Wskazówki na każdą okazję. Co początkujący powinni wiedzieć o elektryczności? Elektrotechnika w prostych słowach

Zrozumiałe jest, że ludzie w każdym wieku chcą rozumieć naukę taką jak elektrotechnika. Podstawy elektrotechniki pomogą w tym wszystkim początkującym. W Internecie i prasie ukazuje się wiele materiałów, często pod tytułem „Elektrotechnika dla manekinów”. Trzeba zacząć od opanowania przepisów i praw rządzących elektrycznością.

Pojęcia i właściwości prądu elektrycznego

Wstępne kursy elektryka w pierwszych rozdziałach definiują pojęcie i właściwości prądu elektrycznego, wyjaśniają naturę i właściwości prądu elektrycznego, prawa prądu oraz ich podstawowe wzory. W oparciu o wielkie odkrycia powstała taka dyscyplina naukowa, jak elektrotechnika, która zyskała ogromny rozwój. Istota elektryczności polega na ukierunkowanym ruchu elektronów (cząstek naładowanych). Przenoszą ładunek elektryczny w korpusie z metalowych drutów.

Ważny! Do przesyłu energii elektrycznej stosuje się przewody, których żyły wykonane są z aluminium lub miedzi. Są to najbardziej ekonomiczne metale przewodzące. Wykonywanie rdzeni drutowych z innych materiałów jest kosztowne i przez to nieopłacalne.

Prąd może mieć kierunek stały lub zmienny. Ciągły ruch energii odbywa się zawsze w jednym kierunku. Naprzemienny przepływ energii rytmicznie zmienia swoją polaryzację. Prędkość, z jaką zmienia się kierunek ruchu elektronów, nazywa się częstotliwością. Jest mierzona w hercach.

Co studiuje elektrotechnika?

Podstawy elektryki powstały w XIX wieku. Te czasy nazywane są erą wielkich odkryć podstawowych praw, które dają wszelkie wyobrażenia o elektryczności. Elektrotechnika (ET) jako nauka zaczynała stawiać pierwsze kroki. Teorię zaczęto potwierdzać praktyką. Pojawiły się pierwsze urządzenia elektryczne i udoskonalono systemy komunikacji służące dostarczaniu energii elektrycznej od źródła do konsumenta.

Rozwój elektrotechniki opierał się na postępie fizyki, chemii i matematyki. Nowa nauka badała właściwości prądu elektrycznego, naturę promieniowania elektromagnetycznego i inne procesy. W miarę gromadzenia się wiedzy ET stała się nauką stosowaną.

Współczesna dyscyplina naukowa bada urządzenia wykorzystujące prąd elektryczny. Na podstawie badań powstają nowe i bardziej zaawansowane instalacje, przyrządy i urządzenia elektryczne. ET to jedna z zaawansowanych nauk, będąca jednym z głównych motorów postępu cywilizacji ludzkiej.

Od czego zacząć naukę podstaw elektrotechniki

Elektrotechnika dla początkujących dostępna jest na wielu nośnikach informacyjnych. We współczesnych mediach nie brakuje podręczników z zakresu podstaw energetyki. Poradniki dotyczące elektryki można kupić w Internecie lub w księgarniach. Początkujący mogą otrzymać lekcje elektryka w formie bezpłatnego kursu wideo z podstaw elektryki przez Internet. Wykłady wideo online w przystępnej formie uczą każdego podstaw elektryki.

Notatka! Książka, pomimo dostępnych w Internecie zasobów wideo, nadal uznawana jest za najwygodniejsze źródło informacji. Korzystając od zera z samouczkiem dotyczącym elektryki, nie musisz cały czas włączać komputera. Podręcznik będzie zawsze pod ręką.

Samouczki są niezastąpioną pomocą przy naprawie instalacji elektrycznej, naprawie włącznika, gniazdka, montażu czujnika ruchu i wymianie bezpieczników w domowych urządzeniach elektrycznych.

Główne cechy prądu

Główne cechy obejmują prąd, napięcie, rezystancję i moc. Wartości te charakteryzują parametry prądu elektrycznego przepływającego przez drut.

Aktualna siła

Parametr oznacza ilość ładunku przechodzącego przez drut w określonym czasie. Natężenie prądu mierzy się w amperach.

Napięcie

To nic innego jak różnica potencjałów między dwoma punktami przewodnika. Wartość jest mierzona w woltach. Jeden wolt to różnica potencjałów, przy której aby przenieść ładunek 1 kulomba, należy wykonać pracę równą jednemu dżulowi.

Opór

Parametr ten mierzony jest w omach. Jego wartość określa opór przepływu energii. Im większa masa i pole przekroju poprzecznego przewodnika, tym większy opór. Zależy to również od materiału i długości drutu. Jeżeli różnica potencjałów na końcach przewodnika wynosi 1 wolt, a natężenie prądu wynosi 1 amper, rezystancja przewodnika wynosi 1 om.

