Основы электричества для начинающих: Электротехника для начинающих: основы, законы — FotoNaStenu.ru — интернет магазин

Содержание

Электротехника для начинающих: основы, законы

: Электрик в доме; 14.05.2021; 170

Диод электронное устройство, которое для нормальной работы требует правильного подключения в схему, то есть соблюдения полярности. Если подключить диод наоборот он может не пропускать электрический ток. Иногда на самом устройстве не обозначена маркировка, где у него плюс или минус, поэтому важно самому знать, как выяснить …

: Электрик в доме; 28. 04.2021; 252

Любую электрическую нагрузку можно представить в виде трех составляющих: мощность, сопротивление и ток. Сегодня рассмотрим, что такое электрический ток, от чего он зависит и в каких единицах измеряется сила электрического тока. Электрический ток можно измерить с помощью прибора. В народе его часто называют мультиметр …

: Электрик в доме; 26.11.2020; 309

Способность конденсаторов накапливать и хранить заряд один из самых интересных эффектов, который используется во всех электронных устройствах. Самый простой конденсатор состоит из двух пластин расположенных на небольшом расстоянии друг от друга. Это пространство заполняется диэлектриком (бумага, керамика, слюда или воздух) …

: Электрик в доме; 18.11.2020; 146

Когда по проводнику протекает электрический ток (заряженные электроны), ему препятствуют атомы. Взаимодействие атомов и электронов называется сопротивлением. У каждого материала разное удельное электрическое сопротивление. В данной статье рассмотрим от чего зависит сопротивление проводника, формулу расчета …

: Электрик в доме; 07. 11.2020; 236

Одной из основных электротехнических характеристик является такой параметр как напряжение. Что характеризует эта величина, и в каких единицах измеряется. Для новичков этот вопрос покажется сложным, но ответ на него очень простой. Напряжением может быть постоянным или переменным, но единицы измерения у них одинаковые …

: Электрик в доме; 04.11.2020; 403

Если взять кусок провода и намотать его в виде катушки, то в сети переменного тока она он будет оказывать большое сопротивление. Причем сопротивление будет намного больше, чем сопротивление прямого провод той же длины.

Связано это с индуктивным сопротивлением, которым обладает катушка. ЭДС самоиндукции …

: Электрик в доме; 31.10.2020; 185

Электрическая мощность один из главных параметров любого электрического прибора или источника энергии. Зная эту величину можно подобрать необходимый автоматический выключатель или сечение провода. В системе СИ электрическая мощность измеряется в Ваттах. 1 Вт это выполнение работы равной 1 Дж …

: Электрик в доме; 26. 10.2020; 229

Диодом называется полупроводниковый радиоэлемент, широко применяющийся в электронике. Принцип его работы можно сравнить с ниппелем надувной камеры, где воздух пропускается только в одну сторону. Так же работает и диод, пропускает ток только в одном направлении. Если сменить полярность подключения диод закрывается …

: Электрик в доме; 25.10.2020; 126

В электрике часто приходится слышать такой сокращенный термин как КЗ. Означает он короткое замыкание. Он является самым опасным явлением во всей электротехнике, так как сопровождается протеканием сверх больших токов. На такой аварийный режим работы реагирует защита и отключает поврежденный участок с питающей стороны …

Электротехника для начинающих – базовые основы общей электротехники.

Прежде чем становится электриком сначала необходимо познать теоретические основы работы электричества. Ведь, чем отличается электрик от обычного человека. А тем, что в силу теории, которая со временем подкрепилась практическим опытом, человек из обычного «незнайки» превращается в опытного электротехника, в полной мере способного разобраться не только в неисправных электрических устройствах, но и которому будет по силам сделать самодельный «девайс». Такому электрику можно поручить любое дело, связанное с его профессией, и он без особых трудностей легко справится с данной задачей.

Электротехника для начинающих представляет собой познавательный путь, постепенно проходя который у человека наращивается профессиональный опыт. Не думайте, что прочитав книгу общей теории электротехники можно сразу научится всё делать. Даже зная «как делать», люди в большинстве случаев, либо боятся начинать (зная об опасности электричества), либо делают настолько неловко и неаккуратно, что в последствии лучше эту работу переделать, для избежания аварийных последствий, связанных с качеством функционирования данного устройства, и потенциальной вероятности слабой электробезопасности.

Основы общей электротехники являются азами, рассказывающие ученику, что и как в общем работает. К примеру, человеку можно дать готовую инструкцию «что и как последовательно делать». Способный человек сможет по этому плану совершить определённую работу, и она будет вполне правильной. Но если такому человеку придётся столкнутся с делом, в котором имеются некоторые ранее неизвестные моменты (внезапно сломалось какое-либо электрическое оборудование и которое необходимо оперативно отремонтировать), то такая ситуация вызовет лёгкий ступор, суетливое поведение, и множество неверных и ошибочных действий (а это потеря времени, сил и нервов).

Электротехника для начинающих, а именно основы общей электротехники должны начинаться с простейших законов физики (раздел электрофикика). Начинающий обязан узнать, что такое вообще электричество, какие его свойства, какую опасность оно несёт в себе, меры защиты и предосторожности и т.д. Знания этого уже даёт общие представления об электрики, как таковой. Знакомя человека сначала с трудными для понимания специальными предметами (к примеру, автоматика, теория сигналов и т.д.) упускается главное, а именно усвоение базовых понятий на образном языке. В голове образуется «каша» из множество раздробленных знаний, что весьма трудно собрать в общую модель работы электричества даже умному.

Немаловажный фактор, сильно влияющий на качество обучения электротехники начинающих, это интерес и практика. Как вы думаете, что лучше усвоится начинающим, «сухая теория», или пошаговое обучение, при котором сначала даётся какое либо теоретическое знание в небольшой дозе, а за ним следует практическое закрепление (примерно как на уроках химии — рассказывали о взаимодействии веществ и показали на наглядном примере как оно работает). Даже собрав простейшую электрическую цепь, состоящую из источника питания, лампочки, переключателя, реостата, измерителей, человек сразу прочувствует что к чему, чем тоже самое просто нарисовать на доске и сухо рассказать о схеме.

P.S. Я бы вам советовал больше вникать в базовые принципы работы электричества, именно зная и хорошо понимая их далее более сложные понятия будут даваться намного легче и ясней. Старайтесь самостоятельно разобраться с принципами работы простейших схем и работы электрических компонентов. Ведь сложные схемы — это множество более мелких, простейших схем объединённых воедино.

все об электротехнике и электронике Основы электротехники для начинающих

Содержание:

Существует множество понятий, которые нельзя увидеть собственными глазами и потрогать руками. Наиболее ярким примером служит электротехника, состоящая из сложных схем и малопонятной терминологии. Поэтому очень многие просто отступают перед трудностями предстоящего изучения этой научно-технической дисциплины.

Получить знания в этой области помогут основы электротехники для начинающих, изложенные доступным языком. Подкрепленные историческими фактами и наглядными примерами, они становятся увлекательными и понятными даже для тех, кто впервые столкнулся с незнакомыми понятиями. Постепенно продвигаясь от простого к сложному, вполне возможно изучить представленные материалы и использовать их в практической деятельности.

Понятия и свойства электрического тока

Электрические законы и формулы требуются не только для проведения каких-либо расчетов. Они нужны и тем, кто на практике выполняет операции, связанные с электричеством. Зная основы электротехники можно логическим путем установить причину неисправности и очень быстро ее устранить.

Суть электрического тока заключается в движении заряженных частиц, переносящих электрический заряд от одной до другой точки. Однако при беспорядочном тепловом движении заряженных частиц, по примеру свободных электронов в металлах, переноса заряда не происходит. Перемещение электрического заряда через поперечное сечение проводника происходит лишь при условии участия ионов или электронов в упорядоченном движении.

Электрический ток всегда протекает в определенном направлении. О его наличии свидетельствуют специфические признаки:

Нагревание проводника, по которому протекает ток.
Изменение химического состава проводника под действием тока.
Оказание силового воздействия на соседние токи, намагниченные тела и соседние токи.

Электрический ток может быть постоянным и переменным. В первом случае все его параметры остаются неизменными, а во втором — периодически происходит изменение полярности от положительной к отрицательной. В каждом полупериоде изменяется направление потока электронов. Скорость таких периодических изменений представляет собой частоту, измеряемую в герцах

Основные токовые величины

При возникновении в цепи электрического тока, происходит постоянный перенос заряда через поперечное сечение проводника. Величина заряда, перенесенная за определенную единицу времени, называется , измеряемой в амперах .

Для того чтобы создать и поддерживать движение заряженных частиц, необходимо воздействие силы, приложенной к ним в определенном направлении. В случае прекращения такого действия, прекращается и течение электрического тока. Такая сила получила название электрического поля, еще она известна как . Именно она вызывает разность потенциалов или напряжение на концах проводника и дает толчок движению заряженных частиц. Для измерения этой величины применяется специальная единица — вольт . Существует определенная зависимость между основными величинами, отраженная в законе Ома, который будет рассмотрен подробно.

Важнейшей характеристикой проводника, непосредственно связанной с электрическим током, является сопротивление , измеряемое в омах . Данная величина является своеобразным противодействием проводника течению в нем электрического тока. В результате воздействия сопротивления происходит нагрев проводника. С увеличением длины проводника и уменьшением его сечения, значение сопротивления увеличивается. Величина в 1 Ом возникает, когда разность потенциалов в проводнике составляет 1 В, а сила тока — 1 А.

Закон Ома

Данный закон относится к основным положениям и понятиям электротехники. Он наиболее точно отражает зависимость между такими величинами, как сила тока, напряжение, сопротивление и . Определения этих величин уже были рассмотрены, теперь нужно установить степень их взаимодействия и влияния друг на друга.

Для того чтобы вычислить ту или иную величину, необходимо воспользоваться следующими формулами:

Сила тока: I = U/R (ампер).
Напряжение: U = I x R (вольт).
Сопротивление: R = U/I (ом).

Зависимость этих величин, для лучшего понимания сути процессов, часто сравнивается с гидравлическими характеристиками. Например, внизу бака, наполненного водой, устанавливается клапан с примыкающей к нему трубой. При открытии клапана вода начинает течь, поскольку существует разница между высоким давлением в начале трубы и низким — на ее конце. Точно такая же ситуация возникает на концах проводника в виде разности потенциалов — напряжения, под действием которого электроны двигаются по проводнику. Таким образом, по аналогии, напряжение представляет собой своеобразное электрическое давление.

Силу тока можно сравнить с расходом воды, то есть ее количеством, протекающим через сечение трубы за установленный период времени. При уменьшении диаметра трубы уменьшится и поток воды в связи с увеличением сопротивления. Этот ограниченный поток можно сравнить с электрическим сопротивлением проводника, удерживающим поток электронов в определенных рамках. Взаимодействие тока, напряжения и сопротивления аналогично гидравлическим характеристикам: с изменением одного параметра, происходит изменение всех остальных.

Энергия и мощность в электротехнике

В электротехнике существуют еще и такие понятия, как энергия и мощность , связанные с законом Ома. Сама энергия существует в механической, тепловой, ядерной и электрической форме. В соответствии с законом сохранения энергии, ее невозможно уничтожить или создать. Она может лишь преобразовываться из одной формы в другую. Например, в аудиосистемах осуществляется преобразование электроэнергии в звук и теплоту.

Любые электрические приборы потребляют определенное количество энергии на протяжении установленного промежутка времени. Эта величина индивидуальна для каждого прибора и представляет собой мощность, то есть объем энергии, который может потребить тот или иной прибор. Этот параметр вычисляется по формуле P = I x U, единицей измерения служит . Он означает перемещение одним вольтом через сопротивление в один ом.

Таким образом, основы электротехники для начинающих помогут на первых порах разобраться с основными понятиями и терминами. После этого будет значительно легче использовать полученные знания на практике.

Электрика для чайников: основы электроники

Предлагаем небольшой материал по теме: «Электричество для начинающих». Он даст первоначальное представление о терминах и явлениях, связанных с движением электронов в металлах.

Особенности термина

Электричество представляет собой энергию маленьких заряженных частиц, движущихся в проводниках в определенном направлении.

При постоянном токе не наблюдается изменения его величины, а также направления движения за определенный промежуток времени. Если в качестве источника тока выбирается гальванический элемент (батарейка), в таком случае заряд движется упорядоченно: от отрицательного полюса к положительному концу. Процесс продолжается до тех пор, пока он полностью не исчезнет.

Переменный ток периодически изменяет величину, а также направление движения.

Схема передачи переменного тока

Попробуем понять, что такое фаза в слово слышали все, но далеко не всем понятен его истинный смысл. Не будем углубляться в детали и подробности, выберем только тот материал, который необходим домашнему мастеру. Трехфазная сеть является способом передачи электрического тока, при котором по трем разным проводам протекает ток, а по одному идет его возврат. Например, в электрической цепи есть два провода.

По первому проводу к потребителю, например, к чайнику, идет ток. Второй провод используется для его возвращения. При размыкании такой цепи, прохождения электрического заряда внутри проводника не будет. Данная схема описывает однофазную цепь. в электричестве? Фазой считают провод, по которому протекает электрический ток. Нулевым называют провод, по которому осуществляется возврат. В трехфазной цепи присутствует сразу три фазных провода.

Электрический щиток в квартире необходим для тока по всем помещениям. считают экономически целесообразными, поскольку для них не нужны два При подходе к потребителю, идет разделение тока на три фазы, причем в каждой есть по нолю. Заземлитель, который используется в однофазной сети, не несет рабочей нагрузки. Он является предохранителем.

К примеру, при возникновении короткого замыкания появляется угроза удара током, пожара. Для предотвращения такой ситуации, величина тока не должна превышать безопасный уровень, избыток уходит в землю.

Пособие «Школа для электрика» поможет начинающих мастерам справляться с некоторыми поломками бытовых приборов. Например, если возникли проблемы при функционировании электрического двигателя стиральной машины, ток будет попадать на внешний металлический корпус.

При отсутствии заземления заряд будет распределяться по машине. При прикосновении к ней руками, в роли заземлителя выступит человек, получив удар электрическим током. При наличии провода заземления такой ситуации не возникнет.

Особенности электротехники

Пособие «Электричество для чайников» пользуется популярностью у тех, кто далек от физики, но планирует использовать эту науку в практических целях.

Датой появления электротехники считают начало девятнадцатого века. Именно в это время был создан первый источник тока. Открытия, сделанные в области магнетизма и электричества, сумели обогатить науку новыми понятиями и фактами, обладающими важным практическим значением.

Пособие «Школа для электрика» предполагает знакомство с основными терминами, касающимися электричества.

Во многих сборниках по физике есть сложные электрические схемы, а также разнообразные непонятные термины. Для того чтобы новички могли разобраться во всех тонкостях данного раздела физики, было разработано специальное пособие «Электричество для чайников». Экскурсию в мир электрона необходимо начинать с рассмотрения теоретических законов и понятий. Наглядные примеры, исторические факты, используемые в книге «Электричество для чайников», помогут начинающим электрикам усваивать знания. Для проверки успеваемости можно использовать задания, тесты, упражнения, связанные с электричеством.

Если вы понимаете, что у вас недостаточно теоретических знаний для того, чтобы самостоятельно справиться с подключением электрической проводки, обратитесь к справочникам для «чайников».

Безопасность и практика

Для начала нужно внимательно изучить раздел, касающийся техники безопасности. В таком случае во время работ, связанных с электричеством, не будет возникать чрезвычайных ситуаций, опасных для здоровья.

Для того чтобы на практике реализовать теоретические знания, полученные после самостоятельного изучения основ электротехники, можно начать со старой бытовой техники. До начала ремонта обязательно ознакомьтесь с инструкцией, прилагаемой к прибору. Не забывайте, что с электричеством шутить не нужно.

Электрический ток связан с передвижением электронов в проводниках. Если вещество не способно проводить ток, его называют диэлектриком (изолятором).

Для движения свободных электронов от одного полюса к другому между ними должна существовать определенная разность потенциалов.

Интенсивность тока, проходящего через проводник, связана с количеством электронов, проходящих через поперечное сечение проводника.

На скорость прохождения тока влияет материал, длина, площадь сечения проводника. При увеличении длины провода, увеличивается его сопротивление.

Заключение

Электричество является важным и сложным разделом физики. Пособие «Электричество для чайников» рассматривает основные величины, характеризующие эффективность работы электрических двигателей. Единицами измерения напряжения являются вольты, ток определяется в амперах.

У любого существует определенная мощность. Она подразумевает количество электричества, вырабатываемое прибором за определенный промежуток времени. Потребители энергии (холодильники, стиральные машины, чайники, утюги) также имеют мощность, расходуя электричество во время работы. При желании можно провести математические расчеты, определить примерную плату за каждый бытовой прибор.

Нетривиально занятие, скажу я вам. 🙂 Дабы облегчить усвоение материала я вводил ряд упрощений. Совершенно бредовых и антинаучных, но более менее наглядно показывающих суть процесса. Методика «канализационной электрики» успешно показала себя в полевых испытаниях, а посему будет использована и тут. Хочу лишь обратить внимание, что это всего лишь наглядное упрощение, справедливое для общего случая и конкретного момента, чтобы понять суть и к реальной физике процесса не имеющая практически никакого отношения. Зачем оно тогда? А чтобы проще запомнить, что к чему и не путать напряжение и ток и понимать как на все это влияет сопротивление, а то я от студентов такого наслушался…

Ток, напряжение, сопротивление.

Если сравнить электроцепь с канализацией, то источник питания это сливной бачок, текущая вода – ток, давление воды-напряжение, а несущееся по трубам говнище – полезная нагрузка. Чем выше сливной бачок, тем больше потенциальная энергия воды, находящейся в нем, и тем сильней будет напор-ток проходящий по трубам, а значит больше дерьма-нагрузки он сможет смыть.
Кроме текущего дерьма, потоку препятствует трение о стенки труб, образуя потери. Чем толще трубы тем меньше потери (гы гы гы теперь ты помнимаешь почему аудиофилы для своей мощной акустики берут провода потолще;)).
Итак, подведем итог. Электроцепь содержит источник, создающий между своими полюсами разность потенциалов – напряжение. Под действием этого напряжения ток устремляется через нагрузку туда, где потенциал ниже. Движению тока препятствует сопротивление, образуемое из полезной нагрузки и потерь. В результате напряжение-давление ослабевает тем сильней, чем больше сопротивление. Ну, а теперь, положим нашу канализацию в математическое русло.

Закон Ома

Для примера просчитаем простейшую цепь, состоящую из трех сопротивлений и одного источника. Схему я буду рисовать не так как принято в учебниках по ТОЭ, а ближе к реальной принципиальной схеме, где принимают точку нулевого потенциала – корпус, обычно равный минусу питания, а плюс считают точкой с потенциалом равным напряжению питания. Для начала считаем, что напряжение и сопротивления у нас известны, а значит нам нужно найти ток. Сложим все сопротивления (о правилах сложения сопротивлений читай на врезке), дабы получить общую нагрузку и поделим напряжение на получившийся результат – ток найден! А теперь посмотрим как распределяется напряжение на каждом из сопротивлений. Выворачиваем закон Ома наизнанку и начинаем вычислять. U=I*R поскольку ток в цепи един для всех последовательных сопротивлений, то он будет постоянен, а вот сопротивления разные. Итогом стало то, что Uисточника = U1 +U2 +U3 . Исходя из этого принципа можно, например, соединить последовательно 50 лампочек рассчитанных на 4.5 вольта и спокойно запитать от розетки в 220 вольт – ни одна лампочка не перегорит. А что будет если в эту связку, в серединку, всандалить одно здоровенное сопротивление, скажем на КилоОм, а два других взять поменьше – на один Ом? А из расчетов станет ясно, что почти все напряжение выпадет на этом большом сопротивлении.

