Σχολή ηλεκτρολόγου: τα πάντα για την ηλεκτρολογία και τα ηλεκτρονικά. Τι είναι η φάση και το μηδέν στον ηλεκτρισμό Ηλεκτρικά βασικά για αρχάριους

Περιεχόμενο:

Υπάρχουν πολλές έννοιες που δεν μπορείτε να τις δείτε με τα μάτια σας ή να τις αγγίξετε με τα χέρια σας. Το πιο εντυπωσιακό παράδειγμα είναι η ηλεκτρική μηχανική, η οποία αποτελείται από πολύπλοκα κυκλώματα και ασαφή ορολογία. Ως εκ τούτου, πολλοί άνθρωποι απλώς υποχωρούν μπροστά στις δυσκολίες της επικείμενης μελέτης αυτού του επιστημονικού και τεχνικού κλάδου.

Τα βασικά στοιχεία της ηλεκτρικής μηχανικής για αρχάριους, που παρουσιάζονται σε προσιτή γλώσσα, θα σας βοηθήσουν να αποκτήσετε γνώσεις σε αυτόν τον τομέα. Υποστηριζόμενα από ιστορικά γεγονότα και ξεκάθαρα παραδείγματα, γίνονται συναρπαστικά και κατανοητά ακόμη και για όσους συναντούν άγνωστες έννοιες για πρώτη φορά. Προχωρώντας σταδιακά από το απλό στο σύνθετο, είναι πολύ πιθανό να μελετήσουμε τα παρουσιαζόμενα υλικά και να τα χρησιμοποιήσουμε σε πρακτικές δραστηριότητες.

Έννοιες και ιδιότητες του ηλεκτρικού ρεύματος

Οι ηλεκτρικοί νόμοι και τύποι απαιτούνται όχι μόνο για τη διενέργεια οποιωνδήποτε υπολογισμών. Χρειάζονται και αυτοί που πρακτικά εκτελούν εργασίες που σχετίζονται με την ηλεκτρική ενέργεια. Γνωρίζοντας τα βασικά της ηλεκτρολογικής μηχανικής, μπορείτε λογικά να προσδιορίσετε την αιτία της δυσλειτουργίας και να την εξαλείψετε πολύ γρήγορα.

Η ουσία του ηλεκτρικού ρεύματος είναι η κίνηση των φορτισμένων σωματιδίων που μεταφέρουν ηλεκτρικό φορτίο από το ένα σημείο στο άλλο. Ωστόσο, με την τυχαία θερμική κίνηση των φορτισμένων σωματιδίων, ακολουθώντας το παράδειγμα των ελεύθερων ηλεκτρονίων στα μέταλλα, δεν πραγματοποιείται μεταφορά φορτίου. Η κίνηση του ηλεκτρικού φορτίου μέσω της διατομής ενός αγωγού συμβαίνει μόνο εάν ιόντα ή ηλεκτρόνια συμμετέχουν στην διατεταγμένη κίνηση.

Το ηλεκτρικό ρεύμα ρέει πάντα προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση. Η παρουσία του υποδεικνύεται από συγκεκριμένα σημάδια:

• Θέρμανση αγωγού μέσω του οποίου ρέει ρεύμα.
• Αλλαγή στη χημική σύσταση ενός αγωγού υπό την επίδραση ρεύματος.
• Άσκηση δύναμης σε γειτονικά ρεύματα, μαγνητισμένα σώματα και γειτονικά ρεύματα.

Το ηλεκτρικό ρεύμα μπορεί να είναι άμεσο ή εναλλασσόμενο. Στην πρώτη περίπτωση, όλες οι παράμετροί του παραμένουν αμετάβλητες και στη δεύτερη, η πολικότητα αλλάζει περιοδικά από θετική σε αρνητική. Σε κάθε μισό κύκλο, η κατεύθυνση της ροής των ηλεκτρονίων αλλάζει. Ο ρυθμός τέτοιων περιοδικών αλλαγών είναι συχνότητα, μετρούμενη σε Hertz

Βασικά μεγέθη ρεύματος

Όταν εμφανίζεται ηλεκτρικό ρεύμα σε ένα κύκλωμα, λαμβάνει χώρα μια σταθερή μεταφορά φορτίου μέσω της διατομής του αγωγού. Το ποσό του φορτίου που μεταφέρεται σε μια συγκεκριμένη μονάδα χρόνου ονομάζεται, μετρημένο σε αμπέρ.

Για να δημιουργηθεί και να διατηρηθεί η κίνηση των φορτισμένων σωματιδίων, είναι απαραίτητο να ασκείται σε αυτά μια δύναμη προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση. Αν σταματήσει αυτή η ενέργεια, σταματά και η ροή του ηλεκτρικού ρεύματος. Αυτή η δύναμη ονομάζεται ηλεκτρικό πεδίο, επίσης γνωστή ως. Είναι αυτό που προκαλεί τη διαφορά δυναμικού ή Τάσηστα άκρα του αγωγού και δίνει ώθηση στην κίνηση των φορτισμένων σωματιδίων. Για τη μέτρηση αυτής της τιμής, χρησιμοποιείται μια ειδική μονάδα - βόλτ. Υπάρχει μια ορισμένη σχέση μεταξύ των βασικών μεγεθών, που αντικατοπτρίζονται στο νόμο του Ohm, η οποία θα συζητηθεί λεπτομερώς.

Το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό ενός αγωγού που σχετίζεται άμεσα με το ηλεκτρικό ρεύμα είναι αντίσταση, μετρημένο σε Ομάχα. Αυτή η τιμή είναι ένα είδος αντίστασης του αγωγού στη ροή ηλεκτρικού ρεύματος σε αυτόν. Ως αποτέλεσμα της επίδρασης της αντίστασης, ο αγωγός θερμαίνεται. Καθώς το μήκος του αγωγού αυξάνεται και η διατομή του μειώνεται, η τιμή της αντίστασης αυξάνεται. Μια τιμή 1 ohm εμφανίζεται όταν η διαφορά δυναμικού στον αγωγό είναι 1 V και το ρεύμα είναι 1 A.

Ο νόμος του Ohm

Ο νόμος αυτός αφορά τις βασικές διατάξεις και έννοιες της ηλεκτρολογικής μηχανικής. Αντικατοπτρίζει με μεγαλύτερη ακρίβεια τη σχέση μεταξύ μεγεθών όπως ρεύμα, τάση, αντίσταση κ.λπ. Οι ορισμοί αυτών των ποσοτήτων έχουν ήδη εξεταστεί· τώρα είναι απαραίτητο να καθοριστεί ο βαθμός αλληλεπίδρασης και επιρροής τους μεταξύ τους.

Για να υπολογίσετε αυτήν ή εκείνη την τιμή, πρέπει να χρησιμοποιήσετε τους ακόλουθους τύπους:

1. Ένταση ρεύματος: I = U/R (amp).
2. Τάση: U = I x R (βολτ).
3. Αντίσταση: R = U/I (ohm).

Η εξάρτηση αυτών των ποσοτήτων, για την καλύτερη κατανόηση της ουσίας των διεργασιών, συχνά συγκρίνεται με τα υδραυλικά χαρακτηριστικά. Για παράδειγμα, στο κάτω μέρος μιας δεξαμενής γεμάτη με νερό, είναι εγκατεστημένη μια βαλβίδα με έναν σωλήνα δίπλα της. Όταν ανοίγει η βαλβίδα, το νερό αρχίζει να ρέει γιατί υπάρχει διαφορά μεταξύ της υψηλής πίεσης στην αρχή του σωλήνα και της χαμηλής πίεσης στο τέλος. Ακριβώς η ίδια κατάσταση προκύπτει στα άκρα του αγωγού με τη μορφή διαφοράς δυναμικού - τάσης, υπό την επίδραση της οποίας τα ηλεκτρόνια κινούνται κατά μήκος του αγωγού. Έτσι, κατ' αναλογία, η τάση είναι ένα είδος ηλεκτρικής πίεσης.

Η ισχύς του ρεύματος μπορεί να συγκριθεί με τη ροή του νερού, δηλαδή την ποσότητα νερού που ρέει μέσω της διατομής του σωλήνα για μια καθορισμένη χρονική περίοδο. Καθώς η διάμετρος του σωλήνα μειώνεται, η ροή του νερού θα μειωθεί επίσης λόγω αυξημένης αντίστασης. Αυτή η περιορισμένη ροή μπορεί να συγκριθεί με την ηλεκτρική αντίσταση ενός αγωγού, ο οποίος διατηρεί τη ροή των ηλεκτρονίων εντός ορισμένων ορίων. Η αλληλεπίδραση του ρεύματος, της τάσης και της αντίστασης είναι παρόμοια με τα υδραυλικά χαρακτηριστικά: με μια αλλαγή σε μία παράμετρο, αλλάζουν όλες οι άλλες.

Ενέργεια και ισχύς στην ηλεκτρική μηχανική

Στην ηλεκτρική μηχανική υπάρχουν επίσης έννοιες όπως ενέργειαΚαι εξουσίασχετίζεται με το νόμο του Ohm. Η ίδια η ενέργεια υπάρχει σε μηχανική, θερμική, πυρηνική και ηλεκτρική μορφή. Σύμφωνα με το νόμο της διατήρησης της ενέργειας, δεν μπορεί να καταστραφεί ή να δημιουργηθεί. Μπορεί να μετατραπεί μόνο από τη μια μορφή στην άλλη. Για παράδειγμα, τα ηχητικά συστήματα μετατρέπουν την ηλεκτρική ενέργεια σε ήχο και θερμότητα.

Οποιαδήποτε ηλεκτρική συσκευή καταναλώνει μια ορισμένη ποσότητα ενέργειας για μια καθορισμένη χρονική περίοδο. Αυτή η τιμή είναι ατομική για κάθε συσκευή και αντιπροσωπεύει την ισχύ, δηλαδή την ποσότητα ενέργειας που μπορεί να καταναλώσει μια συγκεκριμένη συσκευή. Αυτή η παράμετρος υπολογίζεται από τον τύπο P = I x U, η μονάδα μέτρησης είναι . Σημαίνει κίνηση ενός βολτ μέσω αντίστασης ενός ωμ.

Έτσι, τα βασικά στοιχεία της ηλεκτρικής μηχανικής για αρχάριους θα σας βοηθήσουν να κατανοήσετε τις βασικές έννοιες και τους όρους στην αρχή. Μετά από αυτό, θα είναι πολύ πιο εύκολο να χρησιμοποιήσετε την αποκτηθείσα γνώση στην πράξη.

Ηλεκτρικά για ανδρείκελα: βασικά ηλεκτρονικά

Η Ηλεκτρολογία είναι σαν μια ξένη γλώσσα. Μερικοί το έχουν ήδη κατακτήσει τέλεια εδώ και πολύ καιρό, άλλοι μόλις αρχίζουν να το εξοικειώνονται και για άλλους εξακολουθεί να είναι ένας ανέφικτος, αλλά δελεαστικός στόχος. Γιατί πολλοί άνθρωποι θέλουν να εξερευνήσουν αυτόν τον μυστηριώδη κόσμο του ηλεκτρισμού; Οι άνθρωποι το γνωρίζουν μόνο 250 χρόνια περίπου, αλλά σήμερα είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς τη ζωή χωρίς ηλεκτρισμό. Για να εξοικειωθείτε με αυτόν τον κόσμο, υπάρχουν θεωρητικά θεμέλια της ηλεκτρικής μηχανικής (TOE) για ανδρείκελα.

Πρώτη γνωριμία με τον ηλεκτρισμό

Στα τέλη του 18ου αιώνα, ο Γάλλος επιστήμονας Charles Coulomb άρχισε να μελετά ενεργά τα ηλεκτρικά και μαγνητικά φαινόμενα των ουσιών. Ήταν αυτός που ανακάλυψε το νόμο του ηλεκτρικού φορτίου, που πήρε το όνομά του - το κουλόμπ.

Σήμερα είναι γνωστό ότι κάθε ουσία αποτελείται από άτομα και ηλεκτρόνια που περιστρέφονται γύρω τους σε ένα τροχιακό. Ωστόσο, σε ορισμένες ουσίες, τα ηλεκτρόνια συγκρατούνται πολύ σφιχτά από τα άτομα, ενώ σε άλλες αυτός ο δεσμός είναι αδύναμος, γεγονός που επιτρέπει στα ηλεκτρόνια να αποκολληθούν ελεύθερα από ορισμένα άτομα και να προσκολληθούν σε άλλα.

Για να καταλάβετε τι είναι, μπορείτε να φανταστείτε μια μεγάλη πόλη με έναν τεράστιο αριθμό αυτοκινήτων που κινούνται χωρίς κανόνες. Αυτά τα μηχανήματα κινούνται χαοτικά και δεν μπορούν να κάνουν χρήσιμη δουλειά. Ευτυχώς, τα ηλεκτρόνια δεν διασπώνται, αλλά αναπηδούν το ένα από το άλλο σαν μπάλες. Να επωφεληθούν από αυτούς τους μικρούς εργάτες , πρέπει να πληρούνται τρεις προϋποθέσεις:

1. Τα άτομα μιας ουσίας πρέπει να εγκαταλείπουν ελεύθερα τα ηλεκτρόνια τους.
2. Σε αυτή την ουσία πρέπει να εφαρμοστεί μια δύναμη, η οποία θα αναγκάσει τα ηλεκτρόνια να κινηθούν προς μια κατεύθυνση.
3. Το κύκλωμα κατά μήκος του οποίου κινούνται τα φορτισμένα σωματίδια πρέπει να είναι κλειστό.

Είναι η τήρηση αυτών των τριών προϋποθέσεων που αποτελεί τη βάση της ηλεκτρολογικής μηχανικής για αρχάριους.

Όλα τα στοιχεία αποτελούνται από άτομα. Τα άτομα μπορούν να συγκριθούν με το ηλιακό σύστημα, μόνο κάθε σύστημα έχει τον δικό του αριθμό τροχιών και κάθε τροχιά μπορεί να περιέχει πολλούς πλανήτες (ηλεκτρόνια). Όσο πιο μακριά είναι η τροχιά από τον πυρήνα, τόσο λιγότερη έλξη έχουν τα ηλεκτρόνια σε αυτή την τροχιά.

Η έλξη δεν εξαρτάται από τη μάζα του πυρήνα, αλλά από διαφορετικές πολικότητες του πυρήνα και των ηλεκτρονίων. Εάν ο πυρήνας έχει φορτίο +10 μονάδες, τα ηλεκτρόνια πρέπει επίσης να έχουν συνολικά 10 μονάδες, αλλά αρνητικό φορτίο. Εάν ένα ηλεκτρόνιο πετάξει μακριά από την εξωτερική τροχιά, τότε η συνολική ενέργεια των ηλεκτρονίων θα είναι ήδη -9 μονάδες. Ένα απλό παράδειγμα για την πρόσθεση +10 + (-9) = +1. Αποδεικνύεται ότι το άτομο έχει θετικό φορτίο.

Συμβαίνει και το αντίστροφο: ο πυρήνας έχει ισχυρή έλξη και συλλαμβάνει ένα «ξένο» ηλεκτρόνιο. Στη συνέχεια εμφανίζεται ένα «έξτρα», 11ο ηλεκτρόνιο στην εξωτερική του τροχιά. Ίδιο παράδειγμα +10 + (-11) = -1. Σε αυτή την περίπτωση, το άτομο θα φορτιστεί αρνητικά.

Εάν δύο υλικά με αντίθετα φορτία τοποθετηθούν σε έναν ηλεκτρολύτη και συνδεθούν μαζί τους μέσω ενός αγωγού, για παράδειγμα, ενός λαμπτήρα, τότε το ρεύμα θα ρέει σε ένα κλειστό κύκλωμα και ο λαμπτήρας θα ανάψει. Εάν το κύκλωμα σπάσει, για παράδειγμα μέσω ενός διακόπτη, η λάμπα θα σβήσει.

Το ηλεκτρικό ρεύμα λαμβάνεται ως εξής. Όταν ένα από τα υλικά (ηλεκτρόδιο) εκτεθεί σε έναν ηλεκτρολύτη, εμφανίζεται μια περίσσεια ηλεκτρονίων σε αυτό και φορτίζεται αρνητικά. Το δεύτερο ηλεκτρόδιο, αντίθετα, δίνει ηλεκτρόνια όταν εκτίθεται στον ηλεκτρολύτη και φορτίζεται θετικά. Κάθε ηλεκτρόδιο χαρακτηρίζεται αντίστοιχα «+» (περσόνα ηλεκτρονίων) και «-» (έλλειψη ηλεκτρονίων).

Αν και τα ηλεκτρόνια έχουν αρνητικό φορτίο, το ηλεκτρόδιο φέρει την ένδειξη "+". Αυτή η σύγχυση προέκυψε στην αυγή της ηλεκτρολογίας. Εκείνη την εποχή, πίστευαν ότι η μεταφορά φορτίου πραγματοποιείται από θετικά σωματίδια. Από τότε, έχουν σχεδιαστεί πολλά κυκλώματα, και για να μην τα ξανακάνουν τα άφησαν όλα ως έχουν .

Στα γαλβανικά στοιχεία, το ηλεκτρικό ρεύμα παράγεται ως αποτέλεσμα μιας χημικής αντίδρασης. Ο συνδυασμός πολλών στοιχείων ονομάζεται μπαταρία· ένας τέτοιος κανόνας μπορεί να βρεθεί στην ηλεκτρική μηχανική για ανδρείκελα. Εάν είναι δυνατή η αντίστροφη διαδικασία, όταν η χημική ενέργεια συσσωρεύεται στο στοιχείο υπό την επίδραση ηλεκτρικού ρεύματος, τότε ένα τέτοιο στοιχείο ονομάζεται μπαταρία.

Το γαλβανικό στοιχείο εφευρέθηκε από τον Alessandro Volta το 1800. Χρησιμοποίησε πλάκες χαλκού και ψευδαργύρου βουτηγμένες σε διάλυμα αλατιού. Αυτό έγινε το πρωτότυπο των σύγχρονων μπαταριών και μπαταριών.

Τύποι και χαρακτηριστικά ρεύματος

Μετά τη λήψη του πρώτου ηλεκτρικού ρεύματος, προέκυψε η ιδέα να μεταδοθεί αυτή η ενέργεια σε μια ορισμένη απόσταση και εδώ προέκυψαν δυσκολίες. Αποδεικνύεται ότι τα ηλεκτρόνια που διέρχονται από έναν αγωγό χάνουν μέρος της ενέργειάς τους και όσο μεγαλύτερος είναι ο αγωγός, τόσο μεγαλύτερες είναι αυτές οι απώλειες. Το 1826, ο Georg Ohm καθιέρωσε έναν νόμο που ανιχνεύει τη σχέση μεταξύ τάσης, ρεύματος και αντίστασης. Έχει ως εξής: U=RI. Με λόγια, αποδεικνύεται: η τάση είναι ίση με το ρεύμα πολλαπλασιασμένο με την αντίσταση του αγωγού.

Από την εξίσωση φαίνεται ότι όσο μεγαλύτερος είναι ο αγωγός, ο οποίος αυξάνει την αντίσταση, τόσο λιγότερο ρεύμα και τάση θα είναι, επομένως, η ισχύς θα μειωθεί. Είναι αδύνατο να εξαλειφθεί η αντίσταση· για να γίνει αυτό, πρέπει να χαμηλώσετε τη θερμοκρασία του αγωγού στο απόλυτο μηδέν, κάτι που είναι δυνατό μόνο σε εργαστηριακές συνθήκες. Το ρεύμα είναι απαραίτητο για την τροφοδοσία, επομένως δεν μπορείτε να το αγγίξετε ούτε, το μόνο που μένει είναι να αυξήσετε την τάση.

Για τα τέλη του 19ου αιώνα, αυτό ήταν ένα ανυπέρβλητο πρόβλημα. Άλλωστε εκείνη την εποχή δεν υπήρχαν μονάδες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας που παράγουν εναλλασσόμενο ρεύμα, ούτε μετασχηματιστές. Ως εκ τούτου, οι μηχανικοί και οι επιστήμονες έστρεψαν την προσοχή τους στο ραδιόφωνο, αν και ήταν πολύ διαφορετικό από το σύγχρονο ασύρματο. Οι κυβερνήσεις διαφόρων χωρών δεν είδαν τα οφέλη αυτών των εξελίξεων και δεν υποστήριξαν τέτοια έργα.

Για να μπορέσετε να μετατρέψετε την τάση, να την αυξήσετε ή να την μειώσετε, απαιτείται εναλλασσόμενο ρεύμα. Μπορείτε να δείτε πώς λειτουργεί στο παρακάτω παράδειγμα. Εάν το σύρμα τυλιχτεί σε πηνίο και ένας μαγνήτης μετακινηθεί γρήγορα μέσα του, θα προκύψει ένα εναλλασσόμενο ρεύμα στο πηνίο. Αυτό μπορεί να επαληθευτεί συνδέοντας ένα βολτόμετρο με μηδενικό σημάδι στη μέση στα άκρα του πηνίου. Το βέλος της συσκευής θα αποκλίνει προς τα αριστερά και προς τα δεξιά, αυτό θα υποδεικνύει ότι τα ηλεκτρόνια κινούνται προς τη μία κατεύθυνση και μετά προς την άλλη.

Αυτή η μέθοδος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας ονομάζεται μαγνητική επαγωγή. Χρησιμοποιείται, για παράδειγμα, σε γεννήτριες και μετασχηματιστές, λήψη και αλλαγή ρεύματος. Σύμφωνα με τη μορφή του Το εναλλασσόμενο ρεύμα μπορεί να είναι:

• ημιτονοειδής?
• παρορμητικός;
• ίσιωσε.

Τύποι αγωγών

Το πρώτο πράγμα που επηρεάζει το ηλεκτρικό ρεύμα είναι η αγωγιμότητα του υλικού. Αυτή η αγωγιμότητα είναι διαφορετική για διαφορετικά υλικά. Συμβατικά, όλες οι ουσίες μπορούν να χωριστούν σε τρεις τύπους:

• αγωγός;
• ημιαγωγός;
• διηλεκτρικός.

Αγωγός μπορεί να είναι οποιαδήποτε ουσία που διέρχεται ελεύθερα ηλεκτρικό ρεύμα από τον εαυτό της. Αυτά περιλαμβάνουν σκληρά υλικά όπως μέταλλο ή ημιμέταλλο (γραφίτης). Υγρό - υδράργυρος, λιωμένα μέταλλα, ηλεκτρολύτες. Αυτό περιλαμβάνει επίσης ιονισμένα αέρια.

Βασισμένο σε αυτό, Οι αγωγοί χωρίζονται σε δύο τύπους αγωγιμότητας:

• ηλεκτρονικός;
• ιωνικός.

Η ηλεκτρονική αγωγιμότητα περιλαμβάνει όλα τα υλικά και τις ουσίες που χρησιμοποιούν ηλεκτρόνια για να δημιουργήσουν ηλεκτρικό ρεύμα. Αυτά τα στοιχεία περιλαμβάνουν μέταλλα και ημιμέταλλα. Ο άνθρακας επίσης άγει καλά το ρεύμα.

Στην ιοντική αγωγιμότητα, αυτό το ρόλο παίζει ένα σωματίδιο που έχει θετικό ή αρνητικό φορτίο. Ένα ιόν είναι ένα σωματίδιο που λείπει ή έχει επιπλέον ηλεκτρόνιο. Μερικά ιόντα δεν είναι αντίθετα στη σύλληψη ενός «επιπλέον» ηλεκτρονίου, ενώ άλλα δεν εκτιμούν τα ηλεκτρόνια και επομένως τα δίνουν ελεύθερα.

Συνεπώς, τέτοια σωματίδια μπορεί να είναι αρνητικά ή θετικά φορτισμένα. Ένα παράδειγμα είναι το αλμυρό νερό. Η κύρια ουσία είναι το απεσταγμένο νερό, το οποίο είναι μονωτικό και δεν μεταφέρει ρεύμα. Όταν προστίθεται αλάτι γίνεται ηλεκτρολύτης, δηλαδή αγωγός.

Οι ημιαγωγοί στην κανονική τους κατάσταση δεν μεταφέρουν ρεύμα, αλλά όταν εκτίθενται σε εξωτερικές επιδράσεις (θερμοκρασία, πίεση, φως κ.λπ.) αρχίζουν να φέρουν ρεύμα, αν και όχι τόσο καλά όσο οι αγωγοί.

Όλα τα άλλα υλικά που δεν περιλαμβάνονται στους δύο πρώτους τύπους ταξινομούνται ως διηλεκτρικά ή μονωτικά. Υπό κανονικές συνθήκες, πρακτικά δεν διεξάγουν ηλεκτρικό ρεύμα. Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι στην εξωτερική τροχιά τα ηλεκτρόνια συγκρατούνται πολύ σταθερά στις θέσεις τους και δεν υπάρχει χώρος για άλλα ηλεκτρόνια.

Όταν μελετάτε ηλεκτρικά για ανδρείκελα, πρέπει να θυμάστε ότι χρησιμοποιούνται όλοι οι τύποι υλικών που αναφέρονται προηγουμένως. Οι αγωγοί χρησιμοποιούνται κυρίως για τη σύνδεση στοιχείων κυκλώματος (συμπεριλαμβανομένων των μικροκυκλωμάτων). Μπορούν να συνδέσουν μια πηγή ρεύματος σε ένα φορτίο (για παράδειγμα, ένα καλώδιο από ένα ψυγείο, ηλεκτρική καλωδίωση κ.λπ.). Χρησιμοποιούνται στην κατασκευή πηνίων, τα οποία, με τη σειρά τους, μπορούν να χρησιμοποιηθούν αμετάβλητα, για παράδειγμα, σε πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων ή σε μετασχηματιστές, γεννήτριες, ηλεκτρικούς κινητήρες κ.λπ.

Οι μαέστροι είναι οι πιο πολυάριθμοι και διαφορετικοί. Σχεδόν όλα τα εξαρτήματα του ραδιοφώνου κατασκευάζονται από αυτά. Για τη λήψη ενός βαρίστορ, για παράδειγμα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας μόνο ημιαγωγός (καρβίδιο του πυριτίου ή οξείδιο ψευδαργύρου). Υπάρχουν μέρη που περιέχουν αγωγούς διαφορετικών τύπων αγωγιμότητας, για παράδειγμα, δίοδοι, δίοδοι zener, τρανζίστορ.

Τα διμεταλλικά καταλαμβάνουν μια ειδική θέση. Είναι ένας συνδυασμός δύο ή περισσότερων μετάλλων, τα οποία έχουν διαφορετικούς βαθμούς επέκτασης. Όταν ένα τέτοιο μέρος θερμαίνεται, παραμορφώνεται λόγω διαφορετικού ποσοστού διαστολής. Συνήθως χρησιμοποιείται στην προστασία ρεύματος, για παράδειγμα, για την προστασία ενός ηλεκτρικού κινητήρα από υπερθέρμανση ή για την απενεργοποίηση της συσκευής όταν φτάσει σε μια καθορισμένη θερμοκρασία, όπως σε ένα σίδερο.

Τα διηλεκτρικά εξυπηρετούν κυρίως μια προστατευτική λειτουργία (για παράδειγμα, μονωτικές λαβές σε ηλεκτρικά εργαλεία). Σας επιτρέπουν επίσης να απομονώσετε στοιχεία ενός ηλεκτρικού κυκλώματος. Η πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος στην οποία είναι τοποθετημένα τα εξαρτήματα του ραδιοφώνου είναι κατασκευασμένη από διηλεκτρικό. Τα πηνία καλώδια είναι επικαλυμμένα με μονωτικό βερνίκι για την αποφυγή βραχυκυκλωμάτων μεταξύ των στροφών.

Ωστόσο, ένα διηλεκτρικό, όταν προστεθεί ένας αγωγός, γίνεται ημιαγωγός και μπορεί να μεταφέρει ρεύμα. Ο ίδιος αέρας γίνεται αγωγός κατά τη διάρκεια μιας καταιγίδας. Το ξηρό ξύλο είναι κακός αγωγός, αλλά αν βραχεί, δεν θα είναι πλέον ασφαλές.

Το ηλεκτρικό ρεύμα παίζει τεράστιο ρόλο στη ζωή του σύγχρονου ανθρώπου, αλλά, από την άλλη, μπορεί να αποτελέσει θανάσιμο κίνδυνο. Είναι πολύ δύσκολο να το ανιχνεύσετε, για παράδειγμα, σε ένα σύρμα που βρίσκεται στο έδαφος· αυτό απαιτεί ειδικό εξοπλισμό και γνώσεις. Επομένως, πρέπει να δίνεται ιδιαίτερη προσοχή όταν χρησιμοποιείτε ηλεκτρικές συσκευές.

Το ανθρώπινο σώμα αποτελείται κυρίως από νερό, αλλά δεν είναι απεσταγμένο νερό, το οποίο είναι διηλεκτρικό. Επομένως, το σώμα γίνεται σχεδόν αγωγός του ηλεκτρισμού. Μετά από ηλεκτροπληξία, οι μύες συστέλλονται, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε καρδιακή και αναπνευστική ανακοπή. Με περαιτέρω δράση του ρεύματος, το αίμα αρχίζει να βράζει, μετά το σώμα στεγνώνει και, τέλος, οι ιστοί απανθρακώνονται. Το πρώτο πράγμα που πρέπει να κάνετε είναι να σταματήσετε το ρεύμα, εάν είναι απαραίτητο, να παρέχετε πρώτες βοήθειες και να καλέσετε γιατρούς.