Moc

Wielkość fizyczna wyraża prędkość przepływu prądu w przewodniku. Moc prądu jest określana jako iloczyn prądu i napięcia. Jednostką mocy jest wat.

Zrozumienie podstaw elektrotechniki należy rozpocząć od prawa Ohma. Na tym właśnie opiera się cała nauka o elektryczności. Wybitny niemiecki fizyk Georg Simon Ohm sformułował w 1826 roku prawo określające współzależność trzech głównych parametrów prądu elektrycznego: siły, napięcia i rezystancji.

Energia i moc w elektrotechnice

Elektryka dla początkujących wyjaśnia terminy energia i moc. Cechy te są bezpośrednio związane z prawem Ohma. Energia może przepływać z jednej formy do drugiej. Oznacza to, że może być nuklearny, mechaniczny, termiczny i elektryczny.

W głośnikach urządzeń dźwiękowych potencjał prądu elektrycznego jest przekształcany w energię fal dźwiękowych. W silnikach elektrycznych bieżący przepływ energii zamieniany jest na energię mechaniczną, co powoduje obrót wirnika silnika.

Wszelkie urządzenia elektryczne zużywają wymaganą ilość energii elektrycznej w określonym czasie. Ilość energii zużytej w jednostce czasu to moc odbiorcy energii elektrycznej. Bardziej szczegółową interpretację mocy można znaleźć w rozdziałach podręcznika poświęconego elektromechanice dla początkujących.

Moc określa się według wzoru:

Ten parametr jest mierzony w watach. Jednostka miary mocy, wat, oznacza, że ​​prąd o natężeniu jednego ampera przepływa pod napięciem 1 wolta. W tym przypadku rezystancja przewodnika jest równa 1 om. Ta interpretacja charakterystyki prądu jest najbardziej zrozumiała dla tych, którzy zaczynają rozumieć podstawy elektryczności.

Elektrotechnika i elektromechanika

Mechanika elektryczna to dziedzina elektrotechniki. Ta dyscyplina naukowa bada schematy obwodów urządzeń, silników i innych urządzeń wykorzystujących energię elektryczną.

Biorąc udział w kursie elektromechaniki dla początkujących, początkujący mogą nauczyć się samodzielnie naprawiać domowe urządzenia elektryczne i sprzęt AGD. Podstawowe prawa elektromechaniki pozwalają zrozumieć, jak działa silnik elektryczny, czym różni się transformator od stabilizatora, czym jest generator i wiele więcej.

Bezpieczeństwo i praktyka

Podstawy elektrotechniki dla początkujących kładą szczególny nacisk na zasady bezpieczeństwa. Niezastosowanie się do nich w praktyce może czasami skutkować porażeniem prądem elektrycznym i szkodami materialnymi. Dla początkujących w elektrotechnice należy przestrzegać czterech podstawowych wymagań bezpieczeństwa.

Cztery zasady bezpieczeństwa dla początkujących:

1. Przed przystąpieniem do obsługi jakiegokolwiek urządzenia lub sprzętu należy zapoznać się z jego dokumentacją. Wszystkie instrukcje obsługi zawierają część dotyczącą bezpieczeństwa. Opisuje niebezpieczne praktyki, które mogą spowodować zwarcie lub porażenie prądem.
2. Przed rozpoczęciem pracy przy urządzeniach elektrycznych lub okablowaniu należy wyłączyć zasilanie. Następnie sprawdź stan izolacji przewodu. W przypadku wykrycia naruszenia powłoki izolacyjnej odsłoniętą część przewodów należy przykryć kawałkiem taśmy izolacyjnej.
3. Podczas pracy z przewodami i sprzętem pod napięciem należy nosić rękawice dielektryczne, okulary ochronne i buty z grubą gumową podeszwą. Początkujący nie mają absolutnie nic do roboty w szafach rozdzielczych, tablicach rozdzielczych i instalacjach elektrycznych. Wykonują je wykwalifikowani elektrycy, posiadający uprawnienia do pracy pod napięciem.
4. W żadnym wypadku nie należy dotykać rękami odsłoniętych przewodów. Do tego służą śrubokręty testowe, multimetry i inne elektryczne przyrządy pomiarowe. Dopiero po upewnieniu się, że nie ma napięcia, można dotykać przewodów.

Elektryka dla manekinów

Elektronika otacza człowieka w postaci różnych urządzeń i instrumentów. Sterowanie nowoczesnymi urządzeniami gospodarstwa domowego odbywa się głównie za pomocą układów elektronicznych. Podstawowe kursy szkoleniowe z zakresu elektroniki dla początkujących mają na celu zapewnienie, że początkujący potrafi odróżnić tranzystor od rezystora oraz zrozumieć, w jaki sposób i w jakim celu wykorzystywany jest ten lub inny obwód elektroniczny.

