κλειστό κύκλωμα. Κατ' αναλογία με ένα ποδήλατο, όπου το κορυφαίο αστέρι με τα πεντάλ αντιστοιχεί στην ηλεκτρική πηγή. ενέργειας (γεννήτρια ή μετασχηματιστή), το αστέρι στον πίσω τροχό είναι μια ηλεκτρική συσκευή που συνδέουμε στο δίκτυο (καλοριφέρ, βραστήρα, ηλεκτρική σκούπα, τηλεόραση κ.λπ.). Το επάνω τμήμα της αλυσίδας, το οποίο μεταφέρει δύναμη από τον κινητήρα στον πίσω οδοντωτό τροχό, είναι παρόμοιο με το δυναμικό με τάση - φάση και το κάτω τμήμα, το οποίο επιστρέφει παθητικά - στο μηδενικό δυναμικό - μηδέν. Επομένως, υπάρχουν δύο τρύπες στην πρίζα (ΦΑΣΗ και ΜΗΔΕΝ), όπως σε ένα σύστημα θέρμανσης νερού - ένας εισερχόμενος σωλήνας μέσω του οποίου ρέει βραστό νερό και ένας σωλήνας επιστροφής μέσω του οποίου φεύγει το νερό, εκπέμποντας θερμότητα στις μπαταρίες (καλοριφέρ) .
Υπάρχουν δύο τύποι ρευμάτων - σταθερά και εναλλασσόμενα. Το φυσικό συνεχές ρεύμα που ρέει προς μία κατεύθυνση (όπως το νερό σε ένα σύστημα θέρμανσης ή μια αλυσίδα ποδηλάτου) παράγεται μόνο από χημικές πηγές ενέργειας (μπαταρίες και συσσωρευτές). Για πιο ισχυρούς καταναλωτές (για παράδειγμα, τραμ και τρόλεϊ), «διορθώνεται» από εναλλασσόμενο ρεύμα χρησιμοποιώντας «γέφυρες» διόδων ημιαγωγών, οι οποίες μπορούν να συγκριθούν με το μάνδαλο μιας κλειδαριάς πόρτας - αφήνεται προς μία κατεύθυνση και κλειδώνεται στην άλλη. Αλλά ένα τέτοιο ρεύμα αποδεικνύεται ανομοιόμορφο, αλλά παλλόμενο, όπως μια έκρηξη πολυβόλου ή ένα σφυρί. Για την εξομάλυνση των παλμών, τοποθετούνται πυκνωτές (χωρητικότητα). Η αρχή τους μπορεί να συγκριθεί με ένα μεγάλο, γεμάτο βαρέλι, μέσα στο οποίο χύνεται ένα «κουρελιασμένο» και διακοπτόμενο ρεύμα και από τη βρύση του στο κάτω μέρος, το νερό ρέει σταθερά και ομοιόμορφα, και όσο μεγαλύτερος είναι ο όγκος του βαρελιού, τόσο το καλύτερο την ποιότητα του ρεύματος. Η χωρητικότητα των πυκνωτών μετριέται σε Farads.
Σε όλα τα οικιακά δίκτυα (διαμερίσματα, σπίτια, κτίρια γραφείων και στην παραγωγή) το ρεύμα είναι εναλλασσόμενο, είναι ευκολότερο να το δημιουργηθεί σε σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής και να μετασχηματιστεί (χαμηλώσει ή αυξηθεί). Και οι περισσότεροι ελ. οι κινητήρες μπορούν να λειτουργήσουν μόνο σε αυτό. Ρέει μπρος-πίσω, σαν να παίρνετε νερό στο στόμα σας, να βάζετε ένα μακρύ σωλήνα (άχυρο), να βυθίζετε το άλλο άκρο του σε έναν γεμάτο κουβά και εναλλάξ να φυσάτε έξω και να τραβάτε νερό. Τότε το στόμιο θα είναι παρόμοιο με το δυναμικό με τάση - φάση, και γεμάτο κουβά - μηδέν, που από μόνο του δεν είναι ενεργό και δεν είναι επικίνδυνο, αλλά χωρίς αυτό η κίνηση του υγρού (ρεύματος) στον σωλήνα (σύρμα) είναι αδύνατη. Ή, όπως όταν πριονίζετε ένα κορμό με σιδηροπρίονο, όπου το χέρι θα είναι η φάση, το πλάτος της κίνησης θα είναι η τάση (V), η δύναμη του χεριού θα είναι το ρεύμα (Α), η ενέργεια θα είναι η συχνότητα (Hz), και το ίδιο το ημερολόγιο θα είναι η ηλεκτρική ισχύς. μια συσκευή (καλοριφέρ ή ηλεκτροκινητήρα), μόνο αντί για πριόνισμα - χρήσιμη εργασία. Η σεξουαλική επαφή είναι επίσης κατάλληλη για εικονική σύγκριση, ένας άντρας είναι «φάση», η γυναίκα είναι ΜΗΔΕΝ!, το πλάτος (μήκος) είναι τάση, το πάχος είναι ρεύμα, η ταχύτητα είναι η συχνότητα.
Ο αριθμός των ταλαντώσεων είναι πάντα ο ίδιος και πάντα ίδιος με αυτόν που παράγεται στο εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας και παρέχεται στο δίκτυο. Στα ρωσικά δίκτυα, ο αριθμός των ταλαντώσεων είναι 50 φορές το δευτερόλεπτο και ονομάζεται συχνότητα εναλλασσόμενου ρεύματος (από τη λέξη συχνά, όχι καθαρά). Η μονάδα μέτρησης συχνότητας είναι το HERZ (Hz), δηλαδή στις πρίζες μας είναι πάντα 50 Hz. Σε ορισμένες χώρες, η συχνότητα στα δίκτυα είναι 100 Hertz. Η ταχύτητα περιστροφής των περισσότερων ηλεκτρικών συσκευών εξαρτάται από τη συχνότητα. μηχανές. Στα 50 Hertz η μέγιστη ταχύτητα είναι 3000 rpm. - σε τριφασικό τροφοδοτικό και 1500 σ.α.λ. - σε μονοφασικό (οικιακό). Απαιτείται επίσης εναλλασσόμενο ρεύμα για τη λειτουργία μετασχηματιστών που μειώνουν την υψηλή τάση (10.000 Volt) σε κανονική οικιακή ή βιομηχανική τάση (220/380 Volt) σε ηλεκτρικούς υποσταθμούς. Και επίσης για μικρούς μετασχηματιστές σε ηλεκτρονικό εξοπλισμό που μειώνουν τα 220 Volt σε 50, 36, 24 Volt και κάτω.
ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΗΣ
Ο μετασχηματιστής αποτελείται από ηλεκτρικό σίδερο (συναρμολογημένο από μια συσκευασία πλακών), πάνω στο οποίο τυλίγεται ένα σύρμα (βερνικωμένο χάλκινο σύρμα) μέσω ενός μονωτικού πηνίου. Ένα τύλιγμα (πρωτεύον) είναι κατασκευασμένο από λεπτό σύρμα, αλλά με μεγάλο αριθμό στροφών. Το άλλο (δευτερεύον) τυλίγεται μέσω ενός στρώματος μόνωσης πάνω από το πρωτεύον (ή σε ένα παρακείμενο πηνίο) από χοντρό σύρμα, αλλά με μικρό αριθμό στροφών. Μια υψηλή τάση έρχεται στα άκρα του πρωτεύοντος τυλίγματος και ένα εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο εμφανίζεται γύρω από το σίδερο, το οποίο προκαλεί ρεύμα στο δευτερεύον τύλιγμα. Πόσες φορές υπάρχουν λιγότερες στροφές σε αυτό (η δευτερεύουσα) - η τάση θα είναι χαμηλότερη κατά το ίδιο ποσό και πόσες φορές το καλώδιο είναι παχύτερο - πόσο περισσότερο ρεύμα μπορεί να αντληθεί. Λες και θα γεμίσει ένα βαρέλι νερό με ένα λεπτό ρυάκι, αλλά με τεράστια πίεση, και από κάτω, ένα χοντρό ρυάκι θα ρέει από μια μεγάλη βρύση, αλλά με μέτρια πίεση. Ομοίως, οι μετασχηματιστές μπορεί να είναι το αντίθετο - βήμα προς τα πάνω.
ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΘΕΡΜΑΝΣΗΣ
Στα θερμαντικά στοιχεία, σε αντίθεση με τις περιελίξεις του μετασχηματιστή, η υψηλότερη τάση δεν θα αντιστοιχεί στον αριθμό των στροφών, αλλά στο μήκος του σύρματος νικρώματος από το οποίο κατασκευάζονται οι σπείρες και τα θερμαντικά στοιχεία. Για παράδειγμα, αν ισιώσετε τη σπείρα μιας ηλεκτρικής κουζίνας στα 220 Volt, τότε το μήκος του σύρματος θα είναι περίπου 16-20 μέτρα. Δηλαδή, για να τυλίξετε μια σπείρα με τάση λειτουργίας 36 Volt, πρέπει να διαιρέσετε το 220 με το 36, που είναι 6. Αυτό σημαίνει ότι το μήκος του σύρματος μιας σπείρας 36 Volt θα είναι 6 φορές μικρότερο, περίπου 3 μέτρα. Εάν το πηνίο φυσηθεί έντονα από έναν ανεμιστήρα, τότε μπορεί να είναι 2 φορές πιο κοντό, επειδή η ροή του αέρα διώχνει τη θερμότητα από αυτό και εμποδίζει την καύση του. Και αν, αντίθετα, είναι κλειστό, τότε είναι μεγαλύτερο, διαφορετικά θα καεί από την έλλειψη μεταφοράς θερμότητας. Μπορείτε, για παράδειγμα, να ενεργοποιήσετε δύο θερμαντικά στοιχεία 220 Volt ίδιας ισχύος σε σειρά στα 380 Volt (μεταξύ δύο φάσεων). Και τότε καθένα από αυτά θα είναι υπό τάση 380: 2 = 190 Volt. Δηλαδή 30 Volt λιγότερο από την υπολογιζόμενη τάση. Σε αυτή τη λειτουργία, θα ζεσταθούν λίγο (15%) λιγότερο, αλλά δεν θα καούν ποτέ. Το ίδιο και με τους λαμπτήρες, για παράδειγμα, μπορείτε να συνδέσετε 10 ίδιους λαμπτήρες 24 Volt σε σειρά και να τους ανάψετε ως γιρλάντα σε ένα δίκτυο 220 Volt.