Η στατική τάση εμφανίζεται στη φύση, αλλά τις περισσότερες φορές δεν αποτελεί κίνδυνο για τον άνθρωπο, με εξαίρεση τον κεραυνό. Αλλά μπορεί να είναι επικίνδυνο για ηλεκτρονικά κυκλώματα ή εξαρτήματα. Επομένως, όταν εργάζεστε με μικροκυκλώματα και τρανζίστορ πεδίου, χρησιμοποιούνται γειωμένα βραχιόλια.

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ:
ΕΙΣΑΓΩΓΗ


ΤΥΠΟΣ ΣΥΡΜΑΤΟΣ
ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΡΕΧΟΝΤΟΣ
ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΗΣ
ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΘΕΡΜΑΝΣΗΣ


ΚΙΝΔΥΝΟΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ
ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ
ΜΕΤΑΛΟΓΟΣ
ΠΟΙΗΜΑ ΓΙΑ ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ
ΑΛΛΑ ΑΡΘΡΑ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Σε ένα από τα επεισόδια του «Civilization» επέκρινα την ατέλεια και τη δυσκινησία της εκπαίδευσης, γιατί κατά κανόνα διδάσκεται σε μια μελετημένη γλώσσα, γεμάτη με ακατανόητους όρους, χωρίς σαφή παραδείγματα και μεταφορικές συγκρίσεις. Αυτή η άποψη δεν έχει αλλάξει, αλλά έχω βαρεθεί να είμαι αβάσιμη και θα προσπαθήσω να περιγράψω τις αρχές του ηλεκτρισμού σε απλή και κατανοητή γλώσσα.

Είμαι πεπεισμένος ότι όλες οι δύσκολες επιστήμες, ειδικά αυτές που περιγράφουν φαινόμενα που ένα άτομο δεν μπορεί να κατανοήσει με τις πέντε αισθήσεις του (όραση, ακοή, όσφρηση, γεύση, αφή), για παράδειγμα, κβαντομηχανική, χημεία, βιολογία, ηλεκτρονική, πρέπει να διδάσκονται στο μορφή συγκρίσεων και παραδειγμάτων. Και ακόμα καλύτερα - δημιουργήστε πολύχρωμα εκπαιδευτικά κινούμενα σχέδια για αόρατες διαδικασίες μέσα στην ύλη. Τώρα σε μισή ώρα θα σας μετατρέψω σε ηλεκτρικά και τεχνικά εγγράμματους ανθρώπους. Και έτσι, αρχίζω να περιγράφω τις αρχές και τους νόμους του ηλεκτρισμού χρησιμοποιώντας εικονικές συγκρίσεις...

ΤΑΣΗ, ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ, ΡΕΥΜΑ

Μπορείτε να περιστρέψετε τον τροχό ενός νερόμυλου με παχύ πίδακα με χαμηλή πίεση ή λεπτό πίδακα με υψηλή πίεση. Η πίεση είναι η τάση (μετρούμενη σε VOLTS), το πάχος του πίδακα είναι το ρεύμα (μετρούμενο σε AMPERES) και η συνολική δύναμη που χτυπά τα πτερύγια των τροχών είναι η ισχύς (μετρούμενη σε WATTS). Ένας τροχός νερού είναι μεταφορικά συγκρίσιμος με έναν ηλεκτροκινητήρα. Δηλαδή, μπορεί να υπάρχει υψηλή τάση και χαμηλό ρεύμα ή χαμηλή τάση και υψηλό ρεύμα, και η ισχύς και στις δύο επιλογές είναι ίδια.

Η τάση στο δίκτυο (πρίζα) είναι σταθερή (220 Volt), αλλά το ρεύμα είναι πάντα διαφορετικό και εξαρτάται από το τι ανάβουμε ή μάλλον από την αντίσταση που έχει η ηλεκτρική συσκευή. Ρεύμα = τάση διαιρούμενη με αντίσταση ή ισχύς διαιρούμενη με τάση. Για παράδειγμα, στον βραστήρα γράφει - Ισχύς 2,2 kW, που σημαίνει 2200 W (W) - Watt, διαιρούμενο με τάση (Τάση) 220 V (V) - Volt, παίρνουμε 10 A (Ampere) - το ρεύμα που ρέει κατά τη λειτουργία του βραστήρα. Τώρα διαιρούμε την τάση (220 Volt) με το ρεύμα λειτουργίας (10 Amperes), παίρνουμε την αντίσταση του βραστήρα - 22 Ohms (Ohms).

Κατ' αναλογία με το νερό, η αντίσταση είναι παρόμοια με έναν σωλήνα γεμάτο με πορώδη ουσία. Για να προωθηθεί το νερό μέσα από αυτόν τον σπηλαιώδη σωλήνα, απαιτείται μια ορισμένη πίεση (τάση) και η ποσότητα του υγρού (ρεύμα) θα εξαρτηθεί από δύο παράγοντες: αυτή την πίεση και πόσο διαπερατός είναι ο σωλήνας (η αντίστασή του). Αυτή η σύγκριση είναι κατάλληλη για συσκευές θέρμανσης και φωτισμού και ονομάζεται ΕΝΕΡΓΗ αντίσταση και αντίσταση των ηλεκτρικών πηνίων. κινητήρες, μετασχηματιστές και ηλεκτρ οι μαγνήτες λειτουργούν διαφορετικά (περισσότερα για αυτό αργότερα).

ΑΣΦΑΛΕΙΕΣ, ΜΕΤΡΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΟΣ, ΡΥΘΜΙΣΤΕΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ

Εάν δεν υπάρχει αντίσταση, τότε το ρεύμα τείνει να αυξάνεται στο άπειρο και λιώνει το καλώδιο - αυτό ονομάζεται βραχυκύκλωμα (βραχυκύκλωμα). Για την προστασία του email από αυτό. στην καλωδίωση τοποθετούνται ασφάλειες ή αυτόματοι διακόπτες (αυτόματοι διακόπτες κυκλώματος). Η αρχή λειτουργίας της ασφάλειας (σύνδεσμος ασφαλειών) είναι εξαιρετικά απλή· είναι μια σκόπιμα λεπτή θέση στο ηλεκτρικό κύκλωμα. αλυσίδες, και όπου είναι λεπτές, σπάνε. Ένα λεπτό χάλκινο σύρμα εισάγεται σε έναν κεραμικό ανθεκτικό στη θερμότητα κύλινδρο. Το πάχος (τμήμα) του σύρματος είναι πολύ πιο λεπτό από το ηλεκτρικό. καλωδίωση. Όταν το ρεύμα υπερβαίνει το επιτρεπόμενο όριο, το καλώδιο καίγεται και «σώζει» τα καλώδια. Στον τρόπο λειτουργίας, το καλώδιο μπορεί να ζεσταθεί πολύ, οπότε χύνεται άμμος μέσα στην ασφάλεια για να κρυώσει.

Αλλά πιο συχνά, για την προστασία της ηλεκτρικής καλωδίωσης, δεν χρησιμοποιούνται ασφάλειες, αλλά διακόπτες κυκλώματος (διακοπτές κυκλώματος). Τα μηχανήματα έχουν δύο λειτουργίες προστασίας. Το ένα ενεργοποιείται όταν πάρα πολλές ηλεκτρικές συσκευές είναι συνδεδεμένες στο δίκτυο και το ρεύμα υπερβαίνει το επιτρεπόμενο όριο. Πρόκειται για μια διμεταλλική πλάκα από δύο στρώματα διαφορετικών μετάλλων, τα οποία όταν θερμαίνονται δεν διαστέλλονται εξίσου, το ένα περισσότερο, το άλλο λιγότερο. Όλο το ρεύμα λειτουργίας διέρχεται από αυτήν την πλάκα και όταν υπερβεί το όριο θερμαίνεται, κάμπτεται (λόγω ανομοιογένειας) και ανοίγει τις επαφές. Συνήθως δεν είναι δυνατό να ενεργοποιήσετε ξανά το μηχάνημα αμέσως επειδή η πλάκα δεν έχει κρυώσει ακόμα.

(Τέτοιες πλάκες χρησιμοποιούνται επίσης ευρέως σε θερμικούς αισθητήρες που προστατεύουν πολλές οικιακές συσκευές από υπερθέρμανση και εξάντληση. Η μόνη διαφορά είναι ότι η πλάκα δεν θερμαίνεται από υπερβολικό ρεύμα που τη διαπερνά, αλλά απευθείας από το θερμαντικό στοιχείο της ίδιας της συσκευής. που ο αισθητήρας είναι σφιχτά βιδωμένος Σε συσκευές με επιθυμητή θερμοκρασία (σίδερα, θερμάστρες, πλυντήρια ρούχων, θερμοσίφωνες), το όριο απενεργοποίησης τίθεται από τη λαβή του θερμοστάτη, στο εσωτερικό του οποίου υπάρχει και διμεταλλική πλάκα. Στη συνέχεια ανοίγει και στη συνέχεια κλείνει τις επαφές διατηρώντας τη ρυθμισμένη θερμοκρασία. Σαν, χωρίς να αλλάξει η ισχύς της φωτιάς του καυστήρα, στη συνέχεια ρυθμίστε να υπάρχει ένας βραστήρας πάνω του και, στη συνέχεια, αφαιρέστε τον.)

Υπάρχει επίσης ένα πηνίο από χοντρό σύρμα χαλκού μέσα στο μηχάνημα, από το οποίο περνά και όλο το ρεύμα λειτουργίας. Όταν υπάρχει βραχυκύκλωμα, η δύναμη του μαγνητικού πεδίου του πηνίου φτάνει σε μια ισχύ που συμπιέζει το ελατήριο και ανασύρει την κινητή χαλύβδινη ράβδο (πυρήνα) που είναι εγκατεστημένη μέσα σε αυτό και σβήνει αμέσως το μηχάνημα. Στον τρόπο λειτουργίας, η δύναμη του πηνίου δεν είναι αρκετή για να συμπιέσει το ελατήριο του πυρήνα. Έτσι, τα μηχανήματα παρέχουν προστασία από βραχυκυκλώματα (βραχυκυκλώματα) και μακροχρόνιες υπερφορτώσεις.

ΤΥΠΟΣ ΣΥΡΜΑΤΟΣ

Τα καλώδια της ηλεκτρικής καλωδίωσης είναι είτε από αλουμίνιο είτε από χαλκό. Το μέγιστο επιτρεπόμενο ρεύμα εξαρτάται από το πάχος τους (τομή σε τετραγωνικά χιλιοστά). Για παράδειγμα, 1 τετραγωνικό χιλιοστό χαλκού μπορεί να αντέξει 10 Amps. Τυπικά πρότυπα διατομής σύρματος: 1,5; 2.5; 4 "τετράγωνα" - αντίστοιχα: 15; 25; 40 αμπέρ είναι το επιτρεπόμενο μακροπρόθεσμο φορτίο ρεύματος. Τα καλώδια αλουμινίου αντέχουν ρεύμα λιγότερο από μιάμιση φορά. Ο κύριος όγκος των καλωδίων έχει μόνωση βινυλίου, η οποία λιώνει όταν το σύρμα υπερθερμαίνεται. Τα καλώδια χρησιμοποιούν μόνωση από πιο πυρίμαχο καουτσούκ. Και υπάρχουν καλώδια με φθοριοπλαστική (τεφλόν) μόνωση, που δεν λιώνει ούτε στη φωτιά. Τέτοια καλώδια μπορούν να αντέξουν υψηλότερα φορτία ρεύματος από τα καλώδια με μόνωση PVC. Τα καλώδια υψηλής τάσης έχουν παχιά μόνωση, για παράδειγμα σε αυτοκίνητα στο σύστημα ανάφλεξης.

ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΡΕΧΟΝΤΟΣ

Το ηλεκτρικό ρεύμα απαιτεί κλειστό κύκλωμα. Κατ' αναλογία με ένα ποδήλατο, όπου το κορυφαίο αστέρι με τα πεντάλ αντιστοιχεί στην ηλεκτρική πηγή. ενέργειας (γεννήτρια ή μετασχηματιστή), το αστέρι στον πίσω τροχό είναι μια ηλεκτρική συσκευή που συνδέουμε στο δίκτυο (καλοριφέρ, βραστήρα, ηλεκτρική σκούπα, τηλεόραση κ.λπ.). Το επάνω τμήμα της αλυσίδας, το οποίο μεταφέρει δύναμη από τον κινητήρα στον πίσω οδοντωτό τροχό, είναι παρόμοιο με το δυναμικό με τάση - φάση και το κάτω τμήμα, το οποίο επιστρέφει παθητικά - στο μηδενικό δυναμικό - μηδέν. Επομένως, υπάρχουν δύο τρύπες στην πρίζα (ΦΑΣΗ και ΜΗΔΕΝ), όπως σε ένα σύστημα θέρμανσης νερού - ένας εισερχόμενος σωλήνας μέσω του οποίου ρέει βραστό νερό και ένας σωλήνας επιστροφής μέσω του οποίου φεύγει το νερό, εκπέμποντας θερμότητα στις μπαταρίες (καλοριφέρ) .

Υπάρχουν δύο τύποι ρευμάτων - σταθερά και εναλλασσόμενα. Το φυσικό συνεχές ρεύμα που ρέει προς μία κατεύθυνση (όπως το νερό σε ένα σύστημα θέρμανσης ή μια αλυσίδα ποδηλάτου) παράγεται μόνο από χημικές πηγές ενέργειας (μπαταρίες και συσσωρευτές). Για πιο ισχυρούς καταναλωτές (για παράδειγμα, τραμ και τρόλεϊ), «διορθώνεται» από εναλλασσόμενο ρεύμα χρησιμοποιώντας «γέφυρες» διόδων ημιαγωγών, οι οποίες μπορούν να συγκριθούν με το μάνδαλο μιας κλειδαριάς πόρτας - αφήνεται προς μία κατεύθυνση και κλειδώνεται στην άλλη. Αλλά ένα τέτοιο ρεύμα αποδεικνύεται ανομοιόμορφο, αλλά παλλόμενο, όπως μια έκρηξη πολυβόλου ή ένα σφυρί. Για την εξομάλυνση των παλμών, τοποθετούνται πυκνωτές (χωρητικότητα). Η αρχή τους μπορεί να συγκριθεί με ένα μεγάλο, γεμάτο βαρέλι, μέσα στο οποίο χύνεται ένα «κουρελιασμένο» και διακοπτόμενο ρεύμα και από τη βρύση του στο κάτω μέρος, το νερό ρέει σταθερά και ομοιόμορφα, και όσο μεγαλύτερος είναι ο όγκος του βαρελιού, τόσο το καλύτερο την ποιότητα του ρεύματος. Η χωρητικότητα των πυκνωτών μετριέται σε Farads.

Σε όλα τα οικιακά δίκτυα (διαμερίσματα, σπίτια, κτίρια γραφείων και στην παραγωγή) το ρεύμα είναι εναλλασσόμενο, είναι ευκολότερο να το δημιουργηθεί σε σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής και να μετασχηματιστεί (χαμηλώσει ή αυξηθεί). Και οι περισσότεροι ελ. οι κινητήρες μπορούν να λειτουργήσουν μόνο σε αυτό. Ρέει μπρος-πίσω, σαν να παίρνετε νερό στο στόμα σας, να βάζετε ένα μακρύ σωλήνα (άχυρο), να βυθίζετε το άλλο άκρο του σε έναν γεμάτο κουβά και εναλλάξ να φυσάτε έξω και να τραβάτε νερό. Τότε το στόμιο θα είναι παρόμοιο με το δυναμικό με τάση - φάση, και γεμάτο κουβά - μηδέν, που από μόνο του δεν είναι ενεργό και δεν είναι επικίνδυνο, αλλά χωρίς αυτό η κίνηση του υγρού (ρεύματος) στον σωλήνα (σύρμα) είναι αδύνατη. Ή, όπως όταν πριονίζετε ένα κορμό με σιδηροπρίονο, όπου το χέρι θα είναι η φάση, το πλάτος της κίνησης θα είναι η τάση (V), η δύναμη του χεριού θα είναι το ρεύμα (Α), η ενέργεια θα είναι η συχνότητα (Hz), και το ίδιο το ημερολόγιο θα είναι η ηλεκτρική ισχύς. μια συσκευή (καλοριφέρ ή ηλεκτροκινητήρα), μόνο αντί για πριόνισμα - χρήσιμη εργασία. Η σεξουαλική επαφή είναι επίσης κατάλληλη για εικονική σύγκριση, ένας άντρας είναι «φάση», η γυναίκα είναι ΜΗΔΕΝ!, το πλάτος (μήκος) είναι τάση, το πάχος είναι ρεύμα, η ταχύτητα είναι η συχνότητα.

Ο αριθμός των ταλαντώσεων είναι πάντα ο ίδιος και πάντα ίδιος με αυτόν που παράγεται στο εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας και παρέχεται στο δίκτυο. Στα ρωσικά δίκτυα, ο αριθμός των ταλαντώσεων είναι 50 φορές το δευτερόλεπτο και ονομάζεται συχνότητα εναλλασσόμενου ρεύματος (από τη λέξη συχνά, όχι καθαρά). Η μονάδα μέτρησης συχνότητας είναι το HERZ (Hz), δηλαδή στις πρίζες μας είναι πάντα 50 Hz. Σε ορισμένες χώρες, η συχνότητα στα δίκτυα είναι 100 Hertz. Η ταχύτητα περιστροφής των περισσότερων ηλεκτρικών συσκευών εξαρτάται από τη συχνότητα. κινητήρες. Στα 50 Hertz η μέγιστη ταχύτητα είναι 3000 rpm. - σε τριφασικό τροφοδοτικό και 1500 σ.α.λ. - σε μονοφασικό (οικιακό). Απαιτείται επίσης εναλλασσόμενο ρεύμα για τη λειτουργία μετασχηματιστών που μειώνουν την υψηλή τάση (10.000 Volt) σε κανονική οικιακή ή βιομηχανική τάση (220/380 Volt) σε ηλεκτρικούς υποσταθμούς. Και επίσης για μικρούς μετασχηματιστές σε ηλεκτρονικό εξοπλισμό που μειώνουν τα 220 Volt σε 50, 36, 24 Volt και κάτω.

ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΗΣ

Ο μετασχηματιστής αποτελείται από ηλεκτρικό σίδερο (συναρμολογημένο από μια συσκευασία πλακών), πάνω στο οποίο τυλίγεται ένα σύρμα (βερνικωμένο χάλκινο σύρμα) μέσω ενός μονωτικού πηνίου. Ένα τύλιγμα (πρωτεύον) είναι κατασκευασμένο από λεπτό σύρμα, αλλά με μεγάλο αριθμό στροφών. Το άλλο (δευτερεύον) τυλίγεται μέσω ενός στρώματος μόνωσης πάνω από το πρωτεύον (ή σε ένα παρακείμενο πηνίο) από χοντρό σύρμα, αλλά με μικρό αριθμό στροφών. Μια υψηλή τάση έρχεται στα άκρα του πρωτεύοντος τυλίγματος και ένα εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο εμφανίζεται γύρω από το σίδερο, το οποίο προκαλεί ρεύμα στο δευτερεύον τύλιγμα. Πόσες φορές υπάρχουν λιγότερες στροφές σε αυτό (η δευτερεύουσα) - η τάση θα είναι χαμηλότερη κατά το ίδιο ποσό και πόσες φορές το καλώδιο είναι παχύτερο - πόσο περισσότερο ρεύμα μπορεί να αντληθεί. Λες και θα γεμίσει ένα βαρέλι νερό με ένα λεπτό ρυάκι, αλλά με τεράστια πίεση, και από κάτω, ένα χοντρό ρυάκι θα ρέει από μια μεγάλη βρύση, αλλά με μέτρια πίεση. Ομοίως, οι μετασχηματιστές μπορεί να είναι το αντίθετο - βήμα προς τα πάνω.

ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΘΕΡΜΑΝΣΗΣ

Στα θερμαντικά στοιχεία, σε αντίθεση με τις περιελίξεις του μετασχηματιστή, η υψηλότερη τάση δεν θα αντιστοιχεί στον αριθμό των στροφών, αλλά στο μήκος του σύρματος νικρώματος από το οποίο κατασκευάζονται οι σπείρες και τα θερμαντικά στοιχεία. Για παράδειγμα, αν ισιώσετε τη σπείρα μιας ηλεκτρικής κουζίνας στα 220 Volt, τότε το μήκος του σύρματος θα είναι περίπου 16-20 μέτρα. Δηλαδή, για να τυλίξετε μια σπείρα με τάση λειτουργίας 36 Volt, πρέπει να διαιρέσετε το 220 με το 36, που είναι 6. Αυτό σημαίνει ότι το μήκος του σύρματος μιας σπείρας 36 Volt θα είναι 6 φορές μικρότερο, περίπου 3 μέτρα. Εάν το πηνίο φυσηθεί έντονα από έναν ανεμιστήρα, τότε μπορεί να είναι 2 φορές πιο κοντό, επειδή η ροή του αέρα διώχνει τη θερμότητα από αυτό και εμποδίζει την καύση του. Και αν, αντίθετα, είναι κλειστό, τότε είναι μεγαλύτερο, διαφορετικά θα καεί από την έλλειψη μεταφοράς θερμότητας. Μπορείτε, για παράδειγμα, να ενεργοποιήσετε δύο θερμαντικά στοιχεία 220 Volt ίδιας ισχύος σε σειρά στα 380 Volt (μεταξύ δύο φάσεων). Και τότε καθένα από αυτά θα είναι υπό τάση 380: 2 = 190 Volt. Δηλαδή 30 Volt λιγότερο από την υπολογιζόμενη τάση. Σε αυτή τη λειτουργία, θα ζεσταθούν λίγο (15%) λιγότερο, αλλά δεν θα καούν ποτέ. Το ίδιο και με τους λαμπτήρες, για παράδειγμα, μπορείτε να συνδέσετε 10 ίδιους λαμπτήρες 24 Volt σε σειρά και να τους ανάψετε ως γιρλάντα σε ένα δίκτυο 220 Volt.

ΓΡΑΜΜΕΣ ΡΕΥΜΑΤΟΣ ΥΨΗΛΗΣ ΤΑΣΗ

Συνιστάται η μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειας σε μεγάλες αποστάσεις (από υδροηλεκτρικό ή πυρηνικό εργοστάσιο σε πόλη) μόνο υπό υψηλή τάση (100.000 Volt) - με αυτόν τον τρόπο το πάχος (διατομή) των καλωδίων στα στηρίγματα των εναέριων γραμμών ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να είναι περιορίζονται στο ελάχιστο. Εάν η ηλεκτρική ενέργεια μεταδιδόταν αμέσως υπό χαμηλή τάση (όπως στις πρίζες - 220 Volt), τότε τα καλώδια των εναέριων γραμμών θα έπρεπε να είναι τόσο παχιά όσο κορμοί και δεν θα αρκούσαν τα αποθέματα αλουμινίου για αυτό. Επιπλέον, η υψηλή τάση ξεπερνά πιο εύκολα την αντίσταση του καλωδίου και των επαφών σύνδεσης (για αλουμίνιο και χαλκό είναι αμελητέα, αλλά σε μήκος δεκάδων χιλιομέτρων εξακολουθεί να συσσωρεύεται σημαντικά), όπως ένας μοτοσικλετιστής που ορμάει με ιλιγγιώδη ταχύτητα που πετάει εύκολα πάνω από τρύπες και χαράδρες.

ΗΛΕΚΤΡΟΚΙΝΗΤΗΡΕΣ ΚΑΙ ΤΡΙΦΑΣΙΚΟΣ ΙΣΧΥΟΣ

Μία από τις κύριες ανάγκες για εναλλασσόμενο ρεύμα είναι η ασύγχρονη ηλεκτρική ισχύς. κινητήρες που χρησιμοποιούνται ευρέως λόγω της απλότητας και της αξιοπιστίας τους. Οι ρότορες τους (το περιστρεφόμενο μέρος του κινητήρα) δεν έχουν περιέλιξη και μεταγωγέα, αλλά είναι απλά κενά από ηλεκτρικό σίδερο, στα οποία οι υποδοχές για την περιέλιξη είναι γεμάτες με αλουμίνιο - σε αυτό το σχέδιο δεν υπάρχει τίποτα να σπάσει. Περιστρέφονται λόγω του εναλλασσόμενου μαγνητικού πεδίου που δημιουργεί ο στάτορας (το ακίνητο τμήμα του ηλεκτροκινητήρα). Για να διασφαλιστεί η σωστή λειτουργία του ηλεκτρικού Για κινητήρες αυτού του τύπου (και στη συντριπτική τους πλειονότητα) επικρατεί παντού τριφασική τροφοδοσία. Οι φάσεις ως τρεις δίδυμες αδερφές δεν διαφέρουν. Μεταξύ καθενός από αυτά και μηδέν υπάρχει τάση 220 Volt (V), η συχνότητα καθενός είναι 50 Hertz (Hz). Διαφέρουν μόνο στη χρονική μετατόπιση και τα «ονόματα» - A, B, C.

Η γραφική αναπαράσταση του εναλλασσόμενου ρεύματος μιας φάσης απεικονίζεται με τη μορφή μιας κυματιστή γραμμής που κυματίζει σαν φίδι σε μια ευθεία γραμμή - χωρίζοντας αυτά τα ζιγκ-ζαγκ στη μέση σε ίσα μέρη. Τα ανώτερα κύματα αντανακλούν την κίνηση του εναλλασσόμενου ρεύματος προς μία κατεύθυνση, τα χαμηλότερα - προς την άλλη κατεύθυνση. Το ύψος των κορυφών (άνω και κάτω) αντιστοιχεί στην τάση (220 V), στη συνέχεια το γράφημα πέφτει στο μηδέν - μια ευθεία γραμμή (το μήκος της οποίας αντικατοπτρίζει το χρόνο) και φτάνει ξανά στην κορυφή (220 V) στο κάτω πλευρά. Η απόσταση μεταξύ των κυμάτων κατά μήκος μιας ευθείας γραμμής εκφράζει τη συχνότητα (50 Hz). Οι τρεις φάσεις στο γράφημα αντιπροσωπεύουν τρεις κυματιστές γραμμές που τοποθετούνται η μία πάνω στην άλλη, αλλά με καθυστέρηση, δηλαδή όταν το κύμα της μίας φτάνει στο αποκορύφωμά της, η άλλη είναι ήδη φθίνουσα και ούτω καθεξής μία προς μία - όπως ένα στεφάνι γυμναστικής ή ένα καπάκι τηγανιού που έχει πέσει στο πάτωμα. Αυτό το φαινόμενο είναι απαραίτητο για τη δημιουργία ενός περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου σε τριφασικούς ασύγχρονους κινητήρες, που περιστρέφει το κινούμενο μέρος τους - τον ρότορα. Αυτό είναι παρόμοιο με τα πεντάλ ποδηλάτου, στα οποία τα πόδια πιέζουν εναλλάξ σαν φάσεις, μόνο που εδώ υπάρχουν, όπως ήταν, τρία πεντάλ τοποθετημένα μεταξύ τους σε γωνία 120 μοιρών (όπως το έμβλημα της Mercedes ή μια προπέλα αεροπλάνου με τρεις λεπίδες ).

Τρεις ηλεκτρικές περιελίξεις κινητήρας (κάθε φάση έχει το δικό της) απεικονίζονται στα διαγράμματα με τον ίδιο τρόπο, όπως μια προπέλα με τρία πτερύγια, μερικά άκρα συνδέονται σε ένα κοινό σημείο, το άλλο με τις φάσεις. Οι περιελίξεις των τριφασικών μετασχηματιστών σε υποσταθμούς (που μειώνουν την υψηλή τάση στην οικιακή τάση) συνδέονται με τον ίδιο τρόπο και το ΜΗΔΕΝ προέρχεται από το κοινό σημείο σύνδεσης των περιελίξεων (τον ουδέτερο του μετασχηματιστή). Γεννήτριες που παράγουν ηλεκτρική ενέργεια. ενέργειας έχουν παρόμοιο μοτίβο. Σε αυτά, η μηχανική περιστροφή του ρότορα (μέσω υδροστροβίλου ή ατμοστρόβιλου) μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια σε σταθμούς παραγωγής ενέργειας (και σε μικρές κινητές γεννήτριες - μέσω κινητήρα εσωτερικής καύσης). Ο ρότορας, με το μαγνητικό του πεδίο, προκαλεί ηλεκτρικό ρεύμα στις τρεις περιελίξεις του στάτη με υστέρηση 120 μοιρών γύρω από την περιφέρεια (όπως το έμβλημα της Mercedes). Το αποτέλεσμα είναι ένα τριφασικό εναλλασσόμενο ρεύμα με πολλαπλούς παλμούς, δημιουργώντας ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο. Οι ηλεκτρικοί κινητήρες, από την άλλη πλευρά, μετατρέπουν το τριφασικό ρεύμα μέσω ενός μαγνητικού πεδίου σε μηχανική περιστροφή. Τα καλώδια των περιελίξεων δεν έχουν αντίσταση, αλλά το ρεύμα στις περιελίξεις περιορίζει το μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται από τις στροφές τους γύρω από το σίδερο, όπως η δύναμη της βαρύτητας που επενεργεί σε έναν ποδηλάτη που κάνει ανηφόρα και τον εμποδίζει να επιταχύνει. Η αντίσταση του μαγνητικού πεδίου που περιορίζει το ρεύμα ονομάζεται ΕΠΑΓΩΓΗ.

