Elektrivoolu esinemine algajatele. Elektriku õpetus. Õpi, õpi elektripaigaldust. Valgustus majapidamis elektrivõrk, isetegelik elekter. Elektrijuhtmestiku skeem, juhtmestik. Kust alustada elektrotehnika põhitõdede õppimist

Enne elektriga seotud töö alustamist peate selle teema kohta pisut teoreetilisi teadmisi omandama. Lihtsamalt öeldes tähendab elekter tavaliselt elektronide liikumist elektromagnetvälja mõjul. Peaasi on mõista, et elekter on pisikeste laetud osakeste energia, mis liiguvad juhtide sees kindlas suunas.

D.C praktiliselt ei muuda oma suunda ja suurust aja jooksul. Oletame, et tavalisel akul on pidev vool. Seejärel liigub laeng muutumata miinusest plussile, kuni see otsa saab.

Vahelduvvoolu- see on vool, mis muudab teatud perioodilisusega suunda ja suurust.

Mõelge voolule kui veevoolule, mis voolab läbi toru. Teatud aja möödudes (näiteks 5 s) kihutab vesi ühes suunas, siis teises suunas. Vooluga toimub see palju kiiremini - 50 korda sekundis (sagedus 50 Hz). Ühe võnkeperioodi jooksul suureneb vool maksimumini, seejärel läbib nulli ja seejärel toimub vastupidine protsess, kuid erineva märgiga. Küsimusele, miks see nii juhtub ja milleks sellist voolu vaja on, võime vastata, et vahelduvvoolu vastuvõtmine ja edastamine on palju lihtsam kui alalisvool.

Vahelduvvoolu vastuvõtmine ja edastamine on tihedalt seotud sellise seadmega nagu trafo. Vahelduvvoolu tekitav generaator on disainilt palju lihtsam kui alalisvoolugeneraator. Lisaks sobib vahelduvvool kõige paremini energia edastamiseks pikkadele vahemaadele. Selle abiga läheb vähem energiat kaotsi.

Trafo (spetsiaalne seade mähiste kujul) abil muundatakse vahelduvvool madalpingest kõrgepingeks ja vastupidi, nagu on näidatud joonisel. Just sel põhjusel töötab enamik seadmeid võrgust, kus vool on vahelduv. Kuid alalisvoolu kasutatakse ka üsna laialdaselt - igat tüüpi akudes, keemiatööstuses ja mõnes muus valdkonnas.

Paljud inimesed on kuulnud selliseid salapäraseid sõnu nagu üks faas, kolm faasi, null, maandus või maa ja teavad, et need on elektrimaailmas olulised mõisted. Kuid mitte kõik ei mõista, mida need tähendavad ja kuidas nad ümbritseva reaalsusega suhestuvad. Seda on aga vaja teada. Süvenemata kodumeistrile mittevajalikesse tehnilistesse detailidesse, võib öelda, et kolmefaasiline võrk on elektrivoolu edastamise meetod, kui vahelduvvool liigub läbi kolme juhtme ja naaseb ühe kaudu tagasi. Ülaltoodu vajab veidi selgitust. Iga elektriahel koosneb kahest juhtmest. Ühel viisil läheb vool tarbijani (näiteks veekeetja) ja teine ​​​​nagastab selle tagasi. Kui avate sellise vooluringi, siis voolu ei voola. See on kõik ühefaasilise vooluahela kirjeldus.

Traati, mille kaudu vool voolab, nimetatakse faasiks või lihtsalt faasiks ja mille kaudu see tagasi pöördub - null või null. Kolmefaasiline vooluahel koosneb kolmest faasijuhtmest ja ühest tagasivoolujuhtmest. See on võimalik, kuna kõigi kolme juhtme vahelduvvoolu faas nihutatakse külgneva juhtme suhtes 120 °C võrra. Sellele küsimusele aitab täpsemalt vastata elektromehaanika õpik. Vahelduvvoolu edastamine toimub täpselt kolmefaasiliste võrkude abil. See on majanduslikult kasulik - kahte neutraalset juhet pole vaja.

Tarbijale lähenedes jagatakse vool kolmeks faasiks ja igaühele neist antakse null. Nii satub see korteritesse ja majadesse. Kuigi mõnikord tarnitakse kolmefaasiline võrk otse majja. Reeglina räägime erasektorist ja sellel asjadel on omad head ja vead. Seda arutatakse hiljem. Maandus või õigemini maandus on ühefaasilise võrgu kolmas juhe. Sisuliselt ei kanna see töökoormust, vaid toimib omamoodi kaitsmena. Seda saab seletada näitega. Kui elekter läheb kontrolli alt välja (nt lühis), tekib tulekahju või elektrilöögi oht. Selle vältimiseks (st voolu väärtus ei tohiks ületada inimestele ja seadmetele ohutut taset) viiakse sisse maandus. Selle juhtme kaudu läheb liigne elekter sõna otseses mõttes maasse.