ΓΡΑΜΜΕΣ ΡΕΥΜΑΤΟΣ ΥΨΗΛΗΣ ΤΑΣΗ
Συνιστάται η μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειας σε μεγάλες αποστάσεις (από υδροηλεκτρικό ή πυρηνικό εργοστάσιο σε πόλη) μόνο υπό υψηλή τάση (100.000 Volt) - με αυτόν τον τρόπο το πάχος (διατομή) των καλωδίων στα στηρίγματα των εναέριων γραμμών ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να είναι περιορίζονται στο ελάχιστο. Εάν η ηλεκτρική ενέργεια μεταδιδόταν αμέσως υπό χαμηλή τάση (όπως στις πρίζες - 220 Volt), τότε τα καλώδια των εναέριων γραμμών θα έπρεπε να είναι τόσο παχιά όσο κορμοί και δεν θα αρκούσαν τα αποθέματα αλουμινίου για αυτό. Επιπλέον, η υψηλή τάση ξεπερνά πιο εύκολα την αντίσταση του καλωδίου και των επαφών σύνδεσης (για αλουμίνιο και χαλκό είναι αμελητέα, αλλά σε μήκος δεκάδων χιλιομέτρων εξακολουθεί να συσσωρεύεται σημαντικά), όπως ένας μοτοσικλετιστής που ορμάει με ιλιγγιώδη ταχύτητα που πετάει εύκολα πάνω από τρύπες και χαράδρες.
ΗΛΕΚΤΡΟΚΙΝΗΤΗΡΕΣ ΚΑΙ ΤΡΙΦΑΣΙΚΟΣ ΙΣΧΥΟΣ
Μία από τις κύριες ανάγκες για εναλλασσόμενο ρεύμα είναι η ασύγχρονη ηλεκτρική ισχύς. κινητήρες που χρησιμοποιούνται ευρέως λόγω της απλότητας και της αξιοπιστίας τους. Οι ρότορες τους (το περιστρεφόμενο μέρος του κινητήρα) δεν έχουν περιέλιξη και μεταγωγέα, αλλά είναι απλά κενά από ηλεκτρικό σίδερο, στα οποία οι υποδοχές για την περιέλιξη είναι γεμάτες με αλουμίνιο - σε αυτό το σχέδιο δεν υπάρχει τίποτα να σπάσει. Περιστρέφονται λόγω του εναλλασσόμενου μαγνητικού πεδίου που δημιουργεί ο στάτορας (το ακίνητο τμήμα του ηλεκτροκινητήρα). Για να διασφαλιστεί η σωστή λειτουργία του ηλεκτρικού Για κινητήρες αυτού του τύπου (και στη συντριπτική τους πλειονότητα) επικρατεί παντού τριφασική τροφοδοσία. Οι φάσεις ως τρεις δίδυμες αδερφές δεν διαφέρουν. Μεταξύ καθενός από αυτά και μηδέν υπάρχει τάση 220 Volt (V), η συχνότητα καθενός είναι 50 Hertz (Hz). Διαφέρουν μόνο στη χρονική μετατόπιση και τα «ονόματα» - A, B, C.
Η γραφική αναπαράσταση του εναλλασσόμενου ρεύματος μιας φάσης απεικονίζεται με τη μορφή μιας κυματιστή γραμμής που κυματίζει σαν φίδι σε μια ευθεία γραμμή - χωρίζοντας αυτά τα ζιγκ-ζαγκ στη μέση σε ίσα μέρη. Τα ανώτερα κύματα αντανακλούν την κίνηση του εναλλασσόμενου ρεύματος προς μία κατεύθυνση, τα χαμηλότερα - προς την άλλη κατεύθυνση. Το ύψος των κορυφών (άνω και κάτω) αντιστοιχεί στην τάση (220 V), στη συνέχεια το γράφημα πέφτει στο μηδέν - μια ευθεία γραμμή (το μήκος της οποίας αντικατοπτρίζει το χρόνο) και φτάνει ξανά στην κορυφή (220 V) στο κάτω πλευρά. Η απόσταση μεταξύ των κυμάτων κατά μήκος μιας ευθείας γραμμής εκφράζει τη συχνότητα (50 Hz). Οι τρεις φάσεις στο γράφημα αντιπροσωπεύουν τρεις κυματιστές γραμμές που τοποθετούνται η μία πάνω στην άλλη, αλλά με καθυστέρηση, δηλαδή όταν το κύμα της μίας φτάνει στο αποκορύφωμά της, η άλλη είναι ήδη φθίνουσα και ούτω καθεξής μία προς μία - όπως ένα στεφάνι γυμναστικής ή ένα καπάκι τηγανιού που έχει πέσει στο πάτωμα. Αυτό το φαινόμενο είναι απαραίτητο για τη δημιουργία ενός περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου σε τριφασικούς ασύγχρονους κινητήρες, που περιστρέφει το κινούμενο μέρος τους - τον ρότορα. Αυτό είναι παρόμοιο με τα πεντάλ ποδηλάτου, στα οποία τα πόδια πιέζουν εναλλάξ σαν φάσεις, μόνο που εδώ υπάρχουν, όπως ήταν, τρία πεντάλ τοποθετημένα μεταξύ τους σε γωνία 120 μοιρών (όπως το έμβλημα της Mercedes ή μια προπέλα αεροπλάνου με τρεις λεπίδες ).
Τρεις ηλεκτρικές περιελίξεις κινητήρας (κάθε φάση έχει το δικό της) απεικονίζονται στα διαγράμματα με τον ίδιο τρόπο, όπως μια προπέλα με τρία πτερύγια, μερικά άκρα συνδέονται σε ένα κοινό σημείο, το άλλο με τις φάσεις. Οι περιελίξεις των τριφασικών μετασχηματιστών σε υποσταθμούς (που μειώνουν την υψηλή τάση στην οικιακή τάση) συνδέονται με τον ίδιο τρόπο και το ΜΗΔΕΝ προέρχεται από το κοινό σημείο σύνδεσης των περιελίξεων (τον ουδέτερο του μετασχηματιστή). Γεννήτριες που παράγουν ηλεκτρική ενέργεια. ενέργειας έχουν παρόμοιο μοτίβο. Σε αυτά, η μηχανική περιστροφή του ρότορα (μέσω υδροστροβίλου ή ατμοστρόβιλου) μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια σε σταθμούς παραγωγής ενέργειας (και σε μικρές κινητές γεννήτριες - μέσω κινητήρα εσωτερικής καύσης). Ο ρότορας, με το μαγνητικό του πεδίο, προκαλεί ηλεκτρικό ρεύμα στις τρεις περιελίξεις του στάτη με υστέρηση 120 μοιρών γύρω από την περιφέρεια (όπως το έμβλημα της Mercedes). Το αποτέλεσμα είναι ένα τριφασικό εναλλασσόμενο ρεύμα με πολλαπλούς παλμούς, δημιουργώντας ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο. Οι ηλεκτρικοί κινητήρες, από την άλλη πλευρά, μετατρέπουν το τριφασικό ρεύμα μέσω ενός μαγνητικού πεδίου σε μηχανική περιστροφή. Τα καλώδια των περιελίξεων δεν έχουν αντίσταση, αλλά το ρεύμα στις περιελίξεις περιορίζει το μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται από τις στροφές τους γύρω από το σίδερο, όπως η δύναμη της βαρύτητας που επενεργεί σε έναν ποδηλάτη που κάνει ανηφόρα και τον εμποδίζει να επιταχύνει. Η αντίσταση του μαγνητικού πεδίου που περιορίζει το ρεύμα ονομάζεται ΕΠΑΓΩΓΗ.
Λόγω των φάσεων που υστερούν η μία πίσω από την άλλη και φτάνουν στην μέγιστη τάση τους σε διαφορετικές στιγμές, προκύπτει μια διαφορά δυναμικού μεταξύ τους. Αυτό ονομάζεται τάση γραμμής και στα οικιακά δίκτυα είναι 380 Volt (V). Η γραμμική (φάση προς φάση) τάση είναι πάντα 1,73 φορές μεγαλύτερη από την τάση φάσης (μεταξύ φάσης και μηδέν). Αυτός ο συντελεστής (1,73) χρησιμοποιείται ευρέως σε τύπους υπολογισμού για συστήματα τριών φάσεων. Για παράδειγμα, το ρεύμα κάθε φάσης του ηλεκτρικού. κινητήρας = ισχύς σε Watt (W) διαιρούμενη με την τάση γραμμής (380 V) = συνολικό ρεύμα και στις τρεις περιελίξεις, το οποίο διαιρούμε επίσης με τον συντελεστή (1,73), παίρνουμε το ρεύμα σε κάθε φάση.