Λόγω των φάσεων που υστερούν η μία πίσω από την άλλη και φτάνουν στην μέγιστη τάση τους σε διαφορετικές στιγμές, προκύπτει μια διαφορά δυναμικού μεταξύ τους. Αυτό ονομάζεται τάση γραμμής και στα οικιακά δίκτυα είναι 380 Volt (V). Η γραμμική (φάση προς φάση) τάση είναι πάντα 1,73 φορές μεγαλύτερη από την τάση φάσης (μεταξύ φάσης και μηδέν). Αυτός ο συντελεστής (1,73) χρησιμοποιείται ευρέως σε τύπους υπολογισμού για συστήματα τριών φάσεων. Για παράδειγμα, το ρεύμα κάθε φάσης του ηλεκτρικού. κινητήρας = ισχύς σε Watt (W) διαιρούμενη με την τάση γραμμής (380 V) = συνολικό ρεύμα και στις τρεις περιελίξεις, το οποίο διαιρούμε επίσης με τον συντελεστή (1,73), παίρνουμε το ρεύμα σε κάθε φάση.

Τριφασικό τροφοδοτικό που δημιουργεί περιστροφικό εφέ για την ηλεκτρική ενέργεια. Οι κινητήρες, λόγω του καθολικού προτύπου, παρέχουν ηλεκτρικό ρεύμα σε οικιακά κτίρια (κατοικίες, γραφεία, εμπορικά, εκπαιδευτικά κτίρια) - όπου υπάρχει ρεύμα. κινητήρες δεν χρησιμοποιούνται. Κατά κανόνα, τα καλώδια 4 καλωδίων (3 φάσεις και μηδέν) έρχονται σε γενικούς πίνακες διανομής και από εκεί διασκορπίζονται σε ζεύγη (1 φάση και μηδέν) σε διαμερίσματα, γραφεία και άλλες εγκαταστάσεις. Λόγω της ανισότητας των φορτίων ρεύματος σε διαφορετικούς χώρους, το κοινό μηδέν, που έρχεται στην παροχή ηλεκτρικής ενέργειας, είναι συχνά υπερφορτωμένο. ασπίδα Εάν υπερθερμανθεί και καεί, αποδεικνύεται ότι, για παράδειγμα, τα γειτονικά διαμερίσματα συνδέονται σε σειρά (καθώς συνδέονται με μηδενικά σε μια κοινή λωρίδα επαφής στον ηλεκτρικό πίνακα) μεταξύ δύο φάσεων (380 Volt). Και αν ένας γείτονας έχει ισχυρή ηλεκτρική ενέργεια. συσκευές (όπως βραστήρας, θερμάστρα, πλυντήριο ρούχων, θερμοσίφωνα) και η άλλη έχει χαμηλής ισχύος (τηλεόραση, υπολογιστής, εξοπλισμός ήχου), τότε οι ισχυρότεροι καταναλωτές της πρώτης, λόγω χαμηλής αντίστασης, θα γίνουν καλός αγωγός, και στις πρίζες άλλος γείτονας, αντί για μηδέν, θα εμφανιστεί δεύτερη φάση, και η τάση θα είναι πάνω από 300 Volt, που θα κάψει αμέσως τον εξοπλισμό του, συμπεριλαμβανομένου του ψυγείου. Επομένως, συνιστάται να ελέγχετε τακτικά την αξιοπιστία της επαφής του μηδενός που προέρχεται από το καλώδιο τροφοδοσίας με τον γενικό πίνακα διανομής ηλεκτρικού ρεύματος. Και αν ζεσταθεί, απενεργοποιήστε τους διακόπτες κυκλώματος σε όλα τα διαμερίσματα, καθαρίστε τις εναποθέσεις άνθρακα και σφίξτε καλά την κοινή μηδενική επαφή. Με σχετικά ίσα φορτία σε διαφορετικές φάσεις, μεγαλύτερο μερίδιο των αντίστροφων ρευμάτων (μέσω του κοινού σημείου σύνδεσης των μηδενικών καταναλωτών) θα απορροφηθεί αμοιβαία από τις γειτονικές φάσεις. Σε τριφασικό ηλεκτρικό Στους κινητήρες τα ρεύματα φάσης είναι ίσα και εξαφανίζονται τελείως μέσω γειτονικών φάσεων, οπότε δεν χρειάζονται καθόλου μηδέν.

Μονοφασικό ηλεκτρικό οι κινητήρες λειτουργούν από μία φάση και μηδέν (για παράδειγμα, σε οικιακούς ανεμιστήρες, πλυντήρια ρούχων, ψυγεία, υπολογιστές). Σε αυτά, για τη δημιουργία δύο πόλων, η περιέλιξη χωρίζεται στο μισό και βρίσκεται σε δύο αντίθετα πηνία στις αντίθετες πλευρές του ρότορα. Και για να δημιουργηθεί μια ροπή, χρειάζεται μια δεύτερη (εκκίνηση) περιέλιξη, επίσης τυλιγμένη σε δύο αντίθετα πηνία και με το μαγνητικό της πεδίο τέμνει το πεδίο της πρώτης (εργαζόμενης) περιέλιξης στις 90 μοίρες. Η περιέλιξη εκκίνησης έχει έναν πυκνωτή (χωρητικότητα) στο κύκλωμα, ο οποίος μετατοπίζει τους παλμούς του και, όπως ήταν, εκπέμπει τεχνητά μια δεύτερη φάση, λόγω της οποίας δημιουργείται μια ροπή. Λόγω της ανάγκης να διαιρεθούν οι περιελίξεις στο μισό, η ταχύτητα περιστροφής του ασύγχρονου μονοφασικού ηλεκτρικού. οι κινητήρες δεν μπορούν να είναι περισσότερες από 1500 σ.α.λ. Σε τριφασικό ηλεκτρικό Στους κινητήρες, τα πηνία μπορούν να είναι απλά, να βρίσκονται στον στάτορα κάθε 120 μοίρες γύρω από την περιφέρεια, τότε η μέγιστη ταχύτητα περιστροφής θα είναι 3000 rpm. Και αν το καθένα χωριστεί στο μισό, τότε λαμβάνετε 6 πηνία (δύο ανά φάση), τότε η ταχύτητα θα είναι 2 φορές μικρότερη - 1500 rpm και η δύναμη περιστροφής θα είναι 2 φορές μεγαλύτερη. Μπορεί να υπάρχουν 9 ή 12 πηνία, αντίστοιχα 1000 και 750 σ.α.λ., με αύξηση της δύναμης τους ίδιους χρόνους που ο αριθμός των στροφών ανά λεπτό είναι μικρότερος. Οι περιελίξεις των μονοφασικών κινητήρων μπορούν επίσης να κοπούν περισσότερο από το μισό, με παρόμοια μείωση της ταχύτητας και αύξηση της δύναμης. Δηλαδή, ένας κινητήρας χαμηλής ταχύτητας είναι πιο δύσκολο να συγκρατηθεί στον άξονα του ρότορα με οτιδήποτε άλλο από έναν κινητήρα υψηλής ταχύτητας.

Υπάρχει ένας άλλος κοινός τύπος email. κινητήρες - μεταγωγέας. Οι ρότορες τους φέρουν μια περιέλιξη και έναν συλλέκτη επαφής, στον οποίο τροφοδοτείται τάση μέσω «βουρτσών» χαλκού-γραφίτη. Αυτό (η περιέλιξη του ρότορα) δημιουργεί το δικό του μαγνητικό πεδίο. Σε αντίθεση με το παθητικά μη στριμμένο «κενό» σιδήρου-αλουμινίου του ασύγχρονου ηλεκτρικού. κινητήρα, το μαγνητικό πεδίο της περιέλιξης του ρότορα του κινητήρα του μεταγωγέα απωθείται ενεργά από το πεδίο του στάτη του. Τέτοια email Οι κινητήρες έχουν διαφορετική αρχή λειτουργίας - όπως οι δύο πόλοι ενός μαγνήτη με το ίδιο όνομα, ο ρότορας (το περιστρεφόμενο τμήμα του ηλεκτροκινητήρα) τείνει να ωθείται από τον στάτορα (το ακίνητο τμήμα). Και δεδομένου ότι ο άξονας του ρότορα είναι σταθερά στερεωμένος από δύο ρουλεμάν στα άκρα, από "απόγνωση" ο ρότορας στρίβει ενεργά. Το αποτέλεσμα είναι παρόμοιο με έναν σκίουρο σε τροχό, όσο πιο γρήγορα τρέχει, τόσο πιο γρήγορα περιστρέφεται το τύμπανο. Επομένως, τέτοια email Οι κινητήρες έχουν πολύ μεγαλύτερες ταχύτητες και μπορούν να ρυθμιστούν σε μεγάλο εύρος από τους ασύγχρονους. Επιπλέον, με την ίδια ισχύ, είναι πολύ πιο συμπαγείς και ελαφρύτεροι, δεν εξαρτώνται από τη συχνότητα (Hz) και λειτουργούν τόσο με εναλλασσόμενο όσο και με συνεχές ρεύμα. Συνήθως χρησιμοποιούνται σε κινητές μονάδες: ατμομηχανές ηλεκτρικών τρένων, τραμ, τρόλεϊ, ηλεκτρικά αυτοκίνητα. καθώς και σε όλα τα φορητά ηλ. συσκευές: ηλεκτρικά τρυπάνια, μύλοι, ηλεκτρικές σκούπες, πιστολάκια μαλλιών... Αλλά είναι σημαντικά κατώτερα σε απλότητα και αξιοπιστία από τα ασύγχρονα μηχανήματα, τα οποία χρησιμοποιούνται κυρίως σε σταθερό ηλεκτρικό εξοπλισμό.

ΚΙΝΔΥΝΟΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Το ηλεκτρικό ρεύμα μπορεί να μετατραπεί σε ΦΩΣ (περνώντας από ένα νήμα, αέριο φωταύγειας, κρυστάλλους LED), ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ (ξεπερνώντας την αντίσταση ενός σύρματος νιχρώμου με την αναπόφευκτη θέρμανση του, που χρησιμοποιείται σε όλα τα θερμαντικά στοιχεία), ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ (μέσω του μαγνητικού πεδίο που δημιουργείται από ηλεκτρικά πηνία σε ηλεκτρικούς κινητήρες και ηλεκτρικούς μαγνήτες, οι οποίοι περιστρέφονται και συστέλλονται αντίστοιχα). Ωστόσο, η ελ. Το ρεύμα είναι γεμάτο με θανάσιμο κίνδυνο για έναν ζωντανό οργανισμό από τον οποίο μπορεί να περάσει.

Κάποιοι λένε: «Με χτύπησαν 220 βολτ». Αυτό δεν είναι αλήθεια γιατί δεν είναι η τάση που προκαλεί ζημιά, αλλά το ρεύμα που διέρχεται από το σώμα. Η τιμή του, στην ίδια τάση, μπορεί να διαφέρει δεκάδες φορές για διάφορους λόγους. Μεγάλη σημασία έχει και ο δρόμος που ακολουθεί. Για να ρέει ρεύμα μέσα από το σώμα, πρέπει να είστε μέρος ενός ηλεκτρικού κυκλώματος, δηλαδή να γίνετε ο αγωγός του και για αυτό πρέπει να αγγίξετε δύο διαφορετικά δυναμικά ταυτόχρονα (φάση και μηδέν - 220 V, ή δύο αντίθετα φάσεις - 380 V). Η πιο συνηθισμένη επικίνδυνη ροή ρεύματος είναι από το ένα χέρι στο άλλο ή από το αριστερό χέρι στα πόδια, γιατί έτσι το μονοπάτι θα περάσει μέσα από την καρδιά, η οποία μπορεί να σταματήσει από ρεύμα μόνο το ένα δέκατο του αμπέρ (100 milliamps). Και αν, για παράδειγμα, αγγίξετε τις γυμνές επαφές της υποδοχής με διαφορετικά δάχτυλα του ενός χεριού, το ρεύμα θα περάσει από δάχτυλο σε δάχτυλο, αλλά δεν θα επηρεάσει το σώμα (εκτός, φυσικά, εάν τα πόδια σας είναι σε μη αγώγιμο πάτωμα).

Ο ρόλος του μηδενικού δυναμικού (ΜΗΔΕΝ) μπορεί να διαδραματιστεί από το έδαφος - κυριολεκτικά η ίδια η επιφάνεια του εδάφους (ειδικά υγρό), ή μια μεταλλική ή οπλισμένο σκυρόδεμα που είναι σκαμμένη στο έδαφος ή έχει σημαντική περιοχή επαφής με αυτό. Δεν είναι καθόλου απαραίτητο να πιάσετε διαφορετικά καλώδια με τα δύο σας χέρια, μπορείτε απλά να σταθείτε ξυπόλητοι ή με άσχημα παπούτσια σε υγρό έδαφος, τσιμεντένιο ή μεταλλικό δάπεδο και να αγγίξετε το εκτεθειμένο καλώδιο με οποιοδήποτε μέρος του σώματός σας. Και αμέσως από αυτό το μέρος, ένα ύπουλο ρεύμα θα ρέει μέσω του σώματος στα πόδια. Ακόμα κι αν πάτε να ανακουφιστείτε στους θάμνους και χτυπήσετε κατά λάθος την εκτεθειμένη φάση με ένα ρεύμα, η διαδρομή του ρεύματος θα διατρέχει το (αλμυρό και πολύ πιο αγώγιμο) ρεύμα των ούρων, το αναπαραγωγικό σύστημα και τα πόδια. Εάν τα πόδια σας φοράτε στεγνά παπούτσια με χοντρές σόλες ή το ίδιο το δάπεδο είναι ξύλινο, τότε δεν θα υπάρχει ΜΗΔΕΝ και δεν θα ρέει ρεύμα ακόμα κι αν πιάσετε ένα εκτεθειμένο καλώδιο ζωντανής φάσης με τα δόντια σας (μια ξεκάθαρη επιβεβαίωση είναι τα πουλιά που κάθονται μη μονωμένα σύρματα).

Το μέγεθος του ρεύματος εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την περιοχή επαφής. Για παράδειγμα, μπορείτε να αγγίξετε ελαφρά δύο φάσεις (380 V) με στεγνά δάχτυλα - θα χτυπήσει, αλλά όχι θανάσιμα. Ή μπορείτε να πιάσετε δύο χοντρές χάλκινες ράβδους, στις οποίες συνδέονται μόνο 50 Volt, και με τα δύο βρεγμένα χέρια - η περιοχή επαφής + υγρασία θα παρέχει αγωγιμότητα δεκάδες φορές μεγαλύτερη από ό,τι στην πρώτη περίπτωση και το μέγεθος του ρεύματος θα είναι μοιραίο. (Έχω δει έναν ηλεκτρολόγο του οποίου τα δάχτυλα ήταν τόσο σκληρά, στεγνά και σκληρά που μπορούσε εύκολα να δουλέψει κάτω από τάση σαν να φορούσε γάντια.) Επιπλέον, όταν κάποιος αγγίζει την τάση με τα δάχτυλά του ή το πίσω μέρος του χεριού του, τραντάζεται αντανακλαστικά Μακριά. Εάν πιάσετε μια κουπαστή, τότε η ένταση προκαλεί σύσπαση των μυών των χεριών και το άτομο πιάνει με μια δύναμη που δεν μπορούσε ποτέ και κανείς δεν μπορεί να τον αποκόψει μέχρι να σβήσει η ένταση. Και ο χρόνος έκθεσης (χιλιοστά του δευτερολέπτου ή δευτερολέπτων) στο ηλεκτρικό ρεύμα είναι επίσης ένας πολύ σημαντικός παράγοντας.

Για παράδειγμα, στην ηλεκτρική καρέκλα, ένα σφιχτά σφιγμένο φαρδύ μεταλλικό τσέρκι τοποθετείται στο προηγουμένως ξυρισμένο κεφάλι ενός ατόμου (μέσω ενός μαξιλαριού κουρελιού που έχει υγρανθεί με ένα ειδικό, καλά αγώγιμο διάλυμα), στο οποίο συνδέεται ένα καλώδιο - το πρώτο. Το δεύτερο δυναμικό συνδέεται με τα πόδια, στα οποία (στις κνήμες κοντά στους αστραγάλους) σφίγγονται σφιχτά φαρδιοί μεταλλικοί σφιγκτήρες (και πάλι με υγρά ειδικά μαξιλαράκια). Ο καταδικασμένος είναι στερεωμένος με ασφάλεια στα υποβραχιόνια της καρέκλας από τους πήχεις του. Όταν ανοίγετε τον διακόπτη, εμφανίζεται μια τάση 2000 Volt μεταξύ των δυναμικών της κεφαλής και των ποδιών! Γίνεται κατανοητό ότι με την προκύπτουσα τρέχουσα δύναμη και την πορεία της, η απώλεια συνείδησης συμβαίνει στιγμιαία και το υπόλοιπο «μετακαύση» του σώματος εγγυάται τον θάνατο όλων των ζωτικών οργάνων. Μόνο, ίσως, η ίδια η διαδικασία μαγειρέματος εκθέτει τον άτυχο άτομο σε τόσο ακραίο άγχος που το ίδιο το ηλεκτροπληξία γίνεται λυτρωτικό. Αλλά μην ανησυχείτε - δεν υπάρχει ακόμη τέτοια εκτέλεση στο κράτος μας...

Και έτσι, ο κίνδυνος ηλεκτροπληξίας. Το ρεύμα εξαρτάται από: την τάση, τη διαδρομή ροής του ρεύματος, τα ξηρά ή υγρά (ο ιδρώτας λόγω των αλάτων έχει καλή αγωγιμότητα) μέρη του σώματος, την περιοχή επαφής με γυμνούς αγωγούς, την απομόνωση των ποδιών από το έδαφος (ποιότητα και ξηρότητα παπουτσιών, υγρασία εδάφους, υλικό δαπέδου), χρονική έκθεση στο ρεύμα.

Αλλά δεν χρειάζεται να πιάσετε ένα γυμνό καλώδιο για να πάρετε ενέργεια. Μπορεί να συμβεί να σπάσει η μόνωση της περιέλιξης της ηλεκτρικής μονάδας και τότε η ΦΑΣΗ να καταλήξει στο σώμα της (αν είναι μεταλλική). Για παράδειγμα, υπήρχε μια τέτοια περίπτωση σε ένα γειτονικό σπίτι - μια ζεστή καλοκαιρινή μέρα, ένας άντρας σκαρφάλωσε σε ένα παλιό σιδερένιο ψυγείο, κάθισε πάνω του με τους γυμνούς, ιδρωμένους (και επομένως αλμυρούς) μηρούς του και άρχισε να τρυπάει στην οροφή με ένα ηλεκτρικό τρυπάνι, κρατώντας με το άλλο χέρι από το μεταλλικό του μέρος κοντά στο τσοκ... Είτε μπήκε στον οπλισμό (και συνήθως συγκολλάται στον γενικό βρόχο γείωσης του κτιρίου, που ισοδυναμεί με ΜΗΔΕΝ) της οροφής από σκυρόδεμα πλάκα, ή στη δική του ηλεκτρική καλωδίωση; Απλώς έπεσε νεκρός, χτυπημένος επί τόπου από τερατώδη ηλεκτροπληξία. Η επιτροπή ανακάλυψε μια ΦΑΣΗ (220 βολτ) στο σώμα του ψυγείου, η οποία εμφανίστηκε σε αυτό λόγω παραβίασης της μόνωσης της περιέλιξης του στάτορα του συμπιεστή. Μέχρι να αγγίξετε ταυτόχρονα το σώμα (με την κρυφή φάση) και το μηδέν ή το "γείωση" (για παράδειγμα, έναν σιδερένιο σωλήνα νερού), τίποτα δεν θα συμβεί (μοριοσανίδες και λινέλαιο στο πάτωμα). Όμως, μόλις «βρεθεί» το δεύτερο δυναμικό (ΜΗΔΕΝ ή άλλη ΦΑΣΗ), ένα πλήγμα είναι αναπόφευκτο.

Για την αποφυγή τέτοιων ατυχημάτων, γίνεται ΓΕΙΩΣΗ. Δηλαδή μέσω ειδικού προστατευτικού καλωδίου γείωσης (κίτρινο-πράσινο) στα μεταλλικά περιβλήματα όλων των ηλεκτρικών συσκευών. Οι συσκευές είναι συνδεδεμένες στο ΜΗΔΕΝΙΚΟ δυναμικό. Εάν η μόνωση σπάσει και η ΦΑΣΗ αγγίξει το περίβλημα, θα συμβεί αμέσως βραχυκύκλωμα (βραχυκύκλωμα) με μηδέν, με αποτέλεσμα το μηχάνημα να σπάσει το κύκλωμα και η φάση να μην περάσει απαρατήρητη. Ως εκ τούτου, η ηλεκτρολογία άλλαξε σε καλωδίωση τριών συρμάτων (φάση - κόκκινο ή λευκό, μηδέν - μπλε, γείωση - κίτρινο-πράσινο σύρμα) σε μονοφασική παροχή ρεύματος και πεντασύρμα σε τριφασική (φάσεις - κόκκινο, λευκό, καφέ). Στις λεγόμενες ευρω-πρίζες, εκτός από δύο υποδοχές, προστέθηκαν επίσης επαφές γείωσης (μουστάκια) - ένα κίτρινο-πράσινο καλώδιο συνδέεται με αυτά και στα ευρω-βύσματα, εκτός από δύο ακίδες, υπάρχουν επαφές από το οποίο ένα κιτρινοπράσινο (τρίτο) σύρμα πηγαίνει επίσης στην ηλεκτρική συσκευή του σώματος.

Για την αποφυγή βραχυκυκλωμάτων, τα RCD (συσκευές υπολειπόμενου ρεύματος) έχουν πρόσφατα χρησιμοποιηθεί ευρέως. Το RCD συγκρίνει τα ρεύματα φάσης και μηδέν (πόσο είναι μέσα και πόσο είναι έξω) και όταν εμφανίζεται διαρροή, δηλαδή είτε η μόνωση έχει σπάσει και η περιέλιξη του κινητήρα, του μετασχηματιστή ή της σπείρας του θερμαντήρα είναι "ραμμένη". πάνω στο περίβλημα, ή ένα άτομο αγγίζει πραγματικά τα μέρη που μεταφέρουν ρεύμα, τότε το "μηδενικό" ρεύμα θα είναι μικρότερο από το ρεύμα φάσης και το RCD θα απενεργοποιηθεί αμέσως. Αυτό το ρεύμα ονομάζεται ΔΙΑΦΟΡΙΚΟ, δηλαδή τρίτου κατασκευαστή ("αριστερά") και δεν πρέπει να υπερβαίνει τη θανατηφόρα τιμή - 100 milliamps (1 δέκατο του Ampere) και για οικιακή μονοφασική παροχή ρεύματος αυτό το όριο είναι συνήθως 30 mA. Τέτοιες συσκευές τοποθετούνται συνήθως στην είσοδο (σε σειρά με διακόπτες κυκλώματος) της καλωδίωσης που τροφοδοτούν υγρούς, επικίνδυνους χώρους (για παράδειγμα, μπάνιο) και προστατεύουν από ηλεκτροπληξία από τα χέρια - στο «έδαφος» (δάπεδο, μπανιέρα, σωλήνες, νερό). Το να αγγίξετε τη φάση και να εργαστείτε στο μηδέν με τα δύο χέρια (με μη αγώγιμο δάπεδο) δεν θα ενεργοποιήσει το RCD.

Η γείωση (κιτρινοπράσινο σύρμα) προέρχεται από ένα σημείο με το μηδέν (από το κοινό σημείο σύνδεσης των τριών περιελίξεων ενός τριφασικού μετασχηματιστή, ο οποίος συνδέεται επίσης με μια μεγάλη μεταλλική ράβδο σκαμμένη βαθιά στο έδαφος - ΓΕΙΩΣΗ στο ηλεκτρικό υποσταθμός που τροφοδοτεί τη μικροπεριφέρεια). Πρακτικά, αυτό είναι το ίδιο μηδέν, αλλά «απαλλάσσεται» από την εργασία, απλώς ένας «φύλακας». Έτσι, ελλείψει καλωδίου γείωσης στην καλωδίωση, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα ουδέτερο καλώδιο. Δηλαδή, σε μια πρίζα Euro, τοποθετήστε ένα βραχυκυκλωτήρα από το ουδέτερο καλώδιο στα "μουστάκια" γείωσης, στη συνέχεια, εάν η μόνωση σπάσει και υπάρχει διαρροή στο περίβλημα, το μηχάνημα θα λειτουργήσει και θα απενεργοποιήσει την δυνητικά επικίνδυνη συσκευή.

Ή μπορείτε να κάνετε γείωση μόνοι σας - βάλτε μερικούς λοστούς βαθιά στο έδαφος, ρίξτε το με ένα πολύ αλμυρό διάλυμα και συνδέστε το καλώδιο γείωσης. Εάν το συνδέσετε στο κοινό μηδέν στην είσοδο (πριν από το RCD), τότε θα προστατεύσει αξιόπιστα από την εμφάνιση μιας δεύτερης ΦΑΣΗΣ στις πρίζες (που περιγράφεται παραπάνω) και την καύση του οικιακού εξοπλισμού. Εάν δεν μπορείτε να το φτάσετε στο κοινό μηδέν, για παράδειγμα σε ένα ιδιωτικό σπίτι, τότε θα πρέπει να εγκαταστήσετε μια μηχανή στο μηδέν σας, όπως σε φάση, διαφορετικά, εάν καεί το κοινό μηδέν στον πίνακα διανομής, οι γείτονες' το ρεύμα θα περάσει από το μηδέν σας σε μια σπιτική γείωση. Και με ένα πολυβόλο, υποστήριξη για τους γείτονες θα παρέχεται μόνο μέχρι το όριο και το μηδέν σας δεν θα υποφέρει.

ΜΕΤΑΛΟΓΟΣ

Λοιπόν, φαίνεται ότι έχω περιγράψει όλες τις κύριες κοινές αποχρώσεις του ηλεκτρισμού που δεν σχετίζονται με επαγγελματικές δραστηριότητες. Οι βαθύτερες λεπτομέρειες θα απαιτήσουν ένα ακόμη μεγαλύτερο κείμενο. Το πόσο ξεκάθαρο και κατανοητό αποδείχτηκε είναι να το κρίνουμε από αυτούς που είναι γενικά απόμακροι και ανίκανοι σε αυτό το θέμα (ήταν :-).

Χαμηλό τόξο και αγαπημένη μνήμη στους μεγάλους φυσικούς της Ευρώπης, που απαθανάτισαν τα ονόματά τους σε μονάδες μέτρησης των παραμέτρων του ηλεκτρικού ρεύματος: Alexandro Giuseppe Antonio Anastasio VOLTA - Ιταλία (1745-1827); Andre Marie AMPERE - Γαλλία (1775-1836); Georg Simon OM - Γερμανία (1787-1854); James WATT - Σκωτία (1736-1819); Heinrich Rudolf HERZ - Γερμανία (1857-1894); Michael Faraday - Αγγλία (1791-1867).

ΠΟΙΗΜΑ ΓΙΑ ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ:

Περίμενε, μη βιάζεσαι, ας μιλήσουμε λίγο.
Περίμενε, μη βιάζεσαι, μη βιάζεσαι τα άλογα.
Εσύ κι εγώ είμαστε μόνοι στο διαμέρισμα σήμερα το βράδυ.

Ηλεκτρικό ρεύμα, ηλεκτρικό ρεύμα,
Παρόμοια σε ένταση με τη Μέση Ανατολή,
Από τη στιγμή που είδα τον υδροηλεκτρικό σταθμό Bratsk,
Το ενδιαφέρον μου για σένα έχει προκύψει.

Ηλεκτρικό ρεύμα, ηλεκτρικό ρεύμα,
Λένε ότι μπορείς να είσαι σκληρός μερικές φορές.
Το ύπουλο δάγκωμά σου μπορεί να σου πάρει τη ζωή,
Λοιπόν, ας είναι, ακόμα δεν σε φοβάμαι!

Ηλεκτρικό ρεύμα, ηλεκτρικό ρεύμα,
Ισχυρίζονται ότι είστε ένα ρεύμα ηλεκτρονίων,
Και εκτός αυτού, οι άεργοι φλυαρούν,
Ότι ελέγχεσαι από την κάθοδο και την άνοδο.

Δεν ξέρω τι σημαίνει "άνοδος" και "κάθοδος",
Έχω ήδη πολλές ανησυχίες,
Αλλά ενώ ρέετε, ηλεκτρικό ρεύμα
Το βραστό νερό στο τηγάνι μου δεν θα τελειώσει.

