Urobte si svojpomocne elektriku vo vašej domácnosti. "Počiatočný kurz elektrikára" Metódy vytvárania kontaktných spojení
Elektroinžinier. Pracoval v elektrických sieťach. Špecializoval sa na reléovú ochranu a elektrické automatizačné zariadenia. Autor dvoch kníh zo série Elektrikárova knižnica. Publikované v elektrotechnických časopisoch. V súčasnosti žije v Izraeli. 71 rokov. Dôchodca.
Ha-esh`har str., 8\6, Haifa, 35844, Izrael
K čitateľovi
Význam elektriny pre zabezpečenie normálneho fungovania každého človeka vám asi netreba vysvetľovať. Bez preháňania možno povedať, že dnes je jeho neoddeliteľnou súčasťou ako voda, teplo a jedlo. A ak v dome zhasnú svetlá, vy, horiaci si prsty o zapálenú zápalku, okamžite nám zavolajte.
Elektrina prechádza dlhou a náročnou cestou, kým sa dostane k vám domov. Vyrába sa z paliva v elektrárni a prechádza cez transformátorové a spínacie stanice, cez tisíce kilometrov vedení namontovaných na desiatkach tisíc stĺpov.
Elektrina je dnes vyspelá technológia, spoľahlivé a kvalitné napájanie, starostlivosť o spotrebiteľa a jeho služby.
To však nie je všetko. Posledným článkom elektrického reťazca sú elektrické zariadenia vášho domova. A to, ako čokoľvek iné, vyžaduje určité znalosti pre svoju správnu činnosť. Preto vás vyzývame, aby ste s nami spolupracovali a na tento účel dávame niekoľko odporúčaní a upozornení. Varovania sú zvýraznené červenou farbou.
Budeme hovoriť o nasledujúcom:
1. Právne aspekty. Účastník musí byť oboznámený so svojimi právami, povinnosťami a zodpovednosťami vo vzťahu k organizácii dodávky energie. To isté platí o postoji organizácie dodávajúcej energiu k nej.
2. Oboznámenie sa s domácimi elektrickými rozvodmi, spínacími zariadeniami a inštalačnými produktmi.
4. Elektrina vyžaduje od užívateľa nielen určité znalosti, ale aj prísne dodržiavanie určitých pravidiel. Predstavuje nebezpečenstvo ako pre tých, ktorí to nevedia používať, tak aj pre nedisciplinovaných „remeselníkov“. Preto vás zoznámime so základmi elektrickej bezpečnosti.
Žiadame vás, aby ste rozumeli našim odporúčaniam a upozorneniam. Dúfame tiež, že nespôsobíte škody na vyššie uvedených sieťových štruktúrach a elektrických zariadeniach.
Prajeme vám všetko dobré, vrátane tých, ktoré poskytuje elektrina.
V súčasnosti sa už celkom stabilne rozvíja trhu služieb vrátane regiónu domáci elektrikári.
Vysoko profesionálni elektrikári sa s neskrývaným entuziazmom snažia zo všetkých síl pomôcť zvyšku našej populácie, pričom dostávajú veľkú spokojnosť z kvalitnej práce a skromnej odmeny. Naša populácia má zase veľkú radosť z kvalitného, rýchleho a úplne lacného riešenia ich problémov.
Na druhej strane vždy existovala pomerne široká kategória občanov, ktorí to zásadne považovali za česť - vlastnou rukou vyriešiť absolútne všetky každodenné problémy, ktoré sa vyskytnú vo vašom vlastnom bydlisku. Takáto pozícia si určite zaslúži súhlas a pochopenie.
Navyše, všetky tieto Výmeny, prevody, inštalácie- vypínače, zásuvky, stroje, merače, svietidlá, pripojenie kuchynských sporákov atď. - všetky tieto druhy služieb obyvateľstvom najžiadanejšie z pohľadu profesionálneho elektrikára, vôbec nie sú náročná práca.
A aby som bol úprimný, obyčajný občan bez elektrotechnického vzdelania, ale s pomerne podrobnými pokynmi, sa s jeho implementáciou ľahko vyrovná sám, vlastnými rukami.
Samozrejme, pri prvom vykonávaní takejto práce môže začínajúci elektrikár stráviť oveľa viac času ako skúsený odborník. Vôbec však nie je pravda, že to zníži efektivitu výkonu, s dôrazom na detail a bez zhonu.
Pôvodne bola táto stránka koncipovaná ako zbierka podobných pokynov týkajúcich sa najčastejšie sa vyskytujúcich problémov v tejto oblasti. Neskôr však pre ľudí, ktorí sa s riešením takýchto problémov absolútne nestretli, pribudol kurz „mladého elektrikára“, ktorý pozostával zo 6 praktických lekcií.
Vlastnosti inštalácie elektrických zásuviek skrytého a otvoreného vedenia. Zásuvky na elektrický kuchynský sporák. Pripojenie elektrického sporáka vlastnými rukami.
Prepínače.
Výmena a montáž elektrických vypínačov, skrytých a nekrytých rozvodov.
Automatické stroje a RCD.
Princíp činnosti prúdových chráničov a ističov. Klasifikácia ističov.
Elektromery.
Návod na samoinštaláciu a pripojenie jednofázového elektromera.
Výmena rozvodov.
Vnútorná elektroinštalácia. Vlastnosti inštalácie v závislosti od materiálu stien a typu povrchovej úpravy. Elektrické rozvody v drevenici.
Lampy.
Inštalácia nástenných svietidiel. Lustre. Inštalácia reflektorov.
Kontakty a spojenia.
Niektoré typy pripojení vodičov, ktoré sa najčastejšie nachádzajú v „domácej“ elektrike.
Elektrotechnika - základná teória.
Pojem elektrického odporu. Ohmov zákon. Kirchhoffove zákony. Paralelné a sériové pripojenie.
Popis najbežnejších drôtov a káblov.
Ilustrovaný návod na prácu s digitálnym univerzálnym elektrickým meracím prístrojom.
O svietidlách - žiarovky, žiarivky, LED.
O "peniazoch".
Povolanie elektrikára sa donedávna rozhodne nepovažovalo za prestížne. Dalo by sa to však nazvať málo plateným? Nižšie si môžete pozrieť cenník najbežnejších služieb spred troch rokov.
Elektroinštalácia - ceny.
Elektromer ks. - 650p.
Ističe jednopólové ks. - 200 p.
Trojpólové automaty ks. - 350p.
Difavtomat ks. - 300 p.
Jednofázový RCD ks. - 300 p.
Jednokľúčový spínač ks. - 150 p.
Dvojkľúčový spínač ks. - 200 p.
Trojkľúčový spínač ks. - 250 p.
Otvorený elektroinštalačný panel do 10 skupín ks. - 3400p.
Skrytý elektroinštalačný panel do 10 skupín ks. - 5400p.
Pokládka otvorenej elektroinštalácie P.m - 40p.
Vlnité vedenie P.m - 150p.
Drážkovanie v stene (betóne) P.m - 300p.
(tehla) P.m – 200p.
Montáž podzásuvky a rozvodnej krabice do betónu ks. - 300 p.
tehlové ks. - 200 p.
sadrokartón ks. - 100 p.
Svietidlo ks. - 400 p.
Spotlight ks. - 250 p.
Luster na háku ks. - 550p.
Stropný luster (bez montáže) ks. - 650p.
Montáž zvončeka a zvončeka ks. - 500 p.
Montáž zásuvky, rozpojená kabeláž vypínač ks. - 300 p.
Montáž zásuvky, vypínač skrytých rozvodov (bez inštalácie zásuvkovej skrinky) ks. - 150 p.
Keď som bol elektrikárom „na inzerát“, nedokázal som za večer namontovať viac ako 6-7 bodov (zásuvky, vypínače) skrytých rozvodov na betón. Plus 4-5 metrov drážok (na betóne). Vykonávame jednoduché aritmetické výpočty: (300+150)*6=2700p. - sú určené pre zásuvky s vypínačmi.
300 * 4 = 1200 rub. - to je pre drážky.
2700 + 1200 = 3900 rub. - toto je celková suma.
Nie je to zlé na 5-6 hodín práce, však? Ceny sú samozrejme moskovské ceny v Rusku budú nižšie, ale nie viac ako dvakrát.
Celkovo mesačná mzda elektrikára-inštalatéra v súčasnosti zriedka presahuje 60 000 rubľov (nie v Moskve)
Samozrejme, existujú aj mimoriadne nadaní ľudia v tejto oblasti (spravidla s výborným zdravotným stavom) a praktická bystrosť. Za určitých podmienok sa im podarí zvýšiť svoje zárobky na 100 000 rubľov a viac. Spravidla majú licenciu na vykonávanie elektroinštalačných prác a prácu priamo so zákazníkom, pričom prijímajú „seriózne“ zmluvy bez účasti rôznych sprostredkovateľov.