Üks näide veel. Oletame, et pesumasina elektrimootori töös tekib väike rike ja osa elektrivoolust jõuab seadme välimisse metallkesta. Kui maandus puudub, jätkab see laeng pesumasina ümber tiirutamist. Kui inimene seda puudutab, muutub ta selle energia jaoks koheselt kõige mugavamaks väljundiks, see tähendab, et ta saab elektrilöögi. Kui sellises olukorras on maandusjuhe, voolab liigne laeng seda alla ilma kedagi kahjustamata. Lisaks võime öelda, et nulljuht võib olla ka maandatud ja põhimõtteliselt on see, kuid ainult elektrijaamas. Olukord, kui majas puudub maandus, on ohtlik. Kuidas sellega toime tulla ilma kogu maja juhtmeid muutmata, arutatakse hiljem.

Tähelepanu!

Mõned käsitöölised, tuginedes elektrotehnika põhiteadmistele, paigaldavad nulljuhtme maandusjuhtmena. Ärge kunagi tehke seda. Kui nulljuhe puruneb, on maandatud seadmete korpused pinge all 220 V.

Sisu:

On palju mõisteid, mida ei saa oma silmaga näha ega käega katsuda. Kõige markantsem näide on elektrotehnika, mis koosneb keerulistest ahelatest ja ebaselgest terminoloogiast. Seetõttu tõmbuvad paljud inimesed selle teadusliku ja tehnilise distsipliini eelseisva uurimisega seotud raskuste ees lihtsalt tagasi.

Algajatele mõeldud elektrotehnika põhitõed, mis on esitatud juurdepääsetavas keeles, aitavad teil selles valdkonnas teadmisi omandada. Ajalooliste faktide ja selgete näidete toel muutuvad need põnevaks ja arusaadavaks ka neile, kes puutuvad võõraste mõistetega esimest korda kokku. Järk-järgult liikudes lihtsast keeruliseks, on täiesti võimalik tutvuda esitatud materjalidega ja kasutada neid praktilises tegevuses.

Elektrivoolu mõisted ja omadused

Elektriseadused ja valemid pole vajalikud mitte ainult arvutuste tegemiseks. Neid vajavad ka need, kes praktiliselt teevad elektriga seotud toiminguid. Teades elektrotehnika põhitõdesid, saate loogiliselt kindlaks teha rikke põhjuse ja selle väga kiiresti kõrvaldada.

Elektrivoolu olemus seisneb laetud osakeste liikumises, mis kannavad elektrilaengut ühest punktist teise. Laetud osakeste juhusliku soojusliikumise korral aga metallide vabade elektronide eeskujul laenguülekannet ei toimu. Elektrilaengu liikumine läbi juhi ristlõike toimub ainult siis, kui korrapärases liikumises osalevad ioonid või elektronid.

Elektrivool liigub alati kindlas suunas. Selle olemasolu näitavad konkreetsed märgid:

  • Juhti kuumutamine, mille kaudu vool voolab.
  • Juhi keemilise koostise muutumine voolu mõjul.
  • Jõu avaldamine naabervooludele, magnetiseeritud kehadele ja naabervooludele.

Elektrivool võib olla alaline või vahelduv. Esimesel juhul jäävad kõik selle parameetrid muutumatuks ja teisel muutub polaarsus perioodiliselt positiivsest negatiivseks. Igal pooltsüklil elektronide voolu suund muutub. Selliste perioodiliste muutuste kiirus on sagedus, mõõdetuna hertsides

Põhivooluhulgad

Kui vooluahelas tekib elektrivool, toimub pidev laengu ülekanne läbi juhi ristlõike. Nimetatakse teatud ajaühiku jooksul ülekantud laengu suurust, mõõdetuna amprites.

Laetud osakeste liikumise tekitamiseks ja säilitamiseks on vaja neile teatud suunas jõudu rakendada. Kui see toiming peatub, peatub ka elektrivool. Seda jõudu nimetatakse elektriväljaks, tuntud ka kui. Just see põhjustab potentsiaalse erinevuse või Pinge juhi otstes ja annab tõuke laetud osakeste liikumisele. Selle väärtuse mõõtmiseks kasutatakse spetsiaalset ühikut - volt. Põhisuuruste vahel on teatav seos, mis kajastub Ohmi seaduses, mida arutatakse üksikasjalikult.