Закон Кирхгоффа.

Согласно этому закону сумма токов вошедших и вышедших из узела равна нулю, причем токи втекающие в узел принято обозначать с плюсом, а вытекающие с минусом. По аналогии с нашей канализацией – вода из одной мощной трубы разбегается по кучи мелких. Данное правило позволяет вычислять примерный потребляемый ток, что иногда бывает просто необходимо при расчете принципиальных схем.

Мощность и потери
Мощность которая расходуется в цепи выражается как произведение напряжения на ток.
Р = U * I
Потому чем больше ток или напряжение, тем больше мощность. Т.к. резистор (или провода) не выполняет какой либо полезной нагрузки, то мощность, выпадающая него это потери в чистом виде. В данном случае мощность можно через закон ома выразить так:
P= R * I 2

Как видишь, увеличение сопротивления вызывает увеличение мощности расходующееся на потери, а если возрастает ток, то потери увеличиваются в квадратичной зависимости. В резисторе вся моща уходит в нагрев. По этой же причине, кстати, аккумуляторы нагреваются при работе – у них тоже есть внутреннее сопротивление, на котором и происходит рассеяние части энергии.
Вот для чего аудиофилы для своих сверхмощных звуковых систем берут толстенные медные провода с минимальным сопротивлением, чтобы снизить потери мощности, так как токи там бывают немалые.

Есть закон полного тока в цепи, правда на практике мне он никогда не пригождался, но знать его не помешает, поэтому утяни из сети какой либо учебник по ТОЭ (теоретические основы электротехники) лучше для средних учебных заведений, там все гораздо проще и понятней описано – без ухода в высшую математику.

Каждый из нас, когда начинает увлекаться чем-то новым, сразу кидается в «пучину страсти» пытаясь выполнить или реализовать непростые проекты самоделок . Так было и со мной, когда я увлекся электроникой. Но как обычно бывает – первые неудачи поубавили запал. Однако отступать я не привык и начал систематически (буквально с азов) постигать таинства мира электроники. Так и родилось «руководство для начинающих технарей»

Шаг 1: Напряжение, ток, сопротивление

Эти понятия являются фундаментальными и без знакомства с ними продолжать обучение основам было бы бессмысленно. Давайте просто вспомним, что каждый материал состоит из атомов, а каждый атом в свою очередь имеет три типа частиц. Электрон — одна из этих частицы, имеет отрицательный заряд. Протоны же имеют положительный заряд. В проводящих материалах (серебро, медь, золото, алюминий и т.д.) есть много свободных электронов, которые перемещаются хаотично. Напряжение является той силой, которая заставляет электроны перемещаться в определенном направлении. Поток электронов, который движется в одном направлении, называется током. Когда электроны перемещаются по проводнику, то они сталкиваются с неким трением. Это трение называют сопротивлением. Сопротивление «ужимает» свободное перемещения электронов, таким образом снижая величину тока.

Более научное определение тока – скорость изменения количество электронов в определенном направлении. Единица измерения тока — Ампер (I). В электронных схемах протекающий ток лежит в диапазоне миллиампера (1 ампер = 1000 миллиампер). Например, свойственный ток для светодиода 20mA.

Единица измерения напряжения – Вольт (В). Батарея – является источником напряжения. Напряжение 3В, 3.3В, 3.7В и 5В является наиболее распространенным в электронных схемах и устройствах.

Напряжение является причиной, а ток – результатом.

Единица измерения сопротивления – Ом (Ω).

Шаг 2: Источник питания

Аккумуляторная батарея — источник напряжения или «правильно» источник электроэнергии. Батарея производит электроэнергию за счет внутренней химической реакции. На внешней стороне у неё присутствуют две клеммы. Одна из них является положительным выводом (+ V), а другая отрицательным (-V), или «землёй». Обычно источники питания бывают двух типов.

Батареи;
Аккумуляторы.

Батарейки используются один раз, а затем утилизируются. Аккумуляторы могут быть использованы несколько раз. Батарейки бывают разных форм и размеров, от миниатюрных, используемых для питания слуховых аппаратов и наручных часов до батарей размером с комнату, которые обеспечивают резервное питание для телефонных станций и компьютерных центров. В зависимости от внутреннего состава источники питания могут быть разных типов. Несколько наиболее распространённых типов, используемых в робототехнике и технических проектах:

Батареи 1,5 В

Батарейки с таким напряжением могут иметь различные размеры. Наиболее распространённые размеры АА и ААА. Диапазон ёмкости от 500 до 3000 мАч.

3В литиевая «монетка»

Все эти литиевые элементы рассчитаны номинально на 3 В (при нагрузке) и с напряжением холостого хода около 3,6 вольт. Ёмкость может достигать от 30 до 500мAч. Широко используется в карманных устройствах за счёт их крошечных размеров.

Никель-металлогидридные (NiМГ)

Эти батареи имеют высокую плотность энергии и могут заряжаться почти мгновенно. Другая важная особенность — цена. Такие аккумуляторы дешёвые (в сравнение с их размерами и ёмкостями). Этот тип батареи часто используется в робототехнических самоделках .

3.7 В литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы

Они имеют хорошую разряжающую способность, высокую плотность энергии, отличную производительность и небольшой размер. Литий-полимерный аккумулятор широко используется в робототехнике.

9-вольтовая батарея

Наиболее распространенная форма — прямоугольная призма с округленными краями и клеммами, что расположены сверху. Ёмкость составляет около 600 мАч.

Свинцово-кислотные

Свинцово-кислотные аккумуляторы являются рабочей лошадкой всей радио-электронной промышленности. Они невероятно дешёвы, перезаряжаются и их легко купить. Свинцово-кислотные аккумуляторы используются в машиностроении, UPS (источниках бесперебойного питания), робототехнике и других системах, где необходим большой запас энергии, а вес не так важен. Наиболее распространенными являются напряжения 2В, 6В, 12В и 24В.

Последовательно-параллельное соединение батарей

Источник питания может быть подключен последовательно или параллельно. При подключении последовательно величина напряжения увеличивается, а когда подключение параллельное – увеличивается текущая величина тока.

Существует два важных момента относительно батарей:

Емкость является мерой (как правило, в Aмп-ч) заряда, хранящейся в батарее, и определяется массой активного материала, содержащегося в ней. Ёмкость представляет собой максимальное количество энергии, которую можно извлечь при определенно заданных условиях. Тем не менее, фактические возможности хранения энергии аккумулятора могут значительно отличаться от номинального заявленного значения, а ёмкость батареи сильно зависит от возраста и температуры, режимов зарядки или разрядки.

Ёмкость батареи измеряется в ватт-часах (Вт*ч), киловатт-часах (кВт-ч), ампер-часах (А*ч) или миллиампер-час (мА * ч). Ватт-час – это напряжение (В) умноженное на силу тока(I) (получаем мощность – единица измерения Ватты (Вт)), которое может выдавать батарея определенный период времени (как правило, 1 час). Так как напряжение фиксируемое и зависит от типа аккумулятора (щелочные, литиевые, свинцово-кислотные, и т.д.), часто на внешней оболочке отмечают лишь Ач или мАч (1000 мАч = 1Aч). Для более продолжительной работы электронного устройства необходимо брать батареи с низким током утечки. Чтобы определить срок службы аккумулятора, разделите ёмкость на фактический ток нагрузки. Цепь, которая потребляет 10 мА и питается от 9-вольтной батареи будет работать около 50 часов: 500 мАч / 10 мА = 50 часов.

Во многих типах аккумуляторов, вы не можете «забрать» энергию полностью (другими словами, аккумулятор не может быть полностью разряжен), не нанося серьезный, и часто непоправимый ущерб химическим составляющим. Глубина разрядки (DOD) аккумулятора определяет долю тока, которая может быть извлечена. Например, если DOD определено производителем как 25%, то только 25% от ёмкости батареи может быть использовано.

Темпы зарядки/разрядки влияют на номинальную ёмкость батареи. Если источник питания разряжается очень быстро (т.е., ток разряда высокий), то количество энергии, которое может быть извлечено из батареи снижается и ёмкость будет ниже. С другой стороны если батарея разряжается очень медленно (используется низкий ток), то ёмкость будет выше.

Температура батареи также будет влиять на ёмкость. При более высоких температурах ёмкость аккумулятора, как правило, выше, чем при более низких температурах. Тем не менее, намеренное повышение температуры не является эффективным способом повышения ёмкости аккумулятора, так как это также уменьшает срок службы самого источника питания.

С-Ёмкость: Токи заряда и разряда любой аккумуляторной батареи измеряются относительно её емкости. Большинство батарей, за исключением свинцово-кислотных, оценено в 1C. Например, батарея с ёмкостью 1000mAh, выдает 1000mA в течение одного часа, если уровень – 1C. Та же батарея, с уровнем 0.5C, выдает 500mA в течение двух часов. С уровнем 2C, та же батарея выдает 2000mA в течение 30 минут. 1C часто упоминается как одночасовой разряд; 0.5C – как двухчасовой и 0.1C – как 10-часовой.

Ёмкость батареи обычно измеряется с помощью анализатора. Анализаторы тока отображают информацию в процентах отталкиваясь от значения номинальной ёмкости. Новая батарея иногда выдает больше 100 % тока. В таком случае, батарея просто оценена консервативно и может выдержать более длительное время, чем указанно производителем.

Зарядное устройство может быть подобрано с точки зрения ёмкости батареи или величины C. Например зарядное устройство с номиналом C/10 полностью зарядит батарею через 10 часов, зарядное устройство с номиналом в 4C, зарядило бы аккумулятор через 15 минут. Очень быстрые темпы зарядки (1 час или менее) обычно требуют того, чтобы зарядное устройство тщательно контролировало параметры аккумулятора, такие как предельное напряжение и температура, чтобы предотвратить перезаряд и повреждения батареи.

Напряжение гальванического элемента определяется химическими реакциями, что проходят внутри него. Например, щелочные элементы – 1.5 В, все свинцово- кислотные – 2 В, а литиевые – 3 В. Батареи могут состоять из нескольких ячеек, поэтому вы редко, где сможете увидеть 2-вольтовую свинцово-кислотную батарею. Обычно они соединены вместе внутри, чтобы выдавать 6 В, 12 В или 24 В. Не стоит забывать о том, что номинальное напряжение в «1.5-вольтовой» батарее типа AA фактически начинается с 1.6 В, затем быстро опускается к 1.5, после чего медленно дрейфует вниз к 1.0 В, при котором батарею уже принято считать ‘разряженной’.

Как лучше выбрать батарею для поделки ?

Как вы уже поняли, в свободном доступе, можно найти много типов батарей с разным химическим составом, таким образом, не легко выбрать, какое питание является лучшим для именно вашего проекта. Если проект очень энергозависимый (большие системы звука и моторизованные самоделки ) следует выбирать свинцово-кислотную батарею. Если вы хотите построить переносную поделку , которая будет потреблять небольшой ток, то следует выбрать литиевую батарею. Для любого портативного проекта (легкий вес и умеренное питание) выбираем литиево-ионный аккумулятор. Вы можете выбрать более дешёвый аккумулятор на основе метало-никелевого гидрида (NIMH), хотя они более тяжёлые, но не уступают литиево-ионным в остальных характеристиках. Если вы хотели бы сделать энергоёмкий проект то литиево-ионный щелочной (LiPo) аккумулятор будет лучшим вариантом, потому что он имеет маленькие размеры, лёгок по сравнению с другими типами батарей, перезаряжается очень быстро и выдаёт ток высокого значения.

Хотите, чтобы Ваши аккумуляторы прослужили долгое время? Используйте высококачественное зарядное устройство, которое имеет датчики для поддержания надлежащего уровня заряда и подзарядки малым током. Дешёвое зарядное устройство убьёт ваши аккумуляторы.

Шаг 3: Резисторы

Резистор — очень простой и наиболее распространённый элемент на схемах. Он применяется для того, чтобы управлять или ограничивать ток в электрической цепи.

Резисторы — пассивные компоненты, которые только потребляют энергию (и не могут производить её). Резисторы, как правило, добавляются в цепь, где они дополняют активные компоненты, такие как ОУ, микроконтроллеры и другие интегральные схемы. Обычно они используются, чтобы ограничить ток, разделить напряжения и линии ввода/вывода.

Сопротивление резистора измеряется в Омах. Большие значения могут быть сопоставлены с префиксом кило-, мега-, или гига, чтобы сделать значения легко читаемыми. Часто можно увидеть резисторы с меткой кОм и МОм диапазоне (гораздо реже мОм резисторы). Например, 4,700Ω резистор эквивалентен 4.7kΩ резистору и 5,600,000Ω резистор можно записать в виде 5,600kΩ или (более обычно) 5.6MΩ.

Существуют тысячи различных типов резисторов и множество фирм, что их производят. Если брать грубую градацию то существуют два вида резисторов:

с чётко заданными характеристиками;
общего назначения, чьи характеристики могут «гулять» (производитель сам указывает возможное отклонение).

Пример общих характеристик:

Температурный коэффициент;
Коэффициент напряжения;
Частотный диапазон;
Мощность;
Физический размер.

По своим свойствам резисторы могут быть классифицированы как:

Линейный резистор — тип резистора, сопротивление которого остается постоянным с увеличением разности потенциалов (напряжения), что прикладываются к нему (сопротивление и ток, что проходит через резистор не изменяется от приложенного напряжения). Особенности вольт-амперной характеристики такого резистора — прямая линия.

Не линейный резистор – это резистор, сопротивление которого изменяется в зависимости от значения прикладываемого напряжения или протекающего через него тока. Это тип имеет нелинейную вольт-амперную характеристику и не строго следует закону Ома.

Есть несколько типов нелинейных резисторов:

Резисторы ОТК (Отрицательный Температурный Коэффициент) — их сопротивление понижается с повышением температуры.
Резисторы ПЕК (Положительный Температурный Коэффициент) — их сопротивление увеличивается с повышением температуры.
Резисторы ЛЗР (Светло-зависимые резисторы) — их сопротивление изменяется с изменением интенсивности светового потока.
Резисторы VDR (Вольт зависимые резисторы) — их сопротивление критически понижается, когда значение напряжения превышает определенное значение.

Не линейные резисторы используются в различных проектах. ЛЗР используется в качестве датчика в различных робототехнических проектах.

Кроме этого, резисторы бывают с постоянным и переменным значением:

Резисторы постоянного значения — типы резисторов, значение которых уже установлено, при производстве и не может быть изменено во время использования.

Переменный резистор или потенциометр – тип резистора, значение которого может быть изменено во время использования. Этот тип обычно имеет вал, который поворачивается или перемещается вручную для изменения значения сопротивления в фиксированном диапазоне, например, от. 0 кОм до 100 кОм.

Магазин сопротивлений:

Этот тип резистора состоит из «упаковки», в которой содержится два или более резисторов. Он имеет несколько терминалов, благодаря которым может быть выбрано значение сопротивления.

По составу резисторы бывают:

Углеродные:

Сердечник таких резисторов отливается из углерода и связующего вещества, создающих требуемое сопротивление. Сердечник имеет чашеобразные контакты, удерживающие стержень резистора с каждой стороны. Весь сердечник заливается материалом (наподобие бакелита) в изолированном корпусе. Корпус имеет пористую структуру, поэтому углеродные композиционные резисторы чувствительны к относительной влажности окружающей среды.

Эти типы резисторов обычно производит шум в цепи за счёт электронов, проходящих через углеродные частицы, таким образом, эти резисторы, не используются в «важных» схемах, хотя они дешевле.

Осаждения углерода:

Резистор, который сделан путём нанесения тонкого слоя углерода вокруг керамического стержня — называется углеродо-осаждённым резистором. Он изготавливается путем нагревания керамических стержней внутри колбы метана и осаждением углерода вокруг них. Значение резистора определяется количеством углерода, осажденного вокруг керамического стержня.

Пленочный резистор:

Резистор выполнен путем осаждения распыляемого металла в вакууме на керамическую основу прута. Эти типы резисторов очень надежны, имеют высокую устойчивость, а также имеют высокий температурный коэффициент. Хотя они дороже по сравнению с другими, но используются в основных системах.

Проволочный резистор:

Проволочный резистор изготовлен путем намотки металлической проволоки вокруг керамического сердечника. Металлический провод представляет собой сплав различных металлов подобранных согласно заявленным особенностям и сопротивлениям требуемого резистора. Эти тип резистора имеет высокую стабильность, а также выдерживает большие мощности, но, как правило, они более громоздкие по сравнению с другими типами резисторов.

Метало-керамические:

Эти резисторы изготовлены путем обжига некоторых металлов, смешанные с керамикой на керамической подложке. Доля смеси в смешанном метало-керамическом резисторе определяет значение сопротивления. Этот тип очень стабилен, а также имеет точно вымеренное сопротивление. Их в основном используют для поверхностного монтажа на печатных платах.

Прецизионные резисторы:

Резисторы, значение сопротивлений которых лежит в пределах допуска, поэтому они очень точны (номинальная величина находится в узком диапазоне).

Все резисторы имеют допуск, который даётся в процентах. Допуск говорит нам, насколько близко к номинальному значению сопротивления может изменяться. Например, 500Ω резистор, который имеет значение допуска 10%, может иметь сопротивление между 550Ω или 450Ω. Если же резистор имеет допуск 1%, сопротивление будет меняться только на 1%. Таким образом, 500Ω резистор может варьироваться от 495Ω 505Ω.

Прецизионный резистор — резистор, у которого уровень допуска всего 0.005%.

Плавкий резистор:

Проволочный резистор, разработан таким образом, чтобы легко перегореть, когда номинальная мощность превысет граничный порог. Таким образом плавкий резистор имеет две функции. Когда питание не превышено, он служит ограничителем тока. Когда номинальная мощность превышена, оа функционирует как предохранитель, после перегорания цепь становится разорванной, что защищает компоненты от короткого замыкания.

Терморезисторы:

Теплочувствительный резистор, значение сопротивления которого изменяется с изменением рабочей температуры.

Терморезисторы показывают или положительный температурный коэффициент (PTC) или отрицательный температурный коэффициент (NTC).

Насколько изменяется сопротивление с изменениями рабочей температуры зависит от размера и конструкции терморезистора. Всегда лучше проверить справочные данные, чтобы узнать все спецификации терморезисторов.

Фоторезисторы:

Резисторы, сопротивление которых меняется в зависимости от светового потока, что падает на его поверхность. В тёмной среде сопротивление фоторезистора очень высоко, несколько M Ω. Когда интенсивный свет попадает на поверхность, сопротивление фоторезистора существенно падает.

Таким образом фоторезисторы — переменные резисторы, сопротивление которых зависит от количества света, что падает на его поверхность.

Выводные и безвыводные типы резисторов:

Выводные резисторы: Этот тип резисторов использовался в самых первых электронных схемах. Компоненты подключались к выводным клеммам. С течением времени, начали использоваться печатные платы, в монтажные отверстия которых впаивались выводы радиоэлементов.

Резисторы поверхностного монтажа:

Этот тип резистора всё более часто стали использовать начиная с введения технологии поверхностного монтажа. Обычно этот тип резистора создается путём использования тонкоплёночной технологии.

