Az elektromos áram előfordulása kezdőknek. Villanyszerelő oktatóanyag. Tanulj, tanulj villanyszerelést. Háztartási elektromos hálózat világítása, barkács villany. Elektromos kapcsolási rajz, bekötés. Hol kezdjem el az elektrotechnika alapjainak elsajátítását
Mielőtt elkezdené a villamos energiával kapcsolatos munkát, egy kis elméleti ismeretet kell szereznie erről a kérdésről. Egyszerűen fogalmazva, az elektromosság általában az elektronok elektromágneses mező hatására történő mozgását jelenti. A lényeg az, hogy megértsük, hogy az elektromosság apró töltött részecskék energiája, amelyek a vezetők belsejében egy bizonyos irányba mozognak.
D.C gyakorlatilag nem változtatja irányát és nagyságát az idő múlásával. Tegyük fel, hogy egy normál akkumulátor állandó árammal rendelkezik. Ezután a töltés mínuszról pluszra fog folyni, változtatás nélkül, amíg ki nem fogy.
Váltakozó áram- ez egy olyan áram, amely bizonyos periodikussággal változtatja az irányt és a nagyságot.
Gondoljon az áramra, mint egy csövön átfolyó vízáramra. Egy bizonyos idő elteltével (például 5 s) a víz az egyik, majd a másik irányba zúdul. Áram esetén ez sokkal gyorsabban történik - másodpercenként 50-szer (50 Hz-es frekvencia). Az egyik rezgési periódus alatt az áramerősség maximumra nő, majd áthalad a nullán, majd a fordított folyamat következik be, de más előjellel. Arra a kérdésre, hogy ez miért történik, és miért van szükség ilyen áramra, azt válaszolhatjuk, hogy a váltakozó áram vétele és továbbítása sokkal egyszerűbb, mint az egyenáram.
A váltakozó áram vétele és továbbítása szorosan összefügg egy olyan eszközzel, mint a transzformátor. A váltakozó áramot előállító generátor felépítése sokkal egyszerűbb, mint az egyenáramú generátor. Ezenkívül a váltakozó áram a legalkalmasabb az energia nagy távolságokra történő továbbítására. Segítségével kevesebb energia vész el.
Transzformátor (egy speciális tekercs alakú eszköz) segítségével a váltakozó áramot alacsony feszültségről nagyfeszültségre alakítják át, és fordítva, amint az az ábrán látható. Ez az oka annak, hogy a legtöbb eszköz olyan hálózatról működik, amelyben váltakozó áramú. Az egyenáramot azonban meglehetősen széles körben használják - minden típusú akkumulátorban, a vegyiparban és néhány más területen.
Sokan hallottak már olyan titokzatos szavakat, mint egy fázis, három fázis, nulla, föld vagy föld, és tudják, hogy ezek fontos fogalmak az elektromosság világában. Azonban nem mindenki érti, mit jelentenek, és hogyan viszonyulnak a környező valósághoz. Ezt azonban tudni kell. Anélkül, hogy belemélyednénk az otthoni ezermester számára nem szükséges műszaki részletekbe, azt mondhatjuk, hogy a háromfázisú hálózat az elektromos áram átvitelének módja, amikor a váltakozó áram három vezetéken folyik át, és egyen keresztül tér vissza. A fentiek némi pontosításra szorulnak. Bármely elektromos áramkör két vezetékből áll. Az egyik módon az áram a fogyasztóhoz megy (például egy vízforraló), a másik pedig visszaadja. Ha kinyit egy ilyen áramkört, akkor nem folyik áram. Ennyi az egyfázisú áramkör leírása.
A vezetéket, amelyen keresztül az áram folyik, fázisnak vagy egyszerűen fázisnak nevezik, és amelyen keresztül visszatér - nulla vagy nulla. A háromfázisú áramkör három fázisvezetékből és egy visszatérő vezetékből áll. Ez azért lehetséges, mert a váltakozó áram fázisa mindhárom vezetékben 120 °C-kal eltolódik a szomszédoshoz képest. Az elektromechanikáról szóló tankönyv segít részletesebben megválaszolni ezt a kérdést. A váltakozó áram átvitele pontosan háromfázisú hálózatok segítségével történik. Ez gazdaságilag előnyös - nincs szükség további két semleges vezetékre.