Elektrikári - priemyselní opravári. zariadenia (v podnikoch), elektrikári - pracovníci s vysokým napätím, spravidla (nie vždy) - zarábajú o niečo menej. Ak je podnik ziskový a finančné prostriedky sa investujú do „opätovného vybavenia“, pre elektrikárov-opravárov sa môžu otvoriť ďalšie zdroje príjmu, napríklad inštalácia nového zariadenia vykonávaná mimo pracovného času.
Vysoko platená, ale fyzicky náročná a niekedy veľmi prašná práca elektrikára-inštalatéra si nepochybne zaslúži všetku úctu.
Vykonaním elektroinštalácie môže začínajúci špecialista zvládnuť základné zručnosti a schopnosti a získať počiatočné skúsenosti.
Bez ohľadu na to, ako si v budúcnosti vybuduje svoju kariéru, môžete si byť istý, že takto získané praktické poznatky sa vám určite budú hodiť.
Používanie akýchkoľvek materiálov z tejto stránky je povolené za predpokladu, že existuje odkaz na túto stránku
OBSAH:
ÚVOD
TYP DRÔTU
SÚČASNÉ VLASTNOSTI
TRANSFORMÁTOR
VYKUROVACIE TESNICE
NEBEZPEČENSTVO ELEKTRICKÝM PRÚDOM
OCHRANA
PO SLOVO
BÁSNIČKA O ELEKTRICKOM PRÚDE
ĎALŠIE ČLÁNKY
ÚVOD
V jednej z epizód „Civilizácie“ som kritizoval nedokonalosť a ťažkopádnosť vzdelávania, pretože sa spravidla vyučuje v študovanom jazyku, nabitom nezrozumiteľnými výrazmi, bez jasných príkladov a obrazných porovnaní. Tento uhol pohľadu sa nezmenil, ale som unavený z neopodstatnenosti a pokúsim sa opísať princípy elektriny jednoduchým a zrozumiteľným jazykom.
Som presvedčený, že všetky ťažké vedy, najmä tie, ktoré opisujú javy, ktoré človek nedokáže pochopiť svojimi piatimi zmyslami (zrak, sluch, čuch, chuť, hmat), napríklad kvantová mechanika, chémia, biológia, elektronika, by sa mali vyučovať v formou porovnaní a príkladov. A ešte lepšie - vytvorte farebné vzdelávacie karikatúry o neviditeľných procesoch vo vnútri hmoty. Teraz za pol hodiny z vás urobím elektricky a technicky gramotných ľudí. A tak začínam opisovať princípy a zákony elektriny pomocou obrazných prirovnaní...
NAPÄTIE, ODPOR, PRÚD
Koleso vodného mlyna môžete otáčať silným prúdom s nízkym tlakom alebo tenkým prúdom s vysokým tlakom. Tlak je napätie (merané vo VOLTS), hrúbka prúdu je prúd (merané v AMPÉROCH) a celková sila pôsobiaca na lopatky kolies je výkon (meraný vo WATTS). Vodné koleso je obrazne porovnateľné s elektromotorom. To znamená, že môže existovať vysoké napätie a nízky prúd alebo nízke napätie a vysoký prúd a výkon v oboch možnostiach je rovnaký.
Napätie v sieti (zásuvke) je stabilné (220 Voltov), ale prúd je vždy iný a závisí od toho, čo zapneme, respektíve od odporu, ktorý má elektrospotrebič. Prúd = napätie delené odporom alebo výkon delený napätím. Napríklad na kanvici je napísané - Výkon 2,2 kW, čo znamená 2200 W (W) - Watt, delené napätím (Napätie) 220 V (V) - Volt, dostaneme 10 A (Ampér) - prúd, ktorý preteká pri prevádzke kanvice. Teraz vydelíme napätie (220 voltov) prevádzkovým prúdom (10 ampérov), dostaneme odpor kanvice - 22 ohmov (ohmov).
Analogicky s vodou je odpor podobný rúre naplnenej poréznou látkou. Na pretlačenie vody cez túto kavernóznu trubicu je potrebný určitý tlak (napätie) a množstvo kvapaliny (prúdu) bude závisieť od dvoch faktorov: od tohto tlaku a od toho, ako je trubica priepustná (jej odpor). Toto porovnanie je vhodné pre vykurovacie a osvetľovacie zariadenia a nazýva sa AKTÍVNY odpor a odpor elektrických cievok. motory, transformátory a elektro magnety fungujú inak (viac o tom neskôr).
POISTKY, OKRUHOVÉ OPATRENIA, REGULÁTORY TEPLOTY
Ak nie je žiadny odpor, prúd má tendenciu sa zvyšovať do nekonečna a roztaví drôt - nazýva sa to skrat (skrat). Na ochranu e-mailu pred týmto. v elektroinštalácii sú inštalované poistky alebo automatické spínače (automatické ističe). Princíp činnosti poistky (poistková vložka) je mimoriadne jednoduchý, ide o zámerne tenké miesto v elektrickom obvode. reťaze, a kde sú tenké, tam sa lámu. Do keramického žiaruvzdorného valca je vložený tenký medený drôt. Hrúbka (úsek) drôtu je oveľa tenšia ako elektrická. elektrické vedenie. Keď prúd prekročí povolenú hranicu, drôt vyhorí a „zachráni“ drôty. V prevádzkovom režime sa drôt môže veľmi zahriať, preto sa do poistky naleje piesok, aby ju ochladil.
Ale častejšie sa na ochranu elektrického vedenia nepoužívajú poistky, ale ističe (ističe). Stroje majú dve ochranné funkcie. Jeden sa spustí, keď je k sieti pripojených príliš veľa elektrických spotrebičov a prúd prekročí povolenú hranicu. Ide o bimetalovú dosku vyrobenú z dvoch vrstiev rôznych kovov, ktoré sa pri zahrievaní nerozťahujú rovnako, jedna viac, druhá menej. Touto doskou prechádza celý prevádzkový prúd a keď prekročí limit, zahreje sa, prehne (v dôsledku nehomogenity) a otvorí kontakty. Zvyčajne nie je možné stroj hneď zapnúť, pretože platňa ešte nevychladla.
(Takéto platničky sa vo veľkej miere používajú aj v tepelných senzoroch, ktoré chránia mnohé domáce spotrebiče pred prehriatím a vyhorením. Jediný rozdiel je v tom, že platňa sa neohrieva prílišným prúdom, ktorý ňou prechádza, ale priamo vykurovacím telesom samotného zariadenia, aby ktorý je snímač pevne priskrutkovaný V zariadeniach s požadovanou teplotou (žehličky, ohrievače, práčky, ohrievače vody) sa limit vypnutia nastavuje gombíkom termostatu, vo vnútri ktorého sa potom otvára a potom zatvorí kontakty, udržiava nastavenú teplotu, ako keby bez zmeny sily horáka, potom na ňom je kanvica, potom ju vyberte.)
Vo vnútri stroja je tiež cievka z hrubého medeného drôtu, cez ktorú prechádza aj všetok prevádzkový prúd. Keď dôjde ku skratu, sila magnetického poľa cievky dosiahne silu, ktorá stlačí pružinu a stiahne pohyblivú oceľovú tyč (jadro) nainštalovanú v nej a okamžite vypne stroj. V prevádzkovom režime nie je sila vinutia dostatočná na stlačenie jadrovej pružiny. Stroje tak poskytujú ochranu proti skratu (skratu) a dlhodobému preťaženiu.
TYP DRÔTU
Drôty elektrického vedenia sú buď hliníkové alebo medené. Maximálny prípustný prúd závisí od ich hrúbky (rez v štvorcových milimetroch). Napríklad 1 štvorcový milimeter medi vydrží 10 ampérov. Typické normy prierezu drôtu: 1,5; 2,5; 4 "štvorce" - v tomto poradí: 15; 25; 40 A je ich prípustné dlhodobé prúdové zaťaženie. Hliníkové drôty odolávajú prúdu menej ako približne jeden a pol krát. Väčšina drôtov má vinylovú izoláciu, ktorá sa roztaví, keď sa drôt prehreje. Káble používajú izoláciu vyrobenú zo žiaruvzdornejšej gumy. A existujú drôty s fluoroplastovou (teflónovou) izoláciou, ktorá sa neroztopí ani v ohni. Takéto drôty vydržia vyššie prúdové zaťaženie ako drôty s izoláciou z PVC. Drôty pre vysoké napätie majú hrubú izoláciu, napríklad na autách v zapaľovacom systéme.