Elektrivooluga otseselt seotud juhi kõige olulisem omadus on vastupanu, mõõdetuna Omaha. See väärtus on juhi omamoodi takistus selles olevale elektrivoolule. Takistuse mõjul juht kuumeneb. Kui juhi pikkus suureneb ja selle ristlõige väheneb, suureneb takistuse väärtus. Väärtus 1 oomi tekib siis, kui juhtme potentsiaalide erinevus on 1 V ja vool on 1 A.

Ohmi seadus

See seadus käsitleb elektrotehnika põhisätteid ja -kontseptsioone. See peegeldab kõige täpsemalt suhet selliste suuruste vahel nagu vool, pinge, takistus jne. Nende suuruste määratlusi on juba kaalutud, nüüd on vaja kindlaks teha nende koostoime ja üksteisele avaldatava mõju aste.

Selle või selle väärtuse arvutamiseks peate kasutama järgmisi valemeid:

  1. Voolutugevus: I = U/R (amprites).
  2. Pinge: U = I x R (volti).
  3. Takistus: R = U/I (oomi).

Protsesside olemuse paremaks mõistmiseks võrreldakse nende suuruste sõltuvust sageli hüdrauliliste omadustega. Näiteks veega täidetud paagi põhja on paigaldatud ventiil, mille kõrval on toru. Kui klapp avaneb, hakkab vesi voolama, kuna toru alguses on kõrge rõhu ja lõpus oleva rõhu erinevus. Täpselt sama olukord tekib juhi otstes potentsiaalse erinevuse - pinge näol, mille mõjul liiguvad elektronid mööda juhti. Seega on pinge analoogia põhjal teatud tüüpi elektriline rõhk.

Voolutugevust saab võrrelda veevooluga, see tähendab toru ristlõike läbiva veehulgaga kindlaksmääratud aja jooksul. Toru läbimõõdu vähenedes väheneb suurenenud takistuse tõttu ka veevool. Seda piiratud voolu võib võrrelda juhi elektritakistusega, mis hoiab elektronide voolu teatud piirides. Voolu, pinge ja takistuse koostoime on sarnane hüdrauliliste omadustega: ühe parameetri muutumisel muutuvad kõik teised.

Energia ja võimsus elektrotehnikas

Elektrotehnikas on ka selliseid mõisteid nagu energiat Ja võimsus seotud Ohmi seadusega. Energia ise eksisteerib mehaanilisel, termilisel, tuuma- ja elektrilisel kujul. Vastavalt energia jäävuse seadusele ei saa seda hävitada ega luua. Seda saab muuta ainult ühest vormist teise. Näiteks audiosüsteemid muudavad elektrienergia heliks ja soojuseks.

Iga elektriseade tarbib teatud aja jooksul teatud koguse energiat. See väärtus on iga seadme jaoks individuaalne ja tähistab võimsust, st energiahulka, mida konkreetne seade võib tarbida. See parameeter arvutatakse valemiga P = I x U, mõõtühik on . See tähendab ühe volti liigutamist läbi ühe oomi takistuse.

Seega aitavad elektrotehnika põhitõed algajatele esmapilgul mõista põhimõisteid ja termineid. Pärast seda on omandatud teadmisi praktikas palju lihtsam kasutada.

Mannekeenide elekter: elektroonika põhitõed

Tänapäeval saab igaüks oma kodust lahkumata tutvuda elektrotehnika põhitõdedega. Selle põneva tegevuse alustamiseks on kõige parem tutvuda oma korteris lülitite, pistikupesade ja valgustite ühendamise ja juhtmestiku lihtsustatud elektriskeemiga. Sellised skeemid kuuluvad standardsete projekteerimislahenduste hulka ja neid kasutatakse laialdaselt standardsete tööstus- ja eluruumide toiteallikana, samuti ajutiseks ühendamiseks mitmete ehitusplatside toitevõrguga.

Esimeseks (samal ajal suurimaks ja tähtsaimaks) elemendiks tüüpilise elamu elektrijuhtmestiku pikas seadmete ahelas on elektripaneel, millele antakse toide läbi kaitselüliti (või pistikukaitsme) paiknevast peajaotuspaneelist. juurdepääsuplatvormil. Korterikilp sisaldab tavaliselt elektriarvestit, mitut kaitselülitit, rikkevoolukaitset (RCD), kinnitus-DIN-liistu ja mitmeid abisiine. Just sellelt sisendpaneelilt korraldatakse teie korteri kõigi tubade toide.

Mitmed toiteliinid (nende arv sõltub ruumide arvust ja elektrikoormuste võimsusest), mis koosnevad kahest juhtmest - faasi- ja nulljuhtmest (või kolm, kui on maandusliin), suunatakse spetsiaalsete kaitselülitite kaudu üksikutesse ruumidesse. korterist.