A fogyasztóhoz közeledve az áram három fázisra oszlik, és mindegyik nullát kap. Így kerül a lakásokba, házakba. Bár néha háromfázisú hálózatot közvetlenül a házba szállítanak. Általában a magánszektorról beszélünk, és ennek az állapotnak megvannak az előnyei és hátrányai. Erről később lesz szó. A föld, pontosabban a földelés a harmadik vezeték az egyfázisú hálózatban. Lényegében nem viseli a munkaterhelést, hanem egyfajta biztosítékként szolgál. Ez egy példával magyarázható. Ha az elektromos áram ellenőrizhetetlenné válik (például rövidzárlat), tűz vagy áramütés veszélye áll fenn. Ennek elkerülése érdekében (azaz az áramérték nem haladhatja meg az ember és az eszközök számára biztonságos szintet) földelést vezetnek be. Ezen a vezetéken keresztül a felesleges elektromosság szó szerint a földbe kerül.
Még egy példa. Tegyük fel, hogy egy mosógép villanymotorjának működésében kisebb meghibásodás következik be, és az elektromos áram egy része eléri a készülék külső fémhéját. Ha nincs földelés, ez a töltés tovább vándorol a mosógép körül. Amikor egy személy megérinti, azonnal az energia legkényelmesebb kivezetésévé válik, vagyis áramütést kap. Ha ebben a helyzetben van egy földelő vezeték, a felesleges töltés lefolyik rajta anélkül, hogy bárkinek is kárt okozna. Emellett elmondhatjuk, hogy a nullavezető is lehet földelő, és elvileg az is, de csak erőműnél. Az a helyzet, amikor nincs földelés a házban, nem biztonságos. Később lesz szó arról, hogyan kell kezelni a házban lévő összes vezeték megváltoztatása nélkül.
Figyelem!
Egyes kézművesek az alapvető elektrotechnikai ismeretekre támaszkodva a nulla vezetéket földelővezetékként szerelik fel. Soha ne tedd ezt. Ha a nulla vezeték elszakad, a földelt készülékek háza 220 V feszültség alá kerül.
Tartalom:Sok olyan fogalom létezik, amelyet a saját szemeddel nem lehet látni, vagy kézzel megérinteni. A legszembetűnőbb példa az elektrotechnika, amely összetett áramkörökből és homályos terminológiából áll. Ezért sokan egyszerűen visszavonulnak e tudományos és műszaki tudományág közelgő tanulmányozásának nehézségei előtt.
A kezdőknek szánt elektrotechnika alapjai, közérthető nyelven bemutatva, segítséget nyújtanak ezen a területen. Történelmi tényekkel és világos példákkal alátámasztva lenyűgözővé és érthetővé válnak azok számára is, akik először találkoznak ismeretlen fogalmakkal. Fokozatosan az egyszerűtől az összetett felé haladva teljesen lehetséges a bemutatott anyagok tanulmányozása és gyakorlati tevékenységekben való felhasználása.
Az elektromos áram fogalmai és tulajdonságai
Az elektromos törvények és képletek nem csak a számítások elvégzéséhez szükségesek. Szükségük van rájuk azoknak is, akik gyakorlatilag villamos energiával kapcsolatos műveleteket végeznek. Az elektrotechnika alapjainak ismeretében logikusan meghatározhatja a meghibásodás okát és nagyon gyorsan kiküszöbölheti.
Az elektromos áram lényege a töltött részecskék mozgása, amelyek elektromos töltést visznek át egyik pontból a másikba. A töltött részecskék véletlenszerű hőmozgásával azonban – a fémek szabad elektronjainak példáját követve – töltésátvitel nem történik meg. Az elektromos töltés mozgása a vezető keresztmetszetén csak akkor következik be, ha ionok vagy elektronok vesznek részt a rendezett mozgásban.
Az elektromos áram mindig egy bizonyos irányba folyik. Jelenlétét konkrét jelek jelzik:
- Egy vezető felmelegítése, amelyen áram folyik.
- A vezető kémiai összetételének változása áram hatására.
- Erő kifejtése szomszédos áramokra, mágnesezett testekre és szomszédos áramokra.