SÚČASNÉ VLASTNOSTI
Elektrický prúd vyžaduje uzavretý obvod. Analogicky s bicyklom, kde vedúca hviezda s pedálmi zodpovedá elektrickému zdroju. energie (generátor alebo transformátor), hviezda na zadnom kolese je elektrický spotrebič, ktorý zapojíme do siete (ohrievač, rýchlovarná kanvica, vysávač, televízor a pod.). Horná časť reťaze, ktorá prenáša silu z pohonu na zadné ozubené koleso, je podobná potenciálu s napätím - fáza a spodná časť, ktorá sa pasívne vracia - na nulový potenciál - nula. Preto sú v zásuvke dva otvory (PHASE a ZERO), ako v systéme ohrevu vody - prívodné potrubie, cez ktoré preteká vriaca voda, a spätné potrubie, ktorým voda odchádza a uvoľňuje teplo v batériách (radiátoroch) .
Existujú dva typy prúdov - konštantné a striedavé. Prirodzený jednosmerný prúd, ktorý tečie jedným smerom (ako voda vo vykurovacom systéme alebo reťazi bicyklov), je produkovaný iba chemickými zdrojmi energie (batérie a akumulátory). Pre výkonnejších spotrebiteľov (napríklad električky a trolejbusy) sa „usmerňuje“ zo striedavého prúdu pomocou polovodičových diódových „mostíkov“, ktoré možno prirovnať k západke dverového zámku – prepúšťa sa jedným smerom a zamyká sa. v druhom. Ale taký prúd sa ukáže byť nerovnomerný, ale pulzujúci, ako výbuch guľometu alebo zbíjačka. Na vyhladenie impulzov sú nainštalované kondenzátory (kapacita). Ich princíp sa dá prirovnať k veľkému, plnému sudu, do ktorého sa leje „roztrhaný“ a prerušovaný prúd a z jeho kohútika na dne voda vyteká plynulo a rovnomerne a čím väčší je objem suda, tým lepšie kvalitu streamu. Kapacita kondenzátorov sa meria vo Faradoch.
Vo všetkých domácich sieťach (byty, domy, administratívne budovy a vo výrobe) je prúd striedavý, je jednoduchšie ho generovať v elektrárňach a transformovať (znížiť alebo zvýšiť). A najviac el. motory môžu fungovať iba na ňom. Preteká tam a späť, ako keď si naberiete vodu do úst, vložíte dlhú hadičku (slamku), jej druhý koniec ponoríte do plného vedra a striedavo vyfukujete a nasávate vodu. Potom bude ústa podobná potenciálu s napätím - fázou a plným vedro - nula, čo samo o sebe nie je aktívne a nie je nebezpečné, ale bez neho je pohyb kvapaliny (prúdu) v trubici (drôte) nemožný. Alebo, ako pri pílení kmeňa pílkou na železo, kde ruka bude fázou, amplitúda pohybu bude napätie (V), sila ruky bude prúd (A), energia bude frekvencia (Hz) a samotný log bude elektrický výkon. zariadenie (ohrievač alebo elektromotor), len namiesto pílenia - užitočná práca. Pohlavný styk je vhodný aj na obrazné porovnanie, muž je „fáza“, žena NULA!, amplitúda (dĺžka) je napätie, hrúbka je prúd, rýchlosť je frekvencia.
Počet kmitov je vždy rovnaký a vždy rovnaký ako ten, ktorý sa vyrába v elektrárni a dodáva do siete. V ruských sieťach je počet kmitov 50-krát za sekundu a nazýva sa frekvencia striedavého prúdu (od slova často, nie čisto). Jednotkou merania frekvencie je HERZ (Hz), to znamená, že v našich zásuvkách je to vždy 50 Hz. V niektorých krajinách je frekvencia v sieťach 100 Hertzov. Rýchlosť otáčania väčšiny elektrických zariadení závisí od frekvencie. motory. Pri 50 Hertzoch je maximálna rýchlosť 3000 ot./min. - na trojfázové napájanie a 1500 ot./min. - na jednofázový (domácnosť). Striedavý prúd je potrebný aj na prevádzku transformátorov, ktoré znižujú vysoké napätie (10 000 voltov) na bežné domáce alebo priemyselné napätie (220/380 voltov) v elektrických rozvodniach. A tiež pre malé transformátory v elektronických zariadeniach, ktoré znižujú 220 voltov na 50, 36, 24 voltov a nižšie.
TRANSFORMÁTOR
Transformátor pozostáva z elektrického železa (zloženého z balíka dosiek), na ktorom je cez izolačnú cievku navinutý drôt (lakovaný medený drôt). Jedno vinutie (primárne) je vyrobené z tenkého drôtu, ale s veľkým počtom závitov. Druhá (sekundárna) je navinutá cez vrstvu izolácie na vrchu primárnej časti (alebo na susednej cievke) z hrubého drôtu, ale s malým počtom závitov. Na konce primárneho vinutia prichádza vysoké napätie a okolo železa sa objavuje striedavé magnetické pole, ktoré indukuje prúd v sekundárnom vinutí. Koľkokrát je v ňom (sekundárny) menej závitov - napätie bude o rovnakú hodnotu nižšie a koľkokrát je drôt hrubší - o koľko viac prúdu sa dá odobrať. Akoby sa sud s vodou naplní tenkým prúdom, ale obrovským tlakom a zospodu vytečie z veľkého kohútika hustý prúd, ale s miernym tlakom. Podobne transformátory môžu byť opačné - stupňovité.
VYKUROVACIE TESNICE
Vo vykurovacích prvkoch, na rozdiel od vinutí transformátora, bude vyššie napätie zodpovedať nie počtu závitov, ale dĺžke nichrómového drôtu, z ktorého sú vyrobené špirály a vykurovacie prvky. Napríklad, ak narovnáte špirálu elektrického sporáka pri 220 voltoch, potom bude dĺžka drôtu približne 16-20 metrov. To znamená, že na navinutie špirály pri prevádzkovom napätí 36 voltov je potrebné rozdeliť 220 na 36, čo je 6. To znamená, že dĺžka drôtu 36 voltovej špirály bude 6-krát kratšia, asi 3 metre. Ak je špirálka intenzívne ofukovaná ventilátorom, tak môže byť 2x kratšia, pretože prúd vzduchu z nej odfukuje teplo a zabraňuje jej vyhoreniu. A ak je naopak zatvorený, potom je dlhší, inak vyhorí z nedostatku prenosu tepla. Môžete napríklad zapnúť dve vykurovacie telesá 220 voltov rovnakého výkonu v sérii pri 380 voltoch (medzi dvoma fázami). A potom bude každý z nich pod napätím 380: 2 = 190 voltov. To znamená o 30 voltov menej ako vypočítané napätie. V tomto režime sa budú o niečo menej (15 %) menej zahrievať, no nikdy nezhoria. To isté so žiarovkami, napríklad môžete zapojiť 10 rovnakých 24V žiaroviek do série a zapnúť ich ako girlandu do 220V siete.
ELEKTRICKÉ VEDENIE VYSOKÉHO NAPÄTIA
Elektrickú energiu je vhodné prenášať na veľké vzdialenosti (z vodnej alebo jadrovej elektrárne do mesta) len pod vysokým napätím (100 000 voltov) - týmto spôsobom môže byť hrúbka (prierez) vodičov na podperách nadzemných elektrických vedení obmedzený na minimum. Ak by sa elektrina prenášala okamžite pod nízkym napätím (ako v zásuvkách - 220 voltov), potom by museli byť drôty nadzemných vedení hrubé ako polená a na to by nestačili žiadne zásoby hliníka. Vysoké napätie navyše ľahšie prekonáva odpor drôtu a pripojovacích kontaktov (pre hliník a meď je zanedbateľný, no na dĺžke desiatok kilometrov sa predsa len výrazne hromadí), ako motorkár rútiaci sa závratnou rýchlosťou, ktorý ľahko letí. cez diery a rokliny.
ELEKTRICKÉ MOTORY A TROJFÁZOVÉ NAPÁJANIE
Jednou z hlavných potrieb striedavého prúdu je asynchrónna elektrická energia. motory, ktoré sú široko používané vďaka svojej jednoduchosti a spoľahlivosti. Ich rotory (rotačná časť motora) nemajú vinutie a komutátor, ale sú to jednoducho polotovary z elektrického železa, v ktorých sú štrbiny pre vinutie vyplnené hliníkom - v tomto prevedení nie je čo zlomiť. Otáčajú sa v dôsledku striedavého magnetického poľa vytváraného statorom (stacionárna časť elektromotora). Aby sa zabezpečila správna prevádzka el Pre motory tohto typu (a ich drvivú väčšinu) všade prevláda 3-fázové napájanie. Fázy ako tri sestry dvojičky sa nelíšia. Medzi každým z nich a nulou je napätie 220 Voltov (V), frekvencia každého je 50 Hertzov (Hz). Líšia sa iba časovým posunom a „názvami“ - A, B, C.