Kogu korteri elektrijuhtmestik viiakse läbi põhijuhtmestiku harude korraldamisega, mis on vajalikud üksikute tarbijate ühendamiseks - elektrikella, pistikupesade või lülitite rühmad. Nendel eesmärkidel kasutatakse paigaldusjaotuskarpe, mis on plasttopsid, mis on varustatud juhtmete sisse- ja väljalaskeavade ning kaanega. Karpide sees on spetsiaalsed kruviklemmid kommuteeritud paigaldusjuhtmete ühendamiseks. Kuid reeglina on karbis olevad juhtmed lihtsalt keeratud (nn keerd) ja üksteisest isoleeritud (tavaliselt mähitud elektrilindi või termokahaneva toruga). Soovitatav on kasutada ka klambreid (Wago klambrid on meil laialdaselt kasutusel) või PPE ühendusklambreid (korgid, mille sees on vedru).

Tuleb märkida, et korteri juhtmestikuga on paralleelselt ühendatud kõik siseruumides kasutatavad elektritarbijad (kellad, erinevad valgustid koos lülititega, kodumasinad, konditsioneerid jne). Sellise ühendusskeemi korral ei põhjusta ühe neist tarbijatest rike või lahtiühendamine ülejäänud seadmete pinget, mis on vältimatu, kui need on järjestikku ühendatud. Elektrijuhtmestiku üksikute elementide jadaühenduse näide on mis tahes valgustusseadme ja selle lüliti ühendamine.

Seega ühendatakse elektrijuhtmestikud esmalt igas ruumis paiknevate jaotuskarpidega ja alles pärast neid jaotatakse üksikutele koormustele (lülititega valgustid, pistikupesad jne).

Lülitite ja lampide ühendusskeemist näeme, et faasijuhtmed (punane) ja nulljuhtmed (sinine) lähenevad jaotuskarbile ja hargnevad sealt. See on väljaminev faasijuhe (mitte mingil juhul neutraalne!), mis tuleb ühendada ühe lüliti kontaktiga. Nulltraat peab minema lambi moodustavate lampide ühisesse kontakti. Lülitist tulevad juhtmed (joonisel roheline) on ühendatud vaadeldava lambi mõlema lambirühma ühise kontaktiga. Pange tähele, et joonisel on kujutatud kahe võtmega lüliti versioon kahe lambirühmaga ja versioon ühe võtmega lülitist.

Pistikupesade ühendamine pärast jaotuskarpi toimub lihtsamal viisil - faasi- ja nulljuhtmed (ja maandus, kui see on olemas) on ühendatud otse pistikupesa enda vastavate (juhuslikult valitud) kontaktidega. Paar neid juhte juba ühendatud pistikupesast juhitakse teise ja vajadusel kolmandasse pistikupessa (seda tüüpi ühendust nimetatakse silmusühenduseks).

Väga oluline on arvestada asjaoluga, et tarbijate ühendamiseks mõeldud paralleelse vooluahela korral ei ole lubatud nende koguarvu teatud väärtusest kõrgemale tõsta. Paralleeltoite korral suurendab iga äsja lisatud elektriseade (uus pistikupesa) koormust kogu korterile ühise elektrijuhtmestiku osale. Ahela koguvoolu maksimaalse väärtuse korral (juhul, kui kõik seadmed on sisse lülitatud) töötab kindlasti liigvoolukaitseseade - sama kaitselüliti paneelil, millest see liin toidetakse. Ta ühendab selle haru lihtsalt korteri üldisest toiteahelast lahti.

Kui teie masin on valesti valitud (ülekoormusreaktsiooni voolu väärtus on ülehinnatud), võivad tagajärjed olla palju hukatuslikumad - juhtmed ei pruugi neid läbiva voolu tugevusele lihtsalt vastu pidada ja ülekuumenemise tõttu süttida.
Seetõttu on nii oluline õppida, kuidas valida iga koormusliini jaoks õige kaitselüliti ja arvutada täpselt nendes liinides töötavate juhtmete ristlõige.
Reeglina paigaldatakse tüüpilise korteri juhtmestiku korral valgustusliinidele vasktraat ristlõikega 1,5 mm 2 ja pistikupesadele 2,5 mm 2.