Τριφασικό τροφοδοτικό που δημιουργεί περιστροφικό εφέ για την ηλεκτρική ενέργεια. Οι κινητήρες, λόγω του καθολικού προτύπου, παρέχουν ηλεκτρικό ρεύμα σε οικιακά κτίρια (κατοικίες, γραφεία, εμπορικά, εκπαιδευτικά κτίρια) - όπου υπάρχει ρεύμα. κινητήρες δεν χρησιμοποιούνται. Κατά κανόνα, τα καλώδια 4 καλωδίων (3 φάσεις και μηδέν) έρχονται σε γενικούς πίνακες διανομής και από εκεί διασκορπίζονται σε ζεύγη (1 φάση και μηδέν) σε διαμερίσματα, γραφεία και άλλες εγκαταστάσεις. Λόγω της ανισότητας των φορτίων ρεύματος σε διαφορετικούς χώρους, το κοινό μηδέν, που έρχεται στην παροχή ηλεκτρικής ενέργειας, είναι συχνά υπερφορτωμένο. ασπίδα Εάν υπερθερμανθεί και καεί, αποδεικνύεται ότι, για παράδειγμα, τα γειτονικά διαμερίσματα συνδέονται σε σειρά (καθώς συνδέονται με μηδενικά σε μια κοινή λωρίδα επαφής στον ηλεκτρικό πίνακα) μεταξύ δύο φάσεων (380 Volt). Και αν ένας γείτονας έχει ισχυρή ηλεκτρική ενέργεια. συσκευές (όπως βραστήρας, θερμάστρα, πλυντήριο ρούχων, θερμοσίφωνα) και η άλλη έχει χαμηλής ισχύος (τηλεόραση, υπολογιστής, εξοπλισμός ήχου), τότε οι ισχυρότεροι καταναλωτές της πρώτης, λόγω χαμηλής αντίστασης, θα γίνουν καλός αγωγός, και στις πρίζες άλλος γείτονας, αντί για μηδέν, θα εμφανιστεί δεύτερη φάση, και η τάση θα είναι πάνω από 300 Volt, που θα κάψει αμέσως τον εξοπλισμό του, συμπεριλαμβανομένου του ψυγείου. Επομένως, συνιστάται να ελέγχετε τακτικά την αξιοπιστία της επαφής του μηδενός που προέρχεται από το καλώδιο τροφοδοσίας με τον γενικό πίνακα διανομής ηλεκτρικού ρεύματος. Και αν ζεσταθεί, απενεργοποιήστε τους διακόπτες κυκλώματος σε όλα τα διαμερίσματα, καθαρίστε τις εναποθέσεις άνθρακα και σφίξτε καλά την κοινή μηδενική επαφή. Με σχετικά ίσα φορτία σε διαφορετικές φάσεις, μεγαλύτερο μερίδιο των αντίστροφων ρευμάτων (μέσω του κοινού σημείου σύνδεσης των μηδενικών καταναλωτών) θα απορροφηθεί αμοιβαία από τις γειτονικές φάσεις. Σε τριφασικό ηλεκτρικό Στους κινητήρες τα ρεύματα φάσης είναι ίσα και εξαφανίζονται τελείως μέσω γειτονικών φάσεων, οπότε δεν χρειάζονται καθόλου μηδέν.
Μονοφασικό ηλεκτρικό οι κινητήρες λειτουργούν από μία φάση και μηδέν (για παράδειγμα, σε οικιακούς ανεμιστήρες, πλυντήρια ρούχων, ψυγεία, υπολογιστές). Σε αυτά, για τη δημιουργία δύο πόλων, η περιέλιξη χωρίζεται στο μισό και βρίσκεται σε δύο αντίθετα πηνία στις αντίθετες πλευρές του ρότορα. Και για να δημιουργηθεί μια ροπή, χρειάζεται μια δεύτερη (εκκίνηση) περιέλιξη, επίσης τυλιγμένη σε δύο αντίθετα πηνία και με το μαγνητικό της πεδίο τέμνει το πεδίο της πρώτης (εργαζόμενης) περιέλιξης στις 90 μοίρες. Η περιέλιξη εκκίνησης έχει έναν πυκνωτή (χωρητικότητα) στο κύκλωμα, ο οποίος μετατοπίζει τους παλμούς του και, όπως ήταν, εκπέμπει τεχνητά μια δεύτερη φάση, λόγω της οποίας δημιουργείται μια ροπή. Λόγω της ανάγκης να διαιρεθούν οι περιελίξεις στο μισό, η ταχύτητα περιστροφής του ασύγχρονου μονοφασικού ηλεκτρικού. οι κινητήρες δεν μπορούν να είναι περισσότερες από 1500 σ.α.λ. Σε τριφασικό ηλεκτρικό Στους κινητήρες, τα πηνία μπορούν να είναι απλά, να βρίσκονται στον στάτορα κάθε 120 μοίρες γύρω από την περιφέρεια, τότε η μέγιστη ταχύτητα περιστροφής θα είναι 3000 rpm. Και αν το καθένα χωριστεί στο μισό, τότε λαμβάνετε 6 πηνία (δύο ανά φάση), τότε η ταχύτητα θα είναι 2 φορές μικρότερη - 1500 rpm και η δύναμη περιστροφής θα είναι 2 φορές μεγαλύτερη. Μπορεί να υπάρχουν 9 ή 12 πηνία, αντίστοιχα 1000 και 750 σ.α.λ., με αύξηση της δύναμης τους ίδιους χρόνους που ο αριθμός των στροφών ανά λεπτό είναι μικρότερος. Οι περιελίξεις των μονοφασικών κινητήρων μπορούν επίσης να κοπούν περισσότερο από το μισό, με παρόμοια μείωση της ταχύτητας και αύξηση της δύναμης. Δηλαδή, ένας κινητήρας χαμηλής ταχύτητας είναι πιο δύσκολο να συγκρατηθεί στον άξονα του ρότορα με οτιδήποτε άλλο από έναν κινητήρα υψηλής ταχύτητας.
Υπάρχει ένας άλλος κοινός τύπος email. κινητήρες - μεταγωγέας. Οι ρότορες τους φέρουν μια περιέλιξη και έναν συλλέκτη επαφής, στον οποίο τροφοδοτείται τάση μέσω «βουρτσών» χαλκού-γραφίτη. Αυτό (η περιέλιξη του ρότορα) δημιουργεί το δικό του μαγνητικό πεδίο. Σε αντίθεση με το παθητικά μη στριμμένο «κενό» σιδήρου-αλουμινίου του ασύγχρονου ηλεκτρικού. κινητήρα, το μαγνητικό πεδίο της περιέλιξης του ρότορα του κινητήρα του μεταγωγέα απωθείται ενεργά από το πεδίο του στάτη του. Τέτοια email Οι κινητήρες έχουν διαφορετική αρχή λειτουργίας - όπως οι δύο πόλοι ενός μαγνήτη με το ίδιο όνομα, ο ρότορας (το περιστρεφόμενο τμήμα του ηλεκτροκινητήρα) τείνει να ωθείται από τον στάτορα (το ακίνητο τμήμα). Και δεδομένου ότι ο άξονας του ρότορα είναι σταθερά στερεωμένος από δύο ρουλεμάν στα άκρα, από "απόγνωση" ο ρότορας στρίβει ενεργά. Το αποτέλεσμα είναι παρόμοιο με έναν σκίουρο σε τροχό, όσο πιο γρήγορα τρέχει, τόσο πιο γρήγορα περιστρέφεται το τύμπανο. Επομένως, τέτοια email Οι κινητήρες έχουν πολύ μεγαλύτερες ταχύτητες και μπορούν να ρυθμιστούν σε μεγάλο εύρος από τους ασύγχρονους. Επιπλέον, με την ίδια ισχύ, είναι πολύ πιο συμπαγείς και ελαφρύτεροι, δεν εξαρτώνται από τη συχνότητα (Hz) και λειτουργούν τόσο με εναλλασσόμενο όσο και με συνεχές ρεύμα. Συνήθως χρησιμοποιούνται σε κινητές μονάδες: ατμομηχανές ηλεκτρικών τρένων, τραμ, τρόλεϊ, ηλεκτρικά αυτοκίνητα. καθώς και σε όλα τα φορητά ηλ. συσκευές: ηλεκτρικά τρυπάνια, μύλοι, ηλεκτρικές σκούπες, πιστολάκια μαλλιών... Αλλά είναι σημαντικά κατώτερα σε απλότητα και αξιοπιστία από τα ασύγχρονα μηχανήματα, τα οποία χρησιμοποιούνται κυρίως σε σταθερό ηλεκτρικό εξοπλισμό.
ΚΙΝΔΥΝΟΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ
Το ηλεκτρικό ρεύμα μπορεί να μετατραπεί σε ΦΩΣ (περνώντας από ένα νήμα, αέριο φωταύγειας, κρυστάλλους LED), ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ (ξεπερνώντας την αντίσταση ενός σύρματος νιχρώμου με την αναπόφευκτη θέρμανση του, που χρησιμοποιείται σε όλα τα θερμαντικά στοιχεία), ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ (μέσω του μαγνητικού πεδίο που δημιουργείται από ηλεκτρικά πηνία σε ηλεκτρικούς κινητήρες και ηλεκτρικούς μαγνήτες, οι οποίοι περιστρέφονται και συστέλλονται αντίστοιχα). Ωστόσο, η ελ. Το ρεύμα είναι γεμάτο με θανάσιμο κίνδυνο για έναν ζωντανό οργανισμό από τον οποίο μπορεί να περάσει.
Κάποιοι λένε: «Με χτύπησαν 220 βολτ». Αυτό δεν είναι αλήθεια γιατί δεν είναι η τάση που προκαλεί ζημιά, αλλά το ρεύμα που διέρχεται από το σώμα. Η τιμή του, στην ίδια τάση, μπορεί να διαφέρει δεκάδες φορές για διάφορους λόγους. Μεγάλη σημασία έχει και ο δρόμος που ακολουθεί. Για να ρέει ρεύμα μέσα από το σώμα, πρέπει να είστε μέρος ενός ηλεκτρικού κυκλώματος, δηλαδή να γίνετε ο αγωγός του και για αυτό πρέπει να αγγίξετε δύο διαφορετικά δυναμικά ταυτόχρονα (φάση και μηδέν - 220 V, ή δύο αντίθετα φάσεις - 380 V). Η πιο συνηθισμένη επικίνδυνη ροή ρεύματος είναι από το ένα χέρι στο άλλο ή από το αριστερό χέρι στα πόδια, γιατί έτσι το μονοπάτι θα περάσει μέσα από την καρδιά, η οποία μπορεί να σταματήσει από ρεύμα μόνο το ένα δέκατο του αμπέρ (100 milliamps). Και αν, για παράδειγμα, αγγίξετε τις γυμνές επαφές της υποδοχής με διαφορετικά δάχτυλα του ενός χεριού, το ρεύμα θα περάσει από δάχτυλο σε δάχτυλο, αλλά δεν θα επηρεάσει το σώμα (εκτός, φυσικά, εάν τα πόδια σας είναι σε μη αγώγιμο πάτωμα).