Poradniki i kursy wideo promują zrozumienie zasad budowy obwodów elektronicznych. Co to jest płytka drukowana, jak stworzyć obwód własnymi rękami - na wszystkie te pytania odpowiadają podstawy elektroniki dla początkujących. Po opanowaniu podstaw elektroniki domowy „mistrz” będzie w stanie zidentyfikować uszkodzony element radiowy w telewizorze, urządzeniu audio i innym sprzęcie gospodarstwa domowego i go wymienić. Dodatkowo początkujący zdobędzie doświadczenie w pracy z lutownicą.

Kursy wideo i materiały drukowane zawierają wiele informacji na temat opanowania podstaw elektrotechniki, elektromechaniki i elektroniki. Wiedzę z tych dziedzin możesz zdobyć nie wychodząc z domu. Dostęp do Internetu pozwala obejrzeć potrzebny film i zamówić podręczniki.

Wideo

Istnieje wiele koncepcji, których nie można zobaczyć na własne oczy ani dotknąć rękami. Najbardziej uderzającym przykładem jest elektrotechnika, która składa się ze skomplikowanych obwodów i niejasnej terminologii. Dlatego wiele osób po prostu wycofuje się przed trudnościami związanymi ze zbliżającymi się badaniami tej dyscypliny naukowo-technicznej.

Podstawy elektrotechniki dla początkujących, podane przystępnym językiem, pomogą Ci zdobyć wiedzę w tym zakresie. Wsparte faktami historycznymi i jasnymi przykładami, stają się fascynujące i zrozumiałe nawet dla tych, którzy po raz pierwszy spotykają się z nieznanymi pojęciami. Stopniowo przechodząc od prostych do złożonych, całkiem możliwe jest przestudiowanie prezentowanych materiałów i wykorzystanie ich w praktycznych działaniach.

Pojęcia i właściwości prądu elektrycznego

Prawa i wzory elektryczne są wymagane nie tylko do przeprowadzania jakichkolwiek obliczeń. Potrzebne są także tym, którzy praktycznie wykonują operacje związane z energią elektryczną. Znając podstawy elektrotechniki, możesz logicznie określić przyczynę awarii i bardzo szybko ją wyeliminować.

Istotą prądu elektrycznego jest ruch naładowanych cząstek, które przenoszą ładunek elektryczny z jednego punktu do drugiego. Jednak przy przypadkowym ruchu termicznym naładowanych cząstek, na wzór wolnych elektronów w metalach, przeniesienie ładunku nie następuje. Ruch ładunku elektrycznego przez przekrój przewodnika zachodzi tylko wtedy, gdy w uporządkowanym ruchu uczestniczą jony lub elektrony.

Prąd elektryczny zawsze płynie w określonym kierunku. Na jego obecność wskazują określone znaki:

• Ogrzewanie przewodnika, przez który przepływa prąd.
• Zmiana składu chemicznego przewodnika pod wpływem prądu.
• Wywieranie siły na sąsiednie prądy, ciała namagnesowane i sąsiednie prądy.

Prąd elektryczny może być stały lub przemienny. W pierwszym przypadku wszystkie jego parametry pozostają niezmienione, w drugim polaryzacja okresowo zmienia się z dodatniej na ujemną. W każdym półcyklu zmienia się kierunek przepływu elektronów. Szybkość takich okresowych zmian to częstotliwość mierzona w hercach

Podstawowe wielkości prądowe

Kiedy w obwodzie płynie prąd elektryczny, następuje stałe przenoszenie ładunku przez przekrój poprzeczny przewodnika. Nazywa się ilość ładunku przeniesionego w określonej jednostce czasu, mierzona w ampery.

Aby wytworzyć i utrzymać ruch naładowanych cząstek, konieczne jest przyłożenie do nich siły w określonym kierunku. Jeśli to działanie ustanie, przepływ prądu elektrycznego również się zatrzyma. Siła ta nazywana jest polem elektrycznym, znanym również jako. To właśnie powoduje różnicę potencjałów lub Napięcie na końcach przewodnika i daje impuls do ruchu naładowanych cząstek. Aby zmierzyć tę wartość, stosuje się specjalną jednostkę - wolt. Istnieje pewna zależność pomiędzy wielkościami podstawowymi, odzwierciedlona w prawie Ohma, co zostanie omówione szczegółowo.

Najważniejszą cechą przewodnika bezpośrednio związaną z prądem elektrycznym jest opór, mierzone w Omaha. Wartość ta jest rodzajem oporu przewodnika wobec przepływu w nim prądu elektrycznego. Pod wpływem oporu przewodnik nagrzewa się. Wraz ze wzrostem długości przewodu i zmniejszeniem jego przekroju wzrasta wartość rezystancji. Wartość 1 oma występuje, gdy różnica potencjałów w przewodniku wynosi 1 V, a prąd wynosi 1 A.