Alustame elektri mõistega. Elektrivool on laetud osakeste järjestatud liikumine elektrivälja mõjul. Osakesed võivad olla metalli vabad elektronid, kui vool liigub läbi metalljuhtme, või ioonid, kui vool liigub gaasis või vedelikus.
Ka pooljuhtides on voolu olemas, aga see on omaette arutlusteema. Näitena võib tuua mikrolaineahju kõrgepingetrafo - esmalt liiguvad elektronid läbi juhtmete, seejärel liiguvad ioonid vastavalt juhtmete vahel, esmalt liigub vool läbi metalli ja seejärel läbi õhu. Ainet nimetatakse juhiks või pooljuhiks, kui see sisaldab osakesi, mis võivad kanda elektrilaengut. Kui selliseid osakesi pole, nimetatakse sellist ainet dielektrikuks, see ei juhi elektrit. Laetud osakesed kannavad elektrilaengut, mida mõõdetakse q-na kulonites.
Voolutugevuse mõõtühikut nimetatakse ampriks ja seda tähistatakse tähega I, 1 amprine vool tekib siis, kui 1 Coulomb suurune laeng läbib elektriahela punkti 1 sekundiga, st jämedalt öeldes voolutugevust mõõdetakse kulonides sekundis. Ja sisuliselt on voolutugevus ajaühikus läbi juhi ristlõike voolav elektrienergia hulk. Mida rohkem laetud osakesi mööda traati jookseb, seda suurem on vastavalt ka vool.
Laetud osakeste liikumiseks ühelt poolilt teisele on vaja tekitada pooluste vahel potentsiaalide erinevus ehk pinge. Pinge mõõdetakse voltides ja tähistatakse tähega V või U. 1 V pinge saamiseks tuleb pooluste vahel üle kanda laeng 1 C, tehes samal ajal tööd 1 J. Nõus, see on veidi ebaselge .

Selguse huvides kujutage ette veepaaki, mis asub teatud kõrgusel. Paagist tuleb toru välja. Vesi voolab läbi toru raskusjõu mõjul. Olgu vesi elektrilaeng, veesamba kõrgus pinge ja veevoolu kiirus elektrivool. Täpsemalt mitte voolukiirust, vaid sekundis välja voolava vee kogust. Saate aru, et mida kõrgem on veetase, seda suurem on rõhk allpool. Ja mida kõrgem on rõhk allpool, seda rohkem voolab vett läbi toru, sest kiirus on suurem.. Samamoodi, mida kõrgem on pinge, seda suurem on voolutugevus hakkab vooluringis voolama.

Suhe kõigi kolme vaadeldava suuruse vahel alalisvooluahelas määratakse Ohmi seadusega, mida väljendatakse selle valemiga, ja see kõlab nii, et voolutugevus ahelas on otseselt võrdeline pingega ja pöördvõrdeline takistusega. Mida suurem on takistus, seda väiksem on vool ja vastupidi.

Lisan veel paar sõna vastupanu kohta. Seda saab mõõta või lugeda. Oletame, et meil on teadaoleva pikkuse ja ristlõike pindalaga juht. Kandiline, ümmargune, vahet pole. Erinevatel ainetel on erinev eritakistus ja meie kujuteldava juhi jaoks on see valem, mis määrab pikkuse, ristlõike pindala ja takistuse vahelise seose. Ainete eritakistusvõime on internetist leitav tabelite kujul.
Jällegi saame tuua analoogia veega: vesi voolab läbi toru, olgu torul konkreetne karedus. Loogiline on eeldada, et mida pikem ja kitsam toru, seda vähem vett ajaühikus läbi voolab. Vaadake, kui lihtne see on? Te ei pea isegi valemit pähe õppima, vaid kujutage ette veega toru.
Mis puutub takistuse mõõtmiseks, siis vajate seadet, oommeetrit. Tänapäeval on populaarsemad universaalsed instrumendid - multimeetrid, mis mõõdavad takistust, voolu, pinget ja palju muud. Teeme katse. Võtan teadaoleva pikkuse ja ristlõikepinnaga nikroomtraadi tüki, leian sellelt kodulehelt kust ostsin takistuse ja arvutan takistuse. Nüüd mõõdan seadme abil sama tükki. Sellise väikese takistuse korral pean lahutama oma seadme sondide takistuse, mis on 0,8 oomi. Just niimoodi!
Multimeetri skaala on jagatud mõõdetud suuruste suuruse järgi, seda tehakse suurema mõõtetäpsuse huvides. Kui tahan mõõta takistit nimiväärtusega 100 kOhm, seadsin käepideme lähima suurema takistuse peale. Minu puhul on see 200 kilooomi. Kui tahan mõõta 1 kilooomi, siis kasutan 2 oomi. See kehtib ka muude suuruste mõõtmise kohta. See tähendab, et skaala näitab mõõtmise piire, millesse peate langema.
Jätkame multimeetriga lõbutsemist ja proovime mõõta ülejäänud õpitud koguseid. Ma võtan mitu erinevat alalisvoolu allikat. Olgu selleks siis 12voldine toiteplokk, USB-port ja trafo, mille vanaisa nooruses tegi.
Nende allikate pinget saame praegu mõõta, ühendades voltmeetri paralleelselt ehk otse allikate pluss- ja miinuspunktidega. Pingega on kõik selge, seda saab võtta ja mõõta. Kuid voolutugevuse mõõtmiseks peate looma elektriahela, mille kaudu vool voolab. Elektriahelas peab olema tarbija või koormus. Ühendame iga allikaga tarbija. Tükk LED-riba, mootor ja takisti (160 oomi).
Mõõdame vooluahelates voolavat voolu. Selleks lülitan multimeetri voolu mõõtmise režiimile ja sondi voolusisendile. Ampermeeter on ühendatud mõõdetava objektiga järjestikku. Siin on diagramm, seda tuleks ka meeles pidada ja mitte segi ajada voltmeetri ühendamisega. Muide, on olemas selline asi nagu vooluklambrid. Need võimaldavad mõõta vooluahelas voolu ilma vooluahelaga otse ühendamata. See tähendab, et te ei pea juhtmeid lahti ühendama, vaid viskate need juhtmele ja need mõõdavad. Olgu, lähme tagasi oma tavapärase ampermeetri juurde.