Ο ρόλος του μηδενικού δυναμικού (ΜΗΔΕΝ) μπορεί να διαδραματιστεί από το έδαφος - κυριολεκτικά η ίδια η επιφάνεια του εδάφους (ειδικά υγρό), ή μια μεταλλική ή οπλισμένο σκυρόδεμα που είναι σκαμμένη στο έδαφος ή έχει σημαντική περιοχή επαφής με αυτό. Δεν είναι καθόλου απαραίτητο να πιάσετε διαφορετικά καλώδια με τα δύο σας χέρια, μπορείτε απλά να σταθείτε ξυπόλητοι ή με άσχημα παπούτσια σε υγρό έδαφος, τσιμεντένιο ή μεταλλικό δάπεδο και να αγγίξετε το εκτεθειμένο καλώδιο με οποιοδήποτε μέρος του σώματός σας. Και αμέσως από αυτό το μέρος, ένα ύπουλο ρεύμα θα ρέει μέσω του σώματος στα πόδια. Ακόμα κι αν πάτε να ανακουφιστείτε στους θάμνους και χτυπήσετε κατά λάθος την εκτεθειμένη φάση με ένα ρεύμα, η διαδρομή του ρεύματος θα διατρέχει το (αλμυρό και πολύ πιο αγώγιμο) ρεύμα των ούρων, το αναπαραγωγικό σύστημα και τα πόδια. Εάν τα πόδια σας φοράτε στεγνά παπούτσια με χοντρές σόλες ή το ίδιο το δάπεδο είναι ξύλινο, τότε δεν θα υπάρχει ΜΗΔΕΝ και δεν θα ρέει ρεύμα ακόμα κι αν πιάσετε ένα εκτεθειμένο καλώδιο ζωντανής φάσης με τα δόντια σας (μια ξεκάθαρη επιβεβαίωση είναι τα πουλιά που κάθονται μη μονωμένα σύρματα).
Το μέγεθος του ρεύματος εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την περιοχή επαφής. Για παράδειγμα, μπορείτε να αγγίξετε ελαφρά δύο φάσεις (380 V) με στεγνά δάχτυλα - θα χτυπήσει, αλλά όχι θανάσιμα. Ή μπορείτε να πιάσετε δύο χοντρές χάλκινες ράβδους, στις οποίες συνδέονται μόνο 50 Volt, και με τα δύο βρεγμένα χέρια - η περιοχή επαφής + υγρασία θα παρέχει αγωγιμότητα δεκάδες φορές μεγαλύτερη από ό,τι στην πρώτη περίπτωση και το μέγεθος του ρεύματος θα είναι μοιραίο. (Έχω δει έναν ηλεκτρολόγο του οποίου τα δάχτυλα ήταν τόσο σκληρά, στεγνά και σκληρά που μπορούσε εύκολα να δουλέψει κάτω από τάση σαν να φορούσε γάντια.) Επιπλέον, όταν κάποιος αγγίζει την τάση με τα δάχτυλά του ή το πίσω μέρος του χεριού του, τραντάζεται αντανακλαστικά Μακριά. Εάν πιάσετε μια κουπαστή, τότε η ένταση προκαλεί σύσπαση των μυών των χεριών και το άτομο πιάνει με μια δύναμη που δεν μπορούσε ποτέ και κανείς δεν μπορεί να τον αποκόψει μέχρι να σβήσει η ένταση. Και ο χρόνος έκθεσης (χιλιοστά του δευτερολέπτου ή δευτερολέπτων) στο ηλεκτρικό ρεύμα είναι επίσης ένας πολύ σημαντικός παράγοντας.
Για παράδειγμα, στην ηλεκτρική καρέκλα, ένα σφιχτά σφιγμένο φαρδύ μεταλλικό τσέρκι τοποθετείται στο προηγουμένως ξυρισμένο κεφάλι ενός ατόμου (μέσω ενός μαξιλαριού κουρελιού που έχει υγρανθεί με ένα ειδικό, καλά αγώγιμο διάλυμα), στο οποίο συνδέεται ένα καλώδιο - το πρώτο. Το δεύτερο δυναμικό συνδέεται με τα πόδια, στα οποία (στις κνήμες κοντά στους αστραγάλους) σφίγγονται σφιχτά φαρδιοί μεταλλικοί σφιγκτήρες (και πάλι με υγρά ειδικά μαξιλαράκια). Ο καταδικασμένος είναι στερεωμένος με ασφάλεια στα υποβραχιόνια της καρέκλας από τους πήχεις του. Όταν ανοίγετε τον διακόπτη, εμφανίζεται μια τάση 2000 Volt μεταξύ των δυναμικών της κεφαλής και των ποδιών! Γίνεται κατανοητό ότι με την προκύπτουσα τρέχουσα δύναμη και την πορεία της, η απώλεια συνείδησης συμβαίνει στιγμιαία και το υπόλοιπο «μετακαύση» του σώματος εγγυάται τον θάνατο όλων των ζωτικών οργάνων. Μόνο, ίσως, η ίδια η διαδικασία μαγειρέματος εκθέτει τον άτυχο άτομο σε τόσο ακραίο άγχος που το ίδιο το ηλεκτροπληξία γίνεται λυτρωτικό. Αλλά μην ανησυχείτε - δεν υπάρχει ακόμη τέτοια εκτέλεση στο κράτος μας...
Και έτσι, ο κίνδυνος ηλεκτροπληξίας. Το ρεύμα εξαρτάται από: την τάση, τη διαδρομή ροής του ρεύματος, τα ξηρά ή υγρά (ο ιδρώτας λόγω των αλάτων έχει καλή αγωγιμότητα) μέρη του σώματος, την περιοχή επαφής με γυμνούς αγωγούς, την απομόνωση των ποδιών από το έδαφος (ποιότητα και ξηρότητα παπουτσιών, υγρασία εδάφους, υλικό δαπέδου), χρονική έκθεση στο ρεύμα.
Αλλά δεν χρειάζεται να πιάσετε ένα γυμνό καλώδιο για να πάρετε ενέργεια. Μπορεί να συμβεί να σπάσει η μόνωση της περιέλιξης της ηλεκτρικής μονάδας και τότε η ΦΑΣΗ να καταλήξει στο σώμα της (αν είναι μεταλλική). Για παράδειγμα, υπήρχε μια τέτοια περίπτωση σε ένα γειτονικό σπίτι - μια ζεστή καλοκαιρινή μέρα, ένας άντρας σκαρφάλωσε σε ένα παλιό σιδερένιο ψυγείο, κάθισε πάνω του με τους γυμνούς, ιδρωμένους (και επομένως αλμυρούς) μηρούς του και άρχισε να τρυπάει στην οροφή με ένα ηλεκτρικό τρυπάνι, κρατώντας με το άλλο χέρι από το μεταλλικό του μέρος κοντά στο τσοκ... Είτε μπήκε στον οπλισμό (και συνήθως συγκολλάται στον γενικό βρόχο γείωσης του κτιρίου, που ισοδυναμεί με ΜΗΔΕΝ) της οροφής από σκυρόδεμα πλάκα, ή στη δική του ηλεκτρική καλωδίωση; Απλώς έπεσε νεκρός, χτυπημένος επί τόπου από τερατώδη ηλεκτροπληξία. Η επιτροπή ανακάλυψε μια ΦΑΣΗ (220 βολτ) στο σώμα του ψυγείου, η οποία εμφανίστηκε σε αυτό λόγω παραβίασης της μόνωσης της περιέλιξης του στάτορα του συμπιεστή. Μέχρι να αγγίξετε ταυτόχρονα το σώμα (με την κρυφή φάση) και το μηδέν ή το "γείωση" (για παράδειγμα, έναν σιδερένιο σωλήνα νερού), τίποτα δεν θα συμβεί (μοριοσανίδες και λινέλαιο στο πάτωμα). Όμως, μόλις «βρεθεί» το δεύτερο δυναμικό (ΜΗΔΕΝ ή άλλη ΦΑΣΗ), ένα πλήγμα είναι αναπόφευκτο.
Για την αποφυγή τέτοιων ατυχημάτων, γίνεται ΓΕΙΩΣΗ. Δηλαδή μέσω ειδικού προστατευτικού καλωδίου γείωσης (κίτρινο-πράσινο) στα μεταλλικά περιβλήματα όλων των ηλεκτρικών συσκευών. Οι συσκευές είναι συνδεδεμένες στο ΜΗΔΕΝΙΚΟ δυναμικό. Εάν η μόνωση σπάσει και η ΦΑΣΗ αγγίξει το περίβλημα, θα συμβεί αμέσως βραχυκύκλωμα (βραχυκύκλωμα) με μηδέν, με αποτέλεσμα το μηχάνημα να σπάσει το κύκλωμα και η φάση να μην περάσει απαρατήρητη. Ως εκ τούτου, η ηλεκτρολογία άλλαξε σε καλωδίωση τριών συρμάτων (φάση - κόκκινο ή λευκό, μηδέν - μπλε, γείωση - κίτρινο-πράσινο σύρμα) σε μονοφασική παροχή ρεύματος και πεντασύρμα σε τριφασική (φάσεις - κόκκινο, λευκό, καφέ). Στις λεγόμενες ευρω-πρίζες, εκτός από δύο υποδοχές, προστέθηκαν επίσης επαφές γείωσης (μουστάκια) - ένα κίτρινο-πράσινο καλώδιο συνδέεται με αυτά και στα ευρω-βύσματα, εκτός από δύο ακίδες, υπάρχουν επαφές από το οποίο ένα κιτρινοπράσινο (τρίτο) σύρμα πηγαίνει επίσης στην ηλεκτρική συσκευή του σώματος.