Igor Irtenev 1984

Έκδοση βίντεο του άρθρου:

Ας ξεκινήσουμε με την έννοια του ηλεκτρισμού. Ηλεκτρικό ρεύμα είναι η διατεταγμένη κίνηση φορτισμένων σωματιδίων υπό την επίδραση ηλεκτρικού πεδίου. Τα σωματίδια μπορεί να είναι ελεύθερα ηλεκτρόνια του μετάλλου εάν το ρεύμα ρέει μέσω ενός μεταλλικού σύρματος ή ιόντα εάν το ρεύμα ρέει σε αέριο ή υγρό.
Υπάρχει επίσης ρεύμα στους ημιαγωγούς, αλλά αυτό είναι ένα ξεχωριστό θέμα προς συζήτηση. Ένα παράδειγμα είναι ένας μετασχηματιστής υψηλής τάσης από φούρνο μικροκυμάτων - πρώτα, τα ηλεκτρόνια ρέουν μέσα από τα καλώδια, μετά τα ιόντα κινούνται μεταξύ των καλωδίων, αντίστοιχα, πρώτα το ρεύμα ρέει μέσω του μετάλλου και μετά μέσω του αέρα. Μια ουσία ονομάζεται αγωγός ή ημιαγωγός εάν περιέχει σωματίδια που μπορούν να μεταφέρουν ηλεκτρικό φορτίο. Εάν δεν υπάρχουν τέτοια σωματίδια, τότε μια τέτοια ουσία ονομάζεται διηλεκτρικό· δεν άγει ηλεκτρισμό. Τα φορτισμένα σωματίδια φέρουν ηλεκτρικό φορτίο, το οποίο μετράται ως q σε κουλόμπ.
Η μονάδα μέτρησης της ισχύος του ρεύματος ονομάζεται Ampere και ορίζεται με το γράμμα I, ένα ρεύμα 1 Ampere σχηματίζεται όταν ένα φορτίο 1 Coulomb διέρχεται από ένα σημείο ενός ηλεκτρικού κυκλώματος σε 1 δευτερόλεπτο, δηλαδή, σε γενικές γραμμές, το Η ισχύς του ρεύματος μετριέται σε coulombs ανά δευτερόλεπτο. Και στην ουσία, η ένταση του ρεύματος είναι η ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που ρέει ανά μονάδα χρόνου μέσω της διατομής ενός αγωγού. Όσο περισσότερα φορτισμένα σωματίδια τρέχουν κατά μήκος του σύρματος, τόσο μεγαλύτερο είναι το ρεύμα.
Για να μετακινηθούν τα φορτισμένα σωματίδια από τον έναν πόλο στον άλλο, είναι απαραίτητο να δημιουργηθεί μια διαφορά δυναμικού ή – Τάση – μεταξύ των πόλων. Η τάση μετριέται σε βολτ και ορίζεται με το γράμμα V ή U. Για να αποκτήσετε τάση 1 Volt, πρέπει να μεταφέρετε ένα φορτίο 1 C μεταξύ των πόλων, ενώ κάνετε 1 J δουλειά. Συμφωνώ, είναι λίγο ασαφές .

Για λόγους σαφήνειας, φανταστείτε μια δεξαμενή νερού που βρίσκεται σε ένα ορισμένο ύψος. Ένας σωλήνας βγαίνει από τη δεξαμενή. Το νερό ρέει μέσω του σωλήνα υπό την επίδραση της βαρύτητας. Έστω το νερό ηλεκτρικό φορτίο, το ύψος της στήλης του νερού είναι τάση και η ταχύτητα ροής του νερού είναι ηλεκτρικό ρεύμα. Πιο συγκεκριμένα, όχι ο ρυθμός ροής, αλλά η ποσότητα του νερού που ρέει ανά δευτερόλεπτο. Καταλαβαίνετε ότι όσο υψηλότερη είναι η στάθμη του νερού, τόσο μεγαλύτερη θα είναι η πίεση από κάτω. Και όσο μεγαλύτερη είναι η πίεση κάτω, τόσο περισσότερο νερό θα ρέει μέσω του σωλήνα γιατί η ταχύτητα θα είναι μεγαλύτερη.. Ομοίως, όσο υψηλότερη είναι η τάση, τόσο περισσότερο ρεύμα θα ρέει στο κύκλωμα.

Η σχέση μεταξύ και των τριών θεωρούμενων μεγεθών σε ένα κύκλωμα συνεχούς ρεύματος καθορίζεται από το νόμο του Ohm, ο οποίος εκφράζεται με αυτόν τον τύπο και ακούγεται ότι η ισχύς του ρεύματος στο κύκλωμα είναι ευθέως ανάλογη με την τάση και αντιστρόφως ανάλογη με την αντίσταση. Όσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση, τόσο μικρότερο είναι το ρεύμα και το αντίστροφο.

Θα προσθέσω λίγα λόγια για την αντίσταση. Μπορεί να μετρηθεί ή να μετρηθεί. Ας υποθέσουμε ότι έχουμε έναν αγωγό με γνωστό μήκος και εμβαδόν διατομής. Τετράγωνο, στρογγυλό, δεν πειράζει. Διαφορετικές ουσίες έχουν διαφορετική ειδική αντίσταση και για τον φανταστικό μας αγωγό υπάρχει αυτός ο τύπος που καθορίζει τη σχέση μεταξύ μήκους, επιφάνειας διατομής και ειδικής ειδικής αντίστασης. Η ειδική αντίσταση των ουσιών μπορεί να βρεθεί στο Διαδίκτυο με τη μορφή πινάκων.
Και πάλι, μπορούμε να σχεδιάσουμε μια αναλογία με το νερό: το νερό ρέει μέσα από έναν σωλήνα, αφήστε τον σωλήνα να έχει μια συγκεκριμένη τραχύτητα. Είναι λογικό να υποθέσουμε ότι όσο πιο μακρύς και στενός είναι ο σωλήνας, τόσο λιγότερο νερό θα ρέει μέσα από αυτόν ανά μονάδα χρόνου. Δείτε πόσο απλό είναι? Δεν χρειάζεται καν να απομνημονεύσετε τη φόρμουλα, απλώς φανταστείτε έναν σωλήνα με νερό.
Όσο για τη μέτρηση της αντίστασης, χρειάζεστε μια συσκευή, ένα ωμόμετρο. Σήμερα, τα καθολικά όργανα είναι πιο δημοφιλή - τα πολύμετρα· μετρούν την αντίσταση, το ρεύμα, την τάση και ένα σωρό άλλα πράγματα. Ας κάνουμε ένα πείραμα. Θα πάρω ένα κομμάτι σύρμα nichrome γνωστού μήκους και επιφάνειας διατομής, θα βρω την ειδική ειδική αντίσταση στον ιστότοπο που το αγόρασα και θα υπολογίσω την αντίσταση. Τώρα θα μετρήσω το ίδιο κομμάτι χρησιμοποιώντας τη συσκευή. Για μια τόσο μικρή αντίσταση, θα πρέπει να αφαιρέσω την αντίσταση των ανιχνευτών της συσκευής μου, η οποία είναι 0,8 ohms. Έτσι ακριβώς!
Η κλίμακα πολύμετρων χωρίζεται ανάλογα με το μέγεθος των μετρούμενων μεγεθών· αυτό γίνεται για μεγαλύτερη ακρίβεια μέτρησης. Αν θέλω να μετρήσω μια αντίσταση με ονομαστική τιμή 100 kOhm, ρυθμίζω τη λαβή στη μεγαλύτερη αντίσταση. Στην περίπτωσή μου είναι 200 ​​kilo-ohms. Αν θέλω να μετρήσω 1 κιλό Ω, χρησιμοποιώ 2 Ω. Αυτό ισχύει για τη μέτρηση άλλων ποσοτήτων. Δηλαδή, η κλίμακα δείχνει τα όρια της μέτρησης στα οποία πρέπει να πέσετε.
Ας συνεχίσουμε να διασκεδάζουμε με το πολύμετρο και ας προσπαθήσουμε να μετρήσουμε τις υπόλοιπες ποσότητες που μάθαμε. Θα πάρω πολλές διαφορετικές πηγές DC. Ας είναι ένα τροφοδοτικό 12 βολτ, μια θύρα USB και ένας μετασχηματιστής που έφτιαξε ο παππούς μου στα νιάτα του.
Μπορούμε να μετρήσουμε την τάση σε αυτές τις πηγές αυτή τη στιγμή συνδέοντας ένα βολτόμετρο παράλληλα, δηλαδή απευθείας στο συν και πλην των πηγών. Όλα είναι ξεκάθαρα με την τάση· μπορεί να ληφθεί και να μετρηθεί. Αλλά για να μετρήσετε την ένταση του ρεύματος, πρέπει να δημιουργήσετε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα μέσω του οποίου θα ρέει ρεύμα. Πρέπει να υπάρχει καταναλωτής ή φορτίο στο ηλεκτρικό κύκλωμα. Ας συνδέσουμε έναν καταναλωτή σε κάθε πηγή. Ένα κομμάτι λωρίδας LED, ένας κινητήρας και μια αντίσταση (160 ohms).
Ας μετρήσουμε το ρεύμα που ρέει στα κυκλώματα. Για να γίνει αυτό, αλλάζω το πολύμετρο σε λειτουργία μέτρησης ρεύματος και αλλάζω τον αισθητήρα στην είσοδο ρεύματος. Το αμπερόμετρο συνδέεται σε σειρά με το αντικείμενο που μετράται. Εδώ είναι το διάγραμμα, πρέπει επίσης να το θυμάστε και να μην συγχέεται με τη σύνδεση ενός βολτόμετρου. Παρεμπιπτόντως, υπάρχει κάτι σαν σφιγκτήρες ρεύματος. Σας επιτρέπουν να μετράτε το ρεύμα σε ένα κύκλωμα χωρίς να συνδέεστε απευθείας στο κύκλωμα. Δηλαδή, δεν χρειάζεται να αποσυνδέσετε τα καλώδια, απλά τα ρίχνετε στο σύρμα και μετράνε. Εντάξει, ας επιστρέψουμε στο συνηθισμένο μας αμπερόμετρο.

Έτσι μέτρησα όλα τα ρεύματα. Τώρα ξέρουμε πόσο ρεύμα καταναλώνεται σε κάθε κύκλωμα. Εδώ έχουμε LED που λάμπουν, εδώ ο κινητήρας περιστρέφεται και εδώ... Σταθείτε λοιπόν εκεί, τι κάνει μια αντίσταση; Δεν μας λέει τραγούδια, δεν φωτίζει το δωμάτιο και δεν γυρίζει κανένα μηχανισμό. Άρα σε τι ξοδεύει ολόκληρα τα 90 milliamp; Αυτό δεν θα λειτουργήσει, ας το καταλάβουμε. Ε εσύ! Α, είναι ζεστός! Εδώ λοιπόν ξοδεύεται η ενέργεια! Είναι δυνατόν να υπολογίσουμε με κάποιο τρόπο τι είδους ενέργεια υπάρχει εδώ; Αποδεικνύεται ότι είναι δυνατό. Ο νόμος που περιγράφει τη θερμική επίδραση του ηλεκτρικού ρεύματος ανακαλύφθηκε τον 19ο αιώνα από δύο επιστήμονες, τον James Joule και τον Emilius Lenz.
Ο νόμος ονομάστηκε νόμος του Joule-Lenz. Εκφράζεται με αυτόν τον τύπο και δείχνει αριθμητικά πόσα τζάουλ ενέργειας απελευθερώνονται σε έναν αγωγό στον οποίο ρέει ρεύμα ανά μονάδα χρόνου. Από αυτόν τον νόμο μπορείτε να βρείτε την ισχύ που απελευθερώνεται σε αυτόν τον αγωγό· η ισχύς συμβολίζεται με το αγγλικό γράμμα P και μετριέται σε watt. Βρήκα αυτό το πολύ δροσερό tablet που συνδέει όλες τις ποσότητες που έχουμε μελετήσει μέχρι τώρα.
Έτσι, στο τραπέζι μου, η ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιείται για φωτισμό, για την εκτέλεση μηχανικών εργασιών και για τη θέρμανση του περιβάλλοντος αέρα. Παρεμπιπτόντως, σε αυτήν την αρχή λειτουργούν διάφορες θερμάστρες, ηλεκτρικοί βραστήρες, στεγνωτήρες μαλλιών, κολλητήρια κ.λπ. Παντού υπάρχει μια λεπτή σπείρα, η οποία θερμαίνεται υπό την επίδραση του ρεύματος.

Αυτό το σημείο πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά τη σύνδεση των καλωδίων στο φορτίο, δηλαδή, η τοποθέτηση καλωδίων σε πρίζες σε όλο το διαμέρισμα περιλαμβάνεται επίσης σε αυτήν την έννοια. Εάν πάρετε ένα πολύ λεπτό καλώδιο για να το συνδέσετε σε μια πρίζα και συνδέσετε υπολογιστή, βραστήρα και φούρνο μικροκυμάτων σε αυτήν την πρίζα, το καλώδιο μπορεί να θερμανθεί και να προκαλέσει πυρκαγιά. Επομένως, υπάρχει ένα τέτοιο σημάδι που συνδέει την περιοχή διατομής των καλωδίων με τη μέγιστη ισχύ που θα ρέει μέσα από αυτά τα καλώδια. Εάν αποφασίσετε να τραβήξετε καλώδια, μην το ξεχάσετε.

Επίσης, ως μέρος αυτού του τεύχους, θα ήθελα να υπενθυμίσω τα χαρακτηριστικά των παράλληλων και σειριακών συνδέσεων των σημερινών καταναλωτών. Με σύνδεση σε σειρά, το ρεύμα είναι το ίδιο σε όλους τους καταναλωτές, η τάση χωρίζεται σε μέρη και η συνολική αντίσταση των καταναλωτών είναι το άθροισμα όλων των αντιστάσεων. Με παράλληλη σύνδεση, η τάση σε όλους τους καταναλωτές είναι η ίδια, η ισχύς του ρεύματος διαιρείται και η συνολική αντίσταση υπολογίζεται χρησιμοποιώντας αυτόν τον τύπο.
Αυτό αναδεικνύει ένα πολύ ενδιαφέρον σημείο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση της ισχύος ρεύματος. Ας υποθέσουμε ότι πρέπει να μετρήσετε το ρεύμα σε ένα κύκλωμα περίπου 2 αμπέρ. Ένα αμπερόμετρο δεν μπορεί να αντιμετωπίσει αυτήν την εργασία, επομένως μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον νόμο του Ohm στην καθαρή του μορφή. Γνωρίζουμε ότι η τρέχουσα ισχύς είναι η ίδια σε μια σύνδεση σε σειρά. Ας πάρουμε μια αντίσταση με πολύ μικρή αντίσταση και ας την εισάγουμε σε σειρά με το φορτίο. Ας μετρήσουμε την τάση σε αυτό. Τώρα, χρησιμοποιώντας το νόμο του Ohm, βρίσκουμε την τρέχουσα ισχύ. Όπως μπορείτε να δείτε, συμπίπτει με τον υπολογισμό της ταινίας. Το κύριο πράγμα που πρέπει να θυμάστε εδώ είναι ότι αυτή η πρόσθετη αντίσταση πρέπει να έχει όσο το δυνατόν χαμηλότερη αντίσταση για να έχει ελάχιστη επίδραση στις μετρήσεις.

Υπάρχει ένα ακόμη πολύ σημαντικό σημείο που πρέπει να γνωρίζετε. Όλες οι πηγές έχουν ένα μέγιστο ρεύμα εξόδου· αν ξεπεραστεί αυτό το ρεύμα, η πηγή μπορεί να θερμανθεί, να αστοχήσει και στη χειρότερη περίπτωση, ακόμη και να πάρει φωτιά. Το πιο ευνοϊκό αποτέλεσμα είναι όταν η πηγή έχει προστασία υπερέντασης, οπότε απλά θα απενεργοποιήσει το ρεύμα. Όπως θυμόμαστε από το νόμο του Ohm, όσο μικρότερη είναι η αντίσταση, τόσο μεγαλύτερο είναι το ρεύμα. Δηλαδή, εάν πάρετε ένα κομμάτι σύρμα ως φορτίο, δηλαδή κλείσετε την πηγή στον εαυτό του, τότε η ισχύς του ρεύματος στο κύκλωμα θα μεταπηδήσει σε τεράστιες τιμές, αυτό ονομάζεται βραχυκύκλωμα. Αν θυμάστε την αρχή του τεύχους, μπορείτε να σχεδιάσετε μια αναλογία με το νερό. Αν αντικαταστήσουμε τη μηδενική αντίσταση στο νόμο του Ohm, θα έχουμε ένα απείρως μεγάλο ρεύμα. Στην πράξη αυτό φυσικά δεν συμβαίνει, γιατί η πηγή έχει εσωτερική αντίσταση που συνδέεται σε σειρά. Αυτός ο νόμος ονομάζεται νόμος του Ohm για ένα πλήρες κύκλωμα. Έτσι, το ρεύμα βραχυκυκλώματος εξαρτάται από την τιμή της εσωτερικής αντίστασης της πηγής.
Τώρα ας επιστρέψουμε στο μέγιστο ρεύμα που μπορεί να παράγει η πηγή. Όπως είπα ήδη, το ρεύμα στο κύκλωμα καθορίζεται από το φορτίο. Πολλοί μου έγραψαν στο VK και μου έκαναν κάτι σαν αυτή την ερώτηση, θα το υπερβάλλω ελαφρώς: Sanya, έχω τροφοδοτικό 12 βολτ και 50 αμπέρ. Αν συνδέσω ένα μικρό κομμάτι λωρίδας LED σε αυτό, θα καεί; Όχι, φυσικά δεν θα καεί. Τα 50 αμπέρ είναι το μέγιστο ρεύμα που μπορεί να παράγει η πηγή. Εάν συνδέσετε ένα κομμάτι ταινίας σε αυτό, θα πάρει καλά, ας πούμε 100 milliamps, και αυτό είναι. Το ρεύμα στο κύκλωμα θα είναι 100 milliamps, και κανείς δεν θα καεί πουθενά. Ένα άλλο πράγμα είναι ότι εάν πάρετε ένα χιλιόμετρο λωρίδας LED και τη συνδέσετε σε αυτό το τροφοδοτικό, τότε το ρεύμα εκεί θα είναι υψηλότερο από το επιτρεπτό και το τροφοδοτικό πιθανότατα θα υπερθερμανθεί και θα αποτύχει. Θυμηθείτε, ο καταναλωτής είναι αυτός που καθορίζει την ποσότητα ρεύματος στο κύκλωμα. Αυτή η μονάδα μπορεί να παράγει έως και 2 αμπέρ και όταν τη βραχυκυκλώνω στο μπουλόνι, δεν συμβαίνει τίποτα στο μπουλόνι. Αλλά αυτό δεν αρέσει στο τροφοδοτικό· λειτουργεί σε ακραίες συνθήκες. Αλλά αν πάρετε μια πηγή ικανή να αποδίδει δεκάδες αμπέρ, αυτή η κατάσταση δεν θα αρέσει στο μπουλόνι.

Για παράδειγμα, ας υπολογίσουμε το τροφοδοτικό που θα χρειαστεί για την τροφοδοσία ενός γνωστού τμήματος της λωρίδας LED. Έτσι, αγοράσαμε ένα καρούλι ταινίας LED από τους Κινέζους και θέλουμε να τροφοδοτήσουμε τρία μέτρα αυτής της ταινίας. Αρχικά, πηγαίνουμε στη σελίδα του προϊόντος και προσπαθούμε να βρούμε πόσα watt καταναλώνει ένα μέτρο ταινίας. Δεν μπορούσα να βρω αυτές τις πληροφορίες, οπότε υπάρχει αυτό το σημάδι. Ας δούμε τι είδους ταινία έχουμε. Δίοδοι 5050, 60 τεμάχια ανά μέτρο. Και βλέπουμε ότι η ισχύς είναι 14 watt ανά μέτρο. Θέλω 3 μέτρα, που σημαίνει ότι η ισχύς θα είναι 42 watt. Συνιστάται να πάρετε ένα τροφοδοτικό με 30% απόθεμα ισχύος, ώστε να μην λειτουργεί σε κρίσιμη λειτουργία. Ως αποτέλεσμα, παίρνουμε 55 watt. Το πλησιέστερο κατάλληλο τροφοδοτικό θα είναι 60 Watt. Από τον τύπο ισχύος, εκφράζουμε την ισχύ του ρεύματος και τη βρίσκουμε, γνωρίζοντας ότι τα LED λειτουργούν με τάση 12 βολτ. Αποδεικνύεται ότι χρειαζόμαστε μια μονάδα με ρεύμα 5 αμπέρ. Για παράδειγμα, πάμε στον Αλί, το βρίσκουμε, το αγοράζουμε.
Είναι πολύ σημαντικό να γνωρίζετε την τρέχουσα κατανάλωση όταν φτιάχνετε οποιοδήποτε σπιτικό προϊόν USB. Το μέγιστο ρεύμα που μπορεί να ληφθεί από το USB είναι 500 milliamps και είναι καλύτερα να μην το υπερβείτε.
Και τέλος, λίγα λόγια για τις προφυλάξεις ασφαλείας. Εδώ μπορείτε να δείτε σε ποιες αξίες ο ηλεκτρισμός θεωρείται αβλαβής για την ανθρώπινη ζωή.

Εισαγωγή

Η αναζήτηση νέας ενέργειας για να αντικαταστήσει το κάπνισμα, ακριβά καύσιμα χαμηλής απόδοσης οδήγησε στην ανακάλυψη των ιδιοτήτων διαφόρων υλικών για τη συσσώρευση, αποθήκευση, γρήγορη μετάδοση και μετατροπή ηλεκτρικής ενέργειας. Πριν από δύο αιώνες, ανακαλύφθηκαν, διερευνήθηκαν και περιγράφηκαν μέθοδοι χρήσης του ηλεκτρισμού στην καθημερινή ζωή και τη βιομηχανία. Από τότε, η επιστήμη του ηλεκτρισμού έχει γίνει ξεχωριστός κλάδος. Τώρα είναι δύσκολο να φανταστούμε τη ζωή μας χωρίς ηλεκτρικές συσκευές. Πολλοί από εμάς αναλαμβάνουμε άφοβα την επισκευή οικιακών συσκευών και την αντιμετωπίζουμε με επιτυχία. Πολλοί άνθρωποι φοβούνται ακόμη και να φτιάξουν μια πρίζα. Οπλισμένοι με κάποιες γνώσεις, μπορούμε να σταματήσουμε να φοβόμαστε τον ηλεκτρισμό. Οι διαδικασίες που λαμβάνουν χώρα στο δίκτυο πρέπει να γίνονται κατανοητές και να χρησιμοποιούνται για τους δικούς σας σκοπούς.
Το προτεινόμενο μάθημα έχει σχεδιαστεί για να εξοικειώσει αρχικά τον αναγνώστη (φοιτητή) με τα βασικά της ηλεκτρολόγου μηχανικού.

Βασικά ηλεκτρικά μεγέθη και έννοιες

Η ουσία του ηλεκτρισμού είναι ότι μια ροή ηλεκτρονίων κινείται μέσω ενός αγωγού σε ένα κλειστό κύκλωμα από μια πηγή ρεύματος στον καταναλωτή και πίσω. Καθώς κινούνται, αυτά τα ηλεκτρόνια εκτελούν συγκεκριμένο έργο. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ και η μονάδα μέτρησης πήρε το όνομά του από τον επιστήμονα που ήταν ο πρώτος που μελέτησε τις ιδιότητες του ρεύματος. Το επώνυμο του επιστήμονα είναι Ampere.
Πρέπει να γνωρίζετε ότι το ρεύμα κατά τη λειτουργία θερμαίνεται, λυγίζει και προσπαθεί να σπάσει τα καλώδια και όλα όσα ρέει. Αυτή η ιδιότητα θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά τον υπολογισμό των κυκλωμάτων, δηλαδή, όσο υψηλότερο είναι το ρεύμα, τόσο παχύτερα είναι τα καλώδια και οι δομές.
Αν ανοίξουμε το κύκλωμα, το ρεύμα θα σταματήσει, αλλά θα υπάρχει ακόμα κάποιο δυναμικό στους ακροδέκτες της πηγής ρεύματος, πάντα έτοιμο για εργασία. Η διαφορά δυναμικού στα δύο άκρα ενός αγωγού ονομάζεται ΤΑΣΗ ( U).
U=f1-f2.
Κάποτε, ένας επιστήμονας ονόματι Volt μελέτησε προσεκτικά την ηλεκτρική τάση και της έδωσε μια λεπτομερή εξήγηση. Στη συνέχεια, δόθηκε το όνομά του στη μονάδα μέτρησης.
Σε αντίθεση με το ρεύμα, η τάση δεν σπάει, αλλά καίγεται. Οι ηλεκτρολόγοι λένε ότι χαλάει. Επομένως, όλα τα καλώδια και τα ηλεκτρικά εξαρτήματα προστατεύονται από μόνωση και όσο υψηλότερη είναι η τάση, τόσο πιο παχιά είναι η μόνωση.
Λίγο αργότερα, ένας άλλος διάσημος φυσικός, ο Ohm, μέσα από προσεκτικούς πειραματισμούς, εντόπισε τη σχέση μεταξύ αυτών των ηλεκτρικών μεγεθών και την περιέγραψε. Τώρα κάθε μαθητής γνωρίζει το νόμο του Ohm I=U/R. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον υπολογισμό απλών κυκλωμάτων. Καλύπτοντας την τιμή που αναζητούμε με το δάχτυλό σας, θα δούμε πώς να την υπολογίσουμε.
Μη φοβάστε τις φόρμουλες. Για να χρησιμοποιήσετε ηλεκτρική ενέργεια, δεν χρειάζονται τόσο αυτοί (τύποι), αλλά η κατανόηση του τι συμβαίνει στο ηλεκτρικό κύκλωμα.
Και συμβαίνει το εξής. Μια αυθαίρετη πηγή ρεύματος (ας την ονομάσουμε GENERATOR προς το παρόν) παράγει ηλεκτρική ενέργεια και τη μεταδίδει μέσω καλωδίων στον καταναλωτή (ας την ονομάσουμε LOAD προς το παρόν). Έτσι, έχουμε ένα κλειστό ηλεκτρικό κύκλωμα «ΓΕΝΝΗΤΡΙΑ – ΦΟΡΤΙΟ».
Ενώ η γεννήτρια παράγει ενέργεια, το φορτίο την καταναλώνει και λειτουργεί (δηλαδή, μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε μηχανική, ελαφριά ή οποιαδήποτε άλλη). Τοποθετώντας έναν κανονικό διακόπτη στη διακοπή καλωδίων, μπορούμε να ανάβουμε και να απενεργοποιούμε το φορτίο όταν χρειάζεται. Έτσι, έχουμε ανεξάντλητες δυνατότητες ρύθμισης της εργασίας. Το ενδιαφέρον είναι ότι όταν το φορτίο είναι απενεργοποιημένο, δεν χρειάζεται να απενεργοποιήσετε τη γεννήτρια (κατ' αναλογία με άλλους τύπους ενέργειας - σβήνοντας μια φωτιά κάτω από έναν λέβητα ατμού, σβήνοντας το νερό σε ένα μύλο κ.λπ.)
Είναι σημαντικό να τηρείτε τις αναλογίες ΓΕΝΝΗΤΡΙΑΣ-ΦΟΡΤΙΟΥ. Η ισχύς της γεννήτριας δεν πρέπει να είναι μικρότερη από την ισχύ φορτίου. Δεν μπορείτε να συνδέσετε ένα ισχυρό φορτίο σε μια αδύναμη γεννήτρια. Είναι σαν να χειρίζεσαι μια παλιά γκρίνια σε ένα βαρύ κάρο. Η ισχύς μπορεί πάντα να βρεθεί από την τεκμηρίωση για την ηλεκτρική συσκευή ή τη σήμανση της σε μια πλάκα που είναι προσαρτημένη στο πλευρικό ή στο πίσω τοίχωμα της ηλεκτρικής συσκευής. Η έννοια του POWER εισήχθη σε χρήση πριν από περισσότερο από έναν αιώνα, όταν ο ηλεκτρισμός ξεπέρασε τα όρια των εργαστηρίων και άρχισε να χρησιμοποιείται στην καθημερινή ζωή και τη βιομηχανία.
Η ισχύς είναι το γινόμενο της τάσης και του ρεύματος. Η μονάδα είναι Watt. Αυτή η τιμή δείχνει πόσο ρεύμα καταναλώνει το φορτίο σε αυτήν την τάση. Р=U Χ

Ηλεκτρικά υλικά. Αντίσταση, αγωγιμότητα.