Seega mõõtsin kõik voolud ära. Nüüd teame, kui palju voolu igas vooluringis tarbitakse. Siin säravad LEDid, siin mootor pöörleb ja siin... Nii et seisa seal, mida takisti teeb? Ta ei laula meile laule, ei valgusta tuba ega keera ühtegi mehhanismi. Millele ta siis kogu 90 milliamprit kulutab? See ei tööta, mõtleme välja. Hei sina! Ah, ta on kuum! Nii et see on koht, kus energiat kulutatakse! Kas on võimalik kuidagi välja arvutada, mis energia siin on? Selgub, et see on võimalik. Elektrivoolu soojusefekti kirjeldava seaduse avastasid 19. sajandil kaks teadlast James Joule ja Emilius Lenz.
Seadust nimetati Joule-Lenzi seaduseks. Seda väljendatakse selle valemiga ja see näitab numbriliselt, mitu džauli energiat eraldub juhis, milles vool voolab ajaühikus. Sellest seadusest leiate sellelt juhilt vabaneva võimsuse; võimsust tähistatakse ingliskeelse tähega P ja mõõdetakse vattides. Leidsin selle väga laheda tahvelarvuti, mis ühendab kõik seni uuritud kogused.
Nii kulub minu laual elektrienergiat valgustamiseks, mehaaniliste tööde tegemiseks ja ümbritseva õhu soojendamiseks. Muide, just sellel põhimõttel töötavad erinevad küttekehad, elektrilised veekeetjad, föönid, jootekolvid jne. Igal pool on õhuke spiraal, mis voolu mõjul kuumeneb.

Seda punkti tuleks arvestada juhtmete ühendamisel koormusega, see tähendab, et see kontseptsioon hõlmab ka juhtmestiku paigaldamist pistikupesadesse kogu korteris. Kui võtate pistikupesaga ühendamiseks liiga peenikese juhtme ja ühendate sellesse pistikupessa arvuti, veekeetja ja mikrolaineahju, võib juhe kuumeneda ja põhjustada tulekahju. Seetõttu on olemas selline märk, mis ühendab juhtmete ristlõikepindala maksimaalse võimsusega, mis neid juhtmeid läbib. Kui otsustate juhtmeid tõmmata, ärge unustage seda.

Samuti tahaksin selle numbri raames meenutada praeguste tarbijate paralleel- ja jadaühenduste omadusi. Jadaühenduse korral on vool kõigil tarbijatel ühesugune, pinge jagatakse osadeks ning tarbijate kogutakistus on kõigi takistuste summa. Paralleelse ühenduse korral on pinge kõigil tarbijatel sama, voolutugevus jagatakse ja kogutakistus arvutatakse selle valemi abil.
See toob esile ühe väga huvitava punkti, mida saab kasutada voolutugevuse mõõtmiseks. Oletame, et peate mõõtma voolu vooluringis umbes 2 amprit. Ampermeeter ei saa selle ülesandega hakkama, nii et saate Ohmi seadust kasutada puhtal kujul. Teame, et jadaühenduses on voolutugevus sama. Võtame väga väikese takistusega takisti ja sisestame selle koormusega järjestikku. Mõõdame selle peal pinget. Nüüd, kasutades Ohmi seadust, leiame voolutugevuse. Nagu näete, langeb see kokku lindi arvutamisega. Peamine asi, mida siinkohal meeles pidada, on see, et see lisatakisti peaks olema võimalikult madala takistusega, et see mõjutaks mõõtmisi minimaalselt.