Grafické znázornenie striedavého prúdu jednej fázy je znázornené vo forme vlnovky, ktorá sa ako had krúti cez priamku - rozdeľuje tieto cikcaky na polovicu na rovnaké časti. Horné vlny odrážajú pohyb striedavého prúdu v jednom smere, spodné - v druhom smere. Výška vrcholov (horná a dolná) zodpovedá napätiu (220 V), potom graf klesne na nulu - priamka (ktorej dĺžka odráža čas) a opäť dosiahne vrchol (220 V) na spodnej strane. Vzdialenosť medzi vlnami pozdĺž priamky vyjadruje frekvenciu (50 Hz). Tri fázy na grafe predstavujú tri vlnovky navrstvené na seba, ale s oneskorením, teda keď vlna jednej dosiahne svoj vrchol, druhá už klesá a tak ďalej jedna po druhej - ako gymnastický obruč resp. pokrievku panvice, ktorá spadla na podlahu. Tento efekt je potrebný na vytvorenie rotujúceho magnetického poľa v trojfázových asynchrónnych motoroch, ktoré roztáča ich pohyblivú časť – rotor. Je to podobné ako pri pedáloch bicykla, na ktoré nohy tlačí striedavo ako fázy, len tu sú akoby tri pedále umiestnené voči sebe pod uhlom 120 stupňov (ako znak Mercedesu alebo trojlistová letecká vrtuľa ).
Tri elektrické vinutia motor (každá fáza má svoj vlastný) sú na schémach znázornené rovnakým spôsobom ako vrtuľa s tromi listami, pričom niektoré konce sú spojené v spoločnom bode, druhé s fázami. Vinutia trojfázových transformátorov v rozvodniach (ktoré znižujú vysoké napätie na napätie domácnosti) sú pripojené rovnakým spôsobom a NULA pochádza zo spoločného miesta pripojenia vinutí (neutrál transformátora). Generátory vyrábajúce elektrinu. energie majú podobný vzorec. V nich sa mechanické otáčanie rotora (cez vodnú alebo parnú turbínu) v elektrárňach (a v malých mobilných generátoroch - cez spaľovací motor) premieňa na elektrickú energiu. Rotor svojim magnetickým poľom indukuje elektrický prúd v troch statorových vinutiach s oneskorením 120 stupňov po obvode (ako emblém Mercedesu). Výsledkom je trojfázový striedavý prúd s viacnásobnou pulzáciou, vytvárajúci rotujúce magnetické pole. Elektromotory na druhej strane premieňajú trojfázový prúd cez magnetické pole na mechanickú rotáciu. Drôty vinutia nemajú žiadny odpor, ale prúd vo vinutí obmedzuje magnetické pole vytvorené ich otáčaním okolo železa, ako je sila gravitácie pôsobiaca na cyklistu jazdiaceho do kopca a brániaca mu v zrýchlení. Odpor magnetického poľa obmedzujúceho prúd sa nazýva INDUKCIA.
V dôsledku toho, že fázy za sebou zaostávajú a dosahujú svoje špičkové napätie v rôznych okamihoch, sa medzi nimi získa potenciálny rozdiel. Toto sa nazýva sieťové napätie a v domácich sieťach je to 380 voltov (V). Lineárne (fázové) napätie je vždy 1,73-krát väčšie ako fázové napätie (medzi fázou a nulou). Tento koeficient (1,73) je široko používaný vo výpočtových vzorcoch pre trojfázové systémy. Napríklad prúd každej fázy el. motor = výkon vo Wattoch (W) delený sieťovým napätím (380 V) = celkový prúd vo všetkých troch vinutiach, ktorý tiež vydelíme koeficientom (1,73), dostaneme prúd v každej fáze.
Trojfázové napájanie vytvárajúce rotačný efekt pre elektrickú energiu. motory, vzhľadom na univerzálny štandard, zabezpečuje napájanie domácich budov (obytné, kancelárske, obchodné, vzdelávacie budovy) - kde je elektrina. motory sa nepoužívajú. 4-vodičové káble (3 fázy a nula) spravidla prichádzajú do všeobecných distribučných panelov a odtiaľ sa rozptýlia v pároch (1 fáza a nula) do bytov, kancelárií a iných priestorov. V dôsledku nerovnomernosti prúdových zaťažení v rôznych miestnostiach je spoločná nula, ktorá prichádza do elektrického napájania, často preťažená. štít Ak sa prehreje a vyhorí, ukáže sa, že napríklad susedné byty sú zapojené do série (keďže sú spojené nulami na spoločnej kontaktnej lište v elektrickom paneli) medzi dvoma fázami (380 voltov). A ak má jeden sused silný elektrický prúd. spotrebičov (ako je rýchlovarná kanvica, ohrievač, práčka, ohrievač vody) a druhý má tie s nízkym príkonom (TV, počítač, audio zariadenie), potom sa výkonnejšie spotrebiče prvého z dôvodu nízkeho odporu stanú dobrý vodič a v zásuvkách ďalší sused namiesto nuly sa objaví druhá fáza a napätie bude nad 300 voltov, čo okamžite vyhorí jeho zariadenie vrátane chladničky. Preto je vhodné pravidelne kontrolovať spoľahlivosť kontaktu nuly prichádzajúceho z prívodného kábla s všeobecnou elektrickou rozvodnou doskou. A ak bude teplo, tak vypnite ističe vo všetkých bytoch, vyčistite karbónové usadeniny a poriadne dotiahnite spoločný nulový kontakt. Pri relatívne rovnakom zaťažení rôznych fáz bude väčší podiel spätných prúdov (cez spoločný prípojný bod spotrebiteľských núl) vzájomne absorbovaný susednými fázami. V trojfázovom el V motoroch sú fázové prúdy rovnaké a úplne miznú cez susedné fázy, takže vôbec nepotrebujú nulu.
Jednofázové elektrické motory pracujú od jednej fázy a od nuly (napríklad v domácich ventilátoroch, práčkach, chladničkách, počítačoch). V nich je na vytvorenie dvoch pólov vinutie rozdelené na polovicu a umiestnené na dvoch protiľahlých cievkach na opačných stranách rotora. A na vytvorenie krútiaceho momentu je potrebné druhé (štartovacie) vinutie, tiež navinuté na dvoch protiľahlých cievkach a svojim magnetickým poľom pretína pole prvého (pracovného) vinutia pod uhlom 90 stupňov. Štartovacie vinutie má v obvode kondenzátor (kapacitu), ktorý posúva svoje impulzy a akoby umelo vydáva druhú fázu, vďaka ktorej sa vytvára krútiaci moment. Vzhľadom na potrebu rozdeliť vinutia na polovicu, rýchlosť otáčania asynchrónneho jednofázového elektrického. motory nemôžu mať viac ako 1500 ot./min. V trojfázovom el V motoroch môžu byť cievky jednoduché, umiestnené v statore každých 120 stupňov po obvode, potom bude maximálna rýchlosť otáčania 3000 ot / min. A ak sú každá rozdelená na polovicu, dostanete 6 cievok (dve na fázu), rýchlosť bude 2-krát nižšia - 1500 ot / min a sila otáčania bude 2-krát väčšia. Môže byť 9 alebo 12 cievok, respektíve 1000 a 750 otáčok za minútu, s nárastom sily v rovnakom čase, ako je počet otáčok za minútu nižší. Vinutia jednofázových motorov môžu byť tiež rozdelené viac ako na polovicu, s podobným znížením rýchlosti a zvýšením sily. To znamená, že nízkootáčkový motor je ťažšie držať na hriadeli rotora čímkoľvek ako vysokootáčkový motor.