Έχουμε ήδη αναφέρει μια ποσότητα που ονομάζεται OM. Τώρα ας το δούμε πιο αναλυτικά. Οι επιστήμονες έχουν από καιρό παρατηρήσει ότι διαφορετικά υλικά συμπεριφέρονται διαφορετικά με το ρεύμα. Κάποιοι το αφήνουν να περάσει χωρίς εμπόδια, άλλοι του αντιστέκονται πεισματικά, άλλοι το αφήνουν να περάσει μόνο προς μία κατεύθυνση ή το αφήνουν να περάσει «υπό ορισμένες προϋποθέσεις». Μετά από δοκιμή της αγωγιμότητας όλων των πιθανών υλικών, έγινε σαφές ότι απολύτως όλα τα υλικά, σε έναν ή τον άλλο βαθμό, μπορεί να μεταφέρει ρεύμα. Για να αξιολογηθεί το «μέτρο» της αγωγιμότητας, προέκυψε μια μονάδα ηλεκτρικής αντίστασης και ονομάστηκε OM, και τα υλικά, ανάλογα με την «ικανότητά» τους να περνούν ρεύμα, χωρίστηκαν σε ομάδες.
Μια ομάδα υλικών είναι αγωγοί. Οι αγωγοί μεταφέρουν ρεύμα χωρίς μεγάλες απώλειες. Οι αγωγοί περιλαμβάνουν υλικά με αντίσταση από μηδέν έως 100 Ohm/m. Κυρίως τα μέταλλα έχουν αυτές τις ιδιότητες.
Μια άλλη ομάδα - διηλεκτρικά. Τα διηλεκτρικά διεξάγουν επίσης ρεύμα, αλλά με τεράστιες απώλειες. Η αντίστασή τους κυμαίνεται από 10.000.000 Ohms έως το άπειρο. Τα διηλεκτρικά, ως επί το πλείστον, περιλαμβάνουν αμέταλλα, υγρά και διάφορες αέριες ενώσεις.
Αντίσταση 1 ohm σημαίνει ότι σε έναν αγωγό με διατομή 1 τετρ. mm και μήκους 1 μέτρου, θα χαθεί 1 Ampere ρεύματος..
Αμοιβαία τιμή αντίστασης – αγώγιμο. Η τιμή αγωγιμότητας ενός συγκεκριμένου υλικού μπορεί πάντα να βρεθεί σε βιβλία αναφοράς. Η ειδική αντίσταση και η αγωγιμότητα ορισμένων υλικών δίνονται στον Πίνακα Νο. 1

ΠΙΝΑΚΑΣ Νο. 1

ΥΛΙΚΟ	Αντίσταση	Αγώγιμο
Αλουμίνιο
Βολφράμιο
Κράμα πλατίνας-ιριδίου
Κωνσταντάν
Χρώμιο-νικέλιο
Στερεά μονωτικά	Από 10 (στη δύναμη του 6) και πάνω	10 (στη δύναμη του μείον 6)
	10 (στη δύναμη του 19)	10 (στη δύναμη μείον 19)
	10 (στη δύναμη του 20)	10 (στη δύναμη του μείον 20)
Υγροί μονωτές	Από 10 (στην ισχύ του 10) και άνω	10 (στη δύναμη του μείον 10)
Αεριώδης	Από 10 (στη δύναμη του 14) και πάνω	10 (στη δύναμη του μείον 14)

Από τον πίνακα μπορείτε να δείτε ότι τα πιο αγώγιμα υλικά είναι το ασήμι, ο χρυσός, ο χαλκός και το αλουμίνιο. Λόγω του υψηλού κόστους τους, το ασήμι και ο χρυσός χρησιμοποιούνται μόνο σε συστήματα υψηλής τεχνολογίας. Και ο χαλκός και το αλουμίνιο χρησιμοποιούνται ευρέως ως αγωγοί.
Είναι επίσης σαφές ότι όχι απολύτωςαγώγιμα υλικά, επομένως, όταν κάνετε υπολογισμούς, είναι πάντα απαραίτητο να λαμβάνεται υπόψη ότι χάνεται ρεύμα στα καλώδια και πέφτει η τάση.
Υπάρχει μια άλλη, αρκετά μεγάλη και "ενδιαφέρουσα" ομάδα υλικών - ημιαγωγών. Η αγωγιμότητα αυτών των υλικών ποικίλλει ανάλογα με τις περιβαλλοντικές συνθήκες. Οι ημιαγωγοί αρχίζουν να μεταφέρουν ρεύμα καλύτερα ή, αντίθετα, χειρότερα, εάν θερμαίνονται/ψύχονται, ή φωτίζονται, ή λυγίζουν ή, για παράδειγμα, υποστούν ηλεκτροπληξία.

Σύμβολα σε ηλεκτρικά κυκλώματα.

Για να κατανοήσετε πλήρως τις διεργασίες που συμβαίνουν στο κύκλωμα, πρέπει να είστε σε θέση να διαβάζετε σωστά τα ηλεκτρικά διαγράμματα. Για να το κάνετε αυτό πρέπει να γνωρίζετε τις συμβάσεις. Από το 1986, έχει τεθεί σε ισχύ ένα πρότυπο, το οποίο έχει εξαλείψει σε μεγάλο βαθμό τις αποκλίσεις στις ονομασίες που υπάρχουν μεταξύ ευρωπαϊκών και ρωσικών GOST. Τώρα ένα ηλεκτρικό διάγραμμα από τη Φινλανδία μπορεί να διαβαστεί από έναν ηλεκτρολόγο από το Μιλάνο και τη Μόσχα, τη Βαρκελώνη και το Βλαδιβοστόκ.
Υπάρχουν δύο είδη συμβόλων στα ηλεκτρικά κυκλώματα: τα γραφικά και τα αλφαβητικά.
Οι κωδικοί γραμμάτων των πιο κοινών τύπων στοιχείων παρουσιάζονται στον πίνακα Νο. 2:
ΠΙΝΑΚΑΣ Νο. 2

	συσκευές	Ενισχυτές, συσκευές τηλεχειρισμού, λέιζερ...
	Μετατροπείς μη ηλεκτρικών μεγεθών σε ηλεκτρικά και αντίστροφα (εκτός από τροφοδοτικά), αισθητήρες	Μεγάφωνα, μικρόφωνα, ευαίσθητα θερμοηλεκτρικά στοιχεία, ανιχνευτές ιονίζουσας ακτινοβολίας, συγχρονιστές.
	Πυκνωτές.
	Ολοκληρωμένα κυκλώματα, μικροσυσκευές.	Συσκευές μνήμης, λογικά στοιχεία.
	Διάφορα στοιχεία.	Συσκευές φωτισμού, θερμαντικά στοιχεία.
	Ασφάλειες, ασφάλειες, προστατευτικές συσκευές.	Στοιχεία προστασίας ρεύματος και τάσης, ασφάλειες.
	Γεννήτριες, τροφοδοτικά.	Μπαταρίες, συσσωρευτές, ηλεκτροχημικές και ηλεκτροθερμικές πηγές.
	Συσκευές ένδειξης και σηματοδότησης.	Συσκευές συναγερμού ήχου και φωτός, ενδείξεις.
	Επαφές ρελέ, μίζες.	Ρελέ ρεύματος και τάσης, θερμικοί, χρονικοί, μαγνητικοί εκκινητές.
	Επαγωγείς, πνιγμοί.	Τσοκ με φωτισμό φθορισμού.
	Κινητήρες.	Κινητήρες DC και AC.
	Όργανα, εξοπλισμός μέτρησης.	Όργανα ένδειξης και καταγραφής και μέτρησης, μετρητές, ρολόγια.
	Διακόπτες και αποζεύκτες σε κυκλώματα ισχύος.	Αποζεύκτες, βραχυκυκλώματα, διακόπτες κυκλώματος (ισχύς)
	Αντιστάσεις.	Μεταβλητές αντιστάσεις, ποτενσιόμετρα, βαρίστορ, θερμίστορ.
	Συσκευές μεταγωγής σε κυκλώματα ελέγχου, σηματοδότησης και μέτρησης.	Διακόπτες, διακόπτες, διακόπτες, που ενεργοποιούνται από διάφορες επιρροές.
	Μετασχηματιστές, αυτομετασχηματιστές.	Μετασχηματιστές ρεύματος και τάσης, σταθεροποιητές.
	Μετατροπείς ηλεκτρικών μεγεθών.	Διαμορφωτές, αποδιαμορφωτές, ανορθωτές, μετατροπείς, μετατροπείς συχνότητας.
	Συσκευές ηλεκτρικού κενού, ημιαγωγών.	Ηλεκτρονικοί σωλήνες, δίοδοι, τρανζίστορ, δίοδοι, θυρίστορ, δίοδοι zener.
	Γραμμές και στοιχεία υπερυψηλών συχνοτήτων, κεραίες.	Κυματοδηγοί, δίπολα, κεραίες.
	Συνδέσεις επαφών.	Καρφίτσες, πρίζες, πτυσσόμενες συνδέσεις, συλλέκτες ρεύματος.
	Μηχανικές συσκευές.	Ηλεκτρομαγνητικοί συμπλέκτες, φρένα, φυσίγγια.
	Τερματικές συσκευές, φίλτρα, περιοριστές.	Γραμμές μοντελοποίησης, φίλτρα χαλαζία.

Τα συμβατικά γραφικά σύμβολα παρουσιάζονται στους πίνακες Νο. 3 - Νο. 6. Τα καλώδια στα διαγράμματα υποδεικνύονται με ευθείες γραμμές.
Μία από τις κύριες απαιτήσεις κατά τη σύνταξη διαγραμμάτων είναι η ευκολία αντίληψής τους. Ένας ηλεκτρολόγος, όταν κοιτάζει ένα διάγραμμα, πρέπει να καταλάβει πώς είναι δομημένο το κύκλωμα και πώς λειτουργεί αυτό ή εκείνο το στοιχείο αυτού του κυκλώματος.
ΠΙΝΑΚΑΣ Νο. 3. Σύμβολα των συνδέσεων επαφής

Αφαιρούμενος-
μονοκόμματο, πτυσσόμενο
μονοκόμματο, μη αποσπώμενο

Το σημείο επαφής ή σύνδεσης μπορεί να βρίσκεται σε οποιοδήποτε τμήμα του καλωδίου από το ένα σπάσιμο στο άλλο.

ΠΙΝΑΚΑΣ Νο. 4. Σύμβολα διακοπτών, διακοπτών, αποζεύξεων.

	συρόμενος	άνοιγμα
Μονοπολικός διακόπτης
Μονοπολικός αποζεύκτης
Τριπολικός διακόπτης
Τριπολικός αποζεύκτης
Τριπολικός αποζεύκτης με αυτόματη επιστροφή (ονομασία αργκό - "AUTOMATIC")
Μονοπολικός αποζεύκτης αυτόματης επαναφοράς
Διακόπτης ώθησης (το λεγόμενο "BUTTON")
Διακόπτης εξάτμισης
Διακόπτης που επιστρέφει όταν πατηθεί ξανά το κουμπί (μπορεί να βρεθεί σε επιτραπέζια ή επιτοίχια φωτιστικά)
Μονοπολικός διακόπτης διαδρομής (γνωστός και ως "όριο" ή "όριο")

Οι κάθετες γραμμές που διασχίζουν τις κινούμενες επαφές υποδεικνύουν ότι και οι τρεις επαφές κλείνουν (ή ανοίγουν) ταυτόχρονα με μία ενέργεια.
Κατά την εξέταση του διαγράμματος, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη ότι ορισμένα στοιχεία του κυκλώματος σχεδιάζονται το ίδιο, αλλά η ονομασία των γραμμάτων τους θα είναι διαφορετική (για παράδειγμα, μια επαφή ρελέ και ένας διακόπτης).

ΠΙΝΑΚΑΣ Νο. 5.Προσδιορισμός επαφών ρελέ επαφέα

	κλείσιμο	άνοιγμα
με καθυστέρηση όταν ενεργοποιηθεί
με επιβράδυνση κατά την επιστροφή
με επιβράδυνση κατά την ενεργοποίηση και την επιστροφή

ΠΙΝΑΚΑΣ Νο. 6.Συσκευές ημιαγωγών

Δίοδος Ζένερ
Thyristor
Φωτοδίοδος
Δίοδος εκπομπής φωτός
Φωτοαντίσταση
Ηλιακό φωτοκύτταρο
Τρανζίστορ
Πυκνωτής
Γκάζι
Αντίσταση

Ηλεκτρικές μηχανές συνεχούς ρεύματος -

Ασύγχρονες τριφασικές ηλεκτρικές μηχανές AC –

Ανάλογα με τον χαρακτηρισμό του γράμματος, αυτές οι μηχανές θα είναι είτε γεννήτρια είτε κινητήρας.
Κατά τη σήμανση ηλεκτρικών κυκλωμάτων, τηρούνται οι ακόλουθες απαιτήσεις:

1. Τα τμήματα του κυκλώματος που χωρίζονται από τις επαφές της συσκευής, τις περιελίξεις του ρελέ, τα όργανα, τις μηχανές και άλλα στοιχεία επισημαίνονται διαφορετικά.
2. Τα τμήματα του κυκλώματος που διέρχονται από αποσπώμενες, πτυσσόμενες ή μη αποσυναρμολογούμενες συνδέσεις επαφής επισημαίνονται με τον ίδιο τρόπο.
3. Σε τριφασικά κυκλώματα AC, οι φάσεις σημειώνονται: "A", "B", "C", σε κυκλώματα δύο φάσεων - "A", "B". "ΠΡΟ ΧΡΙΣΤΟΥ"; "C", "A" και σε μονοφασικό - "A". "ΣΕ"; "ΜΕ". Το μηδέν συμβολίζεται με το γράμμα «Ο».
4. Τα τμήματα των κυκλωμάτων με θετική πολικότητα σημειώνονται με περιττούς αριθμούς και τα τμήματα αρνητικής πολικότητας με ζυγούς αριθμούς.
5. Δίπλα στο σύμβολο του εξοπλισμού ισχύος στα σχέδια σχεδίασης, ο αριθμός του εξοπλισμού σύμφωνα με το σχέδιο (στον αριθμητή) και η ισχύς του (στον παρονομαστή) υποδεικνύονται σε κλάσματα και για τους λαμπτήρες - η ισχύς (στον αριθμητή) και το ύψος εγκατάστασης σε μέτρα (στον παρονομαστή).

Είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε ότι όλα τα ηλεκτρικά διαγράμματα δείχνουν την κατάσταση των στοιχείων στην αρχική τους κατάσταση, δηλ. τη στιγμή που δεν υπάρχει ρεύμα στο κύκλωμα.

Ηλεκτρικό κύκλωμα. Παράλληλη και διαδοχική σύνδεση.

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, μπορούμε να αποσυνδέσουμε το φορτίο από τη γεννήτρια, μπορούμε να συνδέσουμε ένα άλλο φορτίο στη γεννήτρια ή μπορούμε να συνδέσουμε πολλούς καταναλωτές ταυτόχρονα. Ανάλογα με τις εργασίες που έχουμε στο χέρι, μπορούμε να ενεργοποιήσουμε πολλά φορτία παράλληλα ή σε σειρά. Σε αυτή την περίπτωση, δεν αλλάζει μόνο το κύκλωμα, αλλά και τα χαρακτηριστικά του κυκλώματος.

Στο παράλληλοΌταν συνδεθεί, η τάση σε κάθε φορτίο θα είναι η ίδια και η λειτουργία ενός φορτίου δεν θα επηρεάσει τη λειτουργία άλλων φορτίων.

Σε αυτή την περίπτωση, το ρεύμα σε κάθε κύκλωμα θα είναι διαφορετικό και θα συνοψίζεται στις συνδέσεις.
Σύνολο = I1+I2+I3+…+In
Όλο το φορτίο στο διαμέρισμα συνδέεται με παρόμοιο τρόπο, για παράδειγμα, λαμπτήρες σε πολυέλαιο, καυστήρες σε ηλεκτρική κουζίνα κ.λπ.

Στο ακολουθητικόςενεργοποιημένο, η τάση θα κατανέμεται εξίσου μεταξύ των καταναλωτών

Σε αυτή την περίπτωση, ένα συνολικό ρεύμα θα ρέει μέσω όλων των φορτίων που συνδέονται στο κύκλωμα και εάν ένας από τους καταναλωτές αστοχήσει, ολόκληρο το κύκλωμα θα σταματήσει να λειτουργεί. Τέτοια σχέδια χρησιμοποιούνται στις γιρλάντες της Πρωτοχρονιάς. Επιπλέον, όταν χρησιμοποιούνται στοιχεία διαφορετικών δυνάμεων σε ένα κύκλωμα σειράς, οι αδύναμοι δέκτες απλώς καίγονται.
Utotal = U1 + U2 + U3 + … + Un
Η ισχύς, για οποιαδήποτε μέθοδο σύνδεσης, συνοψίζεται:
Рσύνολο = Р1 + Р2 + Р3 + … + Рn.

Υπολογισμός διατομής σύρματος.

Το ρεύμα που διέρχεται από τα καλώδια τα θερμαίνει. Όσο πιο λεπτός είναι ο αγωγός και όσο μεγαλύτερο είναι το ρεύμα που τον διέρχεται, τόσο μεγαλύτερη είναι η θέρμανση. Όταν θερμαίνεται, η μόνωση του σύρματος λιώνει, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε βραχυκύκλωμα και πυρκαγιά. Ο υπολογισμός του ρεύματος στο δίκτυο δεν είναι δύσκολος. Για να γίνει αυτό, πρέπει να διαιρέσετε την ισχύ της συσκευής σε watt με την τάση: Εγώ= Π/ U.
Όλα τα υλικά έχουν αποδεκτή αγωγιμότητα. Αυτό σημαίνει ότι μπορούν να περάσουν τέτοιο ρεύμα μέσα από κάθε τετραγωνικό χιλιοστό (δηλαδή διατομή) χωρίς μεγάλη απώλεια και θέρμανση (βλ. πίνακα Νο. 7).

ΠΙΝΑΚΑΣ Νο 7

Ενότητα μικρό(τ.χιλ.)	Επιτρεπόμενο ρεύμα Εγώ
		αλουμίνιο

Τώρα, γνωρίζοντας το ρεύμα, μπορούμε εύκολα να επιλέξουμε την απαιτούμενη διατομή σύρματος από τον πίνακα και, εάν είναι απαραίτητο, να υπολογίσουμε τη διάμετρο του σύρματος χρησιμοποιώντας έναν απλό τύπο: D = V S/p x 2
Μπορείτε να πάτε στο κατάστημα για να αγοράσετε το καλώδιο.

Για παράδειγμα, ας υπολογίσουμε το πάχος των καλωδίων για τη σύνδεση μιας οικιακής κουζίνας: Από το διαβατήριο ή από το πιάτο στο πίσω μέρος της μονάδας, διαπιστώνουμε την ισχύ της σόμπας. ας πούμε δύναμη (Π ) ισούται με 11 kW (11.000 Watt). Διαιρώντας την ισχύ με την τάση δικτύου (στις περισσότερες περιοχές της Ρωσίας είναι 220 Volt) παίρνουμε το ρεύμα που θα καταναλώσει η σόμπα:Εγώ = Π / U =11000/220=50Α. Εάν χρησιμοποιείτε σύρματα χαλκού, τότε η διατομή του σύρματοςμικρό δεν πρέπει να είναι λιγότερο 10 τ. mm.(βλέπε πίνακα).
Ελπίζω ο αναγνώστης να μην προσβληθεί από εμένα που του υπενθύμισα ότι η διατομή ενός αγωγού και η διάμετρός του δεν είναι το ίδιο πράγμα. Η διατομή του σύρματος είναι Π(Pi) φορέςr τετράγωνο (n X r X r). Η διάμετρος ενός σύρματος μπορεί να υπολογιστεί με τον υπολογισμό της τετραγωνικής ρίζας της διατομής του σύρματος διαιρώντας με Πκαι πολλαπλασιάζοντας την τιμή που προκύπτει επί δύο. Συνειδητοποιώντας ότι πολλοί από εμάς έχουμε ήδη ξεχάσει τις σχολικές σταθερές, επιτρέψτε μου να σας υπενθυμίσω ότι το Pi είναι ίσο με 3,14 , και η διάμετρος είναι δύο ακτίνες. Εκείνοι. το πάχος του σύρματος που χρειαζόμαστε θα είναι D = 2 X V 10 / 3,14 = 2,01 mm.

Μαγνητικές ιδιότητες ηλεκτρικού ρεύματος.

Εδώ και καιρό έχει σημειωθεί ότι όταν το ρεύμα διέρχεται από αγωγούς, δημιουργείται ένα μαγνητικό πεδίο που μπορεί να επηρεάσει τα μαγνητικά υλικά. Από το μάθημα της φυσικής του σχολείου μας, μπορεί να θυμόμαστε ότι οι αντίθετοι πόλοι μαγνήτων έλκονται και οι όμοιοι πόλοι απωθούνται. Αυτή η περίσταση πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την τοποθέτηση καλωδίων. Δύο καλώδια που μεταφέρουν ρεύμα προς μια κατεύθυνση θα έλκονται μεταξύ τους και αντίστροφα.
Εάν το σύρμα συστραφεί σε πηνίο, τότε όταν διέρχεται ηλεκτρικό ρεύμα, οι μαγνητικές ιδιότητες του αγωγού θα εκδηλωθούν ακόμη πιο έντονα. Και αν εισάγουμε επίσης έναν πυρήνα στο πηνίο, τότε έχουμε έναν ισχυρό μαγνήτη.
Στα τέλη του προηγούμενου αιώνα, ο Αμερικανός Μορς εφηύρε μια συσκευή που επέτρεπε τη μετάδοση πληροφοριών σε μεγάλες αποστάσεις χωρίς τη βοήθεια αγγελιοφόρου. Αυτή η συσκευή βασίζεται στην ικανότητα του ρεύματος να διεγείρει ένα μαγνητικό πεδίο γύρω από ένα πηνίο. Με την παροχή ρεύματος στο πηνίο από μια πηγή ρεύματος, εμφανίζεται ένα μαγνητικό πεδίο σε αυτό, έλκοντας μια κινούμενη επαφή, η οποία κλείνει το κύκλωμα ενός άλλου παρόμοιου πηνίου κ.λπ. Έτσι, όντας σε σημαντική απόσταση από τον συνδρομητή, μπορείτε να μεταδώσετε κρυπτογραφημένα σήματα χωρίς κανένα πρόβλημα. Αυτή η εφεύρεση έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως, τόσο στις επικοινωνίες όσο και στην καθημερινή ζωή και τη βιομηχανία.
Η περιγραφόμενη συσκευή είναι από καιρό ξεπερασμένη και δεν χρησιμοποιείται σχεδόν ποτέ στην πράξη. Έχει αντικατασταθεί από ισχυρά συστήματα πληροφοριών, αλλά βασικά όλα συνεχίζουν να λειτουργούν με την ίδια αρχή.

Η ισχύς οποιουδήποτε κινητήρα είναι ασύγκριτα υψηλότερη από την ισχύ του πηνίου του ρελέ. Επομένως, τα καλώδια στο κύριο φορτίο είναι παχύτερα από ό,τι στις συσκευές ελέγχου.
Ας εισαγάγουμε την έννοια των κυκλωμάτων ισχύος και των κυκλωμάτων ελέγχου. Τα κυκλώματα ισχύος περιλαμβάνουν όλα τα μέρη του κυκλώματος που οδηγούν στο ρεύμα φορτίου (καλώδια, επαφές, συσκευές μέτρησης και ελέγχου). Τονίζονται χρωματικά στο διάγραμμα.

Όλα τα καλώδια και ο εξοπλισμός ελέγχου, παρακολούθησης και σηματοδότησης ανήκουν σε κυκλώματα ελέγχου. Επισημαίνονται ξεχωριστά στο διάγραμμα. Συμβαίνει ότι το φορτίο δεν είναι πολύ μεγάλο ή δεν είναι ιδιαίτερα έντονο. Σε τέτοιες περιπτώσεις, τα κυκλώματα χωρίζονται συμβατικά ανάλογα με την ισχύ ρεύματος σε αυτά. Εάν το ρεύμα υπερβαίνει τα 5 Amperes, το κύκλωμα είναι ισχύς.

Αναμετάδοση. Επαφές.

Το πιο σημαντικό στοιχείο της ήδη αναφερθείσας συσκευής Morse είναι ΑΝΑΜΕΤΑΔΟΣΗ.
Αυτή η συσκευή είναι ενδιαφέρουσα στο ότι μπορεί να εφαρμοστεί ένα σχετικά ασθενές σήμα στο πηνίο, το οποίο μετατρέπεται σε μαγνητικό πεδίο και κλείνει μια άλλη, πιο ισχυρή, επαφή ή ομάδα επαφών. Κάποια από αυτά μπορεί να μην κλείνουν, αλλά, αντίθετα, να ανοίγουν. Αυτό είναι επίσης απαραίτητο για διαφορετικούς σκοπούς. Στα σχέδια και τα διαγράμματα απεικονίζεται ως εξής:

Και έχει ως εξής: όταν εφαρμόζεται ισχύς στο πηνίο ρελέ - K, οι επαφές: K1, K2, K3 και K4 κλείνουν και οι επαφές: K5, K6, K7 και K8 ανοίγουν.Είναι σημαντικό να θυμάστε ότι τα διαγράμματα δείχνουν μόνο εκείνες τις επαφές που θα χρησιμοποιηθούν, παρά το γεγονός ότι το ρελέ μπορεί να έχει περισσότερες επαφές.
Τα σχηματικά διαγράμματα δείχνουν ακριβώς την αρχή της κατασκευής ενός δικτύου και τη λειτουργία του, επομένως οι επαφές και το πηνίο του ρελέ δεν σχεδιάζονται μαζί. Σε συστήματα όπου υπάρχουν πολλές λειτουργικές συσκευές, η κύρια δυσκολία είναι πώς να βρούμε σωστά τις επαφές που αντιστοιχούν στα πηνία. Αλλά με την εμπειρία, αυτό το πρόβλημα είναι πιο εύκολο να λυθεί.
Όπως έχουμε ήδη πει, το ρεύμα και η τάση είναι διαφορετικά θέματα. Το ίδιο το ρεύμα είναι πολύ δυνατό και χρειάζεται μεγάλη προσπάθεια για να το απενεργοποιήσετε. Όταν το κύκλωμα αποσυνδεθεί (οι ηλεκτρολόγοι λένε - εναλλαγή) δημιουργείται ένα μεγάλο τόξο που μπορεί να αναφλέξει το υλικό.
Σε ένταση ρεύματος I = 5Α, εμφανίζεται ένα τόξο μήκους 2 εκ. Σε υψηλά ρεύματα, το μέγεθος του τόξου φθάνει σε τερατώδεις διαστάσεις. Πρέπει να ληφθούν ειδικά μέτρα για την αποφυγή τήξης του υλικού επαφής. Ένα από αυτά τα μέτρα είναι ""θάλαμοι τόξου"".
Αυτές οι συσκευές τοποθετούνται στις επαφές των ρελέ ισχύος. Επιπλέον, οι επαφές έχουν διαφορετικό σχήμα από το ρελέ, γεγονός που καθιστά δυνατή τη διαίρεση του στο μισό ακόμη και πριν εμφανιστεί το τόξο. Ένα τέτοιο ρελέ ονομάζεται επαφέα. Μερικοί ηλεκτρολόγοι τα έχουν βαφτίσει μίζες. Αυτό είναι λανθασμένο, αλλά μεταφέρει με ακρίβεια την ουσία του τρόπου λειτουργίας των επαφών.
Όλες οι ηλεκτρικές συσκευές παράγονται σε διάφορα μεγέθη. Κάθε μέγεθος υποδηλώνει την ικανότητα να αντέχει ρεύματα ορισμένης ισχύος, επομένως, κατά την εγκατάσταση εξοπλισμού, πρέπει να βεβαιωθείτε ότι το μέγεθος της συσκευής μεταγωγής ταιριάζει με το ρεύμα φορτίου (Πίνακας αρ. 8).

ΠΙΝΑΚΑΣ Νο 8

Μέγεθος, (αριθμός μεγέθους υπό όρους)	Ονομαστικό ρεύμα	Ονομαστική ισχύς

Γεννήτρια. Κινητήρας.