Az elektromos áram lehet egyen vagy váltakozó. Az első esetben minden paramétere változatlan marad, a másodikban pedig a polaritás időszakosan pozitívról negatívra változik. Minden félciklusban változik az elektronáramlás iránya. Az ilyen periodikus változások sebessége a frekvencia, hertzben mérve
Alapárammennyiségek
Amikor egy áramkörben elektromos áram lép fel, a vezető keresztmetszetén keresztül állandó töltésátvitel megy végbe. Egy bizonyos időegység alatt átvitt töltés összegét nevezzük, mérjük amper.
A töltött részecskék mozgásának létrehozásához és fenntartásához szükség van rájuk egy bizonyos irányú erő kifejtésére. Ha ez a művelet leáll, az elektromos áram áramlása is leáll. Ezt az erőt elektromos mezőnek nevezik, más néven. Ez okozza a potenciálkülönbséget ill feszültség a vezető végein és lendületet ad a töltött részecskék mozgásának. Ennek az értéknek a mérésére egy speciális mértékegységet használnak - volt. Az alapmennyiségek között van egy bizonyos kapcsolat, amelyet az Ohm-törvény tükröz, amelyet részletesen tárgyalunk.
Az elektromos árammal közvetlenül összefüggő vezető legfontosabb jellemzője az ellenállás, mérve Omaha. Ez az érték a vezető egyfajta ellenállása a benne lévő elektromos áram áramlásával szemben. Az ellenállás hatására a vezető felmelegszik. A vezeték hosszának növekedésével és keresztmetszete csökkenésével az ellenállás értéke nő. 1 ohm érték lép fel, ha a vezető potenciálkülönbsége 1 V és az áramerősség 1 A.
Ohm törvénye
Ez a törvény az elektrotechnika alapvető rendelkezéseire és fogalmaira vonatkozik. Ez tükrözi a legpontosabban az olyan mennyiségek közötti kapcsolatot, mint az áram, feszültség, ellenállás stb. Ezeknek a mennyiségeknek a definícióit már átgondoltuk, most meg kell határozni kölcsönhatásuk és egymásra gyakorolt hatásuk mértékét.
Ennek vagy annak az értéknek a kiszámításához a következő képleteket kell használnia:
- Áramerősség: I = U/R (amper).
- Feszültség: U = I x R (volt).
- Ellenállás: R = U/I (ohm).
Ezeknek a mennyiségeknek a függését a folyamatok lényegének jobb megértése érdekében gyakran hasonlítják össze a hidraulikai jellemzőkkel. Például egy vízzel töltött tartály alján egy szelepet kell felszerelni, amelyhez egy cső található. Amikor a szelep kinyílik, a víz elkezd folyni, mert különbség van a cső elején lévő magas és a végén lévő alacsony nyomás között. Pontosan ugyanaz a helyzet áll elő a vezető végein potenciálkülönbség - feszültség formájában, amelynek hatására az elektronok a vezető mentén mozognak. Így analógia alapján a feszültség egyfajta elektromos nyomás.
Az áramerősség összevethető a vízáramlással, vagyis a cső keresztmetszetén átáramló víz mennyiségével egy meghatározott időtartam alatt. A csőátmérő csökkenésével a megnövekedett ellenállás miatt a víz áramlása is csökken. Ez a korlátozott áramlás egy vezető elektromos ellenállásához hasonlítható, amely bizonyos határok között tartja az elektronok áramlását. Az áram, a feszültség és az ellenállás kölcsönhatása hasonló a hidraulikus jellemzőkhöz: egy paraméter változásával az összes többi megváltozik.
Energia és energia az elektrotechnikában
Az elektrotechnikában is vannak olyan fogalmak, mint energiaÉs erő Ohm törvényéhez kapcsolódik. Maga az energia mechanikai, termikus, nukleáris és elektromos formában létezik. Az energiamegmaradás törvénye szerint nem semmisíthető meg, nem hozható létre. Csak egyik formából a másikba alakítható át. Például az audiorendszerek az elektromos energiát hanggá és hővé alakítják.
Bármely elektromos készülék meghatározott időn belül bizonyos mennyiségű energiát fogyaszt. Ez az érték minden eszköz esetében egyedi, és a teljesítményt jelenti, vagyis azt az energiamennyiséget, amelyet egy adott eszköz fogyaszthat. Ezt a paramétert a képlet számítja ki P = I x U, a mértékegység: . Ez azt jelenti, hogy egy voltot mozgatnak egy ohmos ellenálláson.