Existuje ďalší bežný typ e-mailu. motory - komutátor. Ich rotory nesú vinutie a kontaktný kolektor, do ktorého je privádzané napätie cez medeno-grafitové „kefy“. To (vinutie rotora) vytvára vlastné magnetické pole. Na rozdiel od pasívne stočeného železo-hliníkového „blanku“ asynchrónneho el. motora je magnetické pole vinutia rotora komutátorového motora aktívne odpudzované od poľa jeho statora. Takéto e-maily motory majú odlišný princíp činnosti - podobne ako dva póly rovnomenného magnetu má rotor (rotujúca časť elektromotora) tendenciu odtláčať sa od statora (nehybná časť). A keďže hriadeľ rotora je na koncoch pevne upevnený dvoma ložiskami, rotor sa zo „zúfalstva“ aktívne krúti. Efekt je podobný veveričke v kolese, čím rýchlejšie beží, tým rýchlejšie sa bubon točí. Preto takéto maily motory majú oveľa vyššie otáčky a dajú sa nastaviť v širokom rozsahu ako asynchrónne. Navyše pri rovnakom výkone sú oveľa kompaktnejšie a ľahšie, nezávisia od frekvencie (Hz) a fungujú na striedavý aj jednosmerný prúd. Zvyčajne sa používajú v mobilných jednotkách: elektrické vlakové lokomotívy, električky, trolejbusy, elektrické autá; ako aj vo všetkých prenosných el. prístroje: elektrické vŕtačky, brúsky, vysávače, fény... No jednoduchosťou a spoľahlivosťou sú výrazne horšie ako asynchrónne stroje, ktoré sa používajú najmä na stacionárnych elektrických zariadeniach.
NEBEZPEČENSTVO ELEKTRICKÝM PRÚDOM
Elektrický prúd je možné premeniť na SVETLO (prechodom cez vlákno, luminiscenčný plyn, LED kryštály), TEPLO (prekonanie odporu nichrómového drôtu jeho nevyhnutným ohrevom, ktorý sa používa vo všetkých vykurovacích telesách), MECHANICKÁ PRÁCA (cez magnetické pole vytvorené elektrickými cievkami v elektromotoroch a elektrických magnetoch, ktoré sa otáčajú a zaťahujú). Avšak el. prúd je plný smrteľného nebezpečenstva pre živý organizmus, cez ktorý môže prechádzať.
Niektorí ľudia hovoria: "Zasiahlo ma 220 voltov." Nie je to pravda, pretože poškodenie nespôsobuje napätie, ale prúd, ktorý prechádza telom. Jeho hodnota sa pri rovnakom napätí môže z mnohých dôvodov líšiť desaťkrát. Veľký význam má aj cesta, ktorou sa uberá. Aby prúd pretekal telom, musíte byť súčasťou elektrického obvodu, to znamená stať sa jeho vodičom, a preto sa musíte súčasne dotknúť dvoch rôznych potenciálov (fáza a nula - 220 V, alebo dva opačné fázy - 380 V). Najbežnejší nebezpečný tok prúdu je z jednej ruky do druhej alebo z ľavej ruky do nôh, pretože takto cesta prejde srdcom, ktoré sa môže zastaviť až z prúdu jednej desatiny ampéra (100 miliampéry). A ak sa napríklad dotknete holých kontaktov zásuvky rôznymi prstami jednej ruky, prúd bude prechádzať z prsta na prst, ale neovplyvní telo (pokiaľ, samozrejme, nemáte nohy na nevodivej poschodie).
Úlohu nulového potenciálu (NULA) môže zohrávať zem - doslova samotný povrch pôdy (najmä vlhký) alebo kovová alebo železobetónová konštrukcia, ktorá je vykopaná do zeme alebo má s ňou významnú oblasť kontaktu. Vôbec nie je potrebné chytať rôzne drôty oboma rukami, stačí sa postaviť naboso alebo v zlej obuvi na vlhkej zemi, betóne alebo kovovej podlahe a obnaženého drôtu sa dotknúť akoukoľvek časťou tela. A odrazu z tejto časti pretečie telom k chodidlám zákerný prúd. Aj keď si pôjdete uľaviť do kríkov a omylom zasiahnete prúdom obnaženú fázu, dráha prúdu prebehne cez (slaný a oveľa vodivejší) prúd moču, reprodukčný systém a nohy. Ak máte na nohách suché topánky s hrubou podrážkou alebo samotná podlaha je drevená, potom tam nebude NULA a nebude tiecť žiadny prúd, aj keď zubami chytíte jeden odkrytý vodič FÁZY pod napätím (jasným potvrdením toho sú vtáky sediace na neizolované vodiče).
Veľkosť prúdu do značnej miery závisí od oblasti kontaktu. Suchými končekmi prstov sa môžete napríklad zľahka dotknúť dvoch fáz (380 V) – zasiahne, ale nie smrteľne. Alebo môžete oboma mokrými rukami chytiť dve hrubé medené tyče, ku ktorým je pripojených len 50 Voltov - kontaktná plocha + vlhkosť zaistí vodivosť desaťkrát väčšiu ako v prvom prípade a veľkosť prúdu bude fatálna. (Videl som elektrikára, ktorého prsty boli tak mozoľnaté, suché a mozoľnaté, že mohol bez problémov pracovať pod napätím ako v rukaviciach.) Navyše, keď sa človek dotkne napätia končekmi prstov alebo chrbtom ruky, reflexne trhne. preč. Ak sa chytíte za zábradlie, napätie spôsobí stiahnutie svalov rúk a človek sa chytí silou, ktorej nikdy nebol schopný, a nikto ho nemôže odtrhnúť, kým sa napätie nevypne. A čas vystavenia (milisekundy alebo sekundy) elektrickému prúdu je tiež veľmi dôležitým faktorom.
Napríklad v elektrickom kresle je pevne utiahnutá široká kovová obruč umiestnená na predtým oholenú hlavu osoby (cez handrovú podložku navlhčenú špeciálnym, dobre vodivým roztokom), ku ktorej je pripojený jeden vodič - fázový. Druhý potenciál je spojený s nohami, na ktorých sú (na holeniach pri členkoch) pevne utiahnuté široké kovové svorky (opäť s mokrými špeciálnymi podložkami). Odsúdený je predlaktiami bezpečne pripevnený k opierkam kresla. Keď zapnete vypínač, medzi potenciálmi hlavy a nôh sa objaví napätie 2000 voltov! Rozumie sa, že s výslednou silou prúdu a jeho dráhou okamžite dôjde k strate vedomia a zvyšok „dohorenia“ tela zaručuje smrť všetkých životne dôležitých orgánov. Možno len samotný postup varenia vystavuje nešťastníka takému extrémnemu stresu, že samotný zásah elektrickým prúdom sa stáva vyslobodením. Ale nezľaknite sa – v našom štáte zatiaľ takáto poprava nie je...
A teda nebezpečenstvo úrazu elektrickým prúdom. prúd závisí od: napätia, dráhy toku prúdu, suchých alebo mokrých (pot vďaka soliam má dobrú vodivosť) častí tela, oblasti kontaktu s holými vodičmi, izolácie chodidiel od zeme (kvalita a suchosť obuvi, pôdna vlhkosť, materiál podlahy), časová expozícia prúdu.
Ale nemusíte chytiť holý drôt, aby ste dostali energiu. Môže sa stať, že sa preruší izolácia vinutia elektrickej jednotky a potom FÁZA skončí na jej tele (ak je kovová). Napríklad v susednom dome sa stal taký prípad - v horúci letný deň muž vyliezol na starú železnú chladničku, sadol si na ňu holými, spotenými (a teda slanými) stehnami a začal vŕtať do stropu elektrickú vŕtačku, ktorá sa druhou rukou drží svojej kovovej časti v blízkosti skľučovadla... Buď sa dostala do výstuže (a zvyčajne je privarená k všeobecnej uzemňovacej slučke budovy, čo je ekvivalent NULY) betónového stropu dosku, alebo do vlastných elektrických rozvodov?? Jednoducho spadol mŕtvy, na mieste ho zasiahol príšerný elektrický výboj. Na tele chladničky komisia objavila FÁZU (220 voltov), ktorá sa na nej objavila v dôsledku porušenia izolácie vinutia statora kompresora. Kým sa súčasne nedotknete tela (so skrytou fázou) a nuly alebo „zeme“ (napríklad železná vodovodná rúra), nič sa nestane (drevotrieska a linoleum na podlahe). Ale akonáhle sa „nájde“ druhý potenciál (NULA alebo iná FÁZA), úder je nevyhnutný.
Aby sa predišlo takýmto nehodám, vykoná sa UZEMNENIE. Teda cez špeciálny ochranný uzemňovací vodič (žlto-zelený) ku kovovým krytom všetkých elektrických zariadení. zariadenia sú pripojené na nulový potenciál. Ak je izolácia porušená a FÁZA sa dotkne krytu, okamžite dôjde ku skratu (skratu) s nulou, v dôsledku čoho stroj preruší obvod a fáza nezostane bez povšimnutia. Preto elektrotechnika prešla na trojvodičové (fázové - červené alebo biele, nula - modré, zem - žltozelené vodiče) vedenie v jednofázovom napájaní a päťvodičové v trojfázovom (fázy - červená, biela, hnedá). V takzvaných eurozásuvkách boli okrem dvoch zásuviek pridané aj uzemňovacie kontakty (fúzy) - k nim je pripojený žltozelený vodič a na eurozástrčkách sú okrem dvoch pinov kontakty z r. ktorým vedie k telesnému elektrickému spotrebiču aj žltozelený (tretí) vodič.