On veel üks väga oluline punkt, mida peate teadma. Kõikidel allikatel on maksimaalne väljundvool, selle voolu ületamisel võib allikas kuumeneda, rikki minna ja halvimal juhul isegi süttida. Soodsaim tulemus on siis, kui allikal on ülevoolukaitse, sel juhul lülitab see voolu lihtsalt välja. Nagu Ohmi seadusest mäletame, mida väiksem on takistus, seda suurem on vool. See tähendab, et kui võtate koormaks juhtmejupi, st sulgete allika enda külge, siis hüppab voolutugevus vooluringis tohutute väärtusteni, seda nimetatakse lühiseks. Kui mäletate väljaande algust, võite tuua analoogia veega. Kui asendame Ohmi seadusega nulltakistuse, saame lõpmatult suure voolu. Praktikas seda muidugi ei juhtu, sest allikal on sisetakistus, mis on ühendatud järjestikku. Seda seadust nimetatakse täieliku vooluringi Ohmi seaduseks. Seega sõltub lühise vool allika sisetakistuse väärtusest.
Nüüd pöördume tagasi maksimaalse voolu juurde, mida allikas suudab toota. Nagu ma juba ütlesin, määrab vooluahela voolu koormus. Paljud inimesed kirjutasid mulle VK-s ja küsisid midagi sellist, ma liialdan sellega veidi: Sanya, mul on 12 volti ja 50 amprit toiteallikas. Kui ma ühendan sellega väikese tüki LED-riba, kas see põleb läbi? Ei, see muidugi ei põle. 50 amprit on maksimaalne vool, mida allikas suudab toota. Kui ühendate sellega linditüki, võtab see hästi, oletame, et 100 milliamprit, ja kõik. Voolu vooluringis on 100 milliamprit ja keegi ei põle kuskil. Teine asi on see, et kui võtta kilomeeter LED-riba ja ühendada see selle toiteallikaga, siis on seal vool lubatust suurem ning suure tõenäosusega toiteplokk üle kuumeneb ja läheb rikki. Pidage meeles, et voolutugevuse vooluringis määrab tarbija. See seade suudab väljastada maksimaalselt 2 amprit ja kui ma selle poldiga lühistan, ei juhtu poldiga midagi. Kuid toiteallikale see ei meeldi; see töötab ekstreemsetes tingimustes. Kuid kui võtta allikas, mis suudab anda kümneid ampreid, siis see olukord poldile ei meeldi.

Näiteks arvutame välja toiteallika, mida on vaja teadaoleva LED-riba osa toiteks. Niisiis, ostsime hiinlastelt rulli LED-riba ja tahame toita kolm meetrit just seda riba. Kõigepealt läheme tootelehele ja proovime leida, mitu vatti kulub üks meeter linti. Ma ei leidnud seda teavet, seega on see märk olemas. Vaatame, milline lint meil on. Dioodid 5050, 60 tk meetri kohta. Ja me näeme, et võimsus on 14 vatti meetri kohta. Ma tahan 3 meetrit, mis tähendab, et võimsus on 42 vatti. Soovitav on võtta 30% võimsusvaruga toiteallikas, et see ei töötaks kriitilises režiimis. Selle tulemusena saame 55 vatti. Lähim sobiv toiteallikas on 60 vatti. Võimsuse valemist väljendame voolutugevust ja leiame selle, teades, et LED-id töötavad pingel 12 volti. Selgub, et vajame seadet voolutugevusega 5 amprit. Näiteks läheme Ali juurde, leiame selle, ostame ära.
Iga USB koduse toote valmistamisel on väga oluline teada hetketarbimist. Maksimaalne USB-st võetav vool on 500 milliamprit ja seda on parem mitte ületada.
Ja lõpuks, lühike sõna ohutusmeetmete kohta. Siin näete, milliste väärtuste jaoks peetakse elektrit inimelule kahjutuks.

Igapäevaelus tegeleme pidevalt elektriga. Ilma laetud osakeste liigutamiseta on meie kasutatavate instrumentide ja seadmete toimimine võimatu. Ja selleks, et neid tsivilisatsiooni saavutusi täielikult nautida ja nende pikaajalist teenimist tagada, peate teadma ja mõistma tööpõhimõtet.

Elektrotehnika on oluline teadus

Elektrotehnika vastab küsimustele, mis on seotud vooluenergia tootmise ja kasutamisega praktilistel eesmärkidel. Meile nähtamatut maailma, kus valitsevad vool ja pinge, pole aga sugugi lihtne arusaadavas keeles kirjeldada. Sellepärast kasu on pidev nõudlus"Elekter mannekeenidele" või "Elektritehnika algajatele".