Prawo Ohma

Prawo to odnosi się do podstawowych przepisów i pojęć elektrotechniki. Najdokładniej odzwierciedla zależność między wielkościami, takimi jak prąd, napięcie, rezystancja itp. Definicje tych wielkości zostały już rozważone, teraz należy ustalić stopień ich wzajemnego oddziaływania i oddziaływania.

Aby obliczyć tę lub inną wartość, należy użyć następujących wzorów:

1. Siła prądu: I = U/R (ampery).
2. Napięcie: U = I x R (wolty).
3. Rezystancja: R = U/I (om).

Zależność tych wielkości, dla lepszego zrozumienia istoty procesów, często porównuje się z charakterystykami hydraulicznymi. Na przykład na dnie zbiornika wypełnionego wodą instalowany jest zawór z przylegającą do niego rurą. Kiedy zawór się otwiera, woda zaczyna płynąć, ponieważ istnieje różnica między wysokim ciśnieniem na początku rury a niskim ciśnieniem na końcu. Dokładnie taka sama sytuacja powstaje na końcach przewodnika w postaci różnicy potencjałów – napięcia, pod wpływem którego elektrony przemieszczają się wzdłuż przewodnika. Zatem przez analogię napięcie jest rodzajem ciśnienia elektrycznego.

Natężenie prądu można porównać z przepływem wody, czyli ilością wody przepływającej przez przekrój rury w określonym czasie. Wraz ze zmniejszaniem się średnicy rury przepływ wody również będzie się zmniejszał z powodu zwiększonego oporu. Ten ograniczony przepływ można porównać do oporu elektrycznego przewodnika, który utrzymuje przepływ elektronów w pewnych granicach. Interakcja prądu, napięcia i rezystancji jest podobna do charakterystyk hydraulicznych: wraz ze zmianą jednego parametru zmieniają się wszystkie pozostałe.

Energia i moc w elektrotechnice

W elektrotechnice istnieją również takie pojęcia jak energia I moc związane z prawem Ohma. Sama energia istnieje w postaci mechanicznej, termicznej, jądrowej i elektrycznej. Zgodnie z prawem zachowania energii nie można jej zniszczyć ani wytworzyć. Można go jedynie przekształcić z jednej formy w drugą. Na przykład systemy audio przekształcają energię elektryczną w dźwięk i ciepło.

Każde urządzenie elektryczne zużywa określoną ilość energii w określonym czasie. Wartość ta jest indywidualna dla każdego urządzenia i reprezentuje moc, czyli ilość energii, jaką może zużyć dane urządzenie. Parametr ten jest obliczany według wzoru P = I x U, jednostką miary jest . Oznacza to przeniesienie jednego wolta przez rezystancję jednego oma.

Zatem podstawy elektrotechniki dla początkujących pomogą Ci na początku zrozumieć podstawowe pojęcia i terminy. Wtedy znacznie łatwiej będzie wykorzystać zdobytą wiedzę w praktyce.

Elektryka dla manekinów: podstawy elektroniki

Często kontaktują się z nami czytelnicy, którzy nigdy wcześniej nie mieli styczności z elektryką, ale chcą się tego dowiedzieć. Dla tej kategorii utworzono dział „Elektryka dla początkujących”.

Rysunek 1. Ruch elektronów w przewodniku.

Zanim zaczniesz prace związane z elektrycznością, musisz zdobyć trochę wiedzy teoretycznej na ten temat.

Termin „elektryczność” odnosi się do ruchu elektronów pod wpływem pola elektromagnetycznego.

Najważniejsze jest, aby zrozumieć, że elektryczność to energia najmniejszych naładowanych cząstek, które poruszają się w przewodnikach w określonym kierunku (ryc. 1).

Prąd stały praktycznie nie zmienia swojego kierunku i wielkości w czasie. Załóżmy, że zwykła bateria ma prąd stały. Następnie ładunek będzie płynął od minusa do plusa, bez zmiany, aż do wyczerpania się.

Prąd przemienny to prąd, który zmienia kierunek i wielkość z określoną częstotliwością. Pomyśl o prądzie jako o strumieniu wody przepływającym przez rurę. Po pewnym czasie (na przykład 5 s) woda będzie płynąć w jednym kierunku, a następnie w drugim.

Rysunek 2. Schemat konstrukcyjny transformatora.

W przypadku prądu dzieje się to znacznie szybciej, 50 razy na sekundę (częstotliwość 50 Hz). Podczas jednego okresu oscylacji prąd wzrasta do maksimum, następnie przechodzi przez zero, po czym następuje proces odwrotny, ale z innym znakiem. Na pytanie, dlaczego tak się dzieje i po co taki prąd jest potrzebny, możemy odpowiedzieć, że odbieranie i przesyłanie prądu przemiennego jest znacznie prostsze niż prądu stałego. Odbiór i przesył prądu przemiennego jest ściśle powiązany z urządzeniem, jakim jest transformator (ryc. 2).