Aby sa predišlo skratom, nedávno sa široko používajú RCD (zariadenia so zvyškovým prúdom). RCD porovnáva fázový a nulový prúd (koľko je dovnútra a koľko je mimo) a keď sa objaví únik, to znamená, že je porušená izolácia a vinutie motora, transformátora alebo špirály ohrievača je „zošité“ na kryt, alebo sa osoba skutočne dotkne častí nesúcich prúd, potom bude „nulový“ prúd menší ako fázový prúd a RCD sa okamžite vypne. Tento prúd sa nazýva DIFERENCIÁLNY, to znamená tretí („ľavý“) a nemal by prekročiť smrteľnú hodnotu - 100 miliampérov (1 desatina ampéra) a pre jednofázové napájanie pre domácnosť je tento limit zvyčajne 30 mA. Takéto zariadenia sú zvyčajne umiestnené na vstupe (v sérii s ističmi) elektroinštalácie zásobujúcej vlhké, nebezpečné miestnosti (napríklad kúpeľňa) a chránia pred úrazom elektrickým prúdom z rúk - na „zem“ (podlaha, vaňa, potrubia, voda). Dotknutie sa fázy a pracovnej nuly oboma rukami (s nevodivou podlahou) nespustí prúdový chránič.
Uzemnenie (žlto-zelený vodič) vychádza z jedného bodu s nulou (zo spoločného miesta pripojenia troch vinutí trojfázového transformátora, ktorý je zároveň napojený na veľkú kovovú tyč zakopanú hlboko do zeme - UZEMNENIE pri el. rozvodňa zásobujúca mikrodistriktu). Prakticky je to rovnaká nula, ale „oslobodená“ od práce, len „strážca“. Takže pri absencii uzemňovacieho vodiča v kabeláži môžete použiť neutrálny vodič. Konkrétne do zásuvky Euro umiestnite prepojku z neutrálneho vodiča do uzemňovacích „fúzov“, potom ak je izolácia porušená a dôjde k úniku do krytu, stroj bude fungovať a vypne potenciálne nebezpečné zariadenie.
Alebo si môžete urobiť uzemnenie sami - zapichnite pár páčidiel hlboko do zeme, nalejte ho veľmi slaným roztokom a pripojte uzemňovací drôt. Ak ho pripojíte k spoločnej nule na vstupe (pred RCD), potom bude spoľahlivo chrániť pred výskytom druhej FÁZY v zásuvkách (popísané vyššie) a spaľovaním domácich zariadení. Ak to nie je možné dosiahnuť na spoločnú nulu, napríklad v súkromnom dome, potom by ste mali nainštalovať stroj na svoju nulu, ako vo fáze, inak, ak vyhorí spoločná nula v rozvádzači, susedia prúd prejde cez vašu nulu do domáceho uzemnenia. A s guľometom bude podpora pre susedov poskytovaná len do jej limitu a vaša nula neutrpí.
PO SLOVO
Zdá sa, že som opísal všetky hlavné bežné nuansy elektriny, ktoré nesúvisia s profesionálnymi činnosťami. Hlbšie detaily budú vyžadovať ešte dlhší text. Ako jasne a zrozumiteľne to dopadlo, posúdia tí, ktorí sú v tejto téme všeobecne vzdialení a nekompetentní (boli :-).
Nízka poklona a milá spomienka na veľkých fyzikov Európy, ktorí zvečnili svoje mená v jednotkách merania parametrov elektrického prúdu: Alexandro Giuseppe Antonio Anastasio VOLTA - Taliansko (1745-1827); Andre Marie AMPERE - Francúzsko (1775-1836); Georg Simon OM - Nemecko (1787-1854); James WATT - Škótsko (1736-1819); Heinrich Rudolf HERZ - Nemecko (1857-1894); Michael Faraday - Anglicko (1791-1867).
BÁSNIČKA O ELEKTRICKOM PRÚDE:
Počkajte, neponáhľajte sa, trochu sa porozprávajte.
Počkajte, neponáhľajte sa, neponáhľajte sa s koňmi.
Ty a ja sme dnes večer sami v byte.
Elektrický prúd, elektrický prúd,
Podobne ako na Blízkom východe,
Od chvíle, keď som videl vodnú elektráreň Bratsk,
Môj záujem o teba sa objavil.
Elektrický prúd, elektrický prúd,
Hovorí sa, že občas dokážeš byť krutý.
Tvoje zákerné uhryznutie ti môže vziať život,
Nechaj to tak, stále sa ťa nebojím!
Elektrický prúd, elektrický prúd,
Tvrdia, že ste prúd elektrónov,
A okrem toho, nečinní ľudia klebetia,
Že ste ovládaní katódou a anódou.
Neviem, čo znamená "anóda" a "katóda",
Už teraz mám veľa starostí,
Ale kým tečieš, elektrický prúd
Vriaca voda v mojej panvici nevytečie.
Igor Irtenev v roku 1984
V dnešnej dobe si už život bez elektriny nedokážeme predstaviť. Nejde len o svetlo a ohrievače, ale aj o všetky elektronické zariadenia, od úplne prvých elektrónok až po mobilné telefóny a počítače. Ich prácu opisujú rôzne, niekedy veľmi zložité vzorce. Ale aj tie najzložitejšie zákony elektrotechniky a elektroniky sú založené na zákonoch elektrotechniky, ktoré sa študujú v rámci predmetu „Teoretické základy elektrotechniky“ (TOE) na inštitútoch, technických školách a vysokých školách.
Základné zákony elektrotechniky
- Ohmov zákon
- Joule-Lenzov zákon
- Prvý Kirchhoffov zákon
Ohmov zákon- štúdium TOE začína týmto zákonom a nejeden elektrikár sa bez neho nezaobíde. Uvádza, že prúd je priamo úmerný napätiu a nepriamo úmerný odporu To znamená, že čím vyššie je napätie aplikované na rezistor, motor, kondenzátor alebo cievku (pri konštantných ostatných podmienkach), tým vyšší je prúd pretekajúci obvodom. Naopak, čím vyšší odpor, tým nižší prúd.
Joule-Lenzov zákon. Pomocou tohto zákona môžete určiť množstvo tepla generovaného ohrievačom, káblom, výkonom elektromotora alebo inými druhmi práce vykonávanej elektrickým prúdom. Tento zákon hovorí, že množstvo tepla, ktoré vzniká, keď elektrický prúd preteká vodičom, je priamo úmerné druhej mocnine prúdu, odporu tohto vodiča a času, keď prúd preteká. Pomocou tohto zákona sa zisťuje skutočný výkon elektromotorov a aj na základe tohto zákona funguje elektromer, podľa ktorého platíme za spotrebovanú elektrinu.
Prvý Kirchhoffov zákon. Používa sa na výpočet káblov a ističov pri výpočte napájacích obvodov. Uvádza, že súčet prúdov vstupujúcich do ktoréhokoľvek uzla sa rovná súčtu prúdov opúšťajúcich tento uzol. V praxi jeden kábel prichádza zo zdroja energie a jeden alebo viac odchádzajú.
Druhý Kirchhoffov zákon. Používa sa pri zapájaní niekoľkých záťaží do série alebo záťaže a dlhého kábla. Je použiteľný aj pri pripojení nie zo stacionárneho zdroja energie, ale z batérie. Uvádza, že v uzavretom obvode je súčet všetkých poklesov napätia a všetkých emfs 0.
Kde začať študovať elektrotechniku
Najlepšie je študovať elektrotechniku v špeciálnych kurzoch alebo vo vzdelávacích inštitúciách. Okrem možnosti komunikovať s učiteľmi môžete využiť priestory vzdelávacej inštitúcie na praktické vyučovanie. Vzdelávacia inštitúcia tiež vydáva dokument, ktorý bude potrebný pri uchádzaní sa o zamestnanie.
Ak sa rozhodnete študovať elektrotechniku na vlastnú päsť alebo potrebujete ďalší materiál na vyučovanie, potom existuje veľa stránok, kde môžete študovať a stiahnuť si potrebné materiály do počítača alebo telefónu.