Így az elektrotechnika alapjai a kezdőknek segít először megérteni az alapvető fogalmakat és kifejezéseket. Ezek után sokkal könnyebb lesz a gyakorlatban is hasznosítani a megszerzett tudást.
Elektromos szerelés bábokhoz: elektronikai alapismeretek
Ma már bárki megismerkedhet az elektrotechnika alapjaival anélkül, hogy elhagyná otthonát. A legjobb, ha ezt az izgalmas tevékenységet úgy kezdi, hogy megismerkedik egy egyszerűsített elektromos rajzzal a kapcsolók, aljzatok és világítótestek bekötéséhez és csatlakoztatásához a saját lakásában. Az ilyen sémák a szabványos tervezési megoldásokhoz tartoznak, és széles körben használják szabványos ipari és lakóhelyiségek áramellátására, valamint számos építési terület áramellátó hálózatához való ideiglenes csatlakozásra.
Az első (egyúttal a legnagyobb és legfontosabb) elem a tipikus lakossági elektromos vezetékek berendezéseinek hosszú láncában az elektromos panel, amely áramellátást egy megszakítón (vagy dugaszolóbiztosítékon) keresztül a fő elosztó panelről kap. a hozzáférési platformon. A lakáspanel általában tartalmaz egy villanyórát, több megszakítót, egy hibaáram-védőt (RCD), egy rögzítő DIN-sínt és számos segédbuszt. Erről a bemeneti panelről van megszervezve a lakás minden helyiségének áramellátása.
Számos tápvezetéket (számuk a helyiségek számától és az elektromos terhelések teljesítményétől függ), amelyek két vezetékből - fázis és nulla (vagy három, ha van földelő vezeték) - dedikált megszakítókon keresztül vannak elvezetve külön helyiségekbe. a lakásból.
Az elektromos vezetékezés az egész lakásban úgy történik, hogy a fő kábelezési vonalból leágazásokat szerveznek, amelyek szükségesek az egyes fogyasztók - elektromos csengő, dugaszolóaljzatok vagy kapcsolók - csatlakoztatásához. Erre a célra beépítési elosztódobozokat használnak, amelyek műanyag poharak, amelyek vezetékek bemeneti és kimeneti nyílásaival és fedéllel vannak felszerelve. A dobozok belsejében speciális csavaros kapcsok találhatók a kapcsolt telepítési vezetékek csatlakoztatásához. De általában a dobozban lévő vezetékek egyszerűen csavartak (az úgynevezett csavar) és egymástól szigetelve (általában elektromos szalaggal vagy hőre zsugorodó csővel vannak becsomagolva). Javasoljuk még bilincsek (hazánkban széles körben használt Wago bilincsek), vagy PPE összekötő bilincsek (belül rugós sapkák) használata.
Megjegyzendő, hogy az összes beltéri áramfogyasztó (harangok, különféle világítótestek kapcsolókkal együtt, háztartási készülékek, klímaberendezések stb.) párhuzamosan csatlakozik a lakás vezetékeihez. Egy ilyen csatlakozási séma esetén az egyik fogyasztó meghibásodása vagy lekapcsolása nem okozza a fennmaradó eszközök „feszültségmentesítését”, ami elkerülhetetlen, ha sorba vannak kapcsolva. Az elektromos vezetékek egyes elemeinek soros csatlakoztatására példa bármely világítótest és kapcsolójának csatlakoztatása.
Így az elektromos vezetékeket először az egyes helyiségekben elhelyezett elosztódobozokhoz csatlakoztatják, és csak ezután osztják szét az egyes terhelésekhez (kapcsolókkal ellátott világítótestek, aljzatok stb.).
A kapcsolók és lámpák bekötési rajzából azt látjuk, hogy fázisvezetékek (piros) és nulla vezetékek (kék) közelednek az elosztódobozhoz és leágaznak onnan. A kimenő fázisvezetéket (semleges!) a kapcsoló egyik érintkezőjéhez kell csatlakoztatni. A nulla vezetéknek a lámpát alkotó lámpák közös érintkezőjéhez kell mennie. A kapcsolóból érkező vezetékek (az ábrán zöld) a kérdéses lámpa mindkét lámpacsoportjának közös érintkezőjére csatlakoznak. Kérjük, vegye figyelembe, hogy az ábra egy kétkulcsos kapcsoló változatát mutatja két lámpacsoporttal és egy egykulcsos kapcsoló változatát.