Generator wytwarzający prąd przemienny jest znacznie prostszy w konstrukcji niż generator prądu stałego. Ponadto prąd przemienny najlepiej nadaje się do przesyłania energii na duże odległości. Z jego pomocą traci się mniej energii.

Za pomocą transformatora (specjalnego urządzenia w postaci cewek) prąd przemienny jest przekształcany z niskiego napięcia na wysokie napięcie i odwrotnie, jak pokazano na ilustracji (ryc. 3).

Z tego powodu większość urządzeń działa w sieci, w której prąd jest przemienny. Jednak prąd stały jest również dość szeroko stosowany: we wszystkich typach akumulatorów, w przemyśle chemicznym i niektórych innych obszarach.

Rysunek 3. Obwód przesyłowy prądu przemiennego.

Wiele osób słyszało tak tajemnicze słowa jak jedna faza, trzy fazy, zero, masa czy ziemia i wie, że są to ważne pojęcia w świecie elektryczności. Nie każdy jednak rozumie, co one oznaczają i jaki mają związek z otaczającą rzeczywistością. Niemniej jednak warto o tym wiedzieć.

Nie wchodząc w szczegóły techniczne, które nie są niezbędne dla majsterkowicza, możemy powiedzieć, że sieć trójfazowa to metoda przesyłania prądu elektrycznego, gdy prąd przemienny przepływa przez trzy przewody i wraca przez jeden. Powyższe wymaga wyjaśnienia. Każdy obwód elektryczny składa się z dwóch przewodów. W jedną stronę prąd trafia do konsumenta (na przykład czajnika), a drugi zwraca go z powrotem. Jeśli otworzysz taki obwód, prąd nie będzie płynął. To cały opis obwodu jednofazowego (ryc. 4 A).

Drut, przez który przepływa prąd, nazywany jest fazą lub po prostu fazą, i przez który powraca - zero lub zero. składa się z trzech przewodów fazowych i jednego powrotu. Jest to możliwe, ponieważ faza prądu przemiennego w każdym z trzech przewodów jest przesunięta względem sąsiedniego o 120° (rys. 4 B). Podręcznik elektromechaniki pomoże bardziej szczegółowo odpowiedzieć na to pytanie.

Rysunek 4. Schemat obwodu elektrycznego.

Przesyłanie prądu przemiennego odbywa się właśnie za pomocą sieci trójfazowych. Jest to korzystne ekonomicznie: nie są potrzebne dwa dodatkowe przewody neutralne. Zbliżając się do konsumenta, prąd dzieli się na trzy fazy, a każdej z nich przypisuje się zero. W ten sposób przedostaje się do mieszkań i domów. Chociaż czasami sieć trójfazowa jest dostarczana bezpośrednio do domu. Z reguły mówimy o sektorze prywatnym i taki stan rzeczy ma swoje wady i zalety.

Ziemia, a właściwie uziemienie, to trzeci przewód w sieci jednofazowej. Zasadniczo nie przenosi obciążenia, ale służy jako rodzaj bezpiecznika.

Na przykład, gdy prąd wymknie się spod kontroli (np. zwarcie), istnieje ryzyko pożaru lub porażenia prądem. Aby temu zapobiec (tzn. wartość prądu nie powinna przekraczać poziomu bezpiecznego dla ludzi i urządzeń), wprowadza się uziemienie. Przez ten przewód nadmiar prądu dosłownie trafia do ziemi (ryc. 5).

Rysunek 5. Najprostszy schemat uziemienia.

Jeszcze jeden przykład. Załóżmy, że w działaniu silnika elektrycznego pralki następuje niewielka awaria i część prądu elektrycznego dociera do zewnętrznej metalowej obudowy urządzenia.

Jeśli nie ma uziemienia, ładunek będzie nadal wędrował po pralce. Kiedy człowiek go dotknie, natychmiast stanie się najwygodniejszym ujściem dla tej energii, to znaczy zostanie porażony prądem.

Jeśli w tej sytuacji znajduje się przewód uziemiający, nadmiar ładunku spłynie po nim, nie czyniąc nikomu szkody. Ponadto można powiedzieć, że przewód neutralny może być również uziemiony i w zasadzie tak jest, ale tylko w elektrowni.

Sytuacja, gdy w domu nie ma uziemienia, jest niebezpieczna. Jak sobie z tym poradzić bez zmiany całego okablowania w domu, omówimy później.

UWAGA!

Niektórzy rzemieślnicy, opierając się na podstawowej wiedzy z zakresu elektrotechniki, instalują przewód neutralny jako przewód uziemiający. Nigdy tego nie rób.

W przypadku przerwania przewodu neutralnego obudowy uziemionych urządzeń znajdą się pod napięciem 220 V.

W przypadku awarii jakiejkolwiek jednostki elektrycznej właściwym rozwiązaniem byłoby wezwanie specjalisty, który szybko naprawi problem.