Video lekcie
Na internete je veľa videí, ktoré vám pomôžu zvládnuť základy elektrotechniky. Všetky videá je možné sledovať online alebo stiahnuť pomocou špeciálnych programov.
Videonávody pre elektrikárov- veľa materiálov, ktoré hovoria o rôznych praktických problémoch, s ktorými sa môže stretnúť začínajúci elektrikár, o programoch, s ktorými musí pracovať, ao zariadeniach inštalovaných v obytných priestoroch.
Základy teórie elektrotechniky- tu sú video lekcie, ktoré názorne vysvetľujú základné zákonitosti elektrotechniky Celková dĺžka všetkých lekcií je cca 3 hodiny.
- nula a fáza, schémy zapojenia žiaroviek, vypínačov, zásuviek. Druhy nástrojov na elektroinštaláciu;
- Druhy materiálov pre elektroinštaláciu, montáž elektrických obvodov;
- Zapojenie spínača a paralelné pripojenie;
- Inštalácia elektrického obvodu s dvojtlačidlovým spínačom. Model napájacieho zdroja pre priestory;
- Model napájacieho zdroja pre miestnosť s vypínačom. Základy bezpečnosti.
knihy
Najlepší poradca vždy bola kniha. Predtým bolo potrebné požičať si knihu z knižnice, od priateľov, alebo si ju kúpiť. V súčasnosti si na internete môžete nájsť a stiahnuť rôzne knihy, ktoré potrebuje začiatočník alebo skúsený elektrikár. Na rozdiel od videonávodov, kde môžete sledovať, ako sa tá či oná akcia vykonáva, v knihe ju môžete mať pri práci nablízku. Kniha môže obsahovať referenčné materiály, ktoré sa nezmestia do videohodiny (ako v škole – učiteľ povie lekciu opísanú v učebnici a tieto formy vyučovania sa navzájom dopĺňajú).
Existujú stránky s veľkým množstvom elektrotechnickej literatúry o rôznych problémoch – od teórie až po referenčné materiály. Na všetkých týchto stránkach si môžete stiahnuť knihu, ktorú potrebujete, do počítača a neskôr si ju prečítať na akomkoľvek zariadení.
Napríklad,
mexalib- rôzne druhy literatúry vrátane elektrotechnickej
knihy pre elektrikárov- táto stránka obsahuje veľa rád pre začínajúcich elektrotechnikov
elektro špecialista- stránka pre začínajúcich elektrikárov a profesionálov
Knižnica elektrikárov- veľa rôznych kníh hlavne pre profesionálov
Online učebnice
Okrem toho sú na internete online učebnice elektrotechniky a elektroniky s interaktívnym obsahom.
Sú to napríklad:
Základný kurz elektrikára- učebnica elektrotechniky
Základné pojmy
Elektronika pre začiatočníkov- počiatočný kurz a základy elektroniky
Bezpečnostné opatrenia
Hlavnou vecou pri vykonávaní elektrických prác je dodržiavanie bezpečnostných opatrení. Ak nesprávna obsluha môže viesť k poruche zariadenia, potom nedodržanie bezpečnostných opatrení môže viesť k zraneniu, invalidite alebo smrti.
Hlavné pravidlá- to znamená nedotýkať sa vodičov pod napätím holými rukami, pracovať s nástrojmi s izolovanými rukoväťami a pri vypínaní napájania vyvesiť znamenie „nezapínajte, ľudia pracujú“. Pre podrobnejšie štúdium tohto problému si musíte vziať knihu „Bezpečnostné pravidlá pre elektroinštalačné a nastavovacie práce“.
Video verzia článku:
Začnime pojmom elektrina. Elektrický prúd je usporiadaný pohyb nabitých častíc pod vplyvom elektrického poľa. Častice môžu byť voľné elektróny kovu, ak prúd preteká kovovým drôtom, alebo ióny, ak prúd prúdi v plyne alebo kvapaline.
V polovodičoch je tiež prúd, ale toto je samostatná téma na diskusiu. Príkladom je vysokonapäťový transformátor z mikrovlnnej rúry - najprv cez drôty prúdia elektróny, potom sa medzi drôtmi pohybujú ióny, najskôr prúd preteká kovom a potom vzduchom. Látka sa nazýva vodič alebo polovodič, ak obsahuje častice, ktoré môžu niesť elektrický náboj. Ak takéto častice neexistujú, potom sa takáto látka nazýva dielektrikum, nevedie elektrinu. Nabité častice nesú elektrický náboj, ktorý sa meria ako q v coulombách.
Jednotka merania sily prúdu sa nazýva ampér a označuje sa písmenom I, prúd 1 ampér sa vytvorí, keď náboj 1 coulomb prejde bodom v elektrickom obvode za 1 sekundu, tj. prúdová sila sa meria v coulombách za sekundu. A v podstate sila prúdu je množstvo elektriny pretekajúcej za jednotku času cez prierez vodiča. Čím viac nabitých častíc prebieha pozdĺž drôtu, tým väčší je prúd.
Aby sa nabité častice pohybovali z jedného pólu na druhý, je potrebné vytvoriť potenciálny rozdiel alebo – napätie – medzi pólmi. Napätie sa meria vo voltoch a označuje sa písmenom V alebo U. Aby ste získali napätie 1 V, musíte medzi pólmi preniesť náboj 1 C, pri práci 1 J súhlasím, je to trochu nejasné .
Pre názornosť si predstavte nádrž na vodu umiestnenú v určitej výške. Z nádrže vychádza potrubie. Voda preteká potrubím pod vplyvom gravitácie. Nech voda je elektrický náboj, výška vodného stĺpca je napätie a rýchlosť prúdenia vody je elektrický prúd. Presnejšie, nie prietok, ale množstvo vytečenej vody za sekundu. Chápete, že čím vyššia je hladina vody, tým väčší bude tlak nižšie a čím vyšší bude tlak nižšie, tým viac vody pretečie potrubím, pretože rýchlosť bude vyššia. Rovnako, čím vyššie napätie, tým väčší prúd. bude prúdiť v okruhu.
Vzťah medzi všetkými tromi uvažovanými veličinami v obvode jednosmerného prúdu je určený Ohmovým zákonom, ktorý je vyjadrený týmto vzorcom, a znie to tak, že sila prúdu v obvode je priamo úmerná napätiu a nepriamo úmerná odporu. Čím väčší odpor, tým menší prúd a naopak.
Pridám ešte pár slov o odpore. Dá sa to merať, alebo sa to dá spočítať. Povedzme, že máme vodič so známou dĺžkou a plochou prierezu. Hranaté, okrúhle, to je jedno. Rôzne látky majú rôzny odpor a pre náš imaginárny vodič existuje tento vzorec, ktorý určuje vzťah medzi dĺžkou, plochou prierezu a odporom. Odpor látok možno nájsť na internete vo forme tabuliek.
Opäť môžeme nakresliť analógiu s vodou: voda preteká potrubím, nech má potrubie špecifickú drsnosť. Je logické predpokladať, že čím je potrubie dlhšie a užšie, tým menej vody ním pretečie za jednotku času. Vidíte, aké je to jednoduché? Nemusíte si ani pamätať vzorec, len si predstavte fajku s vodou.
Pokiaľ ide o meranie odporu, potrebujete zariadenie, ohmmeter. V súčasnosti sú populárnejšie univerzálne prístroje - multimetre, ktoré merajú odpor, prúd, napätie a mnoho ďalších vecí. Urobme experiment. Vezmem kus nichromového drôtu známej dĺžky a prierezu, nájdem odpor na stránke, kde som ho kúpil a vypočítam odpor. Teraz zmeriam rovnaký kus pomocou prístroja. Pre taký malý odpor budem musieť odpočítať odpor sond môjho zariadenia, ktorý je 0,8 ohmu. Presne takto!
Stupnica multimetra je rozdelená podľa veľkosti meraných veličín je to robené pre vyššiu presnosť merania. Ak chcem zmerať odpor s nominálnou hodnotou 100 kOhm, nastavím rukoväť na väčší najbližší odpor. V mojom prípade je to 200 kiloohmov. Ak chcem merať 1 kiloohm, použijem 2 ohmy. To platí pre meranie iných veličín. To znamená, že stupnica ukazuje hranice merania, do ktorých musíte spadnúť.
Pokračujme v zábave s multimetrom a skúsme zmerať zvyšok veličín, ktoré sme sa naučili. Zoberiem niekoľko rôznych DC zdrojov. Nech je to 12 voltový zdroj, USB port a transformátor, ktorý vyrobil môj starý otec v mladosti.