Για την αποφυγή βραχυκυκλωμάτων, τα RCD (συσκευές υπολειπόμενου ρεύματος) έχουν πρόσφατα χρησιμοποιηθεί ευρέως. Το RCD συγκρίνει τα ρεύματα φάσης και μηδέν (πόσο είναι μέσα και πόσο είναι έξω) και όταν εμφανίζεται διαρροή, δηλαδή είτε η μόνωση έχει σπάσει και η περιέλιξη του κινητήρα, του μετασχηματιστή ή της σπείρας του θερμαντήρα είναι "ραμμένη". πάνω στο περίβλημα, ή ένα άτομο αγγίζει πραγματικά τα μέρη που μεταφέρουν ρεύμα, τότε το "μηδενικό" ρεύμα θα είναι μικρότερο από το ρεύμα φάσης και το RCD θα απενεργοποιηθεί αμέσως. Αυτό το ρεύμα ονομάζεται ΔΙΑΦΟΡΙΚΟ, δηλαδή τρίτου κατασκευαστή ("αριστερά") και δεν πρέπει να υπερβαίνει τη θανατηφόρα τιμή - 100 milliamps (1 δέκατο του Ampere) και για οικιακή μονοφασική παροχή ρεύματος αυτό το όριο είναι συνήθως 30 mA. Τέτοιες συσκευές τοποθετούνται συνήθως στην είσοδο (σε σειρά με διακόπτες κυκλώματος) της καλωδίωσης που τροφοδοτούν υγρούς, επικίνδυνους χώρους (για παράδειγμα, μπάνιο) και προστατεύουν από ηλεκτροπληξία από τα χέρια - στο «έδαφος» (δάπεδο, μπανιέρα, σωλήνες, νερό). Το να αγγίξετε τη φάση και να εργαστείτε στο μηδέν με τα δύο χέρια (με μη αγώγιμο δάπεδο) δεν θα ενεργοποιήσει το RCD.
Η γείωση (κιτρινοπράσινο σύρμα) προέρχεται από ένα σημείο με το μηδέν (από το κοινό σημείο σύνδεσης των τριών περιελίξεων ενός τριφασικού μετασχηματιστή, ο οποίος συνδέεται επίσης με μια μεγάλη μεταλλική ράβδο σκαμμένη βαθιά στο έδαφος - ΓΕΙΩΣΗ στο ηλεκτρικό υποσταθμός που τροφοδοτεί τη μικροπεριφέρεια). Πρακτικά, αυτό είναι το ίδιο μηδέν, αλλά «απαλλάσσεται» από την εργασία, απλώς ένας «φύλακας». Έτσι, ελλείψει καλωδίου γείωσης στην καλωδίωση, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα ουδέτερο καλώδιο. Δηλαδή, σε μια πρίζα Euro, τοποθετήστε ένα βραχυκυκλωτήρα από το ουδέτερο καλώδιο στα "μουστάκια" γείωσης, στη συνέχεια, εάν η μόνωση σπάσει και υπάρχει διαρροή στο περίβλημα, το μηχάνημα θα λειτουργήσει και θα απενεργοποιήσει την δυνητικά επικίνδυνη συσκευή.
Ή μπορείτε να κάνετε γείωση μόνοι σας - βάλτε μερικούς λοστούς βαθιά στο έδαφος, ρίξτε το με ένα πολύ αλμυρό διάλυμα και συνδέστε το καλώδιο γείωσης. Εάν το συνδέσετε στο κοινό μηδέν στην είσοδο (πριν από το RCD), τότε θα προστατεύσει αξιόπιστα από την εμφάνιση μιας δεύτερης ΦΑΣΗΣ στις πρίζες (που περιγράφεται παραπάνω) και την καύση του οικιακού εξοπλισμού. Εάν δεν μπορείτε να το φτάσετε στο κοινό μηδέν, για παράδειγμα σε ένα ιδιωτικό σπίτι, τότε θα πρέπει να εγκαταστήσετε μια μηχανή στο μηδέν σας, όπως σε φάση, διαφορετικά, εάν καεί το κοινό μηδέν στον πίνακα διανομής, οι γείτονες' το ρεύμα θα περάσει από το μηδέν σας σε μια σπιτική γείωση. Και με ένα πολυβόλο, υποστήριξη για τους γείτονες θα παρέχεται μόνο μέχρι το όριο και το μηδέν σας δεν θα υποφέρει.
ΜΕΤΑΛΟΓΟΣ
Λοιπόν, φαίνεται ότι έχω περιγράψει όλες τις κύριες κοινές αποχρώσεις του ηλεκτρισμού που δεν σχετίζονται με επαγγελματικές δραστηριότητες. Οι βαθύτερες λεπτομέρειες θα απαιτήσουν ένα ακόμη μεγαλύτερο κείμενο. Το πόσο ξεκάθαρο και κατανοητό αποδείχτηκε είναι να το κρίνουμε από αυτούς που είναι γενικά απόμακροι και ανίκανοι σε αυτό το θέμα (ήταν :-).
Χαμηλό τόξο και αγαπημένη μνήμη στους μεγάλους φυσικούς της Ευρώπης, που απαθανάτισαν τα ονόματά τους σε μονάδες μέτρησης των παραμέτρων του ηλεκτρικού ρεύματος: Alexandro Giuseppe Antonio Anastasio VOLTA - Ιταλία (1745-1827); Andre Marie AMPERE - Γαλλία (1775-1836); Georg Simon OM - Γερμανία (1787-1854); James WATT - Σκωτία (1736-1819); Heinrich Rudolf HERZ - Γερμανία (1857-1894); Michael Faraday - Αγγλία (1791-1867).
ΠΟΙΗΜΑ ΓΙΑ ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ:
Περίμενε, μη βιάζεσαι, ας μιλήσουμε λίγο.
Περίμενε, μη βιάζεσαι, μη βιάζεσαι τα άλογα.
Εσύ κι εγώ είμαστε μόνοι στο διαμέρισμα σήμερα το βράδυ.
Ηλεκτρικό ρεύμα, ηλεκτρικό ρεύμα,
Παρόμοια σε ένταση με τη Μέση Ανατολή,
Από τη στιγμή που είδα τον υδροηλεκτρικό σταθμό Bratsk,
Το ενδιαφέρον μου για σένα έχει προκύψει.
Ηλεκτρικό ρεύμα, ηλεκτρικό ρεύμα,
Λένε ότι μπορείς να είσαι σκληρός μερικές φορές.
Το ύπουλο δάγκωμά σου μπορεί να σου πάρει τη ζωή,
Λοιπόν, ας είναι, ακόμα δεν σε φοβάμαι!
Ηλεκτρικό ρεύμα, ηλεκτρικό ρεύμα,
Ισχυρίζονται ότι είστε ένα ρεύμα ηλεκτρονίων,
Και εκτός αυτού, οι άεργοι φλυαρούν,
Ότι ελέγχεσαι από την κάθοδο και την άνοδο.
Δεν ξέρω τι σημαίνει "άνοδος" και "κάθοδος",
Έχω ήδη πολλές ανησυχίες,
Αλλά ενώ ρέετε, ηλεκτρικό ρεύμα
Το βραστό νερό στο τηγάνι μου δεν θα τελειώσει.
Igor Irtenev 1984
Στις μέρες μας είναι αδύνατο να φανταστεί κανείς τη ζωή χωρίς ηλεκτρισμό. Αυτό δεν είναι μόνο φως και θερμάστρες, αλλά και όλος ο ηλεκτρονικός εξοπλισμός, από τους πρώτους σωλήνες κενού έως τα κινητά τηλέφωνα και τους υπολογιστές. Το έργο τους περιγράφεται από μια ποικιλία, μερικές φορές πολύ περίπλοκες, φόρμουλες. Αλλά ακόμη και οι πιο περίπλοκοι νόμοι της ηλεκτρολογίας και της ηλεκτρονικής βασίζονται στους νόμους της ηλεκτρολογίας, οι οποίοι μελετώνται στο μάθημα «Θεωρητικά θεμέλια Ηλεκτρολόγων Μηχανικών» (TOE) σε ινστιτούτα, τεχνικές σχολές και κολέγια.
Βασικοί νόμοι της ηλεκτρικής μηχανικής
- Ο νόμος του Ohm
- Νόμος Joule-Lenz
- Ο πρώτος νόμος του Kirchhoff
Ο νόμος του Ohm- Η μελέτη του ΤΟΕ ξεκινά με αυτόν τον νόμο και ούτε ένας ηλεκτρολόγος δεν μπορεί να κάνει χωρίς αυτόν. Δηλώνει ότι το ρεύμα είναι ευθέως ανάλογο με την τάση και αντιστρόφως ανάλογο με την αντίσταση.Αυτό σημαίνει ότι όσο υψηλότερη είναι η τάση που εφαρμόζεται στην αντίσταση, τον κινητήρα, τον πυκνωτή ή το πηνίο (διατηρώντας σταθερές άλλες συνθήκες), τόσο μεγαλύτερο είναι το ρεύμα που διαρρέει το κύκλωμα. Αντίθετα, όσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση, τόσο χαμηλότερο είναι το ρεύμα.
Νόμος Joule-Lenz. Χρησιμοποιώντας αυτόν τον νόμο, μπορείτε να προσδιορίσετε την ποσότητα θερμότητας που παράγεται από έναν θερμαντήρα, ένα καλώδιο, την ισχύ του ηλεκτρικού κινητήρα ή άλλους τύπους εργασίας που εκτελούνται από ηλεκτρικό ρεύμα. Αυτός ο νόμος δηλώνει ότι η ποσότητα της θερμότητας που παράγεται όταν το ηλεκτρικό ρεύμα ρέει μέσω ενός αγωγού είναι ευθέως ανάλογη με το τετράγωνο του ρεύματος, την αντίσταση αυτού του αγωγού και το χρόνο ροής του ρεύματος. Με τη χρήση αυτού του νόμου προσδιορίζεται η πραγματική ισχύς των ηλεκτροκινητήρων και επίσης βάσει αυτού του νόμου λειτουργεί ο ηλεκτρικός μετρητής, σύμφωνα με τον οποίο πληρώνουμε για την ηλεκτρική ενέργεια που καταναλώνεται.