Шаг 4: Стандартные или общие значения резисторов

Система обозначений имеет свои истоки, которые выходят с начала прошлого века, когда большинство резисторов были углеродными с относительно плохими производственными допусками. Объяснение довольно простое – используя 10% допуск можно уменьшить число выпускаемых резисторов. Было бы малоэффективно производить резисторы с сопротивлением 105 Ом, так как 105 находится в пределах 10%-го диапазона допуска резистора на 100 Ом. Следующая рыночная категория составляет 120 Ом, потому что у резистора на 100 Ом с 10%-й терпимостью, будет диапазон между 90 и 110 Ом. У резистора на 120 Ом диапазон лежит между 110 и 130 Ом. По этой логики предпочтительно выпускать резисторы с 10% допуском 100, 120, 150, 180, 220, 270, 330 и так далее (соответственно округлены). Это — ряд E12, показанный ниже.

Терпимость 20% E6,

Терпимость 10% E12,

Терпимость 5% E24 (и обычно 2%-я терпимость),

Терпимость 2% E48,

E96 1% терпимости,

E192 0,5, 0,25, 0,1% и выше допуски.

Стандартные значения резисторов:

Е6 серии: (20% допуска) 10, 15, 22, 33, 47, 68

E12 серии: (10% допуска) 10, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68, 82

E24 серии: (5% допуска) 10, 11, 12, 13, 15, 16, 18, 20, 22, 24, 27, 30, 33, 36, 39, 43, 47, 51, 56, 62, 68, 75, 82, 91

E48 серии: (2% допуска) 100, 105, 110, 115, 121, 127, 133, 140, 147, 154, 162, 169, 178, 187, 196, 205, 215, 226, 237, 249, 261, 274, 287, 301, 316, 332, 348, 365, 383, 402, 422, 442, 464, 487, 511, 536, 562, 590, 619, 649, 681, 715, 750, 787, 825, 866, 909, 953

E96 серии: (1% допуска) 100, 102, 105, 107, 110, 113, 115, 118, 121, 124, 127, 130, 133, 137, 140, 143, 147, 150, 154, 158, 162, 165, 169, 174, 178, 182, 187, 191, 196, 200, 205, 210, 215, 221, 226, 232, 237, 243, 249, 255, 261, 267, 274, 280, 287, 294, 301, 309, 316, 324, 332, 340, 348, 357, 365, 374, 383, 392, 402, 412, 422, 432, 442, 453, 464, 475, 487, 491, 511, 523, 536, 549, 562, 576, 590, 604, 619, 634, 649, 665, 681, 698, 715, 732, 750, 768, 787, 806, 825, 845, 866, 887, 909, 931, 959, 976

E192 серии: (0,5, 0,25, 0,1 и 0,05% допуска) 100, 101, 102, 104, 105, 106, 107, 109, 110, 111, 113, 114, 115, 117, 118, 120, 121, 123, 124, 126, 127, 129, 130, 132, 133, 135, 137, 138, 140, 142, 143, 145, 147, 149, 150, 152, 154, 156, 158, 160, 162, 164, 165, 167, 169, 172, 174, 176, 178, 180, 182, 184, 187, 189, 191, 193, 196, 198, 200, 203, 205, 208, 210, 213, 215, 218, 221, 223, 226, 229, 232, 234, 237, 240, 243, 246, 249, 252, 255, 258, 261, 264, 267, 271, 274, 277, 280, 284, 287, 291, 294, 298, 301, 305, 309, 312, 316, 320, 324, 328, 332, 336, 340, 344, 348, 352, 357, 361, 365, 370, 374, 379, 383, 388, 392, 397, 402, 407, 412, 417, 422, 427, 432, 437, 442, 448, 453, 459, 464, 470, 475, 481, 487, 493, 499, 505, 511, 517, 523, 530, 536, 542, 549, 556, 562, 569, 576, 583, 590, 597, 604, 612, 619, 626, 634, 642, 649, 657, 665, 673, 681, 690, 698, 706, 715, 723, 732, 741, 750, 759, 768, 777, 787, 796, 806, 816, 825, 835, 845, 856, 866, 876, 887, 898, 909, 920, 931, 942, 953, 965, 976, 988

При разработке оборудования лучше всего придерживаться самого низкого раздела, т. е. лучше использовать E6, а не E12. Таким образом, чтобы число различных групп в любом оборудовании было минимизировано.

Продолжение следует

Прежде чем приступить к работам, связанным с электричеством, необходимо немного «подковаться» теоретически в этом вопросе. Если говорить просто, то обычно под электричеством подразумевается это движение электронов под действием электромагнитного поля. Главное — понять, что электричество — энергия мельчайших заряженных частиц, которые движутся внутри проводников в определенном направлении.

Постоянный ток практически не меняет своего направления и величины во времени. Допустим, в обычной батарейке постоянный ток. Тогда заряд будет перетекать от минуса к плюсу, не меняясь, пока не иссякнет.

Переменный ток — это ток, который с определенной периодичностью меняет направление движения и величину.

Представьте ток как поток воды, текущий по трубе. Через какой-то промежуток времени (например, 5 с) вода будет устремляться то в одну сторону, то в другую. С током это происходит намного быстрее — 50 раз в секунду (частота 50 Гц). В течение одного периода колебания величина тока повышается до максимума, затем проходит через ноль, а потом происходит обратный процесс, но уже с другим знаком. На вопрос, почему так происходит и зачем нужен такой ток, можно ответить, что получение и передача переменного тока намного проще, чем постоянного.

Получение и передача переменного тока тесно связаны с таким устройством, как трансформатор. Генератор, который вырабатывает переменный ток, по устройству гораздо проще, чем генератор постоянного тока. Кроме того, для передачи энергии на дальнее расстояние переменный ток подходит лучше всего. С его помощью при этом теряется меньше энергии.

При помощи трансформатора (специального устройства в виде катушек) переменный ток преобразуется с низкого напряжения на высокое и наоборот, как это представлено на иллюстрации. Именно по этой причине большинство приборов работает от сети, в которой ток переменный. Однако постоянный ток также применяется достаточно широко — во всех видах батарей, в химической промышленности и некоторых других областях.

Многие слышали такие загадочные слова, как одна фаза, три фазы, ноль, заземление или земля, и знают, что это важные понятия в мире электричества. Однако не все понимают, что они обозначают и какое отношение имеют к окружающей действительности. Тем не менее знать это обязательно. Не углубляясь в технические подробности, которые не нужны домашнему мастеру, можно сказать, что трехфазная сеть — это такой способ передачи электрического тока, когда переменный ток течет по трем проводам, а по одному возвращается назад. Вышесказанное надо немного пояснить. Любая электрическая цепь состоит из двух проводов. По одному ток идет к потребителю (например, к чайнику), а по другому возвращается обратно. Если разомкнуть такую цепь, то ток идти не будет. Вот и все описание однофазной цепи.

Тот провод, по которому ток идет, называется фазовым, или просто фазой, а по которому возвращается — нулевым, или нолем. Трехфазная цепь состоит из трех фазовых проводов и одного обратного. Такое возможно потому, что фаза переменного тока в каждом из трех проводов сдвинута по отношению к соседнему на 120 °C. Более подробно на этот вопрос поможет ответить учебник по электромеханике. Передача переменного тока происходит именно при помощи трехфазных сетей. Это выгодно экономически — не нужны еще два нулевых провода.

Подходя к потребителю, ток разделяется на три фазы, и каждой из них дается по нолю. Так он попадает в квартиры и дома. Хотя иногда трехфазная сеть заводится прямо в дом. Как правило, речь идет о частном секторе, и такое положение дел имеет свои плюсы и минусы. Об этом будет рассказано позднее. Земля, или, правильнее сказать, заземление — третий провод в однофазной сети. В сущности, рабочей нагрузки он не несет, а служит своего рода предохранителем. Это можно объяснить на примере. В случае, когда электричество выходит из-под контроля (например, короткое замыкание), возникает угроза пожара или удара током. Чтобы этого не произошло (то есть значение тока не должно превышать безопасный для человека и приборов уровень), вводится заземление. По этому проводу избыток электричества в буквальном смысле слова уходит в землю.

Еще один пример. Допустим, в работе электродвигателя стиральной машины возникла небольшая поломка и часть электрического тока попадает на внешнюю металлическую оболочку прибора. Если заземления нет, этот заряд так и будет блуждать по стиральной машине. Когда человек прикоснется к ней, он моментально станет самым удобным выходом для данной энергии, то есть получит удар током. При наличии провода заземления в этой ситуации излишний заряд стечет по нему, не причинив никому вреда. В дополнение можно сказать, что но- левой проводник также может быть заземлением и, в принципе, им и является, но только на электростанции. Ситуация, когда в доме нет заземления, небезопасна. Как с ней справиться, не меняя всю проводку в доме, будет рассказано в дальнейшем.

Внимание!

Некоторые умельцы, полагаясь на начальные знания по электротехнике, устанавливают нулевой провод как заземляющий. Никогда так не делайте. При обрыве нулевого провода корпуса заземленных приборов окажутся под напряжением 220 В.

Основы на пальцах. Часть 1

Довелось мне однажды преподавать электронику в одной шараге. Нетривиально занятие, скажу я вам. 🙂 Дабы облегчить усвоение материала я вводил ряд упрощений. Совершенно бредовых и антинаучных, но более менее наглядно показывающих суть процесса. Методика «канализационной электрики» успешно показала себя в полевых испытаниях, а посему будет использована и тут. Хочу лишь обратить внимание, что это всего лишь наглядное упрощение, справедливое для общего случая и конкретного момента, чтобы понять суть и к реальной физике процесса не имеющая практически никакого отношения. Зачем оно тогда? А чтобы проще запомнить, что к чему и не путать напряжение и ток и понимать как на все это влияет сопротивление, а то я от студентов такого наслушался…

Ток, напряжение, сопротивление.

Канализация как пример цепи

Если сравнить электроцепь с канализацией, то источник питания это сливной бачок, текущая вода – ток, давление воды-напряжение, а несущееся по трубам говнище – полезная нагрузка. Чем выше сливной бачок, тем больше потенциальная энергия воды, находящейся в нем, и тем сильней будет напор-ток проходящий по трубам, а значит больше дерьма-нагрузки он сможет смыть.
Кроме текущего дерьма, потоку препятствует трение о стенки труб, образуя потери. Чем толще трубы тем меньше потери (гы гы гы теперь ты помнимаешь почему аудиофилы для своей мощной акустики берут провода потолще 😉 ).
Итак, подведем итог. Электроцепь содержит источник, создающий между своими полюсами разность потенциалов – напряжение. Под действием этого напряжения ток устремляется через нагрузку туда, где потенциал ниже. Движению тока препятствует сопротивление, образуемое из полезной нагрузки и потерь. В результате напряжение-давление ослабевает тем сильней, чем больше сопротивление. Ну, а теперь, положим нашу канализацию в математическое русло.

Закон Ома

Сила тока в цепи пропорциональна напряжению и обратно пропорциональная полному сопротивлению цепи.
I = U/R
U – величина напряжения в вольтах.
R – сумма всех сопротивлений в омах.
I – протекающий по цепи ток.

Закон Ома на практике

Для примера просчитаем простейшую цепь, состоящую из трех сопротивлений и одного источника. Схему я буду рисовать не так как принято в учебниках по ТОЭ, а ближе к реальной принципиальной схеме, где принимают точку нулевого потенциала – корпус, обычно равный минусу питания, а плюс считают точкой с потенциалом равным напряжению питания. Для начала считаем, что напряжение и сопротивления у нас известны, а значит нам нужно найти ток. Сложим все сопротивления (о правилах сложения сопротивлений читай на врезке), дабы получить общую нагрузку и поделим напряжение на получившийся результат – ток найден! А теперь посмотрим как распределяется напряжение на каждом из сопротивлений. Выворачиваем закон Ома наизнанку и начинаем вычислять. U=I*R поскольку ток в цепи един для всех последовательных сопротивлений, то он будет постоянен, а вот сопротивления разные. Итогом стало то, что Uисточника = U1 +U2 +U3. Исходя из этого принципа можно, например, соединить последовательно 50 лампочек рассчитанных на 4.5 вольта и спокойно запитать от розетки в 220 вольт – ни одна лампочка не перегорит. А что будет если в эту связку, в серединку, всандалить одно здоровенное сопротивление, скажем на КилоОм, а два других взять поменьше – на один Ом? А из расчетов станет ясно, что почти все напряжение выпадет на этом большом сопротивлении.

Закон Кирхгоффа.

Закон Кирхгоффа на примере

Часть 2. Резистор. Конденсатор. Индуктивность

Пособие для начинающих радиолюбителей. Основы электротехники для начинающих

Электроника для детей. Собираем простые схемы, экспериментируем с электричеством

Год издания: 2017

Эта книга о том, что такое электричество и как использовать его для создания удивительных вещей. Первая часть рассказывает, как получить электричество и как с его помощью привести в движение различные предметы. Вторая часть знакомит с основными компонентами электронных схем и учит собирать постоянные и временные схемы. Третья часть дает основы цифровой электроники на примере умных схем, использующих логику для принятия решений.

Осциллографы. Принципы измерений

Осциллографы – незаменимый инструмент для тех, кто проектирует, производит или ремонтирует электронное оборудование. В современном быстро изменяющемся мире специалистам необходимо иметь самое лучшее оборудование для быстрого и точного решения своих насущных, связанных с измерениями задач.

Будучи “глазами” инженеров в мир электроники, осциллографы являются ключевым инструментарием при изучении внутренних процессов в электронных схемах.

Занимательная электроника. 2-е издание

Издательство: БХВ-Петербург
Год: 2009

На практических примерах рассказано о том, как проектировать, отлаживать и изготавливать электронные устройства в домашних условиях. От физических основ электроники, описания устройства и принципов работы различных радиоэлектронных компонентов, советов по оборудованию домашней лаборатории автор переходит к конкретным аналоговым и цифровым схемам, включая устройства на основе микроконтроллеров. Приведены элементарные сведения по метрологии и теоретическим основам электроники. Дано множество практических рекомендаций: от принципов правильной организации электропитания до получения информации о приборах и приобретении компонентов применительно к российским условиям. Второе издание существенно переработано и дополнено современными сведениями из области электроники.

Книгу можно использовать как справочник по некоторым типовым узлам электронной аппаратуры.

Книга создана специально для начинающих радиолюбителей, или, как еще у нас любят говорить, — «чайников». Она рассказывает об азах электроники и электротехники, необходимых радиолюбителю. Теоретические вопросы рассказываются в очень доступной форме и в объеме, необходимом для практической работы. Книга учит правильно паять, проводить измерения, анализ схем. Но, скорее, это книга о занимательной электронике. Ведь основа книги — радиолюбительские самоделки, доступные начинающему радиолюбителю и полезные в быту.

Занимательная электроника. Электронные схемы. Манга
Кэнъити Т.

Электронные схемы основаны на обычных электрических цепях, однако, в отличие от последних, содержат полупроводниковые элементы, такие как диоды, транзисторы, а по мере усложнения превращаются в интегральные схемы. Именно электронные схемы лежат в основе электронных приборов, окружающих нас в быту.

Чтобы объяснить принципы работы электронных схем «с нуля», в этой книге используется транзисторный радиоприёмник — в доступной форме описываются процессы преобразования принимаемых антенной радиоволн, заканчивающиеся воспроизведением звука.

Основы силовой электроники

Издательство: Наука и техника
Год: 2017

Книга позволит начинающему радиолюбителю поэтапно с паяльником в руках пройти сквозь тернии к звездам — от постижения азов силовой электроники к горным вершинам профессионального мастерства.

Язык радиосхем

Цель книги — помочь людям, начинающим заниматься радиотехникой и электроникой, научиться понимать язык современных электрических схем. В книге рассказывается об основных видах и правилах построения электрических схем, используемых в них условных графических обозначениях, приводятся краткие сведения об устройстве и назначении различных радиодеталей и устройств.

Адаменко М. В.

В предлагаемой книге рассматриваются особенности схемотехнических решений, применяемых при создании миниатюрных транзисторных радиопередающих устройств.

В соответствующих главах приводится информация о принципах действия и особенностях функционирования отдельных узлов и каскадов, принципиальные схемы, а также другие сведения, необходимые при самостоятельном конструировании простых радиопередатчиков и радиомикрофонов. Отдельная глава посвящена рассмотрению практических конструкций транзисторных микропередатчиков для систем связи малого радиуса действия.

Первым известным промышленным шпионом можно считать Прометея, осуществившего несанкционированную другими богами передачу людям чрезвычайно ценной технологии получения и использования огня. Правители стремились узнать как можно больше о соседних царях и царствах, банкиры и ростовщики — о конкурентах и клиентах, мужья о женах, жены о мужьях, те и другие о соседях — список, конечно, далеко не полный. Для радиолюбителей будут интересны разделы книг о схемных решениях шпионских и антишпионских штучек. Схемы сопровождаются описаниями, рекомендациями по сборке и настройке.

Электроника для начинающих и не только
В. В. Бессонов

Книга для любителей радио и электроники. Возрастной ценз отсутствует, с 5-го класса и до божьего предела. Книга написана доступно, материал всеобъемлющий. Данной книгой автор намерен вовлечь в интереснейший мир радиоэлектроники новых юных поклонников этого творчества. Подача материала производится от простого к сложному. Использован многолетний опыт преподавания в радиокружке.

Радиоэлектроника для начинающих и не только
Бессонов В. В.

Книга написана педагогом-практиком, по многолетнему опыту знающим как заинтересовать учащихся для появления у них интереса к радиоэлектронике.
Теоретический материал в книге излагается в доступной для начинающих радиолюбителей форме, для понимания физических процессов используются аналогии из механики и гидравлики, с которыми они часто встречаются в жизни.

Лабскир Г. З.

Книга знакомит читателя с историей радиолюбительства в нашей стране. Юные радисты узнают о материальной базе радиокружков, о технике безопасности во время занятий и соревнований.

Подробно описаны методика обучения приему и передаче радиограмм телеграфной азбукой, общее устройство радиостанций и работа на них телефоном, работа коротковолновиков и ультракоротковолновиков.

Давайте для начала рассмотрим обычную пальчиковую батарейку. На ее этикетке вы можете прочитать, что она имеет напряжение 1,5 вольта… так ли это на самом деле? Давайте проверим!

Для того чтобы это выяснить нам понадобится цифровой мультиметр. Для начала стоит приобрести недорогую модель, обязательно с ручным выбором диапазона измерения.

черный провод мультиметра необходимо подключить к разъему „COM”;
красный провод необходимо подключить к разъему для измерения напряжения „V” (Внимание ! Подключение проводов иным образом может привести к повреждению прибора!)
мы ожидаем получить значение около 1,5 вольта, поэтому ручку мультиметра устанавливаем на значение «20» в области DCV или V- (буква V с тире, означает постоянный ток) и если это необходимо, включаем прибор (некоторые модели включаются при повороте ручки), при этом мультиметр должен показать 0;
металлическими наконечниками щупов мультиметра касаемся выводов батарейки… но какой куда? Попробуйте обе комбинации – результат должен быть один и тот же, только в одном случае будет отражаться положительное число, а в другом случае то же число, но только со знаком минус.
считываем значение – в нашем случае напряжение новой батарейки составляет 1,62 вольт;
выключаем мультиметр.