Οι μαγνητικές ιδιότητες του ρεύματος είναι επίσης ενδιαφέρουσες γιατί είναι αναστρέψιμες. Εάν μπορείτε να δημιουργήσετε ένα μαγνητικό πεδίο με τη βοήθεια του ηλεκτρισμού, τότε μπορείτε να κάνετε το αντίθετο. Μετά από όχι πολύ μεγάλη έρευνα (περίπου 50 χρόνια συνολικά), διαπιστώθηκε ότι Εάν ένας αγωγός μετακινηθεί σε μαγνητικό πεδίο, τότε ένα ηλεκτρικό ρεύμα αρχίζει να ρέει μέσω του αγωγού . Αυτή η ανακάλυψη βοήθησε την ανθρωπότητα να ξεπεράσει το πρόβλημα της αποθήκευσης ενέργειας. Τώρα έχουμε μια ηλεκτρική γεννήτρια σε λειτουργία. Η απλούστερη γεννήτρια δεν είναι περίπλοκη. Ένα πηνίο σύρματος περιστρέφεται στο πεδίο ενός μαγνήτη (ή αντίστροφα) και το ρεύμα ρέει μέσα από αυτό. Το μόνο που μένει είναι να κλείσει το κύκλωμα στο φορτίο.
Φυσικά, το προτεινόμενο μοντέλο είναι πολύ απλοποιημένο, αλλά κατ 'αρχήν η γεννήτρια δεν διαφέρει τόσο πολύ από αυτό το μοντέλο. Αντί για μια στροφή, λαμβάνονται χιλιόμετρα σύρματος (αυτό ονομάζεται κούρδισμα). Αντί για μόνιμους μαγνήτες, χρησιμοποιούνται ηλεκτρομαγνήτες (αυτό ονομάζεται ενθουσιασμός). Το μεγαλύτερο πρόβλημα στις γεννήτριες είναι οι μέθοδοι επιλογής ρεύματος. Η συσκευή για την επιλογή της παραγόμενης ενέργειας είναι συλλέκτης.
Κατά την εγκατάσταση ηλεκτρικών μηχανών, είναι απαραίτητο να παρακολουθείτε την ακεραιότητα των επαφών της βούρτσας και τη στενή εφαρμογή τους στις πλάκες του μεταγωγέα. Κατά την αντικατάσταση των βουρτσών, θα πρέπει να λειανθούν.
Υπάρχει ένα άλλο ενδιαφέρον χαρακτηριστικό. Εάν το ρεύμα δεν λαμβάνεται από τη γεννήτρια, αλλά, αντίθετα, παρέχεται στις περιελίξεις της, τότε η γεννήτρια θα μετατραπεί σε κινητήρα. Αυτό σημαίνει ότι τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα είναι πλήρως αναστρέψιμα. Δηλαδή, χωρίς να αλλάξουμε τη σχεδίαση και το κύκλωμα, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τις ηλεκτρικές μηχανές τόσο ως γεννήτρια όσο και ως πηγή μηχανικής ενέργειας. Για παράδειγμα, ένα ηλεκτρικό τρένο, όταν κινείται σε ανηφόρα, καταναλώνει ρεύμα και σε κατηφόρα, το τροφοδοτεί στο δίκτυο. Πολλά τέτοια παραδείγματα μπορούν να δοθούν.

Οργανα μέτρησης.

Ένας από τους πιο επικίνδυνους παράγοντες που σχετίζονται με τη λειτουργία του ηλεκτρικού ρεύματος είναι ότι η παρουσία ρεύματος σε ένα κύκλωμα μπορεί να προσδιοριστεί μόνο με την επιρροή του, δηλ. αγγίζοντας τον. Μέχρι αυτή τη στιγμή, το ηλεκτρικό ρεύμα δεν υποδηλώνει με κανέναν τρόπο την παρουσία του. Αυτή η συμπεριφορά δημιουργεί μια επείγουσα ανάγκη ανίχνευσης και μέτρησής της. Γνωρίζοντας τη μαγνητική φύση του ηλεκτρισμού, μπορούμε όχι μόνο να προσδιορίσουμε την παρουσία/απουσία ρεύματος, αλλά και να το μετρήσουμε.
Υπάρχουν πολλά όργανα για τη μέτρηση ηλεκτρικών μεγεθών. Πολλά από αυτά έχουν περιέλιξη μαγνήτη. Το ρεύμα που διαρρέει την περιέλιξη διεγείρει ένα μαγνητικό πεδίο και εκτρέπει τη βελόνα της συσκευής. Όσο ισχυρότερο είναι το ρεύμα, τόσο περισσότερο εκτρέπεται η βελόνα. Για μεγαλύτερη ακρίβεια μέτρησης, χρησιμοποιείται μια κλίμακα καθρέφτη έτσι ώστε η όψη του βέλους να είναι κάθετη στον πίνακα μέτρησης.
Χρησιμοποιείται για τη μέτρηση του ρεύματος αμπεριόμετρο. Συνδέεται σε σειρά στο κύκλωμα. Για να μετρήσετε ένα ρεύμα του οποίου η τιμή είναι μεγαλύτερη από την ονομαστική, η ευαισθησία της συσκευής μειώνεται παραδιακλάδωση(ισχυρή αντίσταση).

Η τάση μετριέται βολτόμετρο, συνδέεται παράλληλα με το κύκλωμα.
Μια συνδυασμένη συσκευή για τη μέτρηση τόσο του ρεύματος όσο και της τάσης ονομάζεται Αβόμετρο.
Για μετρήσεις αντίστασης χρησιμοποιήστε ωμόμετροή μεγοχόμετρο. Αυτές οι συσκευές συχνά χτυπούν το κύκλωμα για να βρουν ένα ανοιχτό κύκλωμα ή να επαληθεύσουν την ακεραιότητά του.
Τα όργανα μέτρησης πρέπει να υποβάλλονται σε περιοδική δοκιμή. Σε μεγάλες επιχειρήσεις, τα εργαστήρια μετρήσεων δημιουργούνται ειδικά για αυτούς τους σκοπούς. Μετά τη δοκιμή της συσκευής, το εργαστήριο τοποθετεί το σημάδι του στην μπροστινή πλευρά της. Η παρουσία ενός σήματος υποδεικνύει ότι η συσκευή είναι λειτουργική, έχει αποδεκτή ακρίβεια μέτρησης (σφάλμα) και, υπό την προϋπόθεση ότι λειτουργεί σωστά, οι ενδείξεις της μπορούν να είναι αξιόπιστες μέχρι την επόμενη επαλήθευση.
Ένας μετρητής ηλεκτρικής ενέργειας είναι επίσης μια συσκευή μέτρησης, η οποία έχει επίσης τη λειτουργία μέτρησης της ηλεκτρικής ενέργειας που χρησιμοποιείται. Η αρχή λειτουργίας του πάγκου είναι εξαιρετικά απλή, όπως και ο σχεδιασμός του. Διαθέτει συμβατικό ηλεκτροκινητήρα με κιβώτιο ταχυτήτων συνδεδεμένο σε τροχούς με αριθμούς. Καθώς το ρεύμα στο κύκλωμα αυξάνεται, ο κινητήρας περιστρέφεται πιο γρήγορα και οι ίδιοι οι αριθμοί κινούνται πιο γρήγορα.
Στην καθημερινή ζωή, δεν χρησιμοποιούμε επαγγελματικό εξοπλισμό μέτρησης, αλλά επειδή δεν χρειάζονται πολύ ακριβείς μετρήσεις, αυτό δεν είναι τόσο σημαντικό.

Μέθοδοι απόκτησης συνδέσεων επαφής.

Φαίνεται ότι δεν υπάρχει τίποτα πιο απλό από το να συνδέσετε δύο καλώδια μεταξύ τους - απλώς στρίψτε το και αυτό είναι. Όμως, όπως επιβεβαιώνει η εμπειρία, η μερίδα του λέοντος των απωλειών στο κύκλωμα συμβαίνει ακριβώς στα σημεία σύνδεσης (επαφές). Το γεγονός είναι ότι ο ατμοσφαιρικός αέρας περιέχει ΟΞΥΓΟΝΟ, το οποίο είναι ο πιο ισχυρός οξειδωτικός παράγοντας που υπάρχει στη φύση. Οποιαδήποτε ουσία έρχεται σε επαφή μαζί της υφίσταται οξείδωση, καλύπτεται πρώτα με ένα λεπτό, και με την πάροδο του χρόνου, με ένα ολοένα και πιο παχύ φιλμ οξειδίου, το οποίο έχει πολύ υψηλή ειδική αντίσταση. Επιπλέον, προκύπτουν προβλήματα κατά τη σύνδεση αγωγών που αποτελούνται από διαφορετικά υλικά. Μια τέτοια σύνδεση, όπως είναι γνωστό, είναι είτε ένα γαλβανικό ζεύγος (που οξειδώνεται ακόμα πιο γρήγορα) είτε ένα διμεταλλικό ζεύγος (που αλλάζει τη διαμόρφωση του όταν αλλάζει η θερμοκρασία). Έχουν αναπτυχθεί διάφορες μέθοδοι αξιόπιστων συνδέσεων.
Συγκόλλησησυνδέστε τα σιδερένια καλώδια κατά την εγκατάσταση μέσων γείωσης και αντικεραυνικής προστασίας. Οι εργασίες συγκόλλησης εκτελούνται από εξειδικευμένο συγκολλητή και οι ηλεκτρολόγοι προετοιμάζουν τα καλώδια.
Οι αγωγοί χαλκού και αλουμινίου συνδέονται με συγκόλληση.
Πριν από τη συγκόλληση, η μόνωση αφαιρείται από τους αγωγούς σε μήκος 35 mm, απογυμνώνεται σε μεταλλική λάμψη και υποβάλλεται σε επεξεργασία με ροή για την απολίπανση και για καλύτερη πρόσφυση της συγκόλλησης. Τα συστατικά των fluxes βρίσκονται πάντα σε καταστήματα λιανικής και φαρμακεία στις απαιτούμενες ποσότητες. Οι πιο συνηθισμένες ροές φαίνονται στον πίνακα Νο. 9.
ΠΙΝΑΚΑΣ Νο. 9 Συνθέσεις ροών.

Μάρκα Flux	Περιοχή εφαρμογής	Χημική σύνθεση %
	Συγκόλληση αγώγιμων μερών από χαλκό, ορείχαλκο και μπρούτζο.	Κολοφώνιο-30, Αιθυλική αλκοόλη-70.
	Συγκόλληση προϊόντων αγωγών από χαλκό και τα κράματά του, αλουμίνιο, κονταντάνη, μαγγανίνη, ασήμι.	Βαζελίνη-63, Τριαιθανολαμίνη-6,5, Σαλικυλικό οξύ-6,3, Αιθυλική αλκοόλη-24.2.
	Συγκόλληση προϊόντων από αλουμίνιο και τα κράματά του με κολλήσεις ψευδαργύρου και αλουμινίου.	Φθοριούχο νάτριο-8, Χλωριούχο λίθιο-36, Χλωριούχος ψευδάργυρος-16, Χλωριούχο κάλιο-40.
Υδατικό διάλυμα χλωριούχου ψευδαργύρου	Συγκόλληση προϊόντων από χάλυβα, χαλκό και τα κράματά του.	Χλωριούχος ψευδάργυρος-40, Νερό-60.
	Συγκόλληση συρμάτων αλουμινίου με χαλκό.	Φθοροβορικό κάδμιο-10, Φθοροβορικό αμμώνιο-8, Τριαιθανολαμίνη-82.

Για συγκόλληση αγωγών αλουμινίου μονοσύρματος 2,5-10 τ. χλστ. χρησιμοποιήστε συγκολλητικό σίδερο. Η συστροφή των πυρήνων πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας διπλή συστροφή με αυλάκι.


Κατά τη συγκόλληση, τα καλώδια θερμαίνονται μέχρι να αρχίσει να λιώνει η συγκόλληση. Τρίβοντας το αυλάκι με ένα ραβδί συγκόλλησης, τεντώστε τα σύρματα και γεμίστε το αυλάκι με συγκόλληση, πρώτα από τη μία πλευρά και μετά από την άλλη. Για τη συγκόλληση αγωγών αλουμινίου μεγάλων διατομών, χρησιμοποιείται ένας φακός αερίου.
Οι χάλκινοι αγωγοί μονού και πολλαπλών συρμάτων συγκολλούνται με επικασσιτερωμένη συστροφή χωρίς αυλάκωση σε λουτρό λιωμένης κόλλησης.
Ο Πίνακας Νο. 10 δείχνει τις θερμοκρασίες τήξης και συγκόλλησης ορισμένων τύπων συγκολλήσεων και το πεδίο εφαρμογής τους.

ΠΙΝΑΚΑΣ Νο 10

	Θερμοκρασία τήξης	Θερμοκρασία συγκόλλησης	Περιοχή εφαρμογής
			Επικασσιτέρωση και συγκόλληση των άκρων των συρμάτων αλουμινίου.
			Συγκόλληση συνδέσεων, μάτισμα συρμάτων αλουμινίου στρογγυλής και ορθογώνιας διατομής κατά την περιέλιξη μετασχηματιστών.
			Γεμίστε τη συγκόλληση συρμάτων αλουμινίου μεγάλης διατομής.
			Συγκόλληση προϊόντων από αλουμίνιο και τα κράματά του.
			Συγκόλληση και επικασσιτέρωση αγώγιμων μερών από χαλκό και τα κράματά του.
			Επικασσιτέρωση, συγκόλληση χαλκού και κραμάτων του.
			Συγκόλληση εξαρτημάτων από χαλκό και τα κράματά του.
			Συγκόλληση συσκευών ημιαγωγών.
			Ασφάλειες συγκόλλησης.
POSSu 40-05			Συγκόλληση συλλεκτών και τμημάτων ηλεκτρικών μηχανών και συσκευών.

Η σύνδεση των αγωγών αλουμινίου με τους χάλκινους αγωγούς πραγματοποιείται με τον ίδιο τρόπο όπως η σύνδεση δύο αγωγών αλουμινίου, ενώ ο αγωγός αλουμινίου επικασσιτερώνεται πρώτα με τη συγκόλληση «Α» και στη συνέχεια με τη συγκόλληση POSSU. Μετά την ψύξη, η περιοχή συγκόλλησης είναι μονωμένη.
Πρόσφατα, χρησιμοποιούνται ολοένα και περισσότερο συνδετικά εξαρτήματα, όπου τα καλώδια συνδέονται με μπουλόνια σε ειδικά τμήματα σύνδεσης.

Γείωση .

Από την πολύωρη εργασία τα υλικά «κουράζονται» και φθείρονται. Εάν δεν είστε προσεκτικοί, μπορεί να συμβεί κάποιο αγώγιμο μέρος να πέσει και να πέσει πάνω στο σώμα της μονάδας. Γνωρίζουμε ήδη ότι η τάση στο δίκτυο καθορίζεται από τη διαφορά δυναμικού. Στο έδαφος, συνήθως, το δυναμικό είναι μηδέν και εάν ένα από τα καλώδια πέσει στο περίβλημα, τότε η τάση μεταξύ της γείωσης και του περιβλήματος θα είναι ίση με την τάση δικτύου. Το άγγιγμα του σώματος της μονάδας, σε αυτήν την περίπτωση, είναι θανατηφόρο.
Ένα άτομο είναι επίσης αγωγός και μπορεί να περάσει ρεύμα από τον εαυτό του από το σώμα στο έδαφος ή στο πάτωμα. Σε αυτήν την περίπτωση, το άτομο συνδέεται στο δίκτυο σε σειρά και, κατά συνέπεια, ολόκληρο το ρεύμα φορτίου από το δίκτυο θα ρέει μέσω του ατόμου. Ακόμα κι αν το φορτίο στο δίκτυο είναι μικρό, εξακολουθεί να απειλεί σημαντικά προβλήματα. Η αντίσταση του μέσου ανθρώπου είναι περίπου 3.000 ohms. Ένας υπολογισμός ρεύματος που γίνεται σύμφωνα με το νόμο του Ohm θα δείξει ότι ένα ρεύμα I = U/R = 220/3000 = 0,07 A θα ρέει μέσα από ένα άτομο. Δεν φαίνεται πολύ, αλλά μπορεί να σκοτώσει.
Για να το αποφύγετε αυτό, κάντε γείωση. Εκείνοι. Συνδέστε σκόπιμα τα περιβλήματα των ηλεκτρικών συσκευών στο έδαφος για να προκληθεί βραχυκύκλωμα σε περίπτωση βλάβης στο περίβλημα. Σε αυτήν την περίπτωση, η προστασία ενεργοποιείται και απενεργοποιεί την ελαττωματική μονάδα.
Διακόπτες γείωσηςΕίναι θαμμένα στο έδαφος, συνδέονται αγωγοί γείωσης με συγκόλληση, οι οποίοι βιδώνονται σε όλες τις μονάδες των οποίων τα περιβλήματα μπορούν να ενεργοποιηθούν.
Επιπλέον, ως προστατευτικό μέτρο, χρησιμοποιήστε μηδενισμός. Εκείνοι. το μηδέν συνδέεται με το σώμα. Η αρχή της λειτουργίας προστασίας είναι παρόμοια με τη γείωση. Η μόνη διαφορά είναι ότι η γείωση εξαρτάται από τη φύση του εδάφους, την υγρασία του, το βάθος των ηλεκτροδίων γείωσης, την κατάσταση πολλών συνδέσεων κ.λπ. και ούτω καθεξής. Και η γείωση συνδέει απευθείας το σώμα της μονάδας με την πηγή ρεύματος.
Οι κανόνες για τις ηλεκτρικές εγκαταστάσεις λένε ότι κατά την εγκατάσταση γείωσης, δεν είναι απαραίτητο να γειωθεί η ηλεκτρική εγκατάσταση.
Ηλεκτρόδιο γείωσηςείναι ένας μεταλλικός αγωγός ή ομάδα αγωγών σε άμεση επαφή με το έδαφος. Διακρίνονται οι ακόλουθοι τύποι αγωγών γείωσης:

1. Εις βαθος, κατασκευασμένα από λωρίδα ή στρογγυλό χάλυβα και τοποθετημένα οριζόντια στον πυθμένα των οικοδομικών λάκκων κατά μήκος της περιμέτρου των θεμελίων τους.
2. Οριζόντιος, κατασκευασμένο από στρογγυλό ή λωρίδα χάλυβα και τοποθετημένο σε τάφρο.
3. Κατακόρυφος- κατασκευασμένο από χαλύβδινες ράβδους πιεσμένες κάθετα στο έδαφος.

Για αγωγούς γείωσης, χρησιμοποιούνται στρογγυλός χάλυβας με διάμετρο 10–16 mm, χάλυβας λωρίδων με διατομή 40x4 mm και κομμάτια χάλυβα γωνίας 50x50x5 mm.
Το μήκος των κατακόρυφων βιδωτών και αγωγών γείωσης με πίεση είναι 4,5 – 5 m. σφυρήλατο - 2,5 - 3 μ.
Σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις με ηλεκτρικές εγκαταστάσεις με τάσεις έως 1 kV, χρησιμοποιούνται γραμμές γείωσης με διατομή τουλάχιστον 100 τετραγωνικών μέτρων. mm και τάση πάνω από 1 kV - τουλάχιστον 120 kV. mm
Οι μικρότερες επιτρεπόμενες διαστάσεις χαλύβδινων αγωγών γείωσης (σε mm) φαίνονται στον πίνακα Νο. 11

ΠΙΝΑΚΑΣ Νο 11

Οι μικρότερες επιτρεπόμενες διαστάσεις γείωσης και ουδέτερου αγωγού από χαλκό και αλουμίνιο (σε mm) δίνονται στον πίνακα Νο. 12

ΠΙΝΑΚΑΣ Νο 12

Πάνω από τον πυθμένα της τάφρου, οι κάθετες ράβδοι γείωσης πρέπει να προεξέχουν 0,1 - 0,2 m για ευκολία συγκόλλησης που συνδέουν τις οριζόντιες ράβδους σε αυτές (ο στρογγυλός χάλυβας είναι πιο ανθεκτικός στη διάβρωση από τον χάλυβα ταινιών). Οι οριζόντιοι αγωγοί γείωσης τοποθετούνται σε τάφρους βάθους 0,6 - 0,7 m από το επίπεδο του εδάφους.
Στα σημεία που εισέρχονται αγωγοί στο κτίριο τοποθετούνται σήματα αναγνώρισης του αγωγού γείωσης. Οι αγωγοί γείωσης και οι αγωγοί γείωσης που βρίσκονται στο έδαφος δεν είναι βαμμένοι. Εάν το έδαφος περιέχει ακαθαρσίες που προκαλούν αυξημένη διάβρωση, χρησιμοποιήστε αγωγούς γείωσης μεγαλύτερης διατομής, ιδίως στρογγυλό χάλυβα με διάμετρο 16 mm, γαλβανισμένους ή επιχαλκωτούς αγωγούς γείωσης ή παρέχετε ηλεκτρική προστασία των αγωγών γείωσης από τη διάβρωση .
Οι αγωγοί γείωσης τοποθετούνται οριζόντια, κάθετα ή παράλληλα με κεκλιμένες κτιριακές κατασκευές. Σε ξηρούς χώρους, οι αγωγοί γείωσης τοποθετούνται απευθείας σε βάσεις από σκυρόδεμα και τούβλα με τις λωρίδες στερεωμένες με πείρους, και σε υγρούς και ιδιαίτερα υγρούς χώρους, καθώς και σε δωμάτια με επιθετική ατμόσφαιρα - σε μαξιλαράκια ή στηρίγματα (στηρίγματα) σε απόσταση τουλάχιστον 10 mm από τη βάση.
Οι αγωγοί στερεώνονται σε αποστάσεις 600 - 1.000 mm σε ευθείες τομές, 100 mm στις στροφές από τις κορυφές των γωνιών, 100 mm από κλαδιά, 400 - 600 mm από το επίπεδο του δαπέδου των δωματίων και τουλάχιστον 50 mm από την κάτω επιφάνεια του αφαιρούμενου οροφές καναλιών.
Οι ανοιχτοί αγωγοί γείωσης και οι ουδέτεροι προστατευτικοί αγωγοί έχουν ένα χαρακτηριστικό χρώμα - μια κίτρινη λωρίδα κατά μήκος του αγωγού είναι βαμμένη σε πράσινο φόντο.
Είναι ευθύνη των ηλεκτρολόγων να ελέγχουν περιοδικά την κατάσταση της γείωσης. Για να γίνει αυτό, η αντίσταση γείωσης μετριέται με ένα megger. PUE. Ρυθμίζονται οι ακόλουθες τιμές αντίστασης των συσκευών γείωσης σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις (Πίνακας αρ. 13).

ΠΙΝΑΚΑΣ Νο 13

Οι συσκευές γείωσης (γείωση και γείωση) σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις εκτελούνται σε όλες τις περιπτώσεις εάν η τάση εναλλασσόμενου ρεύματος είναι ίση ή μεγαλύτερη από 380 V και η τάση συνεχούς ρεύματος είναι υψηλότερη ή ίση με 440 V.
Σε τάσεις AC από 42 V έως 380 Volt και από 110 V έως 440 Volt DC, η γείωση πραγματοποιείται σε επικίνδυνες περιοχές, καθώς και σε ιδιαίτερα επικίνδυνες και εξωτερικές εγκαταστάσεις. Η γείωση και ο μηδενισμός σε εκρηκτικές εγκαταστάσεις πραγματοποιείται σε οποιαδήποτε τάση.
Εάν τα χαρακτηριστικά γείωσης δεν πληρούν τα αποδεκτά πρότυπα, εκτελούνται εργασίες για την αποκατάσταση της γείωσης.

Βηματική τάση.

Εάν ένα καλώδιο σπάσει και χτυπήσει στη γείωση ή στο σώμα της μονάδας, η τάση «απλώνεται» ομοιόμορφα στην επιφάνεια. Στο σημείο που το καλώδιο αγγίζει τη γείωση, είναι ίσο με την τάση του δικτύου. Αλλά όσο πιο μακριά από το κέντρο επαφής, τόσο μεγαλύτερη είναι η πτώση τάσης.
Ωστόσο, με μια τάση μεταξύ δυναμικών χιλιάδων και δεκάδων χιλιάδων βολτ, ακόμη και λίγα μέτρα από το σημείο όπου το καλώδιο ακουμπά το έδαφος, η τάση θα εξακολουθεί να είναι επικίνδυνη για τον άνθρωπο. Όταν ένα άτομο εισέλθει σε αυτή τη ζώνη, ένα ρεύμα θα ρέει μέσω του σώματος του ατόμου (κατά μήκος του κυκλώματος: γη - πόδι - γόνατο - βουβωνική χώρα - άλλο γόνατο - άλλο πόδι - γη). Μπορείτε, χρησιμοποιώντας το νόμο του Ohm, να υπολογίσετε γρήγορα τι ακριβώς ρεύμα θα ρέει και να φανταστείτε τις συνέπειες. Δεδομένου ότι η ένταση εμφανίζεται ουσιαστικά μεταξύ των ποδιών ενός ατόμου, ονομάζεται - βηματική τάση.
Μην δελεάζετε τη μοίρα όταν βλέπετε ένα σύρμα να κρέμεται από έναν στύλο. Είναι απαραίτητο να ληφθούν μέτρα για την ασφαλή εκκένωση. Και τα μέτρα είναι τα εξής:
Πρώτον, δεν πρέπει να κινείστε σε μεγάλους βηματισμούς. Πρέπει να κάνετε ανακατεύοντας βήματα, χωρίς να σηκώνετε τα πόδια σας από το έδαφος, για να απομακρυνθείτε από το σημείο επαφής.
Δεύτερον, δεν μπορείς να πέσεις ή να σέρνεσαι!
Και τρίτον, μέχρι να φτάσει η ομάδα έκτακτης ανάγκης, είναι απαραίτητο να περιοριστεί η πρόσβαση των ανθρώπων στην επικίνδυνη ζώνη.

Τριφασικό ρεύμα.

Παραπάνω καταλάβαμε πώς λειτουργούν μια γεννήτρια και ένας κινητήρας συνεχούς ρεύματος. Αλλά αυτοί οι κινητήρες έχουν μια σειρά από μειονεκτήματα που εμποδίζουν τη χρήση τους στη βιομηχανική ηλεκτροτεχνία. Οι μηχανές AC έχουν γίνει πιο διαδεδομένες. Η τρέχουσα συσκευή αφαίρεσης σε αυτά είναι ένας δακτύλιος, ο οποίος είναι ευκολότερος στην κατασκευή και τη συντήρηση. Το εναλλασσόμενο ρεύμα δεν είναι χειρότερο από το συνεχές ρεύμα και από ορισμένες απόψεις είναι ανώτερο. Το συνεχές ρεύμα ρέει πάντα προς μία κατεύθυνση σε σταθερή τιμή. Το εναλλασσόμενο ρεύμα αλλάζει κατεύθυνση ή μέγεθος. Το κύριο χαρακτηριστικό του είναι η συχνότητα, μετρούμενη σε Χέρτζ. Η συχνότητα μετρά πόσες φορές ανά δευτερόλεπτο το ρεύμα αλλάζει κατεύθυνση ή πλάτος. Στο ευρωπαϊκό πρότυπο, η βιομηχανική συχνότητα είναι f=50 Hertz, στο πρότυπο των ΗΠΑ f=60 Hertz.
Η αρχή λειτουργίας των κινητήρων και γεννητριών AC είναι η ίδια με αυτή των μηχανών συνεχούς ρεύματος.
Οι κινητήρες AC έχουν το πρόβλημα του προσανατολισμού της φοράς περιστροφής. Πρέπει είτε να αλλάξετε την κατεύθυνση του ρεύματος με πρόσθετες περιελίξεις είτε να χρησιμοποιήσετε ειδικές συσκευές εκκίνησης. Η χρήση τριφασικού ρεύματος έλυσε αυτό το πρόβλημα. Η ουσία της «συσκευής» του είναι ότι τρία μονοφασικά συστήματα συνδέονται σε ένα - τριφασικό. Τα τρία καλώδια παρέχουν ρεύμα με μια μικρή καθυστέρηση το ένα από το άλλο. Αυτά τα τρία καλώδια ονομάζονται πάντα "A", "B" και "C". Το ρεύμα ρέει ως εξής. Στη φάση «Α» επιστρέφει προς και από το φορτίο μέσω της φάσης «Β», από τη φάση «Β» στη φάση «Γ» και από τη φάση «Γ» στο «Α».
Υπάρχουν δύο τριφασικά συστήματα ρεύματος: τριών συρμάτων και τεσσάρων συρμάτων. Έχουμε ήδη περιγράψει το πρώτο. Και στο δεύτερο υπάρχει ένα τέταρτο ουδέτερο καλώδιο. Σε ένα τέτοιο σύστημα, το ρεύμα παρέχεται σε φάσεις και αφαιρείται σε μηδενικές φάσεις. Αυτό το σύστημα αποδείχθηκε τόσο βολικό που πλέον χρησιμοποιείται παντού. Είναι βολικό, συμπεριλαμβανομένου του γεγονότος ότι δεν χρειάζεται να επαναλάβετε τίποτα εάν χρειάζεται να συμπεριλάβετε μόνο ένα ή δύο καλώδια στο φορτίο. Απλώς συνδέουμε/αποσυνδέουμε και αυτό είναι όλο.
Η τάση μεταξύ των φάσεων ονομάζεται γραμμική (Ul) και είναι ίση με την τάση στη γραμμή. Η τάση μεταξύ των καλωδίων φάσης (Uph) και ουδέτερου ονομάζεται φάση και υπολογίζεται με τον τύπο: Uph=Ul/V3; Uф=Ul/1,73.
Κάθε ηλεκτρολόγος έχει κάνει αυτούς τους υπολογισμούς εδώ και πολύ καιρό και γνωρίζει το τυπικό εύρος των τάσεων από έξω (Πίνακας Νο. 14).

ΠΙΝΑΚΑΣ Νο 14

Κατά τη σύνδεση μονοφασικών φορτίων σε τριφασικό δίκτυο, είναι απαραίτητο να διασφαλίζεται η ομοιομορφία της σύνδεσης. Διαφορετικά, θα αποδειχθεί ότι το ένα καλώδιο θα υπερφορτωθεί πολύ, ενώ τα άλλα δύο θα παραμείνουν σε αδράνεια.
Όλες οι τριφασικές ηλεκτρικές μηχανές έχουν τρία ζεύγη πόλων και προσανατολίζουν την φορά περιστροφής συνδέοντας τις φάσεις. Ταυτόχρονα, για να αλλάξετε την φορά περιστροφής (οι ηλεκτρολόγοι λένε ΑΝΤΙΤΡΟΠΗ), αρκεί να ανταλλάξετε μόνο δύο φάσεις, οποιαδήποτε από αυτές.
Το ίδιο και με τις γεννήτριες.