Mida see salapärane teadus uurib, milliseid teadmisi ja oskusi selle meisterlikkuse tulemusena omandada saab?

Distsipliini “Elektrotehnika teoreetilised alused” kirjeldus

Tehnilisi erialasid omandavate üliõpilaste rekordite raamatutes võib näha salapärast lühendit “TOE”. See on täpselt see teadus, mida me vajame.

Elektrotehnika sünniajaks võib pidada 19. sajandi alguse perioodi, mil Leiutati esimene alalisvooluallikas. Füüsikast sai "vastsündinud" teadmiste haru ema. Hilisemad avastused elektri ja magnetismi vallas rikastasid seda teadust uute faktide ja kontseptsioonidega, millel oli suur praktiline tähtsus.

Oma kaasaegse kuju iseseisva tööstusharuna sai see 19. sajandi lõpus ja sellest ajast peale tehnikaülikoolide õppekavas ja suhtleb aktiivselt teiste erialadega. Seega peavad elektrotehnika edukaks õppimiseks olema teoreetilised teadmised füüsika, keemia ja matemaatika koolikursusest. Omakorda sellised olulised distsipliinid nagu:

  • elektroonika ja raadioelektroonika;
  • elektromehaanika;
  • energeetika, valgustustehnika jne.

Elektrotehnika keskmes on loomulikult vool ja selle omadused. Järgmisena räägitakse teoorias elektromagnetväljadest, nende omadustest ja praktilistest rakendustest. Distsipliini viimane osa toob esile seadmed, milles töötab energeetiline elektroonika. Igaüks, kes on selle teaduse omandanud, mõistab ümbritsevast maailmast palju.

Mis tähtsus on tänapäeval elektrotehnikal? Elektritöötajad ei saa hakkama ilma selle distsipliini tundmiseta:

  • elektrik;
  • monteerijale;
  • energiat.

Elektri kõikjalolek teeb selle õppimise vajalikuks tavainimesele, et olla kirjaoskaja ja osata oma teadmisi igapäevaelus rakendada.

Raske on mõista, mida te ei näe ja "puudutavad". Enamik elektriõpikuid on täis ebaselgeid termineid ja tülikaid diagramme. Seetõttu jäävad algajate head kavatsused seda teadust õppida sageli vaid plaanideks.

Tegelikult on elektrotehnika väga huvitav teadus ja elektri põhiprintsiipe saab esitada mannekeenidele ligipääsetavas keeles. Kui läheneda haridusprotsessile loovalt ja hoolsusega, muutub palju arusaadavaks ja põnevaks. Siin on mõned kasulikud näpunäited mannekeenide elektri õppimiseks.

Reis elektronide maailma peate alustama teoreetiliste aluste uurimisega- mõisted ja seadused. Ostke koolitusjuhend, näiteks "Elektritehnika mannekeenidele", mis on kirjutatud teile arusaadavas keeles, või mitu sellist õpikut. Visuaalsete näidete ja ajalooliste faktide olemasolu mitmekesistab õppeprotsessi ja aitab teadmisi paremini omastada. Saate oma edusamme kontrollida erinevate testide, ülesannete ja eksamiküsimuste abil. Minge uuesti tagasi nende lõikude juurde, milles te kontrollimisel vigu tegite.

Kui olete kindel, et olete distsipliini füüsikalise osa täielikult õppinud, võite liikuda keerukama materjali juurde - elektriahelate ja seadmete kirjelduse juurde.

Kas tunnete end teoorias piisavalt "targana"? Kätte on jõudnud aeg praktiliste oskuste arendamiseks. Materjalid lihtsate vooluahelate ja mehhanismide loomiseks on kergesti leitavad elektri- ja kodutarvete kauplustes. Kuid, ära kiirusta kohe modellitööd tegema- kõigepealt tutvuge peatükiga "Elektriohutus", et mitte kahjustada oma tervist.

Oma uutest teadmistest praktilise kasu saamiseks proovige katkiseid kodumasinaid parandada. Tutvuge kindlasti kasutusnõuetega, järgige juhiseid või kutsuge kogenud elektrik endaga tööle. Katsetamise aeg ei ole veel käes ja elektriga ei tasu nalja teha.

Proovige, ärge kiirustage, olge uudishimulik ja hoolas, uurige kõiki saadaolevaid materjale ja seejärel "tumedast hobusest" elektrivoolust saab hea ja ustav sõber sinu jaoks. Ja võite isegi teha suure elektrilise avastuse ning saada üleöö rikkaks ja kuulsaks.