ВНИМАНИЕ! Во время проведения измерений, чтобы не повредить мультиметр, всегда выбирайте диапазон измерения большее максимально ожидаемого результата! Если мы не знаем чего ожидать, то безопаснее будет выбрать более высокий диапазон и в дальнейшем уменьшить его для получения максимально точного результата.

Поскольку мы научились измерять напряжение мультиметром, то давайте померим и другие батарейки/аккумуляторы! Мы для тестирования выбрали:

заряженный аккумулятор 1,2 вольта, размер АА — мультиметр показал 1,34 вольт.
частично разряженный аккумулятор Ni-Mh (используемый в камере) — мультиметр наш показал 1,25 вольт.

Далее нам понадобятся 4 батарейки формата ААА, кассета для 4 батареек и макетная плата (что такое макетная плата и как ею пользоваться можно узнать ). Установим наши 4 батарейки в кассету. Затем концы проводов кассеты вставим в отверстия макетной платы так, как это показано на следующих фото:

Следующим шагом будет подготовка соединительных проводов (перемычек), их еще называют джамперами. Это такие провода, которые будут объединять отдельные радиодетали между собой на макетной плате.

Конечно же, какое-то количество джамперов входит в комплект вместе с макетной платой. Но если их у вас нет, то не беда, их можно сделать самим.

Для этого нам понадобится: компьютерный кабель, так называемая витая пара, ножницы или острый нож.

Для начала необходимо снять изоляцию с кабеля. Внутри кабеля мы видим скрученные между собой тонкие провода. Следующим шагом будет нарезка проводов необходимой длинны. И последнее что необходимо – это зачистить с обоих концов изоляцию примерно на 1 см.

Теперь мы на макетной плате соберем нашу первую схему. Возьмем резистор 22кОм с цветными полосками (красный-красный-оранжевый-золотой). А какое реальное сопротивление данного резистора? Давайте проверим это мультиметром!

красный провод подключите к разъему » Ω «
мы ожидаем получить значение около 22кОм, поэтому установите регулятор на значение 200к в секции Ω и, если это необходимо, включите прибор (некоторые модели включаются при повороте диска), который до измерения должен показать 0;
металлическими наконечниками щупов мультиметра коснитесь ножек резистора;
смотрим значение – у нас сопротивление составляет 22,1кОм;
выключаем мультиметр.

Как и в случае с батарейкой, значение, измеренное мультиметром, отличается от номинального значения тестируемого элемента (резистора). Напомним, что золотая полоска на резисторе (значение цветных полосок смотрите в этой ) означает допуск 5%, то есть 22кОм x 5% = 1,1кОм

Поэтому диапазон отклонения сопротивления для нашего резистора может быть в пределах от 20,9кОм до 23,1кОм.

Теперь соединим на макетной плате кассету с батарейками и резистор так, как показано на картинке ниже:

В электронике чтобы изобразить связи между отдельными элементами используют принципиальные схемы. В нашем случае схема будет выглядеть следующим образом:

Символ обозначенный как B1 — это наши батарейки, обеспечивающие общее напряжение: 4 х 1,5В = 6В. наш резистор на 22кОм обозначен символом R1.
В соответствии с :

I = U / R
I = 6В / 22кОм
I = 6В / 22000 Ом
I = 0,000273 А
I = 273мкА

Теоретически, ток в схеме должен составлять 273мкА. Вспомним, что сопротивление резистора может отличаться в пределах 5% (у нас это 22,1кОм). Напряжение, поступающее от батареек, также может отличаться от номинальных 6 вольт, и оно будет зависеть от степени разряда этих батареек.

Давайте посмотрим, какое реальное напряжения идет от 4 батареек по 1,5 В.

черный провод подключите к разъему „COM”;
красный провод подключите к разъему „V”
мы ожидаем получить значение около 6В, поэтому установите регулятор на значение «20» в секции DCV или V-, если это необходимо, включите прибор, который должен изначально показать 0;
металлическими наконечниками щупов мультиметра прикоснитесь проводов выходящих из кассеты батареек;
смотрим результат – у нас напряжение составляет 6,5 В;
выключаем мультиметр.

Подставим полученные значения в формулу, вытекающую из закона Ома:

I = U / R
I = 6,5 В / 22,1кОм
I = 6,5 В / 22100 Ом
I = 0,000294 А
I = 294мкА

Для подтверждения достоверности наших расчетов, нам не остается ничего другого, кроме как измерить фактический ток мультиметром.

черный провод подсоедините к разъему „COM”;
красный провод подключите к разъему „mA”;
мы ожидаем получить значение 294 мкА, поэтому устанавливаем регулятор на значение 2000µ в секции A-, если это необходимо, включите прибор, который должен изначально показать 0;
для измерения тока, необходимо мультиметр подключить в разрыв цепи. Металлическими наконечниками щупов мультиметра касаемся, ножки джемпера соединяющий положительный полюс батареи и ножки резистора;
считываем значение – у нас сила тока составляет 294 мкA;
выключаем мультиметр.

И под конец данного урока приведем схему, отражающую различия подключения мультиметра при измерении напряжения и силы тока:

Когда в цепи необходимо подавить переменные токи определенного частотного спектра, но при этом эффективно пропустить токи с частотами, находящимися выше или ниже этого спектра, может пригодиться пассивный LC-фильтр на реактивных элементах — фильтр нижних частот ФНЧ (если необходимо эффективно пропустить колебания с частотой ниже заданной) или фильтр верхних частот ФВЧ (при необходимости эффективно пропустить колебания с частотой выше заданной). Принцип построения данных фильтров основывается на свойствах индуктивностей и емкостей…

В одной из предыдущих статей мы рассмотрели общий принцип работы активных корректоров коэффициента мощности (ККМ или PFC). Однако ни одна схема корректора не заработает без контроллера, задача которого — правильно организовать управление полевым транзистором в общей схеме. В качестве яркого примера универсального PFC-контроллера для реализации ККМ можно привести популярную микросхему L6561, которая выпускается в SO-8 и DIP-8 корпусах, и предназначается для построения сетевых блоков коррекции коэффициента мощности номиналом до 400 Вт…

Коэффициент мощности и фактор наличия гармоник сетевой частоты являются важными показателями качества электроэнергии, особенно для электронного оборудования, которое этой электроэнергией питается. Для поставщика переменного тока желательно, чтобы коэффициент мощности потребителей был приближен к единице, а для электронных приборов важно чтобы гармонических искажений было бы как можно меньше. В таких условиях и электронные компоненты устройств проживут дольше, и нагрузке будет более комфортно работать. В реальности же имеет место проблема, которая состоит в том…

В данной статье будет приведен порядок расчета и подбора компонентов, необходимых при проектировании силовой части понижающего импульсного преобразователя постоянного тока без гальванической развязки, топологии buck-converter. Преобразователи данной топологии хорошо подходят для понижения постоянного напряжения в пределах 50 вольт по входу и при мощностях нагрузки не более 100 Вт. Все что касается выбора контроллера и схемы драйвера, а также типа полевого транзистора, оставим за рамками данной статьи, однако подробно разберем схему и особенности рабочих режимов…

Варистором называется полупроводниковый компонент, способный нелинейно изменять свое активное сопротивление в зависимости от величины приложенного к нему напряжения. По сути это — резистор с такой вольт-амперной характеристикой, линейный участок которой ограничен узким диапазоном, к которому приходит сопротивление варистора при приложении к нему напряжения выше определенного порогового. В этот момент сопротивление элемента скачкообразно изменяется на несколько порядков — уменьшается от изначальных десятков МОм до единиц Ом…

Оптрон — оптоэлектронный прибор, главными функциональными частями которого выступают источник света и фотоприемник, гальванически не связанные друг с другом, но расположенные внутри общего герметичного корпуса. Принцип действия оптрона базируется на том, что подаваемый на него электрический сигнал вызывает свечение на передающей стороне, и уже в форме света сигнал принимается фотоприемником, инициируя электрический сигнал на приемной стороне. То есть сигнал передается и принимается посредством оптической связи…

Одной из популярнейших топологий импульсных преобразователей напряжения является двухтактный преобразователь или push-pull (в дословном переводе — тяни-толкай). В отличие от однотактного обратноходового преобразователя (flyback), энергия в сердечнике пуш-пула не запасается, потому что в данном случае это — сердечник трансформатора, а не сердечник дросселя, он служит здесь проводником для переменного магнитного потока, создаваемого по очереди двумя половинами первичной обмотки. Это именно импульсный трансформатор с фиксированным…

Шаг 1: Напряжение, ток, сопротивление

Напряжение является причиной, а ток – результатом.

Единица измерения сопротивления – Ом (Ω).

Шаг 2: Источник питания

Батареи;
Аккумуляторы.

Батареи 1,5 В

3В литиевая «монетка»

Никель-металлогидридные (NiМГ)

3.7 В литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы

9-вольтовая батарея

Свинцово-кислотные

Последовательно-параллельное соединение батарей

Существует два важных момента относительно батарей:

Как лучше выбрать батарею для поделки ?

Шаг 3: Резисторы

с чётко заданными характеристиками;
общего назначения, чьи характеристики могут «гулять» (производитель сам указывает возможное отклонение).

Пример общих характеристик:

Температурный коэффициент;
Коэффициент напряжения;
Частотный диапазон;
Мощность;
Физический размер.

По своим свойствам резисторы могут быть классифицированы как:

Есть несколько типов нелинейных резисторов:

Резисторы ОТК (Отрицательный Температурный Коэффициент) — их сопротивление понижается с повышением температуры.
Резисторы ПЕК (Положительный Температурный Коэффициент) — их сопротивление увеличивается с повышением температуры.
Резисторы ЛЗР (Светло-зависимые резисторы) — их сопротивление изменяется с изменением интенсивности светового потока.
Резисторы VDR (Вольт зависимые резисторы) — их сопротивление критически понижается, когда значение напряжения превышает определенное значение.

Кроме этого, резисторы бывают с постоянным и переменным значением:

Магазин сопротивлений:

По составу резисторы бывают:

Углеродные:

Осаждения углерода:

Пленочный резистор:

Проволочный резистор:

Метало-керамические:

Прецизионные резисторы:

Прецизионный резистор — резистор, у которого уровень допуска всего 0.005%.

Плавкий резистор:

Терморезисторы:

Фоторезисторы:

Выводные и безвыводные типы резисторов:

Резисторы поверхностного монтажа:

Шаг 4: Стандартные или общие значения резисторов

Терпимость 20% E6,

Терпимость 10% E12,

Терпимость 5% E24 (и обычно 2%-я терпимость),

Терпимость 2% E48,

E96 1% терпимости,

E192 0,5, 0,25, 0,1% и выше допуски.

Стандартные значения резисторов:

Е6 серии: (20% допуска) 10, 15, 22, 33, 47, 68

E12 серии: (10% допуска) 10, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68, 82

E24 серии: (5% допуска) 10, 11, 12, 13, 15, 16, 18, 20, 22, 24, 27, 30, 33, 36, 39, 43, 47, 51, 56, 62, 68, 75, 82, 91

Продолжение следует

Добрый день, уважаемое сообщество.

Меня все время удивляли люди, которые понимают в радиоэлектронике. Я всегда их считал своего рода шаманами: как можно разобраться в этом обилии элементов, дорожек и документации? Как можно только взглянуть на плату, пару раз «тыкнуть» осциллографом в только одному ему понятные места и со словами «а, понятно» взять паяльник в руки и воскресить, вроде как почившую любимую игрушку. Иначе как волшебством это не назовёшь.

Расцвет радиоэлектроники в нашей стране пришёлся на 80-е годы, когда ничего не было и все приходилось делать своими руками. С той поры прошло много лет. Сейчас у меня складывается впечатление, что вместе с поколением 70-х уходят и знания с умением. Мне не повезло: половину эпохи расцвета меня планировали родители, а вторую половину я провёл играя в кубики и прочие машинки. Когда в 12 лет я пошёл в кружок «Юный техник» — это были не самые благополучные времена, и ввиду обстоятельств через полгода пришлось с кружком «завязать», но мечта осталась.

По текущей деятельности я программист. Я осознаю, что найти ошибку в большом коде ровно тоже самое, что найти «плохой» конденсатор на плате. Сказано — сделано. Так как по натуре я люблю учиться самостоятельно — пошёл искать литературу. Попыток начать было несколько, но каждый раз при начале чтения книг я упирался в то, что не мог разобраться в базовых вещах, например, «что есть напряжение и сила тока». Запросы к великому и ужасному Гуглу также давали шаблонные ответы, скопированные из учебников. Попробовал найти место в Москве, где можно поучиться этому мастерству — поиски не закончились результатом.

Итак, добро пожаловать в кружок начинающего радиолюбителя.

Я люблю учиться и узнавать что-то новое, но просто знания мне мало. В школе мне привили навык «теорему нельзя выучить — её можно только понять» и теперь я несу это правило по жизни. Окружающие, конечно, смотрят с недоумением, когда вместо того, чтобы взять готовые решения и сложить по-быстрому их воедино я начинаю изобретать свои велосипеды. Второй довод для написания статьи — это мысль «если ты понимаешь предмет — ты можешь его с лёгкостью объяснить другому». Ну что ж, попробую сам понять и другим объяснить.

Первая моя цель, прямо как по книгам — аналоговый радиоприёмник, а там пойдем и в цифру.

Сразу хочу предупредить — статья написана дилетантом в радиоэлектронике и физике и является скорее рассуждением. Все поправки буду рад выслушать в комментариях.

Итак, чем что такое напряжение, ток и прочее сопротивление? В большинстве случаев для понимания электрических процессов приводят аналогию с водой. Мы не будем отходить от этого правила, правда с небольшими отклонениями.
Представим трубу. Для контроля некоторых показателей мы включим в неё несколько счётчиков расхода воды, манометров для измерения давления, и элементы, которые мешают току воды.

В электрическом эквиваленте схема будет выглядеть примерно так:

Напряжение

Курс физики нам говорит, что напряжение — это разность потенциалов между двумя точками. Если перекладывать определение на нашу трубу с водой, то потенциал — это давление, т. е. напряжение — это разница давлений между двумя точках. Этим и объясняется принцип его измерения вольтметром. Получается, что если попытаться измерить напряжение в двух соседних точках трубы, где нет никаких сопротивлений движению воды (отсутствуют краны и сужения, внутренним трением воды о стенки трубы мы пока пренебрежём) и давление не меняется — то разница давлений в этих двух точках будет равна нулю. Если же сопротивление присутствует, происходит снижение давления (в электрическом эквиваленте падение напряжения), то мы получим величину напряжения. Сумма напряжений на всех элементах равна напряжению на источнике. Т.е. если сложить показания всех вольтметров на нашей схеме, мы получим напряжение батареи.

Например, будем считать, что наша батарея даёт напряжение 5 вольт и резисторы имеют сопротивление 100 и 150 Ом. Тогда по закону Ома U=IR, или I=U/R, получаем, что по цепи течёт ток с силой I=5/250=20мА. Так как сила тока во всей цепи одинакова (пояснения чуть дальше), из того же закона Ома следует, что первый вольтметр покажет U=0,02*100=2В, а второй U=0,02*150=3В.

Сила тока

Из того же курса физики известно, что это количество заряда за единицу времени. В водяном эквиваленте — это сама вода, а её измеритель, амперметр — есть счётчик воды. Опять таки становится понятно, почему амперметр подключается в разрыв цепи. Если его подключить на место, например, вольтметра V1, то образуется новая цепь, из которой будет исключено сопротивление R1, а значит как минимум мы получим некорректные значения (что будет «как максимум»станет понятно чуть позже). Вернёмся к нашей водичке — подключение амперметра параллельно любому из элементов означает, что часть воды пойдёт по основной трубе, а другая часть пойдёт через счётчик — и как раз этот счётчик будет врать.

Ах, да, о цепи. В большинстве литературы что мне попадалось фраза о том, что батарейки являются лишь источником напряжения, и только сопротивления являются источником тока. 2)Rt (формула действительна при постоянной силе тока и сопротивления).

Ещё одно важное замечание — при рассмотрении расчёта напряжения и силы тока я не нашёл уточнений, что в замкнутой цепи на всех участках сила тока будет одинаковой. Т.е. все счётчики будут крутиться с одной скоростью и показывать одни и те же значения. По сути, количество тока, который прошёл по цепи аналогичен количеству «воды», вышедшей из трубы.

Сопротивление

Пожалуй, самое простое явление для объяснения. Вернувшись к нашей трубе, сопротивление — это есть все возможные сужения и краны. Согласно тому, что мы разобрали выше — при повышении сопротивления уменьшается ток во всей цепи и понижает напряжение на концах сопротивления. Или снова в водяных реалиях — закрытие нашего крана на пол оборота вызовет уменьшение расхода воды на всех счётчиках и пропорциональное (в зависимости от сопротивления) снижение давления на манометрах.

Так куда же все падает и уменьшается? Вот здесь аналогия с водой неоднозначна, так как в случае с электричеством «излишки» превращаются в тепло и рассеиваются. 2)R.

Курить не круто!

Когда я ходил в кружок Юный техник более старшие товарищи проводили «эксперименты» с прикуриванием от электричества. Для этого они брали блок питания, подключали к нему резисторы малой мощности и повышали напряжение. Повышали до тех пор, пока он не раскалялся до красна, как автомобильный прикуриватель. После этого, практически через мгновение резистор «перегорал» и отправлялся в мусорное ведро.

С постоянным током все понятно, а переменный?

Переменный ток, как таковой в радиоэлектронике используется редко. Его как минимум делают постоянным и в большинстве случаев снижают. Видимо по этому в попадавшейся мне литературе про него практически не говорится.

В чем же его отличие? C обывательской точки зрения, в малом — направление тока в нем меняется. Здесь аналогия с трубой не совсем уместна, первое что приходит в голову — шейкер для коктейлей (жидкость при смешивании в нем гуляет туда-сюда). Нам в радиоэлектронике нужно знать, как идёт ток в нашей цепи, чтобы получить от него то, что мы хотим.

Следующее, с чем я пошёл разбираться — полупроводники. Дырки? Электроны? Ключевой режим? Каскады? Полевой транзистор, то тот, который нашли в поле? Пока ничего не понятно…

Теги: Добавить метки

Основы электротехники — начинаем путь в мир электричества

Электротехника — важная наука

На вопросы, связанные с получением и использованием энергии тока в практических целях, отвечает электротехника. Однако, описать доступным языком невидимый нам мир, где царствуют ток и напряжение, совсем непросто. Поэтому неизменным спросом пользуются пособия «Электричество для чайников» или «Электротехника для начинающих».

Что же изучает эта загадочная наука, какие знания и умения можно получить в результате её освоения?

Основы практической электроники для чайников

Когда человек начинает интересоваться электроникой и радиотехникой впервые, его глаза разбегаются от огромного количества практических и теоретических знаний. Перед новичком всплывают сотни схем, которые он не понимает, а также множество непонятных формул теории.

Чтобы правильно и качественно научиться понимать электронные схемы и электронику в целом, надо последовательно погружаться в теорию, изучая общие термины и базисные формулы, а затем применять эти данные в простейших практических экспериментах. Для такого погружения были разработаны специальные книги, которые последовательно знакомят с общим курсом предмета, постепенно углубляясь дальше.

В этом материале будет рассмотрена книга «Электроника для чайников», некоторые теоретические моменты и другие книги для изучения.