Ένταξη σε "τρίγωνο" και "αστέρι".

Υπάρχουν τρία σχήματα για τη σύνδεση ενός τριφασικού φορτίου στο δίκτυο. Συγκεκριμένα, στα περιβλήματα των ηλεκτροκινητήρων υπάρχει ένα κουτί επαφής με ακροδέκτες περιέλιξης. Οι σημάνσεις στα κουτιά ακροδεκτών των ηλεκτρικών μηχανών είναι οι εξής:
η αρχή των περιελίξεων C1, C2 και C3, τα άκρα, αντίστοιχα, C4, C5 και C6 (αριστερό σχήμα).

Παρόμοιες σημάνσεις προσαρτώνται επίσης στους μετασχηματιστές.
Σύνδεση "Τρίγωνο".φαίνεται στη μεσαία εικόνα. Με αυτή τη σύνδεση, όλο το ρεύμα από φάση σε φάση διέρχεται από μία περιέλιξη φορτίου και, στην περίπτωση αυτή, ο καταναλωτής λειτουργεί με πλήρη ισχύ. Το σχήμα στα δεξιά δείχνει τις συνδέσεις στο κουτί ακροδεκτών.
Σύνδεση με αστέριμπορεί να «τα περάσει» χωρίς μηδέν. Με αυτή τη σύνδεση, το γραμμικό ρεύμα που διέρχεται από δύο περιελίξεις διαιρείται στο μισό και, κατά συνέπεια, ο καταναλωτής λειτουργεί με τη μισή ισχύ.

Κατά τη σύνδεση "αστέρι"με ένα ουδέτερο καλώδιο, παρέχεται μόνο τάση φάσης σε κάθε τύλιγμα φορτίου: Uф=Uл/V3. Η ισχύς του καταναλωτή είναι μικρότερη στο V3.

Ηλεκτρικές μηχανές από επισκευή.

Οι παλιοί κινητήρες που έχουν επισκευαστεί δημιουργούν μεγάλο πρόβλημα. Τέτοιες μηχανές, κατά κανόνα, δεν έχουν ετικέτες και εξόδους τερματικών. Τα καλώδια προεξέχουν από τα περιβλήματα και μοιάζουν με ζυμαρικά από μηχανή κοπής κρέατος. Και αν τα συνδέσετε λανθασμένα, τότε στην καλύτερη περίπτωση, ο κινητήρας θα υπερθερμανθεί και, στη χειρότερη, θα καεί.
Αυτό συμβαίνει επειδή μία από τις τρεις εσφαλμένα συνδεδεμένες περιελίξεις θα προσπαθήσει να περιστρέψει τον ρότορα του κινητήρα προς την αντίθετη κατεύθυνση από την περιστροφή που δημιουργείται από τις άλλες δύο περιελίξεις.
Για να μην συμβεί αυτό, είναι απαραίτητο να βρείτε τα άκρα των περιελίξεων με το ίδιο όνομα. Για να το κάνετε αυτό, χρησιμοποιήστε έναν ελεγκτή για να "κουδουνίσει" όλες τις περιελίξεις, ελέγχοντας ταυτόχρονα την ακεραιότητά τους (χωρίς θραύση ή βλάβη στο περίβλημα). Έχοντας βρει τα άκρα των περιελίξεων, σημειώνονται. Η αλυσίδα συναρμολογείται ως εξής. Συνδέουμε την αναμενόμενη αρχή της δεύτερης περιέλιξης με το αναμενόμενο άκρο της πρώτης περιέλιξης, συνδέουμε το τέλος της δεύτερης στην αρχή της τρίτης και παίρνουμε μετρήσεις ωμόμετρου από τα υπόλοιπα άκρα.
Εισάγουμε την τιμή αντίστασης στον πίνακα.

Στη συνέχεια, αποσυναρμολογούμε την αλυσίδα, αλλάζουμε το άκρο και την αρχή της πρώτης περιέλιξης και τη συναρμολογούμε ξανά. Όπως και την τελευταία φορά, εισάγουμε τα αποτελέσματα των μετρήσεων σε έναν πίνακα.
Στη συνέχεια επαναλαμβάνουμε ξανά τη λειτουργία, αλλάζοντας τα άκρα της δεύτερης περιέλιξης
Επαναλαμβάνουμε παρόμοιες ενέργειες όσες φορές υπάρχουν πιθανά σχήματα εναλλαγής. Το κύριο πράγμα είναι να λαμβάνετε προσεκτικά και με ακρίβεια μετρήσεις από τη συσκευή. Για ακρίβεια, ολόκληρος ο κύκλος μέτρησης πρέπει να επαναληφθεί δύο φορές.Μετά τη συμπλήρωση του πίνακα, συγκρίνουμε τα αποτελέσματα των μετρήσεων.
Το διάγραμμα θα είναι σωστό με τη χαμηλότερη μετρούμενη αντίσταση.

Σύνδεση τριφασικού κινητήρα σε μονοφασικό δίκτυο.

Υπάρχει ανάγκη όταν ένας τριφασικός κινητήρας πρέπει να συνδεθεί σε μια κανονική οικιακή πρίζα (μονοφασικό δίκτυο). Για να γίνει αυτό, χρησιμοποιώντας μια μέθοδο μετατόπισης φάσης χρησιμοποιώντας έναν πυκνωτή, δημιουργείται αναγκαστικά μια τρίτη φάση.

Το σχήμα δείχνει τις συνδέσεις κινητήρα σε διαμορφώσεις τριγώνου και αστεριού. Το "Zero" συνδέεται σε έναν ακροδέκτη, η φάση στο δεύτερο, η φάση συνδέεται επίσης με τον τρίτο ακροδέκτη, αλλά μέσω ενός πυκνωτή. Για την περιστροφή του άξονα του κινητήρα προς την επιθυμητή κατεύθυνση, χρησιμοποιείται ένας πυκνωτής εκκίνησης, ο οποίος συνδέεται στο δίκτυο παράλληλα με τον πυκνωτή εργασίας.
Σε τάση δικτύου 220 V και συχνότητα 50 Hz, υπολογίζουμε την χωρητικότητα του πυκνωτή εργασίας σε microfarads χρησιμοποιώντας τον τύπο: Srab = 66 Rnom, Οπου Rnom– ονομαστική ισχύς κινητήρα σε kW.
Η χωρητικότητα του πυκνωτή εκκίνησης υπολογίζεται από τον τύπο: Κάθοδος = 2 Srab = 132 Rnom.
Για την εκκίνηση ενός όχι πολύ ισχυρού κινητήρα (έως 300 W), ενδέχεται να μην απαιτείται πυκνωτής εκκίνησης.

Μαγνητικός διακόπτης.

Η σύνδεση του ηλεκτροκινητήρα στο δίκτυο με χρήση συμβατικού διακόπτη παρέχει περιορισμένες δυνατότητες ελέγχου.
Επιπλέον, σε περίπτωση έκτακτης διακοπής ρεύματος (για παράδειγμα, καούν οι ασφάλειες), το μηχάνημα σταματά να λειτουργεί, αλλά μετά την επισκευή του δικτύου, ο κινητήρας ξεκινά χωρίς ανθρώπινη εντολή. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε ατύχημα.
Η ανάγκη για προστασία από την απώλεια ρεύματος στο δίκτυο (οι ηλεκτρολόγοι λένε ZERO PROTECTION) οδήγησε στην εφεύρεση του μαγνητικού εκκινητή. Κατ 'αρχήν, αυτό είναι ένα κύκλωμα που χρησιμοποιεί το ρελέ που έχουμε ήδη περιγράψει.
Για την ενεργοποίηση του μηχανήματος χρησιμοποιούμε επαφές ρελέ "ΠΡΟΣ ΤΗΝ"και το κουμπί S1.
Όταν πατηθεί το κουμπί, το κύκλωμα πηνίου ρελέ "ΠΡΟΣ ΤΗΝ"λαμβάνει ρεύμα και οι επαφές ρελέ Κ1 και Κ2 κλείνουν. Ο κινητήρας λαμβάνει ισχύ και λειτουργεί. Αλλά όταν αφήσετε το κουμπί, το κύκλωμα σταματά να λειτουργεί. Επομένως, μία από τις επαφές του ρελέ "ΠΡΟΣ ΤΗΝ"Το χρησιμοποιούμε για να παρακάμψουμε το κουμπί.
Τώρα, μετά το άνοιγμα της επαφής του κουμπιού, το ρελέ δεν χάνει ισχύ, αλλά συνεχίζει να κρατά τις επαφές του στην κλειστή θέση. Και για να απενεργοποιήσουμε το κύκλωμα χρησιμοποιούμε το κουμπί S2.
Ένα σωστά συναρμολογημένο κύκλωμα δεν θα ενεργοποιηθεί μετά την απενεργοποίηση του δικτύου έως ότου ένα άτομο δώσει μια εντολή να το κάνει.

Εγκατάσταση και σχηματικά διαγράμματα.

Στην προηγούμενη παράγραφο σχεδιάσαμε ένα διάγραμμα μαγνητικού εκκινητή. Αυτό το κύκλωμα είναι αρχών. Δείχνει την αρχή λειτουργίας της συσκευής. Περιλαμβάνει τα στοιχεία που χρησιμοποιούνται σε αυτή τη συσκευή (κύκλωμα). Παρόλο που ένα ρελέ ή ένας επαφέας μπορεί να έχει περισσότερες επαφές, σχεδιάζονται μόνο αυτές που θα χρησιμοποιηθούν. Τα καλώδια σύρονται, αν είναι δυνατόν, σε ευθείες γραμμές και όχι σε φυσική μορφή.
Μαζί με τα διαγράμματα κυκλωμάτων, χρησιμοποιούνται διαγράμματα καλωδίωσης. Το καθήκον τους είναι να δείξουν πώς πρέπει να εγκατασταθούν στοιχεία ενός ηλεκτρικού δικτύου ή συσκευής. Εάν ένα ρελέ έχει πολλές επαφές, τότε όλες οι επαφές επισημαίνονται. Στο σχέδιο τοποθετούνται όπως θα είναι μετά την τοποθέτηση, σχεδιάζονται τα σημεία που συνδέονται τα καλώδια εκεί που πρέπει να στερεωθούν κ.λπ. Παρακάτω, το αριστερό σχήμα δείχνει ένα παράδειγμα διαγράμματος κυκλώματος και το δεξιό σχήμα δείχνει ένα διάγραμμα καλωδίωσης της ίδιας συσκευής.

Κυκλώματα ισχύος. Κυκλώματα ελέγχου.

Έχοντας γνώση, μπορούμε να υπολογίσουμε γρήγορα την απαιτούμενη διατομή σύρματος. Η ισχύς του κινητήρα είναι δυσανάλογα υψηλότερη από την ισχύ του πηνίου του ρελέ. Επομένως, τα καλώδια που οδηγούν στο κύριο φορτίο είναι πάντα παχύτερα από τα καλώδια που οδηγούν στις συσκευές ελέγχου.
Ας εισαγάγουμε την έννοια των κυκλωμάτων ισχύος και των κυκλωμάτων ελέγχου.
Τα κυκλώματα ισχύος περιλαμβάνουν όλα τα μέρη που μεταφέρουν ρεύμα στο φορτίο (καλώδια, επαφές, συσκευές μέτρησης και ελέγχου). Στο διάγραμμα επισημαίνονται με «έντονες» γραμμές. Όλα τα καλώδια και ο εξοπλισμός ελέγχου, παρακολούθησης και σηματοδότησης ανήκουν σε κυκλώματα ελέγχου. Τονίζονται με διακεκομμένες γραμμές στο διάγραμμα.

Πώς να συναρμολογήσετε ηλεκτρικά κυκλώματα.

Μία από τις δυσκολίες στην εργασία ως ηλεκτρολόγος είναι η κατανόηση του πώς αλληλεπιδρούν τα στοιχεία του κυκλώματος μεταξύ τους. Πρέπει να είναι σε θέση να διαβάζει, να κατανοεί και να συναρμολογεί διαγράμματα.
Κατά τη συναρμολόγηση κυκλωμάτων, ακολουθήστε αυτούς τους απλούς κανόνες:
1. Η συναρμολόγηση κυκλώματος πρέπει να εκτελείται προς μία κατεύθυνση. Για παράδειγμα: συναρμολογούμε το κύκλωμα δεξιόστροφα.
2. Όταν εργάζεστε με πολύπλοκα, διακλαδισμένα κυκλώματα, είναι βολικό να το αναλύετε στα συστατικά μέρη του.
3. Εάν υπάρχουν πολλοί σύνδεσμοι, επαφές, συνδέσεις στο κύκλωμα, είναι βολικό να διαιρέσετε το κύκλωμα σε τμήματα. Για παράδειγμα, πρώτα συναρμολογούμε ένα κύκλωμα από μια φάση σε έναν καταναλωτή, μετά συναρμολογούμε από έναν καταναλωτή σε μια άλλη φάση κ.λπ.
4. Η συναρμολόγηση του κυκλώματος πρέπει να ξεκινήσει από τη φάση.
5. Κάθε φορά που πραγματοποιείτε μια σύνδεση, κάντε την ερώτηση: Τι θα συμβεί εάν εφαρμοστεί τώρα η τάση;
Σε κάθε περίπτωση, μετά τη συναρμολόγηση θα πρέπει να έχουμε ένα κλειστό κύκλωμα: Για παράδειγμα, η φάση της πρίζας - ο σύνδεσμος επαφής του διακόπτη - ο καταναλωτής - το "μηδέν" της πρίζας.
Παράδειγμα: Ας προσπαθήσουμε να συναρμολογήσουμε το πιο κοινό κύκλωμα στην καθημερινή ζωή - συνδέοντας έναν οικιακό πολυέλαιο τριών αποχρώσεων. Χρησιμοποιούμε διακόπτη δύο κλειδιών.
Αρχικά, ας αποφασίσουμε μόνοι μας πώς πρέπει να λειτουργεί ένας πολυέλαιος; Όταν ανοίγετε το ένα κλειδί του διακόπτη, μια λάμπα στον πολυέλαιο πρέπει να ανάβει, όταν ανάβετε το δεύτερο κλειδί, ανάβουν τα άλλα δύο.
Στο διάγραμμα μπορείτε να δείτε ότι υπάρχουν τρία καλώδια που πηγαίνουν τόσο στον πολυέλαιο όσο και στον διακόπτη, ενώ μόνο μερικά καλώδια πηγαίνουν από το δίκτυο.
Αρχικά, χρησιμοποιώντας ένα κατσαβίδι δείκτη, βρίσκουμε τη φάση και τη συνδέουμε στον διακόπτη ( το μηδέν δεν μπορεί να διακοπεί). Το ότι δύο καλώδια πάνε από τη φάση στον διακόπτη δεν πρέπει να μας μπερδεύει. Επιλέγουμε μόνοι μας τη θέση της σύνδεσης καλωδίων. Βιδώνουμε το σύρμα στον κοινό ζυγό του διακόπτη. Δύο καλώδια θα πάνε από τον διακόπτη και, κατά συνέπεια, θα τοποθετηθούν δύο κυκλώματα. Συνδέουμε ένα από αυτά τα καλώδια στην υποδοχή της λάμπας. Βγάζουμε το δεύτερο καλώδιο από το φυσίγγιο και το συνδέουμε στο μηδέν. Το κύκλωμα ενός λαμπτήρα είναι συναρμολογημένο. Τώρα, αν ενεργοποιήσετε το κλειδί του διακόπτη, η λυχνία θα ανάψει.
Συνδέουμε το δεύτερο καλώδιο που προέρχεται από τον διακόπτη στην υποδοχή μιας άλλης λάμπας και, όπως στην πρώτη περίπτωση, συνδέουμε το καλώδιο από την πρίζα στο μηδέν. Όταν τα πλήκτρα διακόπτη είναι ενεργοποιημένα εναλλάξ, θα ανάψουν διαφορετικές λυχνίες.
Το μόνο που μένει είναι να συνδέσουμε την τρίτη λάμπα. Το συνδέουμε παράλληλα με ένα από τα τελειωμένα κυκλώματα, δηλ. Αφαιρούμε τα καλώδια από την υποδοχή της συνδεδεμένης λάμπας και τα συνδέουμε στην υποδοχή της τελευταίας πηγής φωτός.
Από το διάγραμμα φαίνεται ότι ένα από τα καλώδια στον πολυέλαιο είναι κοινό. Συνήθως έχει διαφορετικό χρώμα από τα άλλα δύο καλώδια. Κατά κανόνα, δεν είναι δύσκολο να συνδέσετε σωστά τον πολυέλαιο χωρίς να δείτε τα καλώδια που κρύβονται κάτω από τον σοβά.
Εάν όλα τα καλώδια έχουν το ίδιο χρώμα, τότε προχωρήστε ως εξής: συνδέστε ένα από τα καλώδια στη φάση και συνδέστε τα άλλα ένα προς ένα με ένα κατσαβίδι δείκτη. Εάν η ένδειξη ανάβει διαφορετικά (σε μια περίπτωση πιο φωτεινή και στην άλλη ροοστάτη), τότε δεν έχουμε επιλέξει το «κοινό» καλώδιο. Αλλάξτε το καλώδιο και επαναλάβετε τα βήματα. Η ένδειξη πρέπει να ανάβει εξίσου έντονα όταν είναι συνδεδεμένα και τα δύο καλώδια.

Προστασία κυκλώματος

Η μερίδα του λέοντος στο κόστος οποιασδήποτε μονάδας είναι η τιμή του κινητήρα. Η υπερφόρτωση του κινητήρα οδηγεί σε υπερθέρμανση και επακόλουθη βλάβη. Δίνεται μεγάλη προσοχή στην προστασία των κινητήρων από υπερφορτώσεις.
Γνωρίζουμε ήδη ότι οι κινητήρες καταναλώνουν ρεύμα όταν λειτουργούν. Κατά την κανονική λειτουργία (λειτουργία χωρίς υπερφόρτωση), ο κινητήρας καταναλώνει κανονικό (ονομαστικό) ρεύμα, όταν υπερφορτωθεί, ο κινητήρας καταναλώνει ρεύμα σε πολύ μεγάλες ποσότητες. Μπορούμε να ελέγξουμε τη λειτουργία των κινητήρων χρησιμοποιώντας συσκευές που ανταποκρίνονται στις αλλαγές του ρεύματος στο κύκλωμα, π.χ. ρελέ υπερέντασηςΚαι θερμικό ρελέ.
Ένα ρελέ υπερέντασης (συχνά αποκαλούμενο «μαγνητική απελευθέρωση») αποτελείται από πολλές στροφές πολύ παχύ σύρματος σε έναν κινητό πυρήνα με ελατήριο. Το ρελέ είναι εγκατεστημένο στο κύκλωμα σε σειρά με το φορτίο.
Το ρεύμα ρέει μέσα από το σύρμα περιέλιξης και δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο γύρω από τον πυρήνα, το οποίο προσπαθεί να τον απομακρύνει από τη θέση του. Υπό κανονικές συνθήκες λειτουργίας του κινητήρα, η δύναμη του ελατηρίου που συγκρατεί τον πυρήνα είναι μεγαλύτερη από τη μαγνητική δύναμη. Αλλά, όταν το φορτίο στον κινητήρα αυξάνεται (για παράδειγμα, η νοικοκυρά έβαλε περισσότερα ρούχα στο πλυντήριο από όσα απαιτούν οι οδηγίες), το ρεύμα αυξάνεται και ο μαγνήτης «εξουσιάζει» το ελατήριο, ο πυρήνας μετατοπίζεται και επηρεάζει την κίνηση της επαφής ανοίγματος και ανοίγει το δίκτυο.
Ρελέ υπερέντασης μελειτουργεί όταν το φορτίο στον ηλεκτροκινητήρα αυξάνεται απότομα (υπερφόρτωση). Για παράδειγμα, παρουσιάστηκε βραχυκύκλωμα, μπλοκάρει ο άξονας του μηχανήματος κ.λπ. Υπάρχουν όμως περιπτώσεις που η υπερφόρτωση είναι ασήμαντη, αλλά διαρκεί για μεγάλο χρονικό διάστημα. Σε μια τέτοια κατάσταση, ο κινητήρας υπερθερμαίνεται, η μόνωση των καλωδίων λιώνει και, τελικά, ο κινητήρας αστοχεί (καίγεται). Για να αποφευχθεί η εξέλιξη της κατάστασης σύμφωνα με το περιγραφόμενο σενάριο, χρησιμοποιείται ένα θερμικό ρελέ, το οποίο είναι μια ηλεκτρομηχανική συσκευή με διμεταλλικές επαφές (πλάκες) που περνούν ηλεκτρικό ρεύμα μέσα από αυτές.
Όταν το ρεύμα αυξάνεται πάνω από την ονομαστική τιμή, η θέρμανση των πλακών αυξάνεται, οι πλάκες λυγίζουν και ανοίγουν την επαφή τους στο κύκλωμα ελέγχου, διακόπτοντας το ρεύμα στον καταναλωτή.
Για να επιλέξετε εξοπλισμό προστασίας, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον πίνακα Νο. 15.

ΠΙΝΑΚΑΣ Νο 15

			Ι νούμερο της μηχανής	I μαγνητική απελευθέρωση	Ονομάζω θερμικό ρελέ	S alu. φλέβες

Αυτοματοποίηση

Στη ζωή, συναντάμε συχνά συσκευές των οποίων τα ονόματα ενώνονται με τη γενική έννοια του "αυτοματισμού". Και παρόλο που τέτοια συστήματα αναπτύσσονται από πολύ έξυπνους σχεδιαστές, συντηρούνται από απλούς ηλεκτρολόγους. Μην σας τρομάζει αυτός ο όρος. Σημαίνει απλώς «ΧΩΡΙΣ ΑΝΘΡΩΠΙΝΗ ΣΥΜΜΕΤΟΧΗ».
Στα αυτόματα συστήματα, ένα άτομο δίνει μόνο την αρχική εντολή σε ολόκληρο το σύστημα και μερικές φορές το κλείνει για συντήρηση. Το σύστημα κάνει όλη την υπόλοιπη εργασία μόνο του για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα.
Αν κοιτάξετε προσεκτικά τη σύγχρονη τεχνολογία, μπορείτε να δείτε έναν μεγάλο αριθμό αυτόματων συστημάτων που την ελέγχουν, μειώνοντας στο ελάχιστο την ανθρώπινη παρέμβαση σε αυτή τη διαδικασία. Το ψυγείο διατηρεί αυτόματα μια συγκεκριμένη θερμοκρασία και η τηλεόραση έχει μια καθορισμένη συχνότητα λήψης, τα φώτα στο δρόμο ανάβουν το σούρουπο και σβήνουν την αυγή, η πόρτα στο σούπερ μάρκετ ανοίγει για τους επισκέπτες και τα σύγχρονα πλυντήρια ρούχων «ανεξάρτητα». όλη η διαδικασία πλυσίματος, ξεβγάλματος, στυψίματος και στεγνώματος λευκών ειδών Παραδείγματα μπορούν να δοθούν ατελείωτα.
Στον πυρήνα τους, όλα τα κυκλώματα αυτοματισμού επαναλαμβάνουν το κύκλωμα ενός συμβατικού μαγνητικού εκκινητή, σε έναν ή τον άλλο βαθμό βελτιώνοντας την απόδοση ή την ευαισθησία του. Στο ήδη γνωστό κύκλωμα εκκίνησης, αντί για τα κουμπιά "START" και "STOP", εισάγουμε τις επαφές B1 και B2, οι οποίες ενεργοποιούνται από διάφορες επιρροές, για παράδειγμα, τη θερμοκρασία και έχουμε αυτοματισμό του ψυγείου.


Όταν η θερμοκρασία αυξάνεται, ο συμπιεστής ανάβει και σπρώχνει το ψυκτικό μέσα στην κατάψυξη. Όταν η θερμοκρασία πέσει στην επιθυμητή τιμή (ρυθμισμένη), ένα άλλο κουμπί όπως αυτό θα απενεργοποιήσει την αντλία. Ο διακόπτης S1 σε αυτήν την περίπτωση παίζει το ρόλο ενός χειροκίνητου διακόπτη για την απενεργοποίηση του κυκλώματος, για παράδειγμα, κατά τη συντήρηση.
Αυτές οι επαφές ονομάζονται " Αισθητήρες" ή " ευαίσθητα στοιχεία" Οι αισθητήρες έχουν διαφορετικά σχήματα, ευαισθησία, επιλογές προσαρμογής και σκοπούς. Για παράδειγμα, εάν επαναδιαμορφώσετε τους αισθητήρες του ψυγείου και συνδέσετε μια θερμάστρα αντί για συμπιεστή, θα έχετε ένα σύστημα συντήρησης θερμότητας. Και συνδέοντας τους λαμπτήρες, παίρνουμε ένα σύστημα συντήρησης φωτισμού.
Μπορεί να υπάρχει άπειρος αριθμός τέτοιων παραλλαγών.
Γενικά, ο σκοπός του συστήματος καθορίζεται από τον σκοπό των αισθητήρων. Επομένως, χρησιμοποιούνται διαφορετικοί αισθητήρες σε κάθε μεμονωμένη περίπτωση. Η μελέτη κάθε συγκεκριμένου αισθητηρίου στοιχείου δεν έχει πολύ νόημα, αφού συνεχώς βελτιώνονται και αλλάζουν. Είναι πιο σκόπιμο να κατανοήσουμε την αρχή λειτουργίας των αισθητήρων γενικά.

Φωτισμός

Ανάλογα με τις εργασίες που εκτελούνται, ο φωτισμός χωρίζεται στους ακόλουθους τύπους:

1. Φωτισμός εργασίας - παρέχει τον απαραίτητο φωτισμό στο χώρο εργασίας.
2. Φωτισμός ασφαλείας - τοποθετημένος κατά μήκος των ορίων προστατευόμενων περιοχών.
3. Φωτισμός έκτακτης ανάγκης - προορίζεται για τη δημιουργία συνθηκών για την ασφαλή εκκένωση των ανθρώπων σε περίπτωση έκτακτης διακοπής λειτουργίας του φωτισμού εργασίας σε δωμάτια, περάσματα και σκάλες, καθώς και για συνέχιση της εργασίας όπου αυτή η εργασία δεν μπορεί να σταματήσει.

Και τι θα κάναμε χωρίς τη συνηθισμένη λάμπα Ilyich; Παλαιότερα, την αυγή της ηλεκτροδότησης, μας έδιναν λαμπτήρες με ηλεκτρόδια άνθρακα, αλλά γρήγορα κάηκαν. Αργότερα, άρχισαν να χρησιμοποιούνται νήματα βολφραμίου, ενώ ο αέρας αντλήθηκε από τους λαμπτήρες. Τέτοιοι λαμπτήρες λειτουργούσαν περισσότερο, αλλά ήταν επικίνδυνοι λόγω της πιθανότητας ρήξης του λαμπτήρα. Το αδρανές αέριο διοχετεύεται στους λαμπτήρες των σύγχρονων λαμπτήρων πυρακτώσεως· τέτοιοι λαμπτήρες είναι ασφαλέστεροι από τους προκατόχους τους.
Οι λαμπτήρες πυρακτώσεως παράγονται με λαμπτήρες και βάσεις διαφορετικών σχημάτων. Όλοι οι λαμπτήρες πυρακτώσεως έχουν μια σειρά από πλεονεκτήματα, η κατοχή των οποίων εγγυάται τη χρήση τους για μεγάλο χρονικό διάστημα. Ας απαριθμήσουμε αυτά τα πλεονεκτήματα:

1. Συμπαγές;
2. Δυνατότητα εργασίας τόσο με εναλλασσόμενο όσο και με συνεχές ρεύμα.
3. Δεν είναι ευαίσθητο στις περιβαλλοντικές επιδράσεις.
4. Ίδια απόδοση φωτός σε όλη τη διάρκεια ζωής.

Μαζί με τα αναφερόμενα πλεονεκτήματα, αυτοί οι λαμπτήρες έχουν πολύ μικρή διάρκεια ζωής (περίπου 1000 ώρες).
Επί του παρόντος, λόγω της αυξημένης απόδοσης φωτός τους, οι σωληνοειδείς λαμπτήρες πυρακτώσεως αλογόνου χρησιμοποιούνται ευρέως.
Συμβαίνει οι λαμπτήρες να καίγονται αδικαιολόγητα συχνά και φαινομενικά χωρίς λόγο. Αυτό μπορεί να συμβεί λόγω ξαφνικών υπερτάσεων στο δίκτυο, ανομοιόμορφης κατανομής φορτίων στις φάσεις, καθώς και για κάποιους άλλους λόγους. Αυτή η "ντροπή" μπορεί να τερματιστεί εάν αντικαταστήσετε τη λάμπα με μια πιο ισχυρή και συμπεριλάβετε μια πρόσθετη δίοδο στο κύκλωμα, η οποία σας επιτρέπει να μειώσετε την τάση στο κύκλωμα στο μισό. Σε αυτή την περίπτωση, μια πιο ισχυρή λάμπα θα λάμπει με τον ίδιο τρόπο όπως η προηγούμενη, χωρίς δίοδο, αλλά η διάρκεια ζωής της θα διπλασιαστεί και η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας, καθώς και η πληρωμή για αυτήν, θα παραμείνουν στο ίδιο επίπεδο.