Jeśli nie jest to możliwe, lekcje dla elektryków pomogą Ci samodzielnie naprawić tę lub inną awarię.

Jednocześnie warto pamiętać o środkach bezpieczeństwa, aby uniknąć poważnych obrażeń.

Środki ostrożności

Zasad bezpieczeństwa należy nauczyć się na pamięć - uratuje to Twoje zdrowie i życie podczas rozwiązywania problemów elektrycznych. Oto najważniejsze podstawy elektryczne dla początkujących:

Aby wykonać prace instalacyjne, należy kupić czujnik (wskaźnik fazy), podobny do śrubokręta lub szydła. To urządzenie pozwala znaleźć przewód pod napięciem - po jego wykryciu na czujniku zapala się kontrolka. Urządzenia działają na różne sposoby, na przykład po naciśnięciu odpowiedniego styku palcem.

Przed rozpoczęciem pracy należy użyć wskaźnika, aby upewnić się, że wszystkie przewody nie są pozbawione napięcia.

Faktem jest, że czasami okablowanie jest ułożone nieprawidłowo - maszyna na wejściu odłącza tylko jeden przewód, nie odłączając zasilania całej sieci. Taki błąd może prowadzić do tragicznych konsekwencji, ponieważ dana osoba ma nadzieję na całkowite zamknięcie systemu, podczas gdy jakiś obszar może być nadal aktywny.

Rodzaje obwodów, napięcie i prąd

Obwody elektryczne można łączyć równolegle lub szeregowo. W pierwszym przypadku prąd elektryczny rozkłada się na wszystkie obwody połączone równolegle. Okazuje się, że całkowita jednostka będzie równa sumie prądu w dowolnym z obwodów.

Połączenia równoległe mają to samo napięcie. W połączeniu szeregowym prąd przepływa z jednego układu do drugiego. W rezultacie w każdej linii płynie ten sam prąd.

Nie ma sensu rozwodzić się nad technicznymi definicjami napięcia i prądu (A). Wyjaśnienie będzie znacznie jaśniejsze na przykładach. Zatem pierwszy parametr wpływa na to, jak dobrze należy odizolować różne obszary. Im jest większy, tym większe prawdopodobieństwo, że w którymś miejscu nastąpi awaria. Wynika, że wysokie napięcie wymaga wysokiej jakości izolacji. Odsłonięte połączenia należy trzymać z dala od siebie, innych materiałów i ziemi.

Napięcie elektryczne (U) jest zwykle mierzone w woltach.

Większe napięcie stwarza większe zagrożenie dla życia. Ale nie należy zakładać, że niski poziom jest całkowicie bezpieczny. Zagrożenie dla ludzi zależy również od siły prądu przepływającego przez ciało. A ten parametr zależy bezpośrednio od rezystancji i napięcia. W tym przypadku odporność organizmu wiąże się z odpornością skóry, która może się różnić w zależności od stanu moralnego i fizycznego człowieka, wilgotności i wielu innych czynników. Zdarzały się przypadki, gdy osoba zmarła w wyniku porażenia prądem o napięciu zaledwie 12 woltów.

Ponadto w zależności od natężenia prądu wybierane są różne przewody. Im wyższe A, tym grubszy potrzebny drut.

Ilości zmienne i stałe

Kiedy elektryczność była dopiero w powijakach, odbiorcy byli zaopatrywani w prąd stały. Okazało się jednak, że standardowa wartość 220 woltów jest prawie niemożliwa do przesłania na dużą odległość.

Z drugiej strony nie można dostarczyć tysięcy woltów - po pierwsze jest to niebezpieczne, a po drugie produkcja urządzeń pracujących przy tak wysokim napięciu jest trudna i kosztowna. W rezultacie zdecydowano się na konwersję napięcia - do miasta dociera 10 V, a do domów dociera już 220 V. Konwersja odbywa się za pomocą transformator.

Jeśli chodzi o częstotliwość napięcia, wynosi ona 50 Hz. Oznacza to, że napięcie zmienia swój stan 50 razy na minutę. Zaczyna się od zera i wzrasta do 310 woltów, następnie spada do zera, następnie do -310 woltów i ponownie wzrasta do zera. Wszystkie prace przebiegają cyklicznie. W takich przypadkach napięcie w sieci wynosi 220 woltów - dlaczego nie 310, zostanie omówione później. Za granicą obowiązują różne parametry - 220, 127 i 110 woltów, a częstotliwość może wynosić 60 herców.

Moc i inne parametry

Prąd elektryczny jest potrzebny do wykonania niektórych prac, takich jak obracanie silnika lub podgrzewanie akumulatorów. Możesz obliczyć, ile pracy wykona, mnożąc prąd przez napięcie. Na przykład grzejnik elektryczny o napięciu 220 woltów i mocy 2,2 kW zużyje prąd o natężeniu 10 A.