Az aljzatok csatlakoztatása az elosztódoboz után egyszerűbb módon történik - a fázis- és nullavezetők (és a földelés, ha van ilyen) közvetlenül csatlakoznak az aljzat megfelelő (véletlenszerűen kiválasztott) érintkezőihez. Egy pár ilyen vezeték egy már csatlakoztatott aljzatból a második, és ha szükséges, a harmadik aljzatba van vezetve (az ilyen típusú csatlakozást hurokcsatlakozásnak nevezik).
Nagyon fontos figyelembe venni azt a tényt, hogy a fogyasztók csatlakoztatására szolgáló párhuzamos áramkörrel nem szabad egy bizonyos érték fölé növelni a teljes számukat. Párhuzamos tápellátással minden újonnan beépített elektromos készülék (új konnektor) növeli az elektromos vezetékek azon részének terhelését, amely az egész lakásban közös. Az áramkör teljes áramának maximális értékén (abban az esetben, ha minden eszköz be van kapcsolva) a túláramvédelmi eszköz biztosan működik - ugyanaz a megszakító azon a panelen, amelyről ez a vonal táplálja. Egyszerűen leválasztja ezt az ágat a lakás általános tápellátásáról.
Ha a gépet rosszul választják ki (túlbecsült a túlterhelési válaszáram), akkor a következmények sokkal katasztrofálisabbak lehetnek - előfordulhat, hogy a vezetékek egyszerűen nem ellenállnak a rajtuk áthaladó áram erősségének, és túlmelegedés miatt meggyulladnak.
Ezért olyan fontos megtanulni, hogyan kell kiválasztani a megfelelő megszakítót minden egyes terhelési vonalhoz, és pontosan kiszámítani az ezekben a vezetékekben működő vezetékek keresztmetszetét.
Általános szabály, hogy egy tipikus lakáshuzalozásban 1,5 mm 2 keresztmetszetű rézhuzalt helyeznek a világítási vezetékekre, és 2,5 mm 2 keresztmetszetet az aljzatvezetékekre.
Kezdjük az elektromosság fogalmával. Az elektromos áram a töltött részecskék rendezett mozgása elektromos tér hatására. A részecskék lehetnek a fém szabad elektronjai, ha az áram egy fémhuzalon folyik keresztül, vagy ionok, ha az áram gázban vagy folyadékban folyik.
A félvezetőkben is van áram, de ez egy külön téma. Példa erre a mikrohullámú sütőből származó nagyfeszültségű transzformátor - először az elektronok áramlanak át a vezetékeken, majd az ionok a vezetékek között mozognak, először az áram folyik át a fémen, majd a levegőn. Az anyagot vezetőnek vagy félvezetőnek nevezzük, ha olyan részecskéket tartalmaz, amelyek elektromos töltést hordozhatnak. Ha nincsenek ilyen részecskék, akkor az ilyen anyagot dielektrikumnak nevezik, nem vezet elektromosságot. A töltött részecskék elektromos töltést hordoznak, amelyet q-ban mérünk coulombban. 
Az áramerősség mértékegységét Ampernek nevezzük, és I betűvel jelöljük, 1 Amperes áram akkor keletkezik, ha 1 Coulomb töltés 1 másodperc alatt átmegy egy elektromos áramkör egy pontján, vagyis durván szólva a Az áramerősséget coulomb per másodpercben mérik. És lényegében az áramerősség az egységnyi idő alatt átfolyó elektromosság mennyisége a vezető keresztmetszetén. Minél több töltött részecske fut végig a vezetéken, annál nagyobb az áramerősség.
Ahhoz, hogy a töltött részecskék egyik pólusról a másikra mozogjanak, potenciálkülönbséget vagy – feszültséget – kell létrehozni a pólusok között. A feszültséget voltban mérik, és V vagy U betűvel jelöljük. 1 V feszültség eléréséhez 1 C töltést kell átvinni a pólusok közé, miközben 1 J munkát kell végezni. Egyetértek, ez egy kicsit homályos . 