Схема, описывающая течение тока

Азы электроники для чайников

Книга «Электроника для чайников» содержит сотни микросхем и фотографий, позволяющих даже самому далекому от этого дела человеку разобраться в принципах электроники. Подробнейшие советы и инструкции по проведению опытов помогут разобраться, как функционируют те или иные электронные детали. Также материал содержит рекомендации по выбору важнейших инструментов для работы в этой области и их полные описания.

Важно! По мере ознакомления с каждой главой читатель постепенно погружается в предмет, который увлекает его все больше и больше. Теоретические знания закрепляются практикой путем сборки простейших, но интересных устройств.

Книга содержит следующие разделы:

«Основы теории электрических цепей», в котором дается определение напряжению, силе тока, проводникам, рассеиваемой мощности.
«Компоненты электросхем», где рассказывается о том, как простейшие элементы по типу резисторов, транзисторов, диодов и конденсаторов управляют током и задают его характеристики.
«Электрические схемы универсального предназначения». Здесь будет рассказано, как использовать простейшие цифровые и аналоговые схемы в сложных устройствах.
«Анализ электрических цепей», который познакомит с основными законами электроники и научит управлять силой тока и напряжением в электрической сети, научит применять эти закономерности на практике.
«Техника безопасности и рекомендации по ней». Этот раздел обучит безопасной работе с электрическими цепями и током в целом, поможет защищать себя и свои приборы от поражения током.

Обложка книги «Электроника для чайников»

Начало изучения радиотехники начинающими

Перед тем, как изучать радиотехнику или электронику, нужно понять, зачем именно это нужно человеку. Если это увлечение на пару дней или месяцев, то лучше сразу бросить затею, поскольку, если относиться к электронике халатно и не соблюдать меры предосторожности, можно нанести сильный вред своему организму. Если данная сфера увлекала еще с детства, но не было времени начать заниматься, то сейчас самое время начать. Постепенное погружение подразумевает:

Получение или закрепление теоретических знаний физики. Для начала достаточно будет школьных знаний по электрофизике, включающих подробное изучение закона Ома – основы всей электрики.
Ознакомление с теорией. От более абстрактных вещей физики следует перейти к более осязаемым. Теория подразумевает точное и полное описание всех понятий, деталей, инструментов и приборов, которые будут использоваться на практике. Садиться и начать что-либо паять без теоретических основ не получится.
Применение на практике. Логическое завершение теории, позволяющее закрепить весь изученный материал и применить его при создании конкретных схем или приборов.

Закон Ома

Напряжение и ток – понятия

Для работы любого электронного компонента требуется наличие электрического тока. Он создается электрическим потенциалом, то есть «напором» частиц. Самого потенциала недостаточно для течения тока. Нужен также проводник, способный пропустить его через себя. Если проводника нет, то потенциал уходит в воздух, который очень хорошо препятствует распространению тока. Объекты, которые останавливают ток, называются диэлектриками, а позволяющие протекать через них – проводниками.

Помимо проводника, для течения тока нужна разность потенциалов, возникающая в цепи. Аналогию можно провести с водопроводной трубой. Если с обеих ее сторон подается одинаковый напор, то каким бы сильным он ни был, вода не будет течь. Разность потенциалов называется напряжением. Оно обозначается буквой «U» и измеряется в вольтах. Сила тока же обозначается «I» и измеряется в амперах.

Важно! По общей договоренности считают, что ток течет от плюса к минусу, но на самом деле это условность. Все дело в том, что отрицательные электроны были открыты уже после этой договоренности. В схемах и на практике никто не вспоминает, откуда и куда течет ток.

Наглядное определение напряжения

Источники напряжения и тока

Под источниками часто понимают элементы, которые питают цепь электромагнитной энергией. Эту энергию потребляют пассивные элементы, запасают накопительные и расходуют в активном сопротивлении. Пример источника такой энергии – генератор постоянных, синусоидальных или импульсных сигналов различных форм. Для анализа электронных цепей удобно вводить идеализированные источники тока и напряжения, учитывающие основные свойства реальных источников.

Под источником напряжения понимается элемент цепи, обладающий двумя полюсами. Между этими полюсами образуется напряжение, которое задается некоторыми функциями от времени и не зависит тока в цепи. Этот источник в идеальном состоянии способен отдавать неограниченную мощность. Реальные же источники имеют внутреннее сопротивление, поэтому к ним сопротивление подключается последовательно.

Идеальный источник тока – это элемент цепи, через полюса которого протекает ток с заданной закономерностью изменения во времени. Он не зависит от напряжения между его выводами. Эта независимость означает, что внутренняя проводимость источника равно нулю, а внутреннее сопротивление бесконечно.

Реальный источник тока

Электроника на практике

ПЭ – это раздел электроники, на практике показывающий основные закономерности электричества. Именно в практической части изучается каждый элемент цепи отдельно и применяется на деле в совокупности с другими. С этим названием вышла и книга, в которой можно найти много интересных статей по электротехнике, сформулированных на общедоступном языке.

Материал включает в себя фотографии и опыты, к которым даны полные инструкции. Прочитав его, можно спокойно разбираться во всех электронных и радиотехнических терминах, овладеть пайкой и получить навыки дл чтения простых схем.

Важно! Прошло второе переиздание книги, в котором были отредактированы небольшие ошибки и опечатки, учтены пожелания читателей. Второе издание стало стоящим и полезным учебником для начинающих радиолюбителей.

Какие еще есть книги для изучения электроники

Помимо двух материалов, которые были рассмотрены в этой статье, есть также множество других. Они, возможно, более придутся по душе читателю. Среди них:

Борисов В. Г. «Юный радиолюбитель».
Ревич Ю. В. « Занимательная электроника».
Хоровиц П., Хилл У. «Искусство схемотехники в трех томах».

Обложка книги «Практическая электроника»

Таким образом, практическая электроника не сложна даже для начинающих. Подготовив себя теорией из книг и реализовав все примеры на практике, можно стать настоящим электронщиком.

rusenergetics.ru

Электричество для «чайников». Школа для электрика

Электроника для начинающих (часть 1)

Электроника для начинающих — это готовый набор различных электронных компонентов, который позволит вам пройти первые 11 экспериментов по второму изданию хитовой книги от Чарльза Платта (продаётся отдельно).

Набор будет интересен взрослым и подросткам, кто пока ещё мало понимает в схемотехнике, но хочет разобраться с электричеством, различными компонентами и тем, как создаются электронные устройства. Вы разберётесь со всем этим не через сухую теорию, а в увлекательной форме, через серию небольших проектов, которые создадите своими руками: книга Чарльза Платта рассчитана именно на это.

Электроника для начинающих поставляется в красочной коробке, поэтому набор может послужить полезным и презентабельным подарком для пытливых умов в возрасте от 10 лет.

Эксперименты

Эксперимент 1. Попробуйте электричество на вкус!
Эксперимент 2. Давайте испортим батарею!
Эксперимент 3. Ваша первая электрическая цепь
Эксперимент 4. Переменное сопротивление
Эксперимент 5. Давайте изготовим гальванический элемент
Эксперимент 6. Обычные переключатели
Эксперимент 7. Исследование реле
Эксперимент 8. Генератор на основе реле
Эксперимент 9. Время и конденсаторы
Эксперимент 10. Транзисторные переключатели
Эксперимент 11. Свет и звук

Когда с первыми 11 экспериментами будет покончено, можно переходить ко второй части набора, которая содержит дополнительные компоненты, позволяющие дойти до 25-го эксперимента.

Комплектация

В состав входят сотни компонентов нескольких десятков видов. Если вы захотите собрать всё необходимое самостоятельно, вам понадобится не один день и поход в десяток магазинов. Мы упростили задачу, собрав все компоненты в этой коробке:

10× Резистор (470 Ом)
10× Резистор (1 кОм)
10× Резистор (2,2 кОм)
1× Резистор (4,7 кОм)
1× Резистор (10 кОм)
1× Резистор (100 кОм)
1× Резистор (220 кОм)
1× Резистор (1 МОм)
2× Переменный резистор (потенциометр) 16 мм (1 кОм)
1× Переменный резистор (потенциометр) 16 мм (500 кОм)
10× Конденсатор керамический (10 нФ)
10× Конденсатор керамический (100 нФ)
10× Конденсатор электролитический (1 мкФ)
10× Конденсатор электролитический (3,3 мкФ)
10× Конденсатор электролитический (33 мкФ)
10× Конденсатор электролитический (10 мкФ)
10× Конденсатор электролитический (100 мкФ)
10× Конденсатор электролитический (220 мкФ)
1× Конденсатор электролитический (1000 мкФ)
4× Кнопка тактовая
5× Предохранители стеклянные
8× Светодиод 5 мм (Красный)
4× Светодиод 5 мм (Жёлтый)
10× Транзисторы 2N2222
1× Динамик HSP3040A
2× Реле (12 В)
2× Тумблер
5× Провода с крокодилами
1× Соединительные провода «папа-папа»
1× Разъём для батарейки Крона
1× Батарейный отсек 1 AA
1× Breadboard
1× Импульсный блок питания (500 мА)

В дополнение рекомендуем

Саму книгу «Электроника для начинающих».
6 любых батареек АА (пальчиковых). Они используются, как источник питания в большинстве экспериментов.
Батарейку «Крона». Она применяется в нескольких экспериментах.
Мультиметр. Он просто необходим для прохождения экспериментов, поэтому, если у вас такого ещё нет, понадобится его приобрести или у кого-нибудь одолжить.
Бокорезы. Они сделают работу с новыми компонентами приятнее.
Вторую часть набора, чтобы можно было сразу же продолжить эксперименты, следующие за одиннадцатым.

Ресурсы

Видеообзор набора:

Основы электрооборудования: руководство по электромонтажным работам для новичков

Резюме

Вы зависите от электричества в вашем доме. Но как много вы знаете о том, как работает электричество в вашем доме? Вы понимаете, как электричество поступает в ваш дом, как оно распределяется, и какие устройства контролируют его и предоставляют вам доступ? В этом руководстве для начинающих по электромонтажным работам мы познакомим вас с основами электрической системы вашего дома.

Содержание

Почему важно понимание вашей системы

Ваша энергетическая компания позаботится о подаче электроэнергии в ваш дом, но как только она поступает в ваш дом, все, что связано с электрической системой вашего дома — проводка, переключатели, розетки и т. Д. светильники — это ваша ответственность.Домовладельцу важно знать достаточно об основных компонентах своей системы, чтобы принимать разумные решения о безопасности, обслуживании и обновлениях.

Безопасность. Более 6% домашних пожаров вызваны проблемами с электричеством. Это значительное число. Знание основ работы электричества в вашем доме может предотвратить ненужный электрический пожар.
Техническое обслуживание. Проблема с электричеством в вашем доме может быть не такой очевидной, как протекающий кран.Регулярная оценка и техническое обслуживание основных электрических систем в вашем доме может предотвратить развитие проблем.
Обновления. Хотите добавить больше розеток, новых выключателей или интеллектуальных функций в электрическую систему вашего дома? Как насчет добавления резервного генератора или другого устройства? Понимание основ электрооборудования вашего дома может помочь вам принимать обоснованные решения.

Подключение системы и счетчик электроэнергии

Если вы не полностью или частично отключены от сети, ваша электроэнергия поступает к вам через сеть вашей электрической компании.Сеть может быть наземной или подземной. Но прежде чем вы сможете использовать электроэнергию в своем доме, энергетическая компания должна знать, сколько энергии вы потребляете. Это работа электросчетчика, который находится между электросетью и вашим домом и измеряет количество энергии, потребляемой вашим домом. Есть три типа электросчетчиков.

Электромеханический — Если у вашего электросчетчика есть ряд циферблатов и вращающийся диск за стеклянной крышкой, то у вас электромеханический счетчик.Хотя технология для них довольно старая, они все еще довольно распространены. Обычно служащий энергетической компании должен вручную считывать показания счетчика, чтобы знать, сколько электроэнергии потребляет ваш дом.
Интеллектуальные счетчики — Эти электронные счетчики могут напрямую связываться с энергокомпанией, что позволяет более точно отслеживать, когда и сколько энергии вы используете. Эти устройства имеют цифровые дисплеи и могут считываться удаленно.
Двунаправленные счетчики — Большинство электрических счетчиков измеряют только потребляемую вами мощность.Если вы производите свою собственную электроэнергию с помощью солнечных батарей или другого источника, вы можете продать излишек энергии, который вы производите, обратно энергетической компании. Двунаправленные измерители измеряют как входящую, так и излучаемую мощность.

Важно знать, что вы не являетесь владельцем электросчетчика. За установку и обслуживание счетчика отвечает коммунальное предприятие. Если у вас возникнут вопросы или опасения по поводу вашего счетчика, обратитесь к поставщику электроэнергии.

Выключатель-разъединитель

В вашем доме может быть выключатель-выключатель, расположенный рядом с электросчетчиком.При нажатии этого переключателя в вашем доме будет отключено все электричество. Это полезно в случае возникновения чрезвычайной ситуации или при выполнении серьезных работ с электрической системой. Если в вашем доме нет этого переключателя, не волнуйтесь. Вы все еще можете отключить все питание на главной сервисной панели.

Панель выключателя

Пройдя мимо электросчетчика, электричество должно быть распределено по всему дому к выключателям, розеткам, приборам и другим устройствам, которым требуется питание. Ваша панель прерывателя — это то место, где начинается процесс.Сервисная панель известна под разными названиями: панель выключателя, коробка выключателя, сервисная панель и распределительная панель — вот некоторые из наиболее распространенных. Если у вас более старый дом, у вас может быть блок предохранителей, который выполняет ту же функцию.

Главный автоматический выключатель
Линия электропередачи, входящая в ваш дом, сначала проходит через главный автоматический выключатель. Этот переключатель управляет потоком мощности к автоматическим выключателям ответвления, также расположенным на сервисной панели. Повернув этот переключатель в положение ВЫКЛ, вы можете полностью отключить электричество в своем доме.

Автоматические выключатели ответвления
Электропитание передается от главного автоматического выключателя к выключателям ответвления. Каждый из этих переключателей контролирует поток энергии к части вашего дома, и, если они обнаруживают слишком большой ток, протекающий через них, они отключаются или «отключаются». Например, один прерыватель цепи ответвления может управлять подачей электроэнергии на розетки и освещение вашей кухни, а другой — на электрическую плиту. Автоматические выключатели ответвления бывают «однополюсными» или «двухполюсными».Однополюсные выключатели управляют потоком 125-вольтового тока, используемого в настенных розетках, светильниках и т. Д., В то время как двухполюсные выключатели контролируют поток 250-вольтного тока, используемого сушильными устройствами, электрическими плитами, зарядными устройствами для электромобилей и т. Д. другая техника. Автоматические выключатели рассчитаны по силе тока. Более высокое число означает, что схема может выдерживать более высокую электрическую нагрузку. Большинство бытовых 125-вольтовых цепей рассчитаны на ток около 30 ампер.

Субпанели
В некоторых домах есть субпанели, подключенные к главной панели выключателя.Это небольшие сервисные панели с меньшим количеством выключателей. Их часто используют, когда к дому пристроили пристройку или хозяйственную постройку, или когда резервный генератор подключен к электрической системе дома.

Хотите узнать больше о панели автоматического выключателя в вашем доме? Ознакомьтесь с этим руководством.

Электропроводка

Электропроводка — невидимый компонент электрической системы вашего дома. В зависимости от того, где расположена проводка и каковы действующие строительные нормы, проводка в вашем доме может состоять из неметаллических кабелей, металлических кабелей или проводки в металлических или пластиковых трубах.Точные типы, которые следует использовать, будут указаны в местных строительных нормах и отраслевых стандартах. Важно убедиться, что кабель, который вы используете, соответствует задаче, поэтому, если вы занимаетесь ремонтом или расширением дома, связанным с электропроводкой, проконсультируйтесь с квалифицированным электриком, прежде чем приступить к работе.

Если ваш дом был построен между 1956 и 1972 годами, вы должны знать, что он может содержать алюминиевую проводку. Эта проводка может представлять опасность возгорания с гораздо большей вероятностью, чем медная, и ее следует заменить или отремонтировать.Команда Enoch полностью квалифицирована, чтобы справиться с этой проблемой безопасности, поэтому свяжитесь с нами для оценки вашего риска.

В Team Enoch мы готовы выполнить любую монтажную работу, от большой до маленькой. Свяжитесь с нами, если у вас есть какие-либо вопросы о проводке в вашем доме.

Электрические устройства и схемы

Электрические устройства включают в себя все предметы в вашем доме, которые используют электричество. Некоторые из них встроены в электрическую систему вашего дома, например, потолочные светильники и электрические розетки в стенах.Некоторые устройства, например тостер, питаются от электрической розетки. Электроэнергия проходит через домашнюю проводку по одному из двух типов цепей.

Цепи нескольких устройств питают несколько розеток, переключателей и приспособлений. Если вам когда-либо приходилось переустанавливать автоматический выключатель после того, как в комнате погасло все освещение и розетки, вы видели пример этого.
Выделенные цепи питают только одно устройство. Распространенными примерами выделенных цепей являются цепи, питающие такие приборы, как водонагреватели, сушилки, электрические плиты, печи и т. Д.Используя выделенные цепи, эти устройства можно устанавливать или обслуживать без отключения электроэнергии в других частях дома, при этом снижается риск перегрузки цепи.

Коммутаторы

У вас есть коммутаторы по всему дому. Они используются для управления потоком энергии по всему дому, поэтому вы можете включать осветительные приборы или управлять потоком энергии к розеткам, потолочным вентиляторам и другим устройствам. В зависимости от электрической схемы, в которой они установлены, вы найдете разные типы переключателей.

Однополюсные выключатели управляют одним устройством или розеткой. Вероятно, они очень распространены в вашем доме.
Трехпозиционные переключатели используются парами, поэтому вы можете управлять одним устройством, например потолочным светильником, из двух разных точек. Вы найдете их в таких местах, как концы лестниц, или у разных входов в комнату, например, в гостиную.
Диммеры позволяют регулировать яркость света. Добавление диммера к верхнему свету — довольно легкое улучшение дома.
Переключатели датчиков движения включают питание ваших фонарей, когда они обнаруживают движение. Добавление переключателей датчиков движения может помочь вам сэкономить электроэнергию или сделать такие зоны, как лестницы, более безопасными.
Интеллектуальные переключатели позволяют использовать домашнюю систему Wi-Fi для управления освещением в комнатах вашего дома с помощью специальных приложений.

Розетки

Розетки все одинаковые, да? Не так быстро — есть разные типы розеток, которые лучше всего подходят для различных применений в вашем доме.Давайте посмотрим на самые распространенные электрические розетки, которые вы найдете в своем доме.