Napätie na týchto zdrojoch vieme zmerať práve teraz paralelným zapojením voltmetra, teda priamo do plusu a mínusu zdrojov. S napätím je všetko jasné; Ale na meranie sily prúdu musíte vytvoriť elektrický obvod, cez ktorý bude prúdiť prúd. V elektrickom obvode musí byť spotrebič alebo záťaž. Pripojme spotrebiteľa ku každému zdroju. Kúsok LED pásika, motor a odpor (160 ohmov).
Poďme zmerať prúd tečúci v obvodoch. Za týmto účelom prepnem multimeter do režimu merania prúdu a prepnem sondu na prúdový vstup. Ampérmeter je zapojený do série s meraným objektom. Tu je schéma, mala by sa tiež pamätať a nezamieňať s pripojením voltmetra. Mimochodom, existuje niečo ako prúdové svorky. Umožňujú vám merať prúd v obvode bez priameho pripojenia k obvodu. To znamená, že nemusíte odpájať vodiče, stačí ich nahodiť na vodič a merajú. Dobre, vráťme sa k nášmu obvyklému ampérmetru.
Tak som zmeral všetky prúdy. Teraz vieme, koľko prúdu sa spotrebuje v každom okruhu. Tu svietia LED diódy, tu sa točí motor a tu…. Stojte tam, čo robí odpor? Nespieva nám piesne, nesvieti v miestnosti a neotáča žiadny mechanizmus. Na čo teda minie celých 90 miliampérov? Toto nebude fungovať, poďme na to. Ahoj ty! Ach, je horúci! Takže tu sa míňa energia! Dá sa nejako vypočítať, aká je tu energia? Ukazuje sa, že je to možné. Zákon popisujúci tepelný účinok elektrického prúdu objavili v 19. storočí dvaja vedci James Joule a Emilius Lenz.
Zákon sa nazýval Joule-Lenzov zákon. Vyjadruje sa týmto vzorcom a číselne ukazuje, koľko joulov energie sa uvoľní vo vodiči, ktorým preteká prúd, za jednotku času. Z tohto zákona môžete zistiť výkon, ktorý sa uvoľňuje na tomto vodiči, výkon je označený anglickým písmenom P a meraný vo wattoch. Našiel som tento veľmi cool tablet, ktorý spája všetky veličiny, ktoré sme doteraz študovali.
Na mojom stole sa teda elektrická energia používa na osvetlenie, na vykonávanie mechanickej práce a na ohrev okolitého vzduchu. Mimochodom, na tomto princípe fungujú rôzne ohrievače, rýchlovarné kanvice, fény, spájkovačky atď. Všade je tenká špirála, ktorá sa vplyvom prúdu zahrieva.
Tento bod by sa mal brať do úvahy pri pripájaní vodičov k záťaži, to znamená, že v tomto koncepte je zahrnuté aj kladenie káblov do zásuviek v celom byte. Ak vezmete kábel, ktorý je príliš tenký na pripojenie k zásuvke, a pripojíte k tejto zásuvke počítač, rýchlovarnú kanvicu a mikrovlnnú rúru, drôt sa môže zahriať a spôsobiť požiar. Preto existuje taká značka, ktorá spája prierez vodičov s maximálnym výkonom, ktorý preteká týmito vodičmi. Ak sa rozhodnete ťahať drôty, nezabudnite na to.
V rámci tohto čísla by som tiež rád pripomenul vlastnosti paralelných a sériových pripojení súčasných spotrebiteľov. Pri sériovom zapojení je prúd na všetkých spotrebičoch rovnaký, napätie je rozdelené na časti a celkový odpor spotrebičov je súčtom všetkých odporov. Pri paralelnom pripojení je napätie na všetkých spotrebiteľoch rovnaké, sila prúdu je rozdelená a celkový odpor sa vypočíta podľa tohto vzorca.
To prináša jeden veľmi zaujímavý bod, ktorý možno použiť na meranie sily prúdu. Povedzme, že potrebujete zmerať prúd v obvode asi 2 ampéry. Ampérmeter sa s touto úlohou nedokáže vyrovnať, takže môžete použiť Ohmov zákon v jeho čistej forme. Vieme, že sila prúdu je pri sériovom zapojení rovnaká. Vezmime rezistor s veľmi malým odporom a vložíme ho do série so záťažou. Zmeriame na ňom napätie. Teraz pomocou Ohmovho zákona nájdeme aktuálnu silu. Ako vidíte, zhoduje sa s výpočtom pásky. Hlavná vec na zapamätanie je, že tento dodatočný odpor by mal mať čo najnižší odpor, aby mal minimálny vplyv na merania.
Je tu ešte jeden veľmi dôležitý bod, o ktorom musíte vedieť. Všetky zdroje majú maximálny výstupný prúd pri prekročení tohto prúdu sa môže zdroj zahriať, zlyhať a v najhoršom prípade aj vznietiť. Najpriaznivejší výsledok je, keď má zdroj nadprúdovú ochranu, v takom prípade jednoducho vypne prúd. Ako si pamätáme z Ohmovho zákona, čím nižší je odpor, tým vyšší je prúd. To znamená, že ak vezmete kus drôtu ako záťaž, to znamená, že zdroj uzavriete do seba, prúdová sila v obvode vyskočí na obrovské hodnoty, nazýva sa to skrat. Ak si pamätáte začiatok čísla, môžete nakresliť analógiu s vodou. Ak do Ohmovho zákona dosadíme nulový odpor, dostaneme nekonečne veľký prúd. V praxi sa to samozrejme nestáva, pretože zdroj má vnútorný odpor, ktorý je zapojený do série. Tento zákon sa nazýva Ohmov zákon pre úplný obvod. Skratový prúd teda závisí od hodnoty vnútorného odporu zdroja.
Teraz sa vráťme k maximálnemu prúdu, ktorý dokáže zdroj vyprodukovať. Ako som už povedal, prúd v obvode je určený záťažou. Mnoho ľudí mi napísalo na VK a pýtalo sa niečo ako táto otázka, trochu to preháňam: Sanya, mám napájanie 12 voltov a 50 ampérov. Ak k nemu pripojím malý kúsok LED pásika, vyhorí? Nie, samozrejme, že nebude horieť. 50 ampérov je maximálny prúd, ktorý môže zdroj vyprodukovať. Ak k nemu pripojíte kúsok pásky, vezme si to dobre, povedzme 100 miliampérov, a je to. Prúd v obvode bude 100 miliampérov a nikto nikde nezhorí. Ďalšia vec je, že ak vezmete kilometer LED pásika a pripojíte ho k tomuto zdroju napájania, prúd tam bude vyšší ako je prípustný a zdroj sa s najväčšou pravdepodobnosťou prehreje a zlyhá. Pamätajte, že je to spotrebiteľ, kto určuje množstvo prúdu v obvode. Táto jednotka môže vydávať maximálne 2 ampéry a keď ju skratujem na skrutku, nič sa so skrutkou nestane. Ale napájaciemu zdroju sa to nepáči; funguje v extrémnych podmienkach. Ale ak vezmete zdroj schopný dodávať desiatky ampérov, skrutkovi sa táto situácia nebude páčiť.
Ako príklad si vypočítajme napájací zdroj, ktorý bude potrebný na napájanie známej časti LED pásika. Kúpili sme si kotúč LED pásu od Číňanov a chceme napájať tri metre práve tohto pásu. Najprv prejdeme na stránku produktu a pokúsime sa zistiť, koľko wattov spotrebuje jeden meter pásky. Nepodarilo sa mi nájsť tieto informácie, takže je tu tento znak. Pozrime sa, aký druh pásky máme. Diódy 5050, 60 kusov na meter. A vidíme, že výkon je 14 wattov na meter. Chcem 3 metre, čo znamená, že výkon bude 42 wattov. Odporúča sa použiť zdroj s 30% rezervou energie, aby nefungoval v kritickom režime. V dôsledku toho dostaneme 55 wattov. Najbližší vhodný zdroj napájania bude 60 wattov. Z výkonového vzorca vyjadríme aktuálnu silu a nájdeme ju s vedomím, že LED diódy pracujú pri napätí 12 voltov. Ukazuje sa, že potrebujeme jednotku s prúdom 5 ampérov. Ideme napríklad do Aliho, nájdeme to, kúpime to.
Pri výrobe akýchkoľvek USB domácich produktov je veľmi dôležité poznať aktuálnu spotrebu. Maximálny prúd, ktorý je možné odobrať z USB, je 500 miliampérov a je lepšie ho neprekračovať.
A nakoniec krátke slovo o bezpečnostných opatreniach. Tu môžete vidieť, do akých hodnôt sa elektrina považuje za neškodnú pre ľudský život.