Standardowa miara mocy jest wyrażona w watach (W). Prąd elektryczny o natężeniu 1 ampera i napięciu 1 wolta może wytworzyć 1 wat mocy.

Powyższy wzór stosuje się dla obu rodzajów prądu. Obliczenie pierwszego jest jednak nieco skomplikowane – w każdej jednostce czasu konieczne jest pomnożenie natężenia prądu przez U. A jeśli weźmiesz pod uwagę, że napięcie i siła prądu przemiennego cały czas się zmieniają, będziesz musiał wziąć całkę. Dlatego zastosowano tę koncepcję wartość efektywna.

Z grubsza mówiąc, parametr prądu to średnia wartość prądu i napięcia, dobrana w specjalny sposób.

Prąd przemienny i stały ma amplitudę i stan skuteczny. Parametr amplitudy jest maksymalną jednostką, do której może wzrosnąć napięcie. W przypadku typu przemiennego liczba amplitudy jest równa liczbie efektywnej pomnożonej przez √ 2. Wyjaśnia to wskaźniki napięcia 310 i 220 V.

Prawo Ohma

Kolejną koncepcją z podstaw elektryki dla początkujących jest prawo Ohma. Twierdzi, że prąd jest równy napięciu podzielonemu przez rezystancję. Prawo to dotyczy zarówno prądu przemiennego, jak i prądu stałego.

Rezystancję mierzy się w omach. Tak więc przez przewodnik o rezystancji 1 oma przy napięciu 1 wolta przepływa prąd o natężeniu 1 ampera. Prawo Ohma pociąga za sobą dwie interesujące konsekwencje:

• Jeśli znane jest A przepływające przez układ i rezystancja obwodu, można obliczyć moc.
• Moc można również obliczyć, znając efektywny opór i U.

W tym przypadku do określenia mocy nie jest pobierane napięcie sieciowe, ale U przyłożone do przewodnika. Okazuje się, że jeśli jakiekolwiek urządzenie zostanie podłączone do systemu za pomocą przedłużacza, akcja zostanie zastosowana zarówno do urządzenia, jak i przewodów przedłużacza. W rezultacie przewody się nagrzeją.

Oczywiście niepożądane jest nagrzewanie się połączeń, ponieważ prowadzi to do różnych usterek w okablowaniu elektrycznym.

Jednak główne problemy nie dotyczą samego przewodu, ale różnych punktów połączeń. W tych punktach opór jest dziesiątki razy większy niż na obwodzie drutu. Z biegiem czasu, w wyniku utleniania, rezystancja może tylko wzrosnąć.

Szczególnie niebezpieczne są złącza różnych metali. W nich procesy utleniania zachodzą znacznie szybciej. Najczęstsze obszary połączeń:

• Miejsca, w których przewody są skręcone.
• Zaciski przełączników, gniazd.
• Styki śrubowe.
• Kontakty w tablicach rozdzielczych.
• Wtyczki i gniazda.

Dlatego podczas naprawy pierwszą rzeczą, na którą należy zwrócić uwagę, są te obszary. Muszą być dostępne do instalacji i sterowania.

Przestrzegając zasad opisanych powyżej, możesz samodzielnie rozwiązać niektóre problemy domowe związane z problemami elektrycznymi w domu. Najważniejsze jest, aby pamiętać o środkach ostrożności.

Wszystko, co elektryk samouk powinien wiedzieć. Instrukcja samodzielnej obsługi. Cechy sieci elektrycznej oświetlenia domowego. Samokształcenie w zakresie instalacji elektrycznych. (10+)

Poradnik elektryka - Podstawowa wiedza i umiejętności z zakresu wykonywania prac elektrycznych i elektrycznych

Jestem pewien, że coś przeoczyłem. Mogą istnieć różne prywatne problemy z elektryką, których nie opisałem. Pamiętaj, aby zadawać pytania w dyskusji nad artykułem. Odpowiem na nie, jeśli będę mógł.

Środki ostrożności

Jeśli nigdy samodzielnie nie wykonywałeś prac związanych z instalacją elektryczną, nie myśl o tym, że po przeczytaniu tego materiału będziesz w stanie zrobić wszystko poprawnie, bezpiecznie dla siebie i przyszłych użytkowników. Artykuł pomoże Ci zrozumieć strukturę domowej sieci oświetleniowej i zrozumieć podstawowe zasady jej instalacji. Pierwsze prace związane z instalacją elektryczną należy wykonywać pod nadzorem doświadczonego specjalisty. W każdym razie niezależnie od tego, czy posiadasz oficjalne zezwolenie, bierzesz na siebie odpowiedzialność za życie, zdrowie i bezpieczeństwo swoje i innych.

Nigdy nie pracuj wyłącznie przy wysokim napięciu. W pobliżu powinna zawsze znajdować się osoba, która w krytycznej sytuacji będzie w stanie odłączyć zasilanie systemu, wezwać służby ratunkowe i udzielić pierwszej pomocy.