Σωληνοειδής λαμπτήρες φθορισμού υδραργύρου χαμηλής πίεσης

Σύμφωνα με το φάσμα του εκπεμπόμενου φωτός, χωρίζονται στους ακόλουθους τύπους:
LB - λευκό.
LHB - κρύο λευκό.
LTB - ζεστό λευκό.
LD - ημέρα.
LDC – ημέρα, σωστή χρωματική απόδοση.
Οι λαμπτήρες φθορισμού υδραργύρου έχουν τα ακόλουθα πλεονεκτήματα:

1. Υψηλή απόδοση φωτός.
2. Μεγάλη διάρκεια ζωής (έως 10.000 ώρες).
3. Απαλό φως
4. Ευρεία φασματική σύνθεση.

Μαζί με αυτό, οι λαμπτήρες φθορισμού έχουν επίσης μια σειρά από μειονεκτήματα, όπως:

1. Πολυπλοκότητα του διαγράμματος σύνδεσης.
2. Μεγάλα μεγέθη.
3. Είναι αδύνατο να χρησιμοποιηθούν λαμπτήρες σχεδιασμένοι για εναλλασσόμενο ρεύμα σε δίκτυο συνεχούς ρεύματος.
4. Εξάρτηση από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος (σε θερμοκρασίες κάτω των 10 βαθμών Κελσίου, η ανάφλεξη του λαμπτήρα δεν είναι εγγυημένη).
5. Μείωση της απόδοσης φωτός προς το τέλος της υπηρεσίας.
6. Παλμοί επιβλαβείς για το ανθρώπινο μάτι (μπορούν να μειωθούν μόνο με τη συνδυασμένη χρήση πολλών λαμπτήρων και τη χρήση πολύπλοκων κυκλωμάτων μεταγωγής).

Λαμπτήρες τόξου υδραργύρου υψηλής πίεσης

έχουν μεγαλύτερη απόδοση φωτός και χρησιμοποιούνται για να φωτίζουν μεγάλους χώρους και χώρους. Τα πλεονεκτήματα των λαμπτήρων περιλαμβάνουν:

1. Μεγάλη διάρκεια ζωής.
2. Συμπαγές.
3. Αντοχή στις περιβαλλοντικές συνθήκες.

Τα μειονεκτήματα των λαμπτήρων που αναφέρονται παρακάτω εμποδίζουν τη χρήση τους για οικιακούς σκοπούς.

1. Στο φάσμα των λαμπτήρων κυριαρχούν οι γαλαζοπράσινες ακτίνες, γεγονός που οδηγεί σε εσφαλμένη αντίληψη των χρωμάτων.
2. Οι λαμπτήρες λειτουργούν μόνο με εναλλασσόμενο ρεύμα.
3. Η λάμπα μπορεί να ανάψει μόνο μέσω τσοκ έρματος.
4. Η διάρκεια του φωτισμού της λάμπας όταν είναι ενεργοποιημένη είναι έως και 7 λεπτά.
5. Η εκ νέου ανάφλεξη της λάμπας, ακόμη και μετά από βραχυπρόθεσμη απενεργοποίηση, είναι δυνατή μόνο αφού κρυώσει σχεδόν πλήρως (δηλαδή μετά από περίπου 10 λεπτά).
6. Οι λαμπτήρες έχουν σημαντικούς παλμούς της φωτεινής ροής (μεγαλύτεροι από τους λαμπτήρες φθορισμού).

Πρόσφατα, χρησιμοποιούνται ολοένα και περισσότερο λαμπτήρες αλογονιδίου μετάλλου (DRI) και καθρέφτη αλογονιδίου μετάλλου (DRIZ), που έχουν καλύτερη χρωματική απόδοση, καθώς και λαμπτήρες νατρίου (HPS), που εκπέμπουν χρυσόλευκο φως.

Ηλεκτρικές καλωδιώσεις.

Υπάρχουν τρεις τύποι καλωδίωσης.
Ανοιξε– τοποθετείται στις επιφάνειες τοίχων οροφής και άλλων δομικών στοιχείων.
Κρυμμένος– Τοποθετούνται μέσα στα δομικά στοιχεία των κτιρίων, συμπεριλαμβανομένων κάτω από αφαιρούμενα πάνελ, πατώματα και οροφές.
ΕΞΩΤΕΡΙΚΟΥ ΧΩΡΟΥ– τοποθετούνται στις εξωτερικές επιφάνειες των κτιρίων, κάτω από στέγαστρα, συμπεριλαμβανομένων μεταξύ των κτιρίων (όχι περισσότερα από 4 ανοίγματα των 25 μέτρων, έξω από δρόμους και καλώδια ρεύματος).
Όταν χρησιμοποιείτε μια μέθοδο ανοιχτής καλωδίωσης, πρέπει να τηρούνται οι ακόλουθες απαιτήσεις:

• Σε εύφλεκτες βάσεις, φύλλο αμιάντου με πάχος τουλάχιστον 3 mm τοποθετείται κάτω από τα σύρματα με προεξοχή του φύλλου πίσω από τις άκρες του σύρματος τουλάχιστον 10 mm.
• Μπορείτε να στερεώσετε τα καλώδια με το διαχωριστικό χώρισμα χρησιμοποιώντας καρφιά και τοποθετώντας ροδέλες εβονίτη κάτω από το κεφάλι.
• Όταν το σύρμα περιστρέφεται προς τα άκρα (δηλαδή 90 μοίρες), η διαχωριστική μεμβράνη κόβεται σε απόσταση 65 - 70 mm και το σύρμα που βρίσκεται πιο κοντά στη στροφή κάμπτεται προς τη στροφή.
• Κατά τη στερέωση γυμνών καλωδίων σε μονωτήρες, οι τελευταίοι θα πρέπει να τοποθετούνται με τη φούστα προς τα κάτω, ανεξάρτητα από τη θέση στερέωσής τους. Σε αυτή την περίπτωση, τα καλώδια θα πρέπει να είναι απρόσιτα για τυχαία επαφή.
• Με οποιαδήποτε μέθοδο τοποθέτησης καλωδίων, πρέπει να θυμόμαστε ότι οι γραμμές καλωδίωσης πρέπει να είναι μόνο κάθετες ή οριζόντιες και παράλληλες με τις αρχιτεκτονικές γραμμές του κτιρίου (μια εξαίρεση είναι δυνατή για κρυφές καλωδιώσεις που τοποθετούνται σε κατασκευές πάχους άνω των 80 mm).
• Οι διαδρομές για την τροφοδοσία των πριζών βρίσκονται στο ύψος των πριζών (800 ή 300 mm από το δάπεδο) ή στη γωνία μεταξύ του χωρίσματος και της κορυφής της οροφής.
• Οι καταβάσεις και οι αναβάσεις σε διακόπτες και λαμπτήρες εκτελούνται μόνο κάθετα.

Οι συσκευές ηλεκτρικής εγκατάστασης επισυνάπτονται:

• Διακόπτες και διακόπτες σε ύψος 1,5 μέτρα από το δάπεδο (σε σχολεία και προσχολικά ιδρύματα 1,8 μέτρα).
• Συνδέστε βύσματα (πρίζες) σε ύψος 0,8 - 1 m από το δάπεδο (σε σχολικά και προσχολικά ιδρύματα 1,5 μέτρα)
• Η απόσταση από τις γειωμένες συσκευές πρέπει να είναι τουλάχιστον 0,5 μέτρα.
• Οι πρίζες πάνω από τη βάση βάσης που είναι εγκατεστημένες σε ύψος 0,3 μέτρων και κάτω πρέπει να διαθέτουν προστατευτική διάταξη που να καλύπτει τις πρίζες όταν αφαιρείται το φις.

Όταν συνδέετε συσκευές ηλεκτρικής εγκατάστασης, πρέπει να θυμάστε ότι το μηδέν δεν μπορεί να σπάσει. Εκείνοι. Μόνο η φάση θα πρέπει να είναι κατάλληλη για διακόπτες και διακόπτες και θα πρέπει να συνδέεται στα σταθερά μέρη της συσκευής.
Τα καλώδια και τα καλώδια επισημαίνονται με γράμματα και αριθμούς:
Το πρώτο γράμμα δείχνει το βασικό υλικό:
Α – αλουμίνιο; AM - αλουμίνιο-χαλκός; AC - κατασκευασμένο από κράμα αλουμινίου. Η απουσία χαρακτηρισμών γραμμάτων σημαίνει ότι οι αγωγοί είναι χάλκινοι.
Τα ακόλουθα γράμματα υποδεικνύουν τον τύπο της μόνωσης του πυρήνα:
PP - επίπεδο σύρμα. R – καουτσούκ; Β – πολυβινυλοχλωρίδιο; P – πολυαιθυλένιο.
Η παρουσία επόμενων γραμμάτων δείχνει ότι δεν έχουμε να κάνουμε με καλώδιο, αλλά με καλώδιο. Τα γράμματα υποδεικνύουν το υλικό της θήκης του καλωδίου: A - αλουμίνιο; C – μόλυβδος; N – ναυρίτης; P - πολυαιθυλένιο; ST - κυματοειδές ατσάλι.
Η μόνωση του πυρήνα έχει σύμβολο παρόμοιο με τα καλώδια.
Τα τέταρτα γράμματα από την αρχή δείχνουν το υλικό του προστατευτικού καλύμματος: G – χωρίς κάλυμμα. Β – θωρακισμένο (ταινία χάλυβα).
Οι αριθμοί στις ονομασίες των καλωδίων και των καλωδίων δείχνουν τα εξής:
Το πρώτο ψηφίο είναι ο αριθμός των πυρήνων
Ο δεύτερος αριθμός είναι η διατομή του πυρήνα σε τετραγωνικά μέτρα. mm.
Το τρίτο ψηφίο είναι η ονομαστική τάση δικτύου.
Για παράδειγμα:
AMPPV 2x3-380 – σύρμα με αγωγούς αλουμινίου-χαλκού, επίπεδο, σε μόνωση πολυβινυλοχλωριδίου. Υπάρχουν δύο πυρήνες με διατομή 3 τετραγωνικών μέτρων. mm. το καθένα, σχεδιασμένο για τάση 380 βολτ ή
VVG 3x4-660 – σύρμα με 3 πυρήνες χαλκού με διατομή 4 τετραγωνικών μέτρων. mm. το καθένα με μόνωση πολυβινυλοχλωριδίου και το ίδιο κέλυφος χωρίς προστατευτικό κάλυμμα, σχεδιασμένο για 660 βολτ.

Παροχή πρώτων βοηθειών σε θύμα σε περίπτωση ηλεκτροπληξίας.

Εάν ένα άτομο τραυματιστεί από ηλεκτρικό ρεύμα, είναι απαραίτητο να ληφθούν επείγοντα μέτρα για την ταχεία απελευθέρωση του θύματος από τις επιπτώσεις του και άμεση παροχή ιατρικής βοήθειας στο θύμα. Ακόμη και η παραμικρή καθυστέρηση στην παροχή τέτοιας βοήθειας μπορεί να οδηγήσει σε θάνατο. Εάν είναι αδύνατο να απενεργοποιήσετε την τάση, το θύμα θα πρέπει να απελευθερωθεί από τα ηλεκτροφόρα μέρη. Εάν ένα άτομο τραυματιστεί σε ύψος, πριν κλείσει το ρεύμα, λαμβάνονται μέτρα για να αποτραπεί η πτώση του θύματος (το άτομο σηκώνεται ή ένας μουσαμάς, ανθεκτικό ύφασμα τραβιέται κάτω από το σημείο της αναμενόμενης πτώσης ή μαλακό υλικό τοποθετείται κάτω από αυτό). Για να απελευθερώσετε το θύμα από ηλεκτροφόρα μέρη σε τάση δικτύου έως και 1000 Volt, χρησιμοποιήστε στεγνά αυτοσχέδια αντικείμενα, όπως ξύλινο κοντάρι, σανίδα, ρούχα, σχοινί ή άλλα μη αγώγιμα υλικά. Το άτομο που παρέχει βοήθεια θα πρέπει να χρησιμοποιεί ηλεκτρικό προστατευτικό εξοπλισμό (διηλεκτρικό στρώμα και γάντια) και να χειρίζεται μόνο τα ρούχα του θύματος (με την προϋπόθεση ότι τα ρούχα είναι στεγνά). Όταν η τάση είναι μεγαλύτερη από 1000 Volt, για να απελευθερώσετε το θύμα, πρέπει να χρησιμοποιήσετε μονωτική ράβδο ή πένσα, ενώ ο διασώστης πρέπει να φορά διηλεκτρικές μπότες και γάντια. Εάν το θύμα είναι αναίσθητο, αλλά με σταθερή αναπνοή και σφυγμό, θα πρέπει να τοποθετηθεί άνετα σε μια επίπεδη επιφάνεια, ξεκούμπωτα ρούχα, να φέρει τις αισθήσεις του αφήνοντάς το να μυρίσει αμμωνία και ψεκάζοντάς το με νερό, εξασφαλίζοντας ροή καθαρού αέρα και πλήρη ανάπαυση. . Πρέπει να καλέσετε γιατρό αμέσως και ταυτόχρονα με τις πρώτες βοήθειες. Εάν το θύμα αναπνέει άσχημα, σπάνια και με σπασμούς ή δεν παρακολουθείται η αναπνοή, θα πρέπει να ξεκινήσει αμέσως CPR (καρδιοπνευμονική ανάνηψη). Η τεχνητή αναπνοή και οι θωρακικές συμπιέσεις πρέπει να γίνονται συνεχώς μέχρι να φτάσει ο γιατρός. Το ζήτημα της σκοπιμότητας ή της ματαιότητας περαιτέρω ΚΑΡΠΑ αποφασίζεται ΜΟΝΟ από τον γιατρό. Πρέπει να είστε σε θέση να κάνετε CPR.

Συσκευή υπολειπόμενου ρεύματος (RCD).

Συσκευές υπολειπόμενου ρεύματοςέχουν σχεδιαστεί για να προστατεύουν τους ανθρώπους από ηλεκτροπληξία σε ομαδικές γραμμές που τροφοδοτούν πρίζες. Συνιστάται για εγκατάσταση σε κυκλώματα τροφοδοσίας οικιστικών χώρων, καθώς και οποιωνδήποτε άλλων χώρων και αντικειμένων όπου μπορεί να βρίσκονται άνθρωποι ή ζώα. Λειτουργικά, ένα RCD αποτελείται από έναν μετασχηματιστή, οι πρωτεύουσες περιελίξεις του οποίου συνδέονται με αγωγούς φάσης (φάσης) και ουδέτερους. Ένα πολωμένο ρελέ συνδέεται με τη δευτερεύουσα περιέλιξη του μετασχηματιστή. Κατά την κανονική λειτουργία ενός ηλεκτρικού κυκλώματος, το διανυσματικό άθροισμα των ρευμάτων σε όλες τις περιελίξεις είναι μηδέν. Κατά συνέπεια, η τάση στους ακροδέκτες της δευτερεύουσας περιέλιξης είναι επίσης μηδενική. Σε περίπτωση διαρροής «στη γείωση», το άθροισμα των ρευμάτων αλλάζει και προκύπτει ρεύμα στο δευτερεύον τύλιγμα, προκαλώντας τη λειτουργία ενός πολωμένου ρελέ που ανοίγει την επαφή. Μία φορά κάθε τρεις μήνες, συνιστάται να ελέγχετε την απόδοση του RCD πατώντας το κουμπί «TEST». Τα RCD χωρίζονται σε χαμηλής ευαισθησίας και υψηλής ευαισθησίας. Χαμηλή ευαισθησία (ρεύματα διαρροής 100, 300 και 500 mA) για την προστασία κυκλωμάτων που δεν έχουν άμεση επαφή με ανθρώπους. Πυροδοτούνται όταν καταστραφεί η μόνωση του ηλεκτρικού εξοπλισμού. Τα εξαιρετικά ευαίσθητα RCD (ρεύματα διαρροής 10 και 30 mA) έχουν σχεδιαστεί για να προστατεύουν όταν ο εξοπλισμός μπορεί να αγγίξει το προσωπικό συντήρησης. Για ολοκληρωμένη προστασία ανθρώπων, ηλεκτρικού εξοπλισμού και καλωδίωσης, επιπλέον παράγονται διαφορικοί διακόπτες κυκλώματος που εκτελούν τις λειτουργίες τόσο μιας συσκευής υπολειπόμενου ρεύματος όσο και ενός διακόπτη κυκλώματος.

Κυκλώματα διόρθωσης ρεύματος.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, καθίσταται απαραίτητη η μετατροπή του εναλλασσόμενου ρεύματος σε συνεχές ρεύμα. Εάν εξετάσουμε το εναλλασσόμενο ηλεκτρικό ρεύμα με τη μορφή γραφικής εικόνας (για παράδειγμα, στην οθόνη ενός παλμογράφου), θα δούμε ένα ημιτονοειδές να διασχίζει την τεταγμένη με συχνότητα ταλάντωσης ίση με τη συχνότητα του ρεύματος στο δίκτυο.

Για την ανόρθωση εναλλασσόμενου ρεύματος, χρησιμοποιούνται δίοδοι (γέφυρες διόδου). Μια δίοδος έχει μια ενδιαφέρουσα ιδιότητα - επιτρέπει στο ρεύμα να περάσει μόνο σε μία κατεύθυνση (όπως ήταν, "κόβει" το κάτω μέρος του ημιτονοειδούς κύματος). Διακρίνονται τα ακόλουθα σχήματα ανόρθωσης εναλλασσόμενου ρεύματος. Ένα κύκλωμα μισού κύματος, του οποίου η έξοδος είναι ένα παλμικό ρεύμα ίσο με το ήμισυ της τάσης δικτύου.

Ένα κύκλωμα πλήρους κύματος που σχηματίζεται από μια γέφυρα διόδου τεσσάρων διόδων, στην έξοδο της οποίας θα έχουμε σταθερό ρεύμα τάσης δικτύου.

Ένα κύκλωμα πλήρους κύματος σχηματίζεται από μια γέφυρα που αποτελείται από έξι διόδους σε ένα τριφασικό δίκτυο. Στην έξοδο θα έχουμε δύο φάσεις συνεχούς ρεύματος με τάση Uв=Uл x 1,13.

Μετασχηματιστές

Ένας μετασχηματιστής είναι μια συσκευή που χρησιμοποιείται για τη μετατροπή εναλλασσόμενου ρεύματος ενός μεγέθους σε ίδιο ρεύμα άλλου μεγέθους. Ο μετασχηματισμός συμβαίνει ως αποτέλεσμα της μετάδοσης ενός μαγνητικού σήματος από τη μια περιέλιξη του μετασχηματιστή σε μια άλλη κατά μήκος του μεταλλικού πυρήνα. Για τη μείωση των απωλειών μετατροπής, ο πυρήνας συναρμολογείται με πλάκες από ειδικά σιδηρομαγνητικά κράματα.


Ο υπολογισμός ενός μετασχηματιστή είναι απλός και, στον πυρήνα του, είναι μια λύση σε μια σχέση, η κύρια μονάδα της οποίας είναι ο λόγος μετασχηματισμού:
Κ =UΠ/Uσε =WΠ/WV, Οπου UΠκαι εσύ V -αντίστοιχα, πρωτογενής και δευτερεύουσας τάσης, WΠΚαι WV -αντίστοιχα, ο αριθμός των στροφών του πρωτεύοντος και του δευτερεύοντος τυλίγματος.
Έχοντας αναλύσει αυτή την αναλογία, μπορείτε να δείτε ότι δεν υπάρχει διαφορά στην κατεύθυνση λειτουργίας του μετασχηματιστή. Το μόνο ερώτημα είναι ποια περιέλιξη να ληφθεί ως κύρια.
Εάν μία από τις περιελίξεις (οποιαδήποτε) είναι συνδεδεμένη σε μια πηγή ρεύματος (στην περίπτωση αυτή θα είναι κύρια), τότε στην έξοδο της δευτερεύουσας περιέλιξης θα έχουμε υψηλότερη τάση εάν ο αριθμός των στροφών της είναι μεγαλύτερος από αυτόν της πρωτεύον τύλιγμα, ή μικρότερο εάν ο αριθμός των στροφών του είναι μικρότερος από αυτόν του πρωτεύοντος τυλίγματος.
Συχνά υπάρχει ανάγκη αλλαγής της τάσης στην έξοδο του μετασχηματιστή. Εάν δεν υπάρχει "αρκετή" τάση στην έξοδο του μετασχηματιστή, πρέπει να προσθέσετε στροφές σύρματος στη δευτερεύουσα περιέλιξη και, κατά συνέπεια, αντίστροφα.
Ο επιπλέον αριθμός στροφών του σύρματος υπολογίζεται ως εξής:
Πρώτα πρέπει να μάθετε ποια είναι η τάση ανά στροφή της περιέλιξης. Για να γίνει αυτό, διαιρέστε την τάση λειτουργίας του μετασχηματιστή με τον αριθμό των στροφών της περιέλιξης. Ας υποθέσουμε ότι ένας μετασχηματιστής έχει 1000 στροφές σύρματος στη δευτερεύουσα περιέλιξη και 36 βολτ στην έξοδο (και χρειαζόμαστε, για παράδειγμα, 40 βολτ).
U= 36/1000= 0,036 βολτ σε μια στροφή.
Για να λάβετε 40 βολτ στην έξοδο του μετασχηματιστή, πρέπει να προσθέσετε 111 στροφές σύρματος στη δευτερεύουσα περιέλιξη.
40 – 36 / 0,036 = 111 στροφές,
Πρέπει να γίνει κατανοητό ότι δεν υπάρχει διαφορά στους υπολογισμούς των πρωτογενών και δευτερευουσών περιελίξεων. Απλώς σε μια περίπτωση προστίθενται οι περιελίξεις, σε μια άλλη αφαιρούνται.

Εφαρμογές. Επιλογή και χρήση προστατευτικού εξοπλισμού.

Αυτόματοι διακόπτεςπαρέχουν προστασία των συσκευών από υπερφόρτωση ή βραχυκύκλωμα και επιλέγονται με βάση τα χαρακτηριστικά της ηλεκτρικής καλωδίωσης, την ικανότητα θραύσης των διακοπτών, την ονομαστική τιμή ρεύματος και τα χαρακτηριστικά απενεργοποίησης.
Η ικανότητα θραύσης πρέπει να αντιστοιχεί στην τιμή ρεύματος στην αρχή του προστατευμένου τμήματος του κυκλώματος. Όταν είναι συνδεδεμένη σε σειρά, επιτρέπεται η χρήση συσκευής με χαμηλή τιμή ρεύματος βραχυκυκλώματος, εάν τοποθετηθεί πριν από αυτόν, πιο κοντά στην πηγή ρεύματος, διακόπτης κυκλώματος με ρεύμα διακοπής στιγμιαίου διακόπτη κυκλώματος χαμηλότερο από αυτό των επόμενων συσκευών.
Τα ονομαστικά ρεύματα επιλέγονται έτσι ώστε οι τιμές τους να είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά στα υπολογιζόμενα ή ονομαστικά ρεύματα του προστατευμένου κυκλώματος. Τα χαρακτηριστικά διακοπής λειτουργίας καθορίζονται λαμβάνοντας υπόψη το γεγονός ότι οι βραχυπρόθεσμες υπερφορτώσεις που προκαλούνται από ρεύματα εισόδου δεν πρέπει να προκαλούν τη λειτουργία τους. Επιπλέον, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι οι διακόπτες πρέπει να έχουν ελάχιστο χρόνο ενεργοποίησης σε περίπτωση βραχυκυκλώματος στο τέλος του προστατευμένου κυκλώματος.
Πρώτα απ 'όλα, είναι απαραίτητο να καθοριστούν οι μέγιστες και ελάχιστες τιμές του ρεύματος βραχυκυκλώματος (SC). Το μέγιστο ρεύμα βραχυκυκλώματος καθορίζεται από την κατάσταση όταν το βραχυκύκλωμα συμβαίνει απευθείας στις επαφές του διακόπτη κυκλώματος. Το ελάχιστο ρεύμα καθορίζεται από την προϋπόθεση ότι το βραχυκύκλωμα συμβαίνει στο πιο απομακρυσμένο τμήμα του προστατευμένου κυκλώματος. Ένα βραχυκύκλωμα μπορεί να συμβεί τόσο μεταξύ μηδέν και φάσης όσο και μεταξύ φάσεων.
Για να απλοποιήσετε τον υπολογισμό του ελάχιστου ρεύματος βραχυκυκλώματος, θα πρέπει να γνωρίζετε ότι η αντίσταση των αγωγών ως αποτέλεσμα της θέρμανσης αυξάνεται στο 50% της ονομαστικής τιμής και η τάση της πηγής ισχύος μειώνεται στο 80%. Επομένως, για την περίπτωση βραχυκυκλώματος μεταξύ φάσεων, το ρεύμα βραχυκυκλώματος θα είναι:
Εγώ = 0,8 U/(1,5r 2μεγάλο/ μικρό), όπου p είναι η ειδική αντίσταση των αγωγών (για χαλκό – 0,018 Ohm τετρ. mm/m)
για την περίπτωση βραχυκυκλώματος μεταξύ μηδέν και φάσης:
Εγώ =0,8 Uo/(1,5 r(1+Μ) μεγάλο/ μικρό), όπου m είναι ο λόγος των εμβαδών διατομής των συρμάτων (αν το υλικό είναι το ίδιο), ή ο λόγος των αντιστάσεων μηδέν και φάσης. Το μηχάνημα πρέπει να επιλεγεί σύμφωνα με την τιμή του ονομαστικού ρεύματος βραχυκυκλώματος υπό όρους όχι μικρότερη από την υπολογιζόμενη.
RCDπρέπει να είναι πιστοποιημένο στη Ρωσία. Κατά την επιλογή ενός RCD, λαμβάνεται υπόψη το διάγραμμα σύνδεσης του ουδέτερου αγωγού εργασίας. Στο σύστημα γείωσης CT, η ευαισθησία του RCD καθορίζεται από την αντίσταση γείωσης στην επιλεγμένη μέγιστη ασφαλή τάση. Το όριο ευαισθησίας καθορίζεται από τον τύπο:
Εγώ= U/ Rm, όπου U είναι η μέγιστη ασφαλής τάση, Rm είναι η αντίσταση γείωσης.
Για ευκολία, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον πίνακα Νο. 16

ΠΙΝΑΚΑΣ Νο 16

Ευαισθησία RCD mA	Αντίσταση γείωσης Ohm
	Μέγιστη ασφαλής τάση 25 V	Μέγιστη ασφαλής τάση 50 V

Για την προστασία των ανθρώπων, χρησιμοποιούνται RCD με ευαισθησία 30 ή 10 mA.

Ασφάλεια με εύτηκτο σύνδεσμο
Το ρεύμα της ασφαλειοθήκης δεν πρέπει να είναι μικρότερο από το μέγιστο ρεύμα της εγκατάστασης, λαμβάνοντας υπόψη τη διάρκεια της ροής της: Εγώn =Εγώμέγ/α, όπου a = 2,5, εάν το T είναι μικρότερο από 10 δευτερόλεπτα. και a = 1,6 εάν το T είναι περισσότερο από 10 δευτερόλεπτα. Εγώμέγιστο =ΕγώnK, όπου K = 5 - 7 φορές το ρεύμα εκκίνησης (από το φύλλο δεδομένων κινητήρα)
Το ονομαστικό ρεύμα της ηλεκτρικής εγκατάστασης διαρρέει συνεχώς τον προστατευτικό εξοπλισμό
Imax – μέγιστο ρεύμα που διαρρέει για λίγο τον εξοπλισμό (για παράδειγμα, ρεύμα εκκίνησης)
T – διάρκεια μέγιστης ροής ρεύματος μέσω προστατευτικού εξοπλισμού (για παράδειγμα, χρόνος επιτάχυνσης κινητήρα)
Στις οικιακές ηλεκτρικές εγκαταστάσεις, το ρεύμα εκκίνησης είναι μικρό· όταν επιλέγετε ένα ένθετο, μπορείτε να εστιάσετε στο In.
Μετά τους υπολογισμούς, επιλέγεται η πλησιέστερη υψηλότερη τιμή ρεύματος από την τυπική σειρά: 1,2,4,6,10,16,20,25A.
Θερμικό ρελέ.
Είναι απαραίτητο να επιλέξετε ένα ρελέ έτσι ώστε το In του θερμικού ρελέ να είναι εντός των ορίων ελέγχου και να είναι μεγαλύτερο από το ρεύμα δικτύου.

ΠΙΝΑΚΑΣ Νο 16

	Ονομαστικά ρεύματα	Όρια διόρθωσης
	2,5 3,2 4,5 6,3 8 10.
	5,6 6,8 10 12,5 16 25