Ο πρώτος νόμος του Kirchhoff. Χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό των καλωδίων και των διακοπτών κυκλώματος κατά τον υπολογισμό των κυκλωμάτων τροφοδοσίας. Δηλώνει ότι το άθροισμα των ρευμάτων που εισέρχονται σε οποιονδήποτε κόμβο είναι ίσο με το άθροισμα των ρευμάτων που εξέρχονται από αυτόν τον κόμβο. Στην πράξη, ένα καλώδιο εισέρχεται από την πηγή ρεύματος και ένα ή περισσότερα βγαίνουν.
Ο δεύτερος νόμος του Kirchhoff. Χρησιμοποιείται όταν συνδέετε πολλά φορτία σε σειρά ή ένα φορτίο και ένα μακρύ καλώδιο. Ισχύει επίσης όταν συνδέεται όχι από σταθερή πηγή ρεύματος, αλλά από μπαταρία. Δηλώνει ότι σε ένα κλειστό κύκλωμα το άθροισμα όλων των πτώσεων τάσης και όλων των emfs είναι 0.
Πού να ξεκινήσετε να σπουδάζετε ηλεκτρολόγος μηχανικός
Είναι καλύτερο να σπουδάζετε ηλεκτρολόγος μηχανικός σε ειδικά μαθήματα ή σε εκπαιδευτικά ιδρύματα. Εκτός από την ευκαιρία να επικοινωνήσετε με τους δασκάλους, μπορείτε να επωφεληθείτε από τις εγκαταστάσεις του εκπαιδευτικού ιδρύματος για πρακτικά μαθήματα. Το εκπαιδευτικό ίδρυμα εκδίδει επίσης ένα έγγραφο που θα απαιτείται κατά την υποβολή αίτησης για εργασία.
Εάν αποφασίσετε να σπουδάσετε μόνοι σας ηλεκτρολόγος μηχανικός ή χρειάζεστε επιπλέον υλικό για μαθήματα, τότε υπάρχουν πολλοί ιστότοποι όπου μπορείτε να μελετήσετε και να κατεβάσετε τα απαραίτητα υλικά στον υπολογιστή ή το τηλέφωνό σας.
Μαθήματα βίντεο
Υπάρχουν πολλά βίντεο στο Διαδίκτυο που σας βοηθούν να κατανοήσετε τα βασικά της ηλεκτρολογικής μηχανικής. Όλα τα βίντεο μπορούν να προβληθούν στο διαδίκτυο ή να τα κατεβάσετε χρησιμοποιώντας ειδικά προγράμματα.
Βιντεομαθήματα ηλεκτρολόγου- πολλά υλικά που λένε για διάφορα πρακτικά ζητήματα που μπορεί να αντιμετωπίσει ένας αρχάριος ηλεκτρολόγος, για τα προγράμματα με τα οποία πρέπει να εργαστεί και για τον εξοπλισμό που είναι εγκατεστημένος σε κατοικίες.
Βασικές θεωρίες ηλεκτρολόγων μηχανικών- Ακολουθούν μαθήματα βίντεο που εξηγούν ξεκάθαρα τους βασικούς νόμους της ηλεκτρολογικής μηχανικής Η συνολική διάρκεια όλων των μαθημάτων είναι περίπου 3 ώρες.
- μηδέν και φάση, διαγράμματα σύνδεσης για λαμπτήρες, διακόπτες, πρίζες. Τύποι εργαλείων για ηλεκτρική εγκατάσταση.
- Τύποι υλικών για ηλεκτρική εγκατάσταση, συναρμολόγηση ηλεκτρικού κυκλώματος.
- Σύνδεση διακόπτη και παράλληλη σύνδεση.
- Εγκατάσταση ηλεκτρικού κυκλώματος με διακόπτη δύο πλήκτρων. Μοντέλο τροφοδοσίας για τις εγκαταστάσεις.
- Μοντέλο τροφοδοσίας για δωμάτιο με διακόπτη. Βασικά στοιχεία ασφάλειας.
Βιβλία
Ο καλύτερος σύμβουλος υπήρχε πάντα ένα βιβλίο. Προηγουμένως, ήταν απαραίτητο να δανειστείτε ένα βιβλίο από τη βιβλιοθήκη, από φίλους ή να το αγοράσετε. Στις μέρες μας στο Διαδίκτυο μπορείτε να βρείτε και να κατεβάσετε μια ποικιλία βιβλίων που χρειάζεται ένας αρχάριος ή ένας έμπειρος ηλεκτρολόγος. Σε αντίθεση με τα εκπαιδευτικά βίντεο, όπου μπορείτε να παρακολουθήσετε πώς εκτελείται αυτή ή εκείνη η ενέργεια, σε ένα βιβλίο μπορείτε να το κρατήσετε κοντά ενώ κάνετε την εργασία. Το βιβλίο μπορεί να περιέχει υλικό αναφοράς που δεν ταιριάζει σε ένα μάθημα βίντεο (όπως στο σχολείο - ο δάσκαλος λέει το μάθημα που περιγράφεται στο σχολικό βιβλίο και αυτές οι μορφές διδασκαλίας αλληλοσυμπληρώνονται).
Υπάρχουν ιστότοποι με μεγάλη ποσότητα βιβλιογραφίας ηλεκτρολόγων μηχανικών για διάφορα θέματα - από τη θεωρία έως τα υλικά αναφοράς. Σε όλους αυτούς τους ιστότοπους, μπορείτε να κάνετε λήψη του βιβλίου που χρειάζεστε στον υπολογιστή σας και αργότερα να το διαβάσετε από οποιαδήποτε συσκευή.
Για παράδειγμα,
mexalib- διάφορα είδη βιβλιογραφίας, συμπεριλαμβανομένης της ηλεκτρολογικής μηχανικής
βιβλία για ηλεκτρολόγο- αυτός ο ιστότοπος έχει πολλές συμβουλές για τον αρχάριο ηλεκτρολόγο μηχανικό
ειδικός ηλεκτρολόγος- ιστότοπος για αρχάριους ηλεκτρολόγους και επαγγελματίες
Βιβλιοθήκη Ηλεκτρολόγων- πολλά διαφορετικά βιβλία κυρίως για επαγγελματίες
Ηλεκτρονικά σχολικά βιβλία
Επιπλέον, υπάρχουν ηλεκτρονικά εγχειρίδια ηλεκτρολόγων μηχανικών και ηλεκτρονικών με διαδραστικό πίνακα περιεχομένων στο Διαδίκτυο.
Αυτά είναι όπως:
Βασικό Μάθημα Ηλεκτρολόγος- εγχειρίδιο ηλεκτρολόγων μηχανικών
ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ
Ηλεκτρονικά για αρχάριους- αρχικό μάθημα και βασικά ηλεκτρονικά
Μέτρα ασφαλείας
Το κύριο πράγμα κατά την εκτέλεση ηλεκτρικών εργασιών είναι η συμμόρφωση με τις προφυλάξεις ασφαλείας. Εάν η λανθασμένη λειτουργία μπορεί να οδηγήσει σε βλάβη του εξοπλισμού, τότε η μη συμμόρφωση με τις προφυλάξεις ασφαλείας μπορεί να οδηγήσει σε τραυματισμό, αναπηρία ή θάνατο.
Κύριοι κανόνες- αυτό σημαίνει να μην αγγίζετε τα ηλεκτροφόρα καλώδια με γυμνά χέρια, να εργάζεστε με εργαλεία με μονωμένες λαβές και κατά την απενεργοποίηση του ρεύματος, να τοποθετείτε μια πινακίδα «μην ανάβετε, οι άνθρωποι εργάζονται». Για μια πιο λεπτομερή μελέτη αυτού του ζητήματος, πρέπει να πάρετε το βιβλίο «Κανόνες ασφαλείας για εργασίες ηλεκτρικής εγκατάστασης και ρύθμισης».
Έκδοση βίντεο του άρθρου:
Ας ξεκινήσουμε με την έννοια του ηλεκτρισμού. Ηλεκτρικό ρεύμα είναι η διατεταγμένη κίνηση φορτισμένων σωματιδίων υπό την επίδραση ηλεκτρικού πεδίου. Τα σωματίδια μπορεί να είναι ελεύθερα ηλεκτρόνια του μετάλλου εάν το ρεύμα ρέει μέσω ενός μεταλλικού σύρματος ή ιόντα εάν το ρεύμα ρέει σε αέριο ή υγρό.
Υπάρχει επίσης ρεύμα στους ημιαγωγούς, αλλά αυτό είναι ένα ξεχωριστό θέμα προς συζήτηση. Ένα παράδειγμα είναι ένας μετασχηματιστής υψηλής τάσης από φούρνο μικροκυμάτων - πρώτα, τα ηλεκτρόνια ρέουν μέσα από τα καλώδια, μετά τα ιόντα κινούνται μεταξύ των καλωδίων, αντίστοιχα, πρώτα το ρεύμα ρέει μέσω του μετάλλου και μετά μέσω του αέρα. Μια ουσία ονομάζεται αγωγός ή ημιαγωγός εάν περιέχει σωματίδια που μπορούν να μεταφέρουν ηλεκτρικό φορτίο. Εάν δεν υπάρχουν τέτοια σωματίδια, τότε μια τέτοια ουσία ονομάζεται διηλεκτρικό· δεν άγει ηλεκτρισμό. Τα φορτισμένα σωματίδια φέρουν ηλεκτρικό φορτίο, το οποίο μετράται ως q σε κουλόμπ.