Nie wykonywać prac pod napięciem. To świetna zabawa dla doświadczonych profesjonalistów. Wyłącz zasilanie sieci, z którą będziesz pracować, upewniając się, że nikt nie może przypadkowo włączyć prądu podczas wykonywania instalacji.

Nie polegaj na tym, że okablowanie zostało wykonane poprawnie przed tobą. Zdobądź czujnik fazy (wskaźnik). Jest to urządzenie podobne do śrubokręta lub szydła. Ma wskaźnik poziomu. Jeśli sonda dotknie przewodu pod napięciem, wskaźnik zaświeci się. Upewnij się, że wiesz, jak prawidłowo używać tego czujnika. Są subtelności. Niektóre czujniki działają poprawnie tylko wtedy, gdy naciśniesz palcem specjalny styk na uchwycie. Przed rozpoczęciem pracy użyj wskaźnika fazy, aby upewnić się, że okablowanie nie jest pod napięciem. Niejednokrotnie spotkałem się z błędnie wykonanymi opcjami okablowania, gdy maszyna na wejściu przerywa tylko jeden przewód, nie zapewniając całkowitego odłączenia zasilania sieci. Ten błąd jest bardzo niebezpieczny, ponieważ wyłączając maszynę, zakładasz, że sieć jest pozbawiona zasilania, ale tak nie jest. Czujnik fazy natychmiast ostrzeże Cię o niebezpieczeństwie.

Główne usterki elektryczne

Eksperci twierdzą, że w elektrotechnice występują tylko dwa rodzaje usterek. Nie ma koniecznego, niezawodnego kontaktu i jest niepotrzebny. Rzeczywiście w instalacji elektrycznej nie ma przypadków, gdy dwa punkty sieci muszą być połączone określoną rezystancją. Muszą być podłączone lub nie.

Schematy połączeń elektrycznych

Schemat przedstawia typowe okablowanie dwuobwodowe. Do obiektu przez maszynę ( A2), RCD ( A3) i licznik energii elektrycznej ( A4) zostaje włączone napięcie sieciowe sieci oświetleniowej ( O1). Następnie napięcie to dzieli się na dwa obwody - oświetlenie i moc. Obydwa obwody mają oddzielne maszyny ( A4- obwód oświetleniowy, A5- moc), aby zabezpieczyć je przed przeciążeniami i oddzielnym wyłączeniem podczas prac naprawczych. Wyłącznik oświetleniowy jest zwykle wybierany dla niższego natężenia prądu niż wyłącznik mocy. Lampy są podłączone do obwodu oświetleniowego ( L1 - LN) i dwa gniazda ( S1, S2) do podłączenia odbiorników małej mocy, takich jak komputer lub telewizor. Gniazda te służą podczas prac naprawczych w obwodzie zasilającym do podłączenia elektronarzędzi. Obwód zasilający poprowadzony jest do gniazd zasilających ( S3 - SN).

Na schematach punkt podłączenia przewodów jest oznaczony kropką. Jeśli przewodniki krzyżują się ze sobą, ale nie ma sensu, oznacza to, że przewodniki nie są połączone, przecinają się bez połączenia.

Połączenia równoległe i szeregowe

Obwody elektryczne można łączyć równolegle i szeregowo.

Na sekwencyjny połączenia, prąd elektryczny pochodzący z jednego obwodu wpływa do drugiego. Zatem ten sam prąd przepływa przez wszystkie obwody połączone szeregowo.

Na równoległy połączenia, prąd elektryczny rozgałęzia się na wszystkie obwody połączone równolegle. Zatem całkowity prąd jest równy sumie prądów w każdym obwodzie. Ale to samo napięcie jest przykładane do obwodów połączonych równolegle.

Na pokazanym schemacie wyłącznik wejściowy, RCD, licznik i reszta obwodu są połączone szeregowo. Dzięki temu maszyna może ograniczyć prąd w całym obwodzie, a licznik może mierzyć pobraną energię. Zarówno obwody, jak i znajdujące się w nich obciążenia są połączone równolegle, co pozwala na zasilenie każdego obciążenia napięciem sieciowym, dla którego jest przeznaczone, niezależnie od innych obciążeń.

Oto schematyczny diagram elektryczny. Są też schematy połączeń. Wskazują na planie sytuacyjnym, gdzie należy poprowadzić okablowanie, gdzie zainstalować panel, gdzie umieścić gniazdka, włączniki i oprawy oświetleniowe. Istnieją zupełnie inne oznaczenia. Nie jestem ekspertem w tych schematach. Poszukaj informacji na ich temat w innych źródłach.

Niestety, w artykułach okresowo znajdują się błędy, które są poprawiane, artykuły są uzupełniane, rozwijane i przygotowywane są nowe. Zapisz się do aktualności, aby być na bieżąco.

Jeżeli coś jest niejasne, śmiało pytaj!