Розетки на 125 В на 15 А , скорее всего, самые распространенные розетки, которые вы найдете в своем доме. Есть две версии: незаземленная и заземленная. Вы можете заметить разницу, добавив отверстие для заземляющего контакта вилки под двумя вертикальными прорезями. Эти розетки подходят для общего пользования, но может быть целесообразно обновить их для повышения безопасности, особенно если они расположены на вашей кухне или в ванной комнате.
Розетки на 125 В на 20 А предназначены для работы с более тяжелыми нагрузками, поэтому они являются хорошим выбором для использования электроинструментов или крупногабаритных бытовых приборов. Вы можете идентифицировать эти розетки, добавив небольшую горизонтальную прорезь, подключенную к одной из вертикальных прорезей.
Розетки на 250 В — это специальные розетки, которые используются для подключения к электрическим плитам, сушилкам для одежды и другим приборам и устройствам, для которых требуется это более высокое напряжение.
Выходы AFCI (дуговой прерыватель цепи) предотвращают возникновение дуги — искры, возникающие между незакрепленными проводами, — которые могут возникнуть в результате перегрева или неисправностей в вашей проводке.Они могут обеспечить дополнительный уровень безопасности в вашем доме.
Выходы GFCI (прерыватель цепи замыкания на землю) отключаются автоматически при обнаружении внезапного скачка напряжения, который может произойти при контакте воды с выходом. Они незаменимы для ванных комнат, кухонь и уличных розеток, а также разумный выбор для гаражей и любых других мест, где существует опасность контакта с водой.
Коммутируемые розетки привязаны к определенным розеткам в вашем доме. С помощью переключаемой розетки вы можете включать или выключать свет или другие предметы, подключенные к розетке, когда вы входите в комнату или выходите из нее.
Умные розетки могут связываться с пультами дистанционного управления или приложениями. Вы можете запрограммировать их или управлять ими дистанционно для автоматического включения и выключения питания. Используя такие приложения, как Google Home и другие, вы даже можете использовать голосовое управление.
USB-розетки — это разумное обновление, если у вас есть устройства, которые необходимо регулярно заряжать. Они удобнее и привлекательнее, чем вставные «бородавки».

Выйти за пределы сети

В то время как подавляющее большинство американцев получают электроэнергию от сети энергокомпаний, все более распространенным становится самогенерирование энергии для резервного копирования, экономии денег и экологической ответственности.

Панели солнечных батарей и другие альтернативные источники энергии предлагают перспективу экономии денег и ответственного производства электроэнергии. Консультации с подрядчиком по электричеству или солнечной энергии для определения наилучшего способа подключения к вашей существующей системе — хороший первый шаг.
Резервные генераторы для всего дома становятся все более распространенным вариантом для домовладельцев, которым нужен надежный источник энергии на случай ураганов или отключений электроэнергии. Генераторы, работающие на природном газе или пропане, — отличный вариант.Узнайте больше о резервных генераторах для всего дома из этого бл. Следуйте этим четырем рекомендациям:
- Безопасность прежде всего! Если вы решите выполнять какие-либо электромонтажные работы в своем доме, всегда не забывайте отключать питание цепи, в которой вы работаете, с помощью панели выключателя. Если вы не уверены или не уверены в том, что делаете, наймите электрика.
- Осмотрите и замените. Регулярно проверяйте свою электрическую систему. Треснувшие розетки, неисправные переключатели и изношенную проводку всегда следует заменять сразу.
- Используйте качественные комплектующие. Покупка дешевых запасных частей, таких как выключатели или розетки, или дешевых компонентов, таких как удлинители или устройства защиты от перенапряжения, — это ложная экономия, которая в дальнейшем может вызвать большие проблемы.
- Не перегружайте цепи. Если вы регулярно отключаете автоматический выключатель, вы перегружаете цепь.Переместите приборы или другие предметы в другие цепи и проконсультируйтесь с электриком о том, как вы можете модернизировать свою систему, чтобы справиться с нагрузкой.
Обновление и ремонт с помощью команды Enoch
В Team Enoch мы получили знания и навыки для ремонта или модернизации ваших электрических систем. Будь то новый настенный выключатель или более крупная работа, например, резервный генератор, зарядное устройство для электромобилей или новая панель выключателя, мы готовы помочь вам оценить, что вам нужно, и выполнить работу правильно.
Свяжитесь с нами сегодня, и мы будем рады обсудить с вами ваши потребности в электричестве. Помните, оценки всегда бесплатны!
Электроэнергия — Электрооборудование 101
Один электрон на внешней орбите
Ток течет в обоих направлениях. Бытовая сеть 120 В переменного тока 60 Гц является примером переменного тока. Есть два изменения полярности и два изменения направления тока за цикл.Ток при 120 В переменного тока 60 Гц меняет направление 120 раз в секунду, как показано ниже.
Постоянный и переменный ток
При 0 градусах напряжение равно 0 вольт и начинает повышаться до пикового напряжения 170 вольт при 90 градусах. При 90 градусах напряжение снова падает до 0 вольт при 180 градусах. Затем ток меняет направление и достигает пикового напряжения — 170 вольт при 270 градусах. Для завершения цикла ток возвращается к 0 вольт при 360 градусах, и цикл начинается заново.
Свойства проводника и изолятора
- Ядро (центр) атома содержит протоны и нейтроны. Электроны вращаются вокруг ядра.
- Атомы проводящего материала имеют одиночные (или несколько) электроны на внешней орбите, называемые валентными электронами. Они расположены так, чтобы их можно было легко перемещать от одного атома к другому, и они усиливают движение электронов. Медь — хороший проводник и используется для большинства проводов.
- Изолятор имеет много (7- 8) электронов на внешней орбите, эти электроны очень трудно перемещаться от одного атома к другому и сопротивляются движению электронов.
Электрический ток (движение электронов) возникает, когда между концами проводника существует разность потенциалов (напряжение).
Несколько электронов на внешней орбите
Ток течет в одном направлении. Фонарик с батарейным питанием — очень распространенный пример постоянного тока.
Переменный ток (AC)
Постоянный ток (DC)
Синусоидальная диаграмма 120 В, 60 Гц
Home Wiring 101 — Базовая электрическая проводка для домовладельцев
Клинт К.Томас, эсквайр.
Фотография Зои Томас
Как подключить дом
Электротехнические работы, как и все остальное в жизни, могут варьироваться от самых простых до очень сложных. Каждому домовладельцу, который занимается своими руками, полезно иметь хотя бы базовое представление об электромонтажных работах. В этой статье мы попытаемся раскрыть некоторые тайны, окружающие лабиринт проводки, который проходит по всему дому и заставляет все в нем работать одним щелчком переключателя.
Электроэнергия поступает в каждый дом через счетчик мощности, поставляемый местной коммунальной компанией, затем, в большинстве случаев, через главный автоматический выключатель на 200 ампер, а затем в домашнюю автоматическую коробку, часто еще называемую блоком предохранителей. Из коробки выключателя этот поток электричества распространяется по многочисленным цепям в разные части дома, сначала проходя через отдельные автоматические выключатели, которые служат защитным механизмом, предохраняющим систему от перегрузки. Электросистема дома рассчитана на работу от 120 вольт, за исключением некоторых основных приборов, таких как электрическая сушилка для белья, которая работает от 240 вольт.
Калибр бытовой проволоки
Электропроводка бывает разного калибра или размера. Чем тяжелее калибр, т. Е. Чем толще медный провод, тем больше электрического тока он может пропускать без перегрева. Электрический провод и автоматические выключатели предназначены для работы в тандеме друг с другом, и каждый из них должен иметь соответствующий размер. Например, электрический провод калибра 14/2 рассчитан на максимальный ток 15 ампер и не должен использоваться с любым автоматическим выключателем более 15 ампер.Проводка калибра 12/2 рассчитана на максимальный ток 20 ампер. Эти провода двух размеров являются стандартом, который сегодня используется в домах для большинства осветительных и настенных розеток. Опять же, для некоторых приборов, которые потребляют больше электроэнергии, и в соответствии с местными и государственными строительными нормами, необходимо использовать автоматические выключатели более тяжелого калибра и более высокого тока.
Электрический провод калибруется как дробовик. Чем меньше число, тем толще калибр провода. Проволока 12-го калибра тяжелее и выдерживает большую нагрузку, чем провод 14-го калибра, но на меньше , чем провод 10-го калибра, и выдерживает меньшую нагрузку, чем провод 10-го калибра.
Если использовать провод неправильного калибра с автоматическим выключателем неправильного размера, это может легко привести к возгоранию или неисправности электрической цепи. Например, если используется провод слишком малого калибра с разрывом высокого тока, то провод может перегреться и загореться задолго до того, как сработает автоматический выключатель. С другой стороны, если слишком большой калибр провода используется с выключателем с низким током, прерыватель может постоянно отключаться, нарушая цепь до того, как провод достигнет своей максимальной электрической нагрузки.
Крайне важно точно знать, какой калибр проводов и какой амперный выключатель следует использовать для каждого конкретного применения. Это не та область, где можно гадать. Результатом таких догадок может стать пожар в доме или поражение электрическим током. Кроме того, в соответствии с применимыми строительными нормами и правилами существуют ограничения на количество розеток и / или светильников и т. Д., Которое может иметь конкретная цепь, и даже где они могут быть размещены или не размещены. Обязательно проконсультируйтесь со своими местными и государственными строительными нормами, прежде чем начинать какие-либо электромонтажные работы.
Стандартный бытовой электрический провод состоит из трех проводов: черного (горячий), белого (нейтраль) и неизолированной меди (заземления).
Типы бытовых проводов
Типичный электрический провод для домашнего использования поставляется в изолированном рукаве и состоит из трех проводов. По черному проводу проходит электрический ток, поэтому его обычно называют «горячим». Есть белый провод, который является «нейтралью», и, наконец, голый медный провод, который является проводом заземления. Когда электрические провода соединяются вместе, черные провода должны быть соединены вместе, белые провода должны быть соединены с белыми проводами, а заземляющие провода должны быть соединены вместе.В противном случае схема не будет работать и приведет к электрическому «короткому замыканию».
Трехжильный электрический провод доступен для использования в приложениях, требующих дополнительного «горячего» провода, например, с трехпозиционным переключателем. Всего в трехпроводной схеме имеется четыре провода: белый нейтральный провод, неизолированный медный провод заземления, черный «горячий» провод и красный провод для второго «горячего» провода.
Используйте плоскогубцы для снятия изоляции с концов проводов. В приспособлениях для зачистки можно использовать провода различного калибра, чтобы обеспечить снятие изоляции с пластика без повреждения провода.
Простой детектор напряжения — это недорогой инструмент, который может обнаруживать провода под напряжением, чтобы гарантировать отключение питания перед работой с электрическими проводами.
Основные соединения
Прежде всего, всегда отключайте электропитание перед работой с какой-либо частью электрической системы.
Провода обычно соединяются с помощью гаек, которые классифицируются по калибру, чтобы соответствовать электрическим проводам.
Для таких применений, как подключение светильника, провода светильника присоединяются к проводам электропитания с помощью проволочных гаек.Как и сама проволока, гайки бывают разных размеров, чтобы соответствовать разным калибрам проволоки. Для подключения снимите изоляцию с концов проводов, удерживайте их между пальцами и закрутите гайку для проводов по часовой стрелке на концах.
При подключении электрического приспособления соедините проводку, совместив цветные провода линии питания и приспособления, скрутив их вместе, а затем закрыв каждое соединение проволочной гайкой. У многих осветительных приборов нет черных и белых проводов, и в этом случае поищите ребро на оболочке проводов, чтобы определить нейтральный провод.
Выключатели света и настенные розетки имеют винты с обеих сторон для подключения проводов. Зеленые винты предназначены для заземляющих проводов, серебристые / нержавеющие винты — для белых нейтральных проводов, а винты латунного цвета — для черных «горячих» проводов.
Некоторые из наиболее распространенных проектов в области электрооборудования, с которыми сталкивается домовладелец, — это замена выключателей и розеток. Пристройка комнат или капитальный ремонт могут даже включать увеличение количества розеток в определенной области вашего дома.Таким образом, в данной статье будут рассмотрены самые основные электрические работы с использованием только однополюсных переключателей и оконечных розеток.
Электрический ток, передаваемый по проводу, можно прервать с помощью переключателя, который просто разрывает соединение между двумя горячими проводами.
Однополюсный выключатель света имеет два латунных винта с одной стороны для подключения черных проводов.
Выключатели освещения служат просто для того, чтобы прервать или «прервать» электрический ток в проводке, прежде чем он попадет в осветительную арматуру.Из-за этого прерывания потока свет выключается, а затем снова включается. Чтобы подключить выключатель, представьте себе провод, идущий от точки «горячего» соединения к коробке, в которой будет находиться выключатель света. Другой провод будет идти от этой коробки выключателя света к распределительной коробке, в которой находится осветительный прибор. Сам переключатель — это то, что соединяет эти два провода и позволяет электрическому току течь к свету или останавливаться на переключателе.
Проложите концы двух проводов в распределительной коробке, зачистите концы и затем соедините белые провода вместе с помощью гайки и заземляющие провода, закрепив их вокруг зеленого винта в нижней части переключателя.Каждый черный провод подсоединен к переключателю. К каждому латунному винту с правой стороны переключателя прикреплен один провод.
Настенные розетки — это еще одна область, которая может потребовать внимания домовладельца. В отличие от осветительных приборов, настенные розетки остаются «горячими», то есть в них всегда присутствует постоянный электрический ток. Это достигается за счет того, что розетки соединяются в ряд, как огни на рождественской елке. «Горячий» провод идет от автоматического выключателя или другой «горячей» распределительной коробки и ведет к первой розетке.Отсюда другой провод идет от первой розетки ко второй розетке. Это продолжается до тех пор, пока не будет подключена вся комната или пока максимальное количество приборов не будет подключено к определенной цепи.
Розетки (вилки или розетки) подключаются в ряд, так сказать, путем прикрепления белых проводов к серебристым / металлическим винтам с одной стороны и соединения черных проводов с латунными винтами с другой стороны. Провод заземления подключается к зеленому винту внизу.
В отличие от осветительных приборов, настенные розетки остаются «горячими», то есть в них всегда присутствует постоянный электрический ток.
Розетки, также известные как розетки или вилки, подключаются в ряд, так сказать, путем прикрепления черных проводов к латунным винтам, белых проводов к винтам из серебра / нержавеющей стали и заземляющего провода к зеленому винту. внизу. Современные розетки называются «дуплексными розетками», потому что у них есть два винта с обеих сторон. Как следует из названия, они могут подавать электрический ток на один набор винтов, а затем направлять его через другой «дуплексный» набор винтов на другое приспособление.
Провода прикрепляются к розеткам и переключателям путем загибания конца в форме крючка. Я обычно делаю это, удерживая оголенную проволоку между плоскогубцами, а затем вращая запястье, чтобы образовать крючок в проволоке. Этот крючок легко обойдет винты с каждой стороны розетки и / или переключателя, чтобы обеспечить надежное соединение при затяжке.
Помните, что все электромонтажные работы в доме регулируются «юрисдикцией , имеющей полномочия». Большинство юрисдикций следуют стандартам, провозглашенным в Национальном электротехническом кодексе, но иногда изменяют эти стандарты в своих местных и государственных строительных нормах.Многие штаты и местные юрисдикции разрешают домовладельцам выполнять свои собственные электромонтажные работы, но некоторые этого не делают. Перед началом любых электромонтажных работ проконсультируйтесь с местными законами, постановлениями и местными строительными нормами. Кроме того, убедитесь, что вы знаете, что делаете. Если гипсокартон будет повешен неправильно, то на руках у вас будет просто бельмо на глазу. Если электромонтажные работы выполнены ненадлежащим образом, это может привести к возгоранию вашего дома или поражению электрическим током! Если сомневаетесь, не делайте этого.
Прочие электротехнические изделия
Рекомендуемые статьи
Основные электрические термины и определения