Η μονάδα μέτρησης της ισχύος του ρεύματος ονομάζεται Ampere και ορίζεται με το γράμμα I, ένα ρεύμα 1 Ampere σχηματίζεται όταν ένα φορτίο 1 Coulomb διέρχεται από ένα σημείο ενός ηλεκτρικού κυκλώματος σε 1 δευτερόλεπτο, δηλαδή, σε γενικές γραμμές, το Η ισχύς του ρεύματος μετριέται σε coulombs ανά δευτερόλεπτο. Και στην ουσία, η ένταση του ρεύματος είναι η ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που ρέει ανά μονάδα χρόνου μέσω της διατομής ενός αγωγού. Όσο περισσότερα φορτισμένα σωματίδια τρέχουν κατά μήκος του σύρματος, τόσο μεγαλύτερο είναι το ρεύμα.
Για να μετακινηθούν τα φορτισμένα σωματίδια από τον έναν πόλο στον άλλο, είναι απαραίτητο να δημιουργηθεί μια διαφορά δυναμικού ή – Τάση – μεταξύ των πόλων. Η τάση μετριέται σε βολτ και ορίζεται με το γράμμα V ή U. Για να αποκτήσετε τάση 1 Volt, πρέπει να μεταφέρετε ένα φορτίο 1 C μεταξύ των πόλων, ενώ κάνετε 1 J δουλειά. Συμφωνώ, είναι λίγο ασαφές .
Για λόγους σαφήνειας, φανταστείτε μια δεξαμενή νερού που βρίσκεται σε ένα ορισμένο ύψος. Ένας σωλήνας βγαίνει από τη δεξαμενή. Το νερό ρέει μέσω του σωλήνα υπό την επίδραση της βαρύτητας. Έστω το νερό ηλεκτρικό φορτίο, το ύψος της στήλης του νερού είναι τάση και η ταχύτητα ροής του νερού είναι ηλεκτρικό ρεύμα. Πιο συγκεκριμένα, όχι ο ρυθμός ροής, αλλά η ποσότητα του νερού που ρέει ανά δευτερόλεπτο. Καταλαβαίνετε ότι όσο υψηλότερη είναι η στάθμη του νερού, τόσο μεγαλύτερη θα είναι η πίεση από κάτω. Και όσο μεγαλύτερη είναι η πίεση κάτω, τόσο περισσότερο νερό θα ρέει μέσω του σωλήνα γιατί η ταχύτητα θα είναι μεγαλύτερη.. Ομοίως, όσο υψηλότερη είναι η τάση, τόσο περισσότερο ρεύμα θα ρέει στο κύκλωμα.
Η σχέση μεταξύ και των τριών θεωρούμενων μεγεθών σε ένα κύκλωμα συνεχούς ρεύματος καθορίζεται από το νόμο του Ohm, ο οποίος εκφράζεται με αυτόν τον τύπο και ακούγεται ότι η ισχύς του ρεύματος στο κύκλωμα είναι ευθέως ανάλογη με την τάση και αντιστρόφως ανάλογη με την αντίσταση. Όσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση, τόσο μικρότερο είναι το ρεύμα και το αντίστροφο.
Θα προσθέσω λίγα λόγια για την αντίσταση. Μπορεί να μετρηθεί ή να μετρηθεί. Ας υποθέσουμε ότι έχουμε έναν αγωγό με γνωστό μήκος και εμβαδόν διατομής. Τετράγωνο, στρογγυλό, δεν πειράζει. Διαφορετικές ουσίες έχουν διαφορετική ειδική αντίσταση και για τον φανταστικό μας αγωγό υπάρχει αυτός ο τύπος που καθορίζει τη σχέση μεταξύ μήκους, επιφάνειας διατομής και ειδικής ειδικής αντίστασης. Η ειδική αντίσταση των ουσιών μπορεί να βρεθεί στο Διαδίκτυο με τη μορφή πινάκων.
Και πάλι, μπορούμε να σχεδιάσουμε μια αναλογία με το νερό: το νερό ρέει μέσα από έναν σωλήνα, αφήστε τον σωλήνα να έχει μια συγκεκριμένη τραχύτητα. Είναι λογικό να υποθέσουμε ότι όσο πιο μακρύς και στενός είναι ο σωλήνας, τόσο λιγότερο νερό θα ρέει μέσα από αυτόν ανά μονάδα χρόνου. Δείτε πόσο απλό είναι? Δεν χρειάζεται καν να απομνημονεύσετε τη φόρμουλα, απλώς φανταστείτε έναν σωλήνα με νερό.
Όσο για τη μέτρηση της αντίστασης, χρειάζεστε μια συσκευή, ένα ωμόμετρο. Σήμερα, τα καθολικά όργανα είναι πιο δημοφιλή - τα πολύμετρα· μετρούν την αντίσταση, το ρεύμα, την τάση και ένα σωρό άλλα πράγματα. Ας κάνουμε ένα πείραμα. Θα πάρω ένα κομμάτι σύρμα nichrome γνωστού μήκους και εμβαδού διατομής, θα βρω την ειδική αντίσταση στον ιστότοπο που το αγόρασα και θα υπολογίσω την αντίσταση. Τώρα θα μετρήσω το ίδιο κομμάτι χρησιμοποιώντας τη συσκευή. Για μια τόσο μικρή αντίσταση, θα πρέπει να αφαιρέσω την αντίσταση των ανιχνευτών της συσκευής μου, η οποία είναι 0,8 ohms. Έτσι ακριβώς!
Η κλίμακα πολύμετρων χωρίζεται ανάλογα με το μέγεθος των μετρούμενων μεγεθών· αυτό γίνεται για μεγαλύτερη ακρίβεια μέτρησης. Αν θέλω να μετρήσω μια αντίσταση με ονομαστική τιμή 100 kOhm, ρυθμίζω τη λαβή στη μεγαλύτερη αντίσταση. Στην περίπτωσή μου είναι 200 kilo-ohms. Αν θέλω να μετρήσω 1 κιλό Ω, χρησιμοποιώ 2 Ω. Αυτό ισχύει για τη μέτρηση άλλων ποσοτήτων. Δηλαδή, η κλίμακα δείχνει τα όρια της μέτρησης στα οποία πρέπει να πέσετε.
Ας συνεχίσουμε να διασκεδάζουμε με το πολύμετρο και ας προσπαθήσουμε να μετρήσουμε τις υπόλοιπες ποσότητες που μάθαμε. Θα πάρω πολλές διαφορετικές πηγές DC. Ας είναι ένα τροφοδοτικό 12 βολτ, μια θύρα USB και ένας μετασχηματιστής που έφτιαξε ο παππούς μου στα νιάτα του.
Μπορούμε να μετρήσουμε την τάση σε αυτές τις πηγές αυτή τη στιγμή συνδέοντας ένα βολτόμετρο παράλληλα, δηλαδή απευθείας στο συν και πλην των πηγών. Όλα είναι ξεκάθαρα με την τάση· μπορεί να ληφθεί και να μετρηθεί. Αλλά για να μετρήσετε την ένταση του ρεύματος, πρέπει να δημιουργήσετε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα μέσω του οποίου θα ρέει ρεύμα. Πρέπει να υπάρχει καταναλωτής ή φορτίο στο ηλεκτρικό κύκλωμα. Ας συνδέσουμε έναν καταναλωτή σε κάθε πηγή. Ένα κομμάτι λωρίδας LED, ένας κινητήρας και μια αντίσταση (160 ohms).
Ας μετρήσουμε το ρεύμα που ρέει στα κυκλώματα. Για να γίνει αυτό, αλλάζω το πολύμετρο σε λειτουργία μέτρησης ρεύματος και αλλάζω τον αισθητήρα στην είσοδο ρεύματος. Το αμπερόμετρο συνδέεται σε σειρά με το αντικείμενο που μετράται. Εδώ είναι το διάγραμμα, πρέπει επίσης να το θυμάστε και να μην συγχέεται με τη σύνδεση ενός βολτόμετρου. Παρεμπιπτόντως, υπάρχει κάτι σαν σφιγκτήρες ρεύματος. Σας επιτρέπουν να μετράτε το ρεύμα σε ένα κύκλωμα χωρίς να συνδέεστε απευθείας στο κύκλωμα. Δηλαδή, δεν χρειάζεται να αποσυνδέσετε τα καλώδια, απλά τα ρίχνετε στο σύρμα και μετράνε. Εντάξει, ας επιστρέψουμε στο συνηθισμένο μας αμπερόμετρο.
Μέτρησα λοιπόν όλα τα ρεύματα. Τώρα ξέρουμε πόσο ρεύμα καταναλώνεται σε κάθε κύκλωμα. Εδώ έχουμε LED που λάμπουν, εδώ ο κινητήρας περιστρέφεται και εδώ... Σταθείτε λοιπόν εκεί, τι κάνει μια αντίσταση; Δεν μας λέει τραγούδια, δεν φωτίζει το δωμάτιο και δεν γυρίζει κανένα μηχανισμό. Άρα σε τι ξοδεύει ολόκληρα τα 90 milliamp; Αυτό δεν θα λειτουργήσει, ας το καταλάβουμε. Ε εσύ! Α, είναι ζεστός! Εδώ λοιπόν ξοδεύεται η ενέργεια! Είναι δυνατόν να υπολογίσουμε με κάποιο τρόπο τι είδους ενέργεια υπάρχει εδώ; Αποδεικνύεται ότι είναι δυνατό. Ο νόμος που περιγράφει τη θερμική επίδραση του ηλεκτρικού ρεύματος ανακαλύφθηκε τον 19ο αιώνα από δύο επιστήμονες, τον James Joule και τον Emilius Lenz.
Ο νόμος ονομάστηκε νόμος του Joule-Lenz. Εκφράζεται με αυτόν τον τύπο και δείχνει αριθμητικά πόσα τζάουλ ενέργειας απελευθερώνονται σε έναν αγωγό στον οποίο ρέει ρεύμα ανά μονάδα χρόνου. Από αυτόν τον νόμο μπορείτε να βρείτε την ισχύ που απελευθερώνεται σε αυτόν τον αγωγό· η ισχύς συμβολίζεται με το αγγλικό γράμμα P και μετριέται σε watt. Βρήκα αυτό το πολύ δροσερό tablet που συνδέει όλες τις ποσότητες που έχουμε μελετήσει μέχρι τώρα.