Az érthetőség kedvéért képzeljünk el egy víztartályt, amely bizonyos magasságban van. Egy cső jön ki a tartályból. A víz a gravitáció hatására áramlik át a csövön. Legyen a víz elektromos töltés, a vízoszlop magassága feszültség, a víz áramlási sebessége pedig elektromos áram. Pontosabban nem az áramlási sebességet, hanem a másodpercenként kiáramló víz mennyiségét. Tudod, hogy minél magasabb a vízszint, annál nagyobb lesz a nyomás alatta, és minél nagyobb a nyomás alatta, annál több víz fog átfolyni a csövön, mert nagyobb lesz a sebesség. Hasonlóképpen, minél nagyobb a feszültség, annál nagyobb az áramerősség áramlik majd az áramkörben. 
Az egyenáramú áramkörben mindhárom figyelembe vett mennyiség közötti kapcsolatot az Ohm törvénye határozza meg, amelyet ezzel a képlettel fejezünk ki, és úgy hangzik, hogy az áramkörben az áramerősség egyenesen arányos a feszültséggel, és fordítottan arányos az ellenállással. Minél nagyobb az ellenállás, annál kisebb az áramerősség, és fordítva. 
Hozzáteszek még néhány szót az ellenállásról. Lehet mérni, vagy meg lehet számolni. Tegyük fel, hogy van egy vezetőnk, amelynek ismert hossza és keresztmetszete. Négyzet, kerek, mindegy. Különböző anyagok eltérő ellenállásúak, és a képzeletbeli vezetőnkre ez a képlet határozza meg a hossz, a keresztmetszeti terület és az ellenállás közötti kapcsolatot. Az anyagok fajlagos ellenállása táblázatok formájában megtalálható az interneten. 
Ismét egy analógiát vonhatunk a vízzel: a víz átfolyik egy csövön, legyen a csőnek meghatározott érdessége. Logikus feltételezés, hogy minél hosszabb és keskenyebb a cső, annál kevesebb víz fog átfolyni rajta időegység alatt. Látod, milyen egyszerű? Még a képletet sem kell memorizálnia, csak képzeljen el egy pipát vízzel.
Ami az ellenállás mérését illeti, szükség van egy eszközre, egy ohmmérőre. Manapság az univerzális műszerek népszerűbbek - a multiméterek, amelyek ellenállást, áramot, feszültséget és egy csomó más dolgot mérnek. Végezzünk egy kísérletet. Fogok egy ismert hosszúságú és keresztmetszeti területű nikróm huzalt, megkeresem az ellenállást azon a weboldalon, ahol vásároltam, és kiszámolom az ellenállást. Most ugyanazt a darabot mérem a készülék segítségével. Ilyen kis ellenálláshoz ki kell vonnom a készülékem szondáinak ellenállását, ami 0,8 ohm. Pontosan úgy!
A multiméter skála a mért mennyiségek nagysága szerint van felosztva, ez a nagyobb mérési pontosság érdekében történik. Ha 100 kOhm névleges értékű ellenállást akarok mérni, akkor a fogantyút a nagyobb legközelebbi ellenállásra állítom. Az én esetemben ez 200 kiloohm. Ha 1 kiloohmot akarok mérni, akkor 2 ohmot használok. Ez más mennyiségek mérésére is igaz. Vagyis a skála mutatja a mérés határait, amelyekbe bele kell esni.
Szórakozzunk továbbra is a multiméterrel, és próbáljuk meg mérni a többi tanult mennyiséget. Veszek több különböző DC forrást. Legyen ez egy 12 voltos táp, egy USB port és egy trafó, amit nagyapám készített fiatalkorában. 
Ezeken a forrásokon már most meg tudjuk mérni a feszültséget, ha egy voltmérőt párhuzamosan, azaz közvetlenül a források plusz és mínusz pontjaira csatlakoztatunk. A feszültséggel minden világos, vehető és mérhető. Az áramerősség méréséhez azonban létre kell hoznia egy elektromos áramkört, amelyen keresztül áramlik. Az elektromos áramkörben fogyasztónak vagy terhelésnek kell lennie. Csatlakoztassunk egy fogyasztót minden forráshoz. Egy darab LED szalag, egy motor és egy ellenállás (160 ohm).