Переменный ток (AC) — Электрический ток, который меняет свое направление много раз в секунду через равные промежутки времени.
Амперметр — прибор для измерения расхода электрического тока в амперах. Амперметры всегда подключаются последовательно к проверяемой цепи.
Пропускная способность — Максимальное количество электрического тока, которое может выдержать проводник или устройство, прежде чем они будут подвержены немедленному или прогрессирующему износу.
Ампер-час (Ач) — Единица измерения емкости аккумулятора. Он получается путем умножения силы тока (в амперах) на время (в часах), в течение которого протекает ток.Например, батарея, которая обеспечивает 5 ампер в течение 20 часов, считается, что она обеспечивает 100 ампер-часов.
Ампер (А) — Единица измерения силы электрического тока, протекающего в цепи. Один ампер равен одному кулону в секунду.
Полная мощность — Измерено в вольт-амперах (ВА). Полная мощность — это произведение среднеквадратичного напряжения и среднеквадратичного тока.
Якорь — Подвижная часть генератора или двигателя.Он состоит из проводников, которые вращаются в магнитном поле, создавая напряжение или силу за счет электромагнитной индукции. Поворотные точки в регуляторах генератора также называют якорями.
Емкость — способность тела накапливать электрический заряд. Измеряется в фарадах как отношение электрического заряда объекта (Q, измеряется в кулонах) к напряжению на объекте (V, измеряется в вольтах).
Конденсатор — Устройство, используемое для хранения электрического заряда, состоящее из одной или нескольких пар проводников, разделенных изолятором.Обычно используется для фильтрации скачков напряжения.
Схема — Замкнутый путь, по которому текут электроны от источника напряжения или тока. Цепи могут быть включены последовательно, параллельно или в любой их комбинации.
Автоматический выключатель — автоматическое устройство для остановки протекания тока в электрической цепи. Для возобновления работы автоматический выключатель должен быть перезагружен (замкнут) после устранения причины перегрузки или отказа. Автоматические выключатели используются вместе с защитными реле для защиты цепей от неисправностей.
Проводник — Любой материал, по которому может свободно течь электрический ток. Проводящие материалы, такие как металлы, имеют относительно низкое сопротивление. Медная и алюминиевая проволока — самые распространенные проводники.
Вернуться к началу
Корона — Коронный разряд — это электрический разряд, вызванный ионизацией жидкости, такой как воздух, окружающей проводник, который электрически заряжен. Самопроизвольные коронные разряды возникают естественным образом в высоковольтных системах, если не принять меры по ограничению напряженности электрического поля.
Ток (I) — Поток электрического заряда через проводник. Электрический ток можно сравнить с потоком воды в трубе. Измеряется в амперах.
Цикл — изменение переменной электрической синусоидальной волны от нуля до положительного пика, от нуля до отрицательного пика и обратно до нуля. См. Частота.
Потребление — Среднее значение мощности или соответствующего количества за указанный период времени.
Диэлектрическая постоянная — величина, измеряющая способность вещества накапливать электрическую энергию в электрическом поле.
Электрическая прочность — Максимальное электрическое поле, которое чистый материал может выдержать в идеальных условиях без разрушения (т. Е. Без нарушения его изоляционных свойств).
Диод — полупроводниковый прибор с двумя выводами, обычно позволяющий току течь только в одном направлении. Диоды позволяют току течь, когда анод положительный по отношению к катоду.
Постоянный ток (DC) — Электрический ток, который течет только в одном направлении.
Электролит — Любое вещество, которое в растворе диссоциирует на ионы и, таким образом, становится способным проводить электрический ток. Водный раствор серной кислоты в аккумуляторной батарее является электролитом.
Электродвижущая сила — (ЭДС) Разность потенциалов, которая имеет тенденцию вызывать электрический ток. Измеряется в вольтах.
Электрон — крошечная частица, которая вращается вокруг ядра атома. Имеет отрицательный заряд электричества.
Вернуться к началу
Электронная теория — Теория, объясняющая природу электричества и обмен «свободными» электронами между атомами проводника. Это также используется как одна теория для объяснения направления тока в цепи.
Фарад — Единица измерения емкости. Один фарад равен одному кулону на вольт.
Феррорезонанс — (нелинейный резонанс) тип резонанса в электрических цепях, который возникает, когда цепь, содержащая нелинейную индуктивность, питается от источника, имеющего последовательную емкость, и цепь подвергается возмущению, например размыканию переключателя. .Это может вызвать перенапряжения и сверхтоки в системе электроснабжения и может представлять опасность для передающего и распределительного оборудования, а также для эксплуатационного персонала.
Частота — количество циклов в секунду. Измеряется в герцах. Если ток завершается один цикл в секунду, то частота составляет 1 Гц; 60 циклов в секунду равны 60 Гц.
Предохранитель — Устройство прерывания цепи, состоящее из полосы провода, которая плавит и разрывает электрическую цепь, если ток превышает безопасный уровень.Для восстановления работоспособности предохранитель необходимо заменить на аналогичный предохранитель того же размера и номинала после устранения причины неисправности.
Генератор — Устройство, преобразующее механическую энергию в электрическую.
Земля — Контрольная точка в электрической цепи, от которой измеряются напряжения, общий обратный путь для электрического тока или прямое физическое соединение с землей.
Прерыватели цепи при замыкании на землю (GFCI) — Устройство, предназначенное для защиты персонала, которое функционирует для обесточивания цепи или ее части в течение установленного периода времени, когда ток на землю превышает некоторое заданное значение, которое меньше необходимые для срабатывания устройства защиты от сверхтоков цепи питания.
Генри — единица измерения индуктивности. Если скорость изменения тока в цепи составляет один ампер в секунду, а результирующая электродвижущая сила составляет один вольт, то индуктивность цепи равна одному генри.
Герц — Единица измерения частоты. Замена более раннего срока цикла в секунду (cps).
Импеданс — Мера сопротивления, которое цепь представляет току при приложении напряжения. Импеданс расширяет понятие сопротивления до цепей переменного тока и имеет как величину, так и фазу, в отличие от сопротивления, которое имеет только величину.
Вернуться к началу
Индуктивность — Свойство проводника, благодаря которому изменение тока, протекающего по нему, индуцирует (создает) напряжение (электродвижущую силу) как в самом проводнике (самоиндукция), так и в любых соседних проводниках. (взаимная индуктивность). Измеряется в генри (H).
Индуктор — Катушка с проволокой, намотанная на железный сердечник. Индуктивность прямо пропорциональна количеству витков в катушке.
Изолятор — Любой материал, по которому электрический ток не течет свободно.Изоляционные материалы, такие как стекло, резина, воздух и многие пластмассы, обладают относительно высоким сопротивлением. Изоляторы защищают оборудование и жизнь от поражения электрическим током.
Инвертор — Аппарат, преобразующий постоянный ток в переменный.
Киловатт-час (кВтч) — произведение мощности в кВт и времени в часах. Равно 1000 ватт-часов. Например, если лампочка мощностью 100 Вт используется в течение 4 часов, будет использовано 0,4 кВт · ч энергии (100 Вт x 1 кВт / 1000 Вт x 4 часа).Электроэнергия продается в киловатт-часах.
Счетчик киловатт-часов — Устройство, используемое для измерения потребления электроэнергии.
Киловатт (кВт) — равно 1000 Вт.
Нагрузка — Все, что потребляет электрическую энергию, например фонари, трансформаторы, нагреватели и электродвигатели.
Отклонение нагрузки — Состояние, при котором происходит внезапная потеря нагрузки в системе, которая приводит к превышению частоты генерирующего оборудования.Тест сброса нагрузки подтверждает, что система может выдержать внезапную потерю нагрузки и вернуться к нормальным рабочим условиям с помощью регулятора. Банки нагрузки обычно используются для этих испытаний как часть процесса ввода в эксплуатацию электроэнергетических систем.
Взаимная индукция — Возникает, когда изменение тока в одной катушке индуцирует напряжение во второй катушке.
Ом — (Ом) Единица измерения сопротивления. Один Ом эквивалентен сопротивлению в цепи, передающей ток в один ампер, когда на нее действует разность потенциалов в один вольт.
В начало
Закон Ома — Математическое уравнение, объясняющее взаимосвязь между током, напряжением и сопротивлением (V = IR).
Омметр — Прибор для измерения сопротивления электрической цепи в Ом.
Обрыв цепи — Обрыв или обрыв цепи возникает, когда цепь разрывается, например, из-за обрыва провода или разомкнутого переключателя, прерывающего прохождение тока через цепь. Это аналог закрытого клапана в водяной системе.
Параллельная цепь — Схема, в которой есть несколько путей для прохождения электричества. Каждая нагрузка, подключенная по отдельному пути, получает полное напряжение цепи, а общий ток цепи равен сумме токов отдельных ветвей.
Пьезоэлектричество — Электрическая поляризация в веществе (особенно в некоторых кристаллах) в результате приложения механического напряжения (давления).
Полярность — собирательный термин, применяемый к положительному (+) и отрицательному (-) концам магнита или электрического механизма, такого как катушка или батарея.
Мощность — Скорость, с которой электрическая энергия передается по электрической цепи. Измеряется в ваттах.
Коэффициент мощности — Отношение фактической электрической мощности, рассеиваемой цепью переменного тока, к произведению среднеквадратичного значения. значения тока и напряжения. Разница между ними вызвана реактивным сопротивлением в цепи и представляет собой мощность, которая не выполняет полезной работы.
Защитное реле — Релейное устройство, предназначенное для отключения автоматического выключателя при обнаружении неисправности.
Реактивная мощность — Часть электроэнергии, которая создает и поддерживает электрические и магнитные поля оборудования переменного тока. Существует в цепи переменного тока, когда ток и напряжение не совпадают по фазе. Измеряется в ВАРС.
Выпрямитель — электрическое устройство, которое преобразует переменный ток в постоянный, позволяя току течь через него только в одном направлении.
Вернуться к началу
Реле — Электрический катушечный переключатель, который использует небольшой ток для управления гораздо большим током.
Сопротивление — сопротивление, которое магнитная цепь оказывает силовым линиям в магнитном поле.
Сопротивление — Противодействие прохождению электрического тока. Электрическое сопротивление можно сравнить с трением воды, протекающей по трубе. Измеряется в омах.
Резистор — Устройство, обычно сделанное из проволоки или углерода, которое оказывает сопротивление току.
Ротор — Вращающаяся часть электрической машины, например, генератора, двигателя или генератора переменного тока.
Самоиндукция — Напряжение, возникающее в катушке при изменении тока.
Полупроводник — твердое вещество, которое имеет проводимость между диэлектриком и большинством металлов, либо из-за добавления примеси, либо из-за температурных эффектов. Устройства, изготовленные из полупроводников, особенно кремния, являются важными компонентами большинства электронных схем.
Последовательно-параллельная цепь — Схема, в которой некоторые компоненты схемы соединены последовательно, а другие — параллельно.
Последовательная цепь — Схема, в которой есть только один путь для прохождения электричества. Весь ток в цепи должен проходить через все нагрузки.
Сервис — Проводники и оборудование, используемые для доставки энергии от системы электроснабжения к обслуживаемой системе.
Короткое замыкание — Когда одна часть электрической цепи входит в контакт с другой частью той же цепи, отклоняя ток от желаемого пути.
Вернуться к началу
Твердотельная схема — Электронные (интегральные) схемы, в которых используются полупроводниковые устройства, такие как транзисторы, диоды и кремниевые выпрямители.
Транзистор — полупроводниковый прибор с тремя выводами, способный к усилению в дополнение к выпрямлению.
Истинная мощность — Измеряется в ваттах. Сила проявляется в материальной форме, такой как электромагнитное излучение, акустические волны или механические явления.В цепи постоянного тока (DC) или в цепи переменного тока (AC), полное сопротивление которой является чистым сопротивлением, напряжение и ток синфазны.
ВАР — Единица измерения реактивной мощности. Вар может рассматриваться либо как мнимая часть полной мощности, либо как мощность, поступающая в реактивную нагрузку, где напряжение и ток указаны в вольтах и амперах.
Переменный резистор — резистор, который можно настраивать в различных диапазонах значений.
Вольт-ампер (ВА) — Единица измерения полной мощности. Это произведение среднеквадратичного напряжения и среднеквадратичного тока.
Вольт (В) — единица измерения напряжения. Один вольт равен разности потенциалов, которая будет управлять током в один ампер против сопротивления в один ом.
Напряжение — Электродвижущая сила или «давление», которое заставляет электроны течь, и может быть сравнена с давлением воды, которое заставляет воду течь в трубе.Измеряется в вольтах.
Вольтметр — Прибор для измерения силы электрического тока в вольтах. Это разница потенциалов (напряжения) между разными точками электрической цепи. Вольтметры с высоким внутренним сопротивлением подключаются (параллельно) к точкам измерения напряжения.
Ватт-час (Втч) — Единица электрической энергии, эквивалентная потребляемой мощности в один ватт в течение одного часа.
Ватт (Вт) — Единица электрической мощности.Один ватт эквивалентен одному джоулю в секунду, что соответствует мощности в электрической цепи, в которой разность потенциалов составляет один вольт, а сила тока — один ампер.
Вернуться к началу
Ваттметр — Ваттметр — это прибор для измерения электрической мощности (или скорости подачи электрической энергии) в ваттах любой данной цепи.
Форма волны — Графическое представление электрических циклов, которое показывает величину изменения амплитуды за некоторый период времени.
Ссылки: Википедия, EPQ № 138 — Основные электрические термины и определения, NFPA-70, IEEE
Хорошо изучать основную теорию автомобильного электрооборудования
АВТО ТЕОРИЯ
В электрических системах нет ничего сложного. Основная теория электричества проста и понятна, если вы немного терпеливы и любопытны. Итак, мы начнем с нескольких определений.Вооружившись пониманием следующих шести терминов, вы быстро научитесь «думать как электрон». Не торопитесь и перечитывайте их, пока полностью не поймете концепцию:
Электрон: Основная единица электричества. Думайте об этих маленьких парнях как о «пулях», летящих по проволоке. Именно движение электронов управляет устройствами, которые делают нашу жизнь — и наши автомобили — такими удобными и удобными.
Напряжение: Это сила (или давление, если хотите) электричества в проводе.Если вы думаете о своем садовом шланге как о проводе, давление воды будет эквивалентно напряжению. Старые автомобили работают от систем на шесть вольт, а новые (большинство 1956 года и позже) используют системы на двенадцать вольт. Во всех руководствах автомобилей указано напряжение системы.
Ток: Это движение электронов в проводе, выраженное в единицах, называемых ампер. Чем больше скорость движения по проводу, тем больше количество ампер. Думайте об этом как о скорости воды, выходящей из садового шланга.Когда вы затягиваете насадку, вода вырывается все быстрее и быстрее.
Сопротивление: Это ограничение движения электронов по проводу или цепи. Единица сопротивления называется ОМ , и вы можете думать об этом как о перегибе в том садовом шланге. Чем выше сопротивление, тем больший ток должен протекать, чтобы преодолеть его. Чем больше тока проходит через область с высоким сопротивлением, тем горячее становится провод, что в конечном итоге выходит из строя. Коррозия, ослабленные клеммы и провода слишком маленького диаметра — три очень и очень распространенных причины сопротивления.
ВАЖНЫЙ ФАКТ! Высокое сопротивление является причиной ВСЕХ электрических неисправностей, за исключением обрыва проводов и отсутствия заземления, о которых мы поговорим позже.
Вт: Единица мощности в электричестве и произведение Ампер на Вольт. Почему это важно? Потому что разработчикам схем необходимо знать величину тока, требуемую для данного устройства (такого как вентилятор, рог, свет и т. Д.), Чтобы выяснить, какой диаметр провода использовать.Пример: 50-ваттный стоп-сигнал, работающий от 12 вольт, потребляет 4,1 ампера (4,1 ампера x 12 вольт = 50 ватт). Диаметр провода должен быть достаточно большим, чтобы пропускать ток без нагрева и оплавления его изоляции.
ВАЖНЫЙ ФАКТ! Это единственная формула, которая вам действительно понадобится, чтобы понять основы электричества , будь то в вашей машине или в вашем доме.
Земля: Все электрические устройства должны быть частью цепи .То есть электроны должны течь от источника питания через устройство к земле. В автомобилях металлическое шасси — это земля (поэтому отрицательный провод аккумулятора прикреплен болтами к двигателю или раме), а источником питания является положительный провод на аккумуляторе. Без заземления есть только ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ цепь. Электроны не будут течь — и, следовательно, ничего не будет работать — если цепь не заканчивается заземлением. Примечание. В некоторых легковых и грузовых автомобилях используются электрические системы «положительного заземления», в которых положительный провод от аккумулятора подключается к раме, а отрицательный провод идет к жгуту электропроводки.Это никоим образом не затрудняет подключение или устранение неполадок; все, что требуется, — это помнить, что система противоположна нормальным системам.
СТОП! НЕ ЧИТАЙТЕ ДАЛЬШЕ, ПОКА ВЫ ДЕЙСТВИТЕЛЬНО ПОНИМАЕТЕ ВСЕ УСЛОВИЯ, ПЕРЕЧИСЛЕННЫЕ ВЫШЕ!
Готовы продолжить? Хорошо, давайте начнем с того факта, что все автомобили работают от электрических систем постоянного тока (DC), в отличие от переменного тока (AC), который работает в вашем доме. DC — это «однопроводная» система. То есть поток электричества всегда проходит от источника тока через устройство, а затем на землю.Он может делать это через любое количество подключений и через другие устройства, но отследить путь несложно, если вы всегда задаете вопрос:
«Откуда идет энергия и есть ли путь к земле?»
Для практических целей поток электричества теперь считается от положительного (напряжение, обозначено знаком плюс +) до отрицательного (заземление, обозначено знаком минус -). Таким образом, «отрицательная» клемма аккумулятора вашего автомобиля подключена к металлическому каркасу автомобиля (некоторые старые автомобили — в основном иностранные — использовали систему «положительного заземления», но это больше не используется).
Время инструмента!
Для измерения напряжения, сопротивления, направления тока и других электрических параметров вам понадобится мультиметр. Это устройства, которые существуют уже много лет и доступны в магазинах электроники и даже в большинстве домашних центров. Недорогие (30 долларов или около того), достаточно качественные счетчики — это все, что нужно среднему любителю, так что не тратьте слишком много денег. Все эти измерители могут измерять постоянный, переменный ток, сопротивление и даже небольшой ток. Измерители в этом ценовом диапазоне полностью способны точно измерять компоненты вашего автомобиля, а также вашу бытовую систему, и вы можете выбрать либо аналоговый, либо цифровой типы, в зависимости от того, хотите ли вы читать циферблат или просто отображать числа.После покупки прочтите инструкции и потренируйтесь измерять с ним напряжение и сопротивление. Часовая практика должна сделать вас экспертом. Когда вы привыкнете использовать мультиметр, вы быстро оцените его огромную универсальность.
Аккумулятор:
Поскольку источником электричества в автомобиле является аккумулятор, давайте посмотрим, как он работает:

Аккумулятор — это электрохимическое устройство, преобразующее химическую энергию в электрическую.В автомобилях используются «свинцово-кислотные» аккумуляторы.
В свинцово-кислотной батарее положительная (+) клемма состоит из пластин из диоксида свинца, а для отрицательных пластин — пористого мягкого свинца. Все пластины располагаются поочередно и погружаются в раствор серной кислоты и воды. Оксид свинца положительной пластины представляет собой соединение свинца и кислорода. Серная кислота представляет собой соединение водорода и сульфатного радикала (SO4), поэтому химическое обозначение кислоты — h3SO4.
С химической точки зрения, когда батарея подключена к внешней нагрузке (устройству, использующему электричество), она начинает разряжаться.При этом свинец в положительной пластине соединяется с сульфатом кислоты, образуя сульфат свинца (PBSO4) на положительной пластине. Кислород в положительной пластине соединяется с водородом из кислоты с образованием воды (h3O), которая снижает концентрацию кислоты в электролите. Кроме того, чистый свинец в отрицательной пластине соединяется с сульфатом, образуя сульфат свинца и делая положительные и отрицательные пластины более похожими по химическому составу. Электроны высвобождаются во время этой реакции, создавая электрический ток при определенном напряжении (2 вольта на элемент, с 6 элементами в 12-вольтовой батарее, описанной ниже).
Напряжение аккумулятора зависит от химической разницы между двумя материалами пластин и концентрации кислоты. Поскольку пластины стали более похожими по химическому составу, а концентрация электролита стала слабее, выходное напряжение становится все слабее и слабее, пока батарея не разрядится или не разрядится.
Однако аккумулятор можно перезарядить, пропустив через него электрический ток в направлении, противоположном разрядке. Химические реакции во время цикла зарядки обратны тем, которые происходят во время разряда.Когда батарея заряжается, положительные пластины снова становятся диоксидом свинца, отрицательные пластины снова становятся чистым свинцом, и электролит возвращается к своей надлежащей концентрации. Цикл заряда-разряда можно повторять снова и снова, пока усталость и эрозия электродов и коррозия положительных пластин не вызовут в конечном итоге поломку.
С механической точки зрения батареи состоят из нескольких «ячеек», каждая из которых содержит положительную и отрицательную пластины. Один элемент будет производить два вольта, поэтому ваша 12-вольтовая батарея для повышения эффективности состоит из шести ячеек, сгруппированных вместе в одном корпусе.Ячейки соединены «последовательно», или положительный с отрицательным, с положительным на отрицательный; и так далее. Когда вы подключаете что-то последовательно, вы складываете напряжение каждой ячейки, чтобы получить общую выходную мощность батареи.
Так почему такая большая и тяжелая вещь, как батарея, вырабатывает только 12 вольт? Что ж, это ток (помните?), Который работает, и все эти пластины, погруженные в эту кислоту, способны производить впечатляющее количество ампер, по крайней мере, на короткое время. Типичная батарея выдает 500-1000 ампер, и весь этот ток нужен для работы стартера, не говоря уже о других вещах.
Батареи не могут обеспечить достаточный ток обычно только по нескольким причинам:
1. Электролит и пластины «изнашиваются». Срок службы батареи (36 месяцев, 48 месяцев и т. Д.) Определяется толщиной и количеством пластин, и вы получаете то, за что в этом отношении платите. В конце концов аккумулятор изнашивается и не может удерживать заряд. Чтобы проверить это, попросите сервисную станцию проверить ячейки гигрометром (устройством, измеряющим удельный вес) или купите его себе (это дешево).Если гигрометр говорит, что батарея разорвана и не держит заряд, замените ее.
2. Наиболее частая неисправность аккумуляторов — ослабленные или корродированные кабельные соединения. В любом случае причина отказа — ВЫСОКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ! (помните, что плохое механическое соединение означает, что ток не может проходить практически полностью). Если кабели ослаблены, тщательно их затяните. В случае появления коррозии удалите их и очистите напильником или наждачной бумагой (очистите как кабельные разъемы, так и клеммы!). Рекомендуется очищать разъемы не реже одного раза в год.
3. Перезарядка через внешние зарядные устройства или неисправный регулятор убивает батареи, выделяя столько тепла (из-за протекания тока), что вода в электролите выкипает. В некоторых случаях батарея взрывается. Конечно, неправильное подключение соединительных кабелей может привести к полному короткому замыканию с катастрофическими последствиями (полное замыкание — это когда весь ток от источника напряжения подключается непосредственно к земле, не проходя через какое-либо устройство или сопротивление. В случае батареи, это было бы равносильно соединению обеих клемм вместе, вызывая сильный ток через пластины, который, в свою очередь, вызывает сильный нагрев, затем кипение и, наконец, аккумулятор взорвется).
В части II наших автомобильных электрических систем мы объясним, как работают генераторы и генераторы переменного тока.
data-matched-content-ui-type = «image_card_stacked» data-matched-content-rows-num = «3» data-matched-content-columns-num = «1» data-ad-format = «autorelaxed»>
Электричество 101: Основы | Промышленное управление
Цель этой Info-Tec — помочь вам понять основы электрических систем.Многие проблемы, возникающие при обслуживании, связаны с электрическими проблемами или проблемами, связанными с электричеством.
В настоящее время широко используются два типа электрического тока: переменный ток (AC) и постоянный ток (DC).
переменного тока вырабатывают все предприятия электроэнергетики. AC очень «гибкий». Его напряжение может быть легко повышено или понижено трансформаторами. Переменный ток можно преобразовать в постоянный для конечного использования с помощью выпрямителей или твердотельных устройств.
Постоянный ток всегда течет в одном направлении.Переменный ток сначала течет в одном направлении, затем меняет направление и течет в противоположном направлении. Ток «чередуется», следовательно, переменный ток. Когда переменный ток меняет направление, он не перескакивает от полного значения в одном направлении к полному значению в другом направлении. Он постепенно нарастает до максимума, постепенно спадает до нуля, а затем повторяется в обратном направлении. См. Рисунок 1.
Рисунок 1.
Один из периодов нарастания и возврата к нулю в одном направлении потока — это чередование.Два чередования, одно в одном направлении, а другое в противоположном, — это цикл. Переменный ток в этой стране генерируется с частотой 60 циклов в секунду. Старое оборудование будет идентифицироваться в циклах (CY), а новое оборудование — в герцах (HZ). CY и HZ означают одно и то же. (CY был изменен на HZ в честь немецкого физика Генриха Герца, который разгадал тайну циклов переменного тока.)
Электроэнергия имеет две характеристики:
1. Напряжение . Также называется «потенциальной» или электродвижущей силой (ЭДС). Это «давление» электричества. Электричество не обязательно должно протекать, чтобы иметь напряжение. Если вольтметр подключен к «активной» цепи, он покажет напряжение независимо от того, подключена ли цепь к нагрузке или нет. Это можно сравнить с водой в трубе и манометром. Напряжение — это мера электрического «давления» или потенциала.
2. Сила тока. Это «скорость протекания» тока. Это «галлоны в минуту».Если по трубе течет вода, то есть сопротивление ее потоку. Будет падение давления от одного конца трубы к другому, в зависимости от размера трубы, длины трубы и скорости потока. То же самое и с электричеством. Проволока оказывает сопротивление. Чем меньше размер провода, тем он длиннее, количество проводимой им электроэнергии (AMPS) определяет падение давления, или, говоря электрическими терминами, падение напряжения.
Другой немецкий физик, Г.С. Омс, разработал формулу, известную как «Закон Ома».Он обнаружил, что напряжение — это произведение ампер и Ом (мера сопротивления, которую он назвал в честь себя) в резистивной цепи. Для описания этих ценностей были установлены символы. E для напряжения, I для тока и R для сопротивления. Следовательно, напряжение равно амперам, умноженным на ом: E = I x R. Это краеугольная формула, на которой строится знание электричества. Все значения в законе Ома могут быть рассчитаны по отношению к остальным значениям. Например, ампер равен напряжению, разделенному на сопротивление, или:
I =
E
R
Простой способ запомнить различные математические формы, в которых выражается закон Ома, показан на рисунке 2.Если какой-либо из трех символов покрыт, два оставшихся непокрытыми будут в надлежащей форме. Например;
E, если покрыто, равно I x R
I, если покрыто, равно
евро.
R
R, если покрыто, равно
E
Я
Рисунок 2.
Цепи переменного тока подразделяются на два основных класса: однофазные (SF) и трехфазные (3F).Есть два этапа, но его использование настолько минимально, что мы не будем обсуждать его.
Если в цепи только два провода, она должна быть однофазной (не считая постоянного тока, который мы не рассматриваем в настоящее время). Если в цепи три провода, она может быть трехфазной или однофазной! Легко отличить трехпроводную однофазную от трехпроводной трехфазной. В однофазной сети два — это провода под напряжением, а один — нейтраль. В обычном жилом или легком коммерческом здании с трехпроводным питанием 115/230 вольт два горячих провода входят в служебный шкаф и имеют предохранители или используют сбрасываемые перегрузки, но нейтраль проходит через шкаф без какого-либо переключателя или предохранителя.Этот тип входа однофазный, хотя и трехжильный. Это действительно двухпроводная однофазная схема на 230 В с нейтралью. От него можно взять две и более цепи по 115 вольт и одну или несколько цепей на 230 вольт. Если между горячим проводом и нейтралью поставить вольтметр, он покажет 115 вольт. Между двумя горячими проводами он покажет 230 вольт. См. Рисунок 3.
Рисунок 3.
На рис. 3 показано, как будет выглядеть типичный трехпроводной входной выключатель 115/230 В.(Примечание: в некоторых случаях старых систем переключатель может быть трехполюсным переключателем и размыкать нейтраль. Это небезопасно и должно быть заменено). Трехпроводные трехфазные системы обычно распространяются только на промышленные и крупные торговые площади. Как видно из названия, трехфазный ток имеет три тока, протекающие по трем проводам. В обычной трехфазной нейтрали нет; все три провода горячие. Между любыми двумя из трех проводов есть однофазный ток, но никогда не 110, 115 или 120 вольт.Обычно напряжение каждой фазы будет 208, 220, 230, 440, 550 или выше.
Трехфазные токи следуют друг за другом с интервалом в треть цикла. См. Рисунок 4.
Рисунок 4.
Если вольтметр используется для проверки трехфазного тока, полное напряжение будет обнаружено между любыми двумя из трех проводов. Напряжение чуть больше половины будет обнаружено от любого провода к земле.
В Милуоки компания WEPCO использовала только заземленную трехфазную систему на 230 В.Они больше не используют его, но многие из этих систем с «заземленной фазой B» были установлены (компания Climatic Control обслуживается трехфазной системой с заземленной фазой B), и многие из них до сих пор существуют. В этой трехфазной системе одна из фаз заземлена (заземляющая ветвь). Эту систему легко принять за трехпроводную, 115/230 вольт и однофазную, поскольку на входе будет двухполюсный выключатель с двумя предохранителями, а третья линия будет сплошной. Проверка с помощью вольтметра покажет разницу. Даже при заземленной фазе напряжение между любыми двумя из трех проводов будет составлять 230 вольт (в заземленной фазе B всегда было 230 вольт).Если каждый провод заземлен, на двух ножках будет отображаться полное напряжение, а на одной ножке — 0 вольт. Это наземная нога. Помните, что в однофазной системе на 115/230 вольт будет 115 вольт между нейтралью и горячими проводами и 230 вольт между двумя горячими проводами.
Трехфазные цепи не предназначены для однофазного использования 115 В. Хотя от разогретой ноги до земли можно получить около 115 вольт, использование этой схемы запрещено электрическими правилами. Это опасная практика.
В настоящее время используются три основных трехфазных распределительных системы. Небольшие коммерческие здания и некоторые небольшие промышленные предприятия, на которые приходится около 50 процентов электрической нагрузки в виде однофазной сети на 120 вольт, будут иметь трехфазную четырехпроводную систему с напряжением 208/120 вольт. См. Рисунок 5.

Рисунок 5.
Есть три горячие линии (A, B и C), а также нейтраль (N), которая заземлена. Однофазные 120-вольтовые нагрузки питаются от линии к нейтрали (C к N, A к N или B к N), а трехфазные 208 В — по линиям A, B и C.

Рисунок 6.
На рисунке 6 представлена схема трехфазной четырехпроводной системы с напряжением 480/276 В. Эта система обслуживает гостиницы, торговые центры и т. Д. Трансформаторы используются для получения однофазных цепей на 120 вольт.

Рисунок 7.
На рисунке 7 показана система, используемая на крупных промышленных предприятиях, где большую часть нагрузки составляют двигатели. Это трехфазная система с напряжением 480 В. В этой системе используются трансформаторы для обеспечения требований к напряжению 120/240 вольт.
Термины «заземление» или «заземленный» и «заземление» могут вводить в заблуждение. «Заземление» — это соединение провода, ленты или другого проводника от металлического корпуса вокруг части электрического оборудования к водопроводной трубе, заглубленной пластине, стержню или другому проводящему материалу, контактирующему с землей. Это называется «заземлением» оборудования. Это сделано в целях безопасности, а также для устранения или уменьшения помех (RFI).
Термин «земля» имеет другое значение. Когда по какой-либо причине ток проходит через изоляцию или вокруг нее к открытым металлическим частям, которые затем становятся горячими или «находящимися под напряжением», это называется «землей».«Заземления» можно избежать за счет хорошей конструкции оборудования и регулярного технического обслуживания. Основания случаются и могут быть опасными. Оборудование следует защитить путем его «заземления».
Низкое напряжение всегда возникает из-за того, что проводка или трансформатор недостаточно велики для подачи такого тока, который требуется нагрузкам или нагрузкам. Когда в проводе течет ток, всегда есть некоторое падение напряжения. Этого может быть недостаточно, чтобы повлиять на работу оборудования, но некоторое падение напряжения существует всегда. Нет смысла проверять падение напряжения в цепи, если не включены все нагрузки в этой цепи.Разделение нагрузок или добавление дополнительных цепей обычно может исправить перегрузку цепей, вызывающую низкое напряжение.
Если на служебном входе наблюдается низкое напряжение, это может быть ошибка электроснабжения. Спрос на электрические услуги рос быстрее, чем коммунальные предприятия смогли увеличить свои услуги. Известно, что в некоторых случаях коммунальные предприятия устанавливают ответвления на своих трансформаторах, чтобы подавать более высокое вторичное напряжение для компенсации падений напряжения в периоды повышенного спроса.В этих зонах при снижении нагрузки напряжение на отдельном служебном входе может значительно превысить норму. Это приводит к проблемам с перенапряжением. Перенапряжение приводит к перегреву двигателей, перегоранию конденсаторов и значительному сокращению срока службы лампочек, нагрузкам резистивного типа, а также может нанести ущерб твердотельным устройствам.
В дополнение к обычным цепям на 120 В, цепям электроприборов на 230 В и трехфазным цепям почти во всех зданиях будет использоваться одна или несколько цепей «низкого напряжения».Цепи низкого напряжения — это любые цепи ниже 30 вольт, обычно 24 вольт. Цепи на 24 В обычно являются цепями управления. Сила тока в этих системах обычно небольшая, менее 5 ампер.
Поскольку напряжение и сила тока очень низкие, проводка может быть намного меньше и, следовательно, намного дешевле в установке, чем проводка с «линейным» напряжением. Низкое напряжение также намного безопаснее.
Так же, как напряжение электричества измеряется в вольтах, а скорость протекания тока измеряется в амперах, мощность измеряется в ваттах.Один ватт — это мощность, производимая одним вольт на один ампер. Ватты находятся путем умножения вольт на ампер. При постоянном постоянном токе найти мощность просто. Это вольты, умноженные на амперы. Однако при переменном токе напряжение и сила тока меняются в зависимости от цикла. (Помните, сначала это 0, затем до максимума в одном направлении, затем снова до 0 и максимум в другом направлении. Эффективное напряжение и сила тока будут меньше максимальных. Эффективные значения называются «Корень — Среднее — Квадрат», или RMS. RMS равно.707 раз больше максимальных значений. Следовательно, в цепи переменного тока на 120 В, 10 А фактические максимальные значения составляют почти 170 вольт и чуть более 15 ампер. Это верно только для цепей постоянного тока и чисто резистивных цепей переменного тока, таких как нагреватели.
Возможно, выдающееся преимущество переменного тока перед постоянным состоит в том, что переменный ток можно легко повышать или понижать с небольшими потерями с помощью трансформаторов.
Как известно, даром что-то не получить. Выход машины будет в некоторой степени пропорционален входу.Необходимо ввести больше, чем вынуть, поскольку часть ввода теряется и используется машиной. Эффективность — это выходная энергия, деленная на входящую энергию. Трансформатор — это машина без движущихся частей. Это очень эффективно: от 98 до 99 процентов. 1–2 процента потеряли мощность в амперах или ваттах. Если вторичная обмотка трансформатора составляет 24 В, и это трансформатор «40 ВА», потребляемый ток (в амперах) может составлять 1,667 ампера, прежде чем произойдет перегрузка.
Трехфазные трансформаторы — это однофазные трансформаторы, соединенные вместе.Один метод соединения трех катушек известен как «дельта», а другой — «звезда» или «Y». Обычно токи, протекающие в каждом из трех проводов трехфазного тока, равны. Падение напряжения в каждой фазе одинаковое, и вольтметр должен показывать одинаковое напряжение на клеммах двигателя для всех трех фаз. См. Рисунок 8.

Рисунок 8.
Если напряжения не равны, некоторые из причин могут быть:
• Однофазная цепь отключена от одной из трех фаз.
• Частичное заземление или короткое замыкание в обмотках двигателя.
• Изъеденные или перегоревшие контакты в контакторе пускателя двигателя.
• Корродированные клеммы.
• Ослабленные провода.
• Всегда находите причину и устраняйте трехфазный дисбаланс.
Если перегорает предохранитель, срабатывает автоматический выключатель или отсоединяется провод, все, что вызывает «размыкание» одной фазы трехфазной цепи, остается только одна фаза, а не две! Это известно как «однофазное».Если это происходит при работающем двигателе, он может продолжать работать при небольшой нагрузке. Если его полностью разгрузить, может даже запуститься. В любом случае, если его быстро не отключить, он сгорит. Трехфазные двигатели обычно дороги, и вложения в устройство защиты от пониженного напряжения, перенапряжения, потери фазы и дисбаланса фаз — дешевая страховка. Предохранители защищают от короткого замыкания и заземления и не предназначены для защиты электродвигателей от определенных перегрузок электродвигателя. В большинстве случаев чрезмерное падение напряжения, однофазность, несимметричные фазы, как правило, находятся в помещении пользователя.Бизнес вырос, и вместе с другими устройствами было добавлено гораздо больше или больше двигателей, что увеличило нагрузку на исходную услугу. Перед вызовом утилиты убедитесь, что проблемы с утилитами. Пользователь должен обновить службу в соответствии с текущими требованиями.
Основы электричества | Американская ассоциация государственной энергетики
Что такое электричество?
Люди используют электричество каждый день — чтобы заряжать телефоны, приводить в действие компьютеры, включать свет, готовить ужин и заваривать утреннюю чашку кофе.
Электричество — это поток электрического заряда. Дома, здания и предприятия получают электроэнергию через взаимосвязанную систему, которая генерирует, передает и распределяет электроэнергию, также называемую сетью.
ПОКОЛЕНИЕ : Электричество вырабатывается, когда определенные силы (механические, магнитные, тепловые или световые) взаимодействуют с энергоресурсами — солнечным светом, ветром, водой, природным газом, углем, нефтью, ядерной энергией. Различные процессы преобразуют потенциальную энергию этих ресурсов в электрический ток, который представляет собой движение заряженных частиц.
ПЕРЕДАЧА : Электрический ток затем перемещается к взаимосвязанной группе линий электропередачи и другому оборудованию. Эти линии перемещают электричество от источника, часто передавая электрический ток высокого напряжения на большие расстояния.
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ : Устройства, называемые трансформаторами, затем снижают напряжение электричества и перемещают его на другой набор линий и оборудования, которые подключаются непосредственно к домам и предприятиям в вашем районе.
Каковы источники электроэнергии?
Наличие электроэнергии
Некоторые источники энергии можно довольно легко наращивать и уменьшать, в то время как другие должны работать непрерывно. Непрерывно работающие станции также называются «ресурсами базовой нагрузки», а станции, которые используются только при увеличении энергопотребления, называются «промежуточными» или «пиковыми» ресурсами.Возобновляемые источники вырабатывают электроэнергию только при наличии достаточного количества энергии, например, от ветра или солнца, и при отсутствии соответствующих накопительных мощностей считаются «прерывистыми» или «переменными» ресурсами.
Куда едет электричество
Сеть электропередачи в Соединенных Штатах состоит из трех соединительных линий — больших сетей, которые работают синхронно и тщательно координируются для предотвращения массовых отключений электроэнергии. Эти соединения эффективно устанавливают границы того, где электричество течет через U.С.
Купля-продажа электроэнергии
Поставщики электроэнергии могут продавать электроэнергию, которую они производят или передают, на оптовых рынках электроэнергии. Федеральная комиссия по регулированию энергетики регулирует эту оптовую продажу электроэнергии. Стремясь расширить доступ к передаче для покупателей и продавцов, FERC призвал владельцев инфраструктуры передачи передать операции по передаче электроэнергии региональным передающим организациям, также называемым независимыми системными операторами.Эти RTO / ISO предоставляют услуги по передаче электроэнергии между штатами и управляют оптовыми рынками энергоснабжения. Не во всех регионах страны есть RTO или ISO, и существуют различия в региональных рынках электроснабжения и передачи.
Что такое Smart Grid?
Интеллектуальная сеть — это развивающаяся сеть линий электропередачи, оборудования, средств управления и технологий, работающих вместе для немедленного реагирования на спрос на электроэнергию.

Подробнее об электроэнергии
.
No related posts.

Электротехника для начинающих: основы, законы

Электротехника для начинающих – базовые основы общей электротехники.

все об электротехнике и электронике Основы электротехники для начинающих

Понятия и свойства электрического тока

Основные токовые величины

Закон Ома

Энергия и мощность в электротехнике

Электрика для чайников: основы электроники

Особенности термина

Схема передачи переменного тока

Особенности электротехники

Безопасность и практика

Заключение

Шаг 1: Напряжение, ток, сопротивление

Шаг 2: Источник питания

Шаг 3: Резисторы

Шаг 4: Стандартные или общие значения резисторов

Основы на пальцах. Часть 1

Пособие для начинающих радиолюбителей. Основы электротехники для начинающих

Шаг 1: Напряжение, ток, сопротивление

Шаг 2: Источник питания

Шаг 3: Резисторы

Шаг 4: Стандартные или общие значения резисторов

Напряжение

Сила тока

Сопротивление

С постоянным током все понятно, а переменный?

Основы электротехники — начинаем путь в мир электричества

Электротехника — важная наука

Основы практической электроники для чайников

Азы электроники для чайников

Начало изучения радиотехники начинающими

Напряжение и ток – понятия

Источники напряжения и тока

Электроника на практике

Какие еще есть книги для изучения электроники

Электричество для «чайников». Школа для электрика

Электроника для начинающих (часть 1)

Эксперименты

Комплектация

В дополнение рекомендуем

Ресурсы

Видеообзор набора:

Основы электрооборудования: руководство по электромонтажным работам для новичков

Резюме

Содержание

Электроэнергия — Электрооборудование 101

Постоянный и переменный ток

Свойства проводника и изолятора

Переменный ток (AC)

Постоянный ток (DC)

Синусоидальная диаграмма 120 В, 60 Гц

Home Wiring 101 — Базовая электрическая проводка для домовладельцев

Как подключить дом

Калибр бытовой проволоки

Типы бытовых проводов

Рекомендуемые статьи

Основные электрические термины и определения

Хорошо изучать основную теорию автомобильного электрооборудования

АВТО ТЕОРИЯ

Электричество 101: Основы | Промышленное управление

Основы электричества | Американская ассоциация государственной энергетики

Что такое электричество?

Каковы источники электроэнергии?

Наличие электроэнергии

Куда едет электричество

Купля-продажа электроэнергии

Что такое Smart Grid?

Подробнее об электроэнергии

Добавить комментарий Отменить ответ