Έτσι, στο τραπέζι μου, η ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιείται για φωτισμό, για την εκτέλεση μηχανικών εργασιών και για τη θέρμανση του περιβάλλοντος αέρα. Παρεμπιπτόντως, σε αυτήν την αρχή λειτουργούν διάφορες θερμάστρες, ηλεκτρικοί βραστήρες, στεγνωτήρες μαλλιών, κολλητήρια κ.λπ. Παντού υπάρχει μια λεπτή σπείρα, η οποία θερμαίνεται υπό την επίδραση του ρεύματος.
Αυτό το σημείο πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά τη σύνδεση των καλωδίων στο φορτίο, δηλαδή, η τοποθέτηση καλωδίων σε πρίζες σε όλο το διαμέρισμα περιλαμβάνεται επίσης σε αυτήν την έννοια. Εάν πάρετε ένα πολύ λεπτό καλώδιο για να το συνδέσετε σε μια πρίζα και συνδέσετε υπολογιστή, βραστήρα και φούρνο μικροκυμάτων σε αυτήν την πρίζα, το καλώδιο μπορεί να θερμανθεί και να προκαλέσει πυρκαγιά. Επομένως, υπάρχει ένα τέτοιο σημάδι που συνδέει την περιοχή διατομής των καλωδίων με τη μέγιστη ισχύ που θα ρέει μέσα από αυτά τα καλώδια. Εάν αποφασίσετε να τραβήξετε καλώδια, μην το ξεχάσετε.
Επίσης, ως μέρος αυτού του τεύχους, θα ήθελα να υπενθυμίσω τα χαρακτηριστικά των παράλληλων και σειριακών συνδέσεων των σημερινών καταναλωτών. Με σύνδεση σε σειρά, το ρεύμα είναι το ίδιο σε όλους τους καταναλωτές, η τάση χωρίζεται σε μέρη και η συνολική αντίσταση των καταναλωτών είναι το άθροισμα όλων των αντιστάσεων. Με παράλληλη σύνδεση, η τάση σε όλους τους καταναλωτές είναι η ίδια, η ισχύς του ρεύματος διαιρείται και η συνολική αντίσταση υπολογίζεται χρησιμοποιώντας αυτόν τον τύπο.
Αυτό αναδεικνύει ένα πολύ ενδιαφέρον σημείο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση της ισχύος ρεύματος. Ας υποθέσουμε ότι πρέπει να μετρήσετε το ρεύμα σε ένα κύκλωμα περίπου 2 αμπέρ. Ένα αμπερόμετρο δεν μπορεί να αντιμετωπίσει αυτήν την εργασία, επομένως μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον νόμο του Ohm στην καθαρή του μορφή. Γνωρίζουμε ότι η τρέχουσα ισχύς είναι η ίδια σε μια σύνδεση σε σειρά. Ας πάρουμε μια αντίσταση με πολύ μικρή αντίσταση και ας την εισάγουμε σε σειρά με το φορτίο. Ας μετρήσουμε την τάση σε αυτό. Τώρα, χρησιμοποιώντας το νόμο του Ohm, βρίσκουμε την τρέχουσα ισχύ. Όπως μπορείτε να δείτε, συμπίπτει με τον υπολογισμό της ταινίας. Το κύριο πράγμα που πρέπει να θυμάστε εδώ είναι ότι αυτή η πρόσθετη αντίσταση πρέπει να έχει όσο το δυνατόν χαμηλότερη αντίσταση για να έχει ελάχιστη επίδραση στις μετρήσεις.
Υπάρχει ένα ακόμη πολύ σημαντικό σημείο που πρέπει να γνωρίζετε. Όλες οι πηγές έχουν ένα μέγιστο ρεύμα εξόδου· αν ξεπεραστεί αυτό το ρεύμα, η πηγή μπορεί να θερμανθεί, να αστοχήσει και στη χειρότερη περίπτωση, ακόμη και να πάρει φωτιά. Το πιο ευνοϊκό αποτέλεσμα είναι όταν η πηγή έχει προστασία υπερέντασης, οπότε απλά θα απενεργοποιήσει το ρεύμα. Όπως θυμόμαστε από το νόμο του Ohm, όσο μικρότερη είναι η αντίσταση, τόσο μεγαλύτερο είναι το ρεύμα. Δηλαδή, αν πάρετε ένα κομμάτι σύρμα ως φορτίο, δηλαδή κλείσετε την πηγή στον εαυτό του, τότε η ισχύς του ρεύματος στο κύκλωμα θα μεταπηδήσει σε τεράστιες τιμές, αυτό ονομάζεται βραχυκύκλωμα. Αν θυμάστε την αρχή του τεύχους, μπορείτε να σχεδιάσετε μια αναλογία με το νερό. Αν αντικαταστήσουμε τη μηδενική αντίσταση στο νόμο του Ohm, θα έχουμε ένα απείρως μεγάλο ρεύμα. Στην πράξη αυτό φυσικά δεν συμβαίνει, γιατί η πηγή έχει εσωτερική αντίσταση που συνδέεται σε σειρά. Αυτός ο νόμος ονομάζεται νόμος του Ohm για ένα πλήρες κύκλωμα. Έτσι, το ρεύμα βραχυκυκλώματος εξαρτάται από την τιμή της εσωτερικής αντίστασης της πηγής.
Τώρα ας επιστρέψουμε στο μέγιστο ρεύμα που μπορεί να παράγει η πηγή. Όπως είπα ήδη, το ρεύμα στο κύκλωμα καθορίζεται από το φορτίο. Πολλοί μου έγραψαν στο VK και μου έκαναν κάτι σαν αυτή την ερώτηση, θα το υπερβάλλω ελαφρώς: Sanya, έχω τροφοδοτικό 12 βολτ και 50 αμπέρ. Αν συνδέσω ένα μικρό κομμάτι λωρίδας LED σε αυτό, θα καεί; Όχι, φυσικά δεν θα καεί. Τα 50 αμπέρ είναι το μέγιστο ρεύμα που μπορεί να παράγει η πηγή. Εάν συνδέσετε ένα κομμάτι ταινίας σε αυτό, θα πάρει καλά, ας πούμε 100 milliamps, και αυτό είναι. Το ρεύμα στο κύκλωμα θα είναι 100 milliamps, και κανείς δεν θα καεί πουθενά. Ένα άλλο πράγμα είναι ότι εάν πάρετε ένα χιλιόμετρο λωρίδας LED και τη συνδέσετε σε αυτό το τροφοδοτικό, τότε το ρεύμα εκεί θα είναι υψηλότερο από το επιτρεπτό και το τροφοδοτικό πιθανότατα θα υπερθερμανθεί και θα αποτύχει. Θυμηθείτε, ο καταναλωτής είναι αυτός που καθορίζει την ποσότητα ρεύματος στο κύκλωμα. Αυτή η μονάδα μπορεί να παράγει έως και 2 αμπέρ και όταν τη βραχυκυκλώνω στο μπουλόνι, δεν συμβαίνει τίποτα στο μπουλόνι. Αλλά αυτό δεν αρέσει στο τροφοδοτικό· λειτουργεί σε ακραίες συνθήκες. Αλλά αν πάρετε μια πηγή ικανή να αποδίδει δεκάδες αμπέρ, αυτή η κατάσταση δεν θα αρέσει στο μπουλόνι.
Για παράδειγμα, ας υπολογίσουμε το τροφοδοτικό που θα χρειαστεί για την τροφοδοσία ενός γνωστού τμήματος της λωρίδας LED. Έτσι, αγοράσαμε ένα καρούλι ταινίας LED από τους Κινέζους και θέλουμε να τροφοδοτήσουμε τρία μέτρα αυτής της ταινίας. Αρχικά, πηγαίνουμε στη σελίδα του προϊόντος και προσπαθούμε να βρούμε πόσα watt καταναλώνει ένα μέτρο ταινίας. Δεν μπορούσα να βρω αυτές τις πληροφορίες, οπότε υπάρχει αυτό το σημάδι. Ας δούμε τι είδους ταινία έχουμε. Δίοδοι 5050, 60 τεμάχια ανά μέτρο. Και βλέπουμε ότι η ισχύς είναι 14 watt ανά μέτρο. Θέλω 3 μέτρα, που σημαίνει ότι η ισχύς θα είναι 42 watt. Συνιστάται να παίρνετε ένα τροφοδοτικό με αποθεματικό ισχύος 30%, ώστε να μην λειτουργεί σε κρίσιμη λειτουργία. Ως αποτέλεσμα, παίρνουμε 55 watt. Το πλησιέστερο κατάλληλο τροφοδοτικό θα είναι 60 Watt. Από τον τύπο ισχύος, εκφράζουμε την ισχύ του ρεύματος και τη βρίσκουμε, γνωρίζοντας ότι τα LED λειτουργούν με τάση 12 βολτ. Αποδεικνύεται ότι χρειαζόμαστε μια μονάδα με ρεύμα 5 αμπέρ. Για παράδειγμα, πάμε στον Αλί, το βρίσκουμε, το αγοράζουμε.
Είναι πολύ σημαντικό να γνωρίζετε την τρέχουσα κατανάλωση όταν φτιάχνετε οποιοδήποτε σπιτικό προϊόν USB. Το μέγιστο ρεύμα που μπορεί να ληφθεί από το USB είναι 500 milliamps και είναι καλύτερα να μην το υπερβείτε.
Και τέλος, λίγα λόγια για τις προφυλάξεις ασφαλείας. Εδώ μπορείτε να δείτε σε ποιες αξίες ο ηλεκτρισμός θεωρείται αβλαβής για την ανθρώπινη ζωή.