Mérjük meg az áramkörökben folyó áramot. Ehhez a multimétert árammérési módba kapcsolom, a szondát pedig árambemenetre kapcsolom. Az ampermérő sorba van kötve a mérendő tárgyhoz. Itt van a diagram, azt is emlékezni kell, és nem szabad összetéveszteni a voltmérő csatlakoztatásával. Egyébként van olyan, hogy árambilincs. Lehetővé teszik az áramerősség mérését az áramkörben anélkül, hogy közvetlenül az áramkörhöz csatlakozna. Vagyis nem kell széthúzni a vezetékeket, csak rá kell dobni a vezetékre és mérnek. Oké, térjünk vissza a szokásos ampermérőhöz. 
Szóval megmértem az összes áramot. Most már tudjuk, hogy mennyi áramot fogyasztanak az egyes áramkörök. Itt világítanak a LED-ek, itt pörög a motor és itt... Szóval állj ott, mit csinál egy ellenállás? Nem énekel nekünk dalokat, nem világítja meg a szobát, és nem forgat semmilyen szerkezetet. Szóval mire költi az egész 90 milliampert? Ez nem fog működni, találjuk ki. Szia te! Ó, de dögös! Tehát itt költik el az energiát! Ki lehet számítani valahogy, hogy milyen energia van itt? Kiderül, hogy lehetséges. Az elektromos áram hőhatását leíró törvényt a 19. században fedezte fel két tudós, James Joule és Emilius Lenz. 
A törvényt Joule-Lenz törvénynek nevezték. Ez a képlet fejezi ki, és számszerűen megmutatja, hogy hány joule energia szabadul fel egy olyan vezetőben, amelyben egységnyi idő alatt áramlik az áram. Ebből a törvényből megtudhatja az ezen a vezetőn felszabaduló teljesítményt; a teljesítményt az angol P betű jelöli, és wattban mérik. Megtaláltam ezt a nagyon klassz tablettát, amely összeköti az összes eddig tanulmányozott mennyiséget.
Így az én asztalomon az elektromos energiát világításra, gépészeti munkákra és a környező levegő felmelegítésére használják. Egyébként ezen az elven működnek a különféle melegítők, elektromos vízforralók, hajszárítók, forrasztópákák stb. Mindenhol vékony spirál van, ami áram hatására felmelegszik. 
Ezt a pontot figyelembe kell venni a vezetékek terheléshez való csatlakoztatásakor, vagyis a kábelezés az aljzatokhoz az egész lakásban szintén beletartozik ebbe a koncepcióba. Ha túl vékony vezetéket vesz a csatlakozóaljzathoz, és számítógépet, vízforralót és mikrohullámú sütőt csatlakoztat ehhez, a vezeték felmelegedhet, és tüzet okozhat. Ezért van egy ilyen jel, amely összeköti a vezetékek keresztmetszeti területét azzal a maximális teljesítménnyel, amely ezeken a vezetékeken keresztül áramlik. Ha úgy dönt, hogy vezetékeket húz, ne felejtse el. 
Szintén a lapszám részeként szeretném felidézni az aktuális fogyasztók párhuzamos és soros bekötésének sajátosságait. Soros bekötésnél az áramerősség minden fogyasztón azonos, a feszültség részekre oszlik, a fogyasztók összellenállása pedig az összes ellenállás összege. Párhuzamos csatlakozás esetén a feszültség minden fogyasztón azonos, az áramerősség megoszlik, és a teljes ellenállás kiszámítása ezzel a képlettel történik.
Ez egy nagyon érdekes pontot hoz fel, amely felhasználható az áramerősség mérésére. Tegyük fel, hogy meg kell mérni az áramerősséget egy körülbelül 2 amperes áramkörben. Az ampermérő nem tud megbirkózni ezzel a feladattal, így az Ohm-törvényt tiszta formájában használhatja. Tudjuk, hogy soros kapcsolásnál az áramerősség azonos. Vegyünk egy nagyon kis ellenállású ellenállást, és helyezzük sorba a terheléssel. Mérjük meg a feszültséget rajta. Most Ohm törvényét használva megtaláljuk az áramerősséget. Mint látható, ez egybeesik a szalag kiszámításával. A legfontosabb dolog, amit itt meg kell jegyezni, hogy ennek a kiegészítő ellenállásnak a lehető legkisebb ellenállásnak kell lennie, hogy minimális hatással legyen a mérésekre. 
Van még egy nagyon fontos pont, amit tudnod kell. Minden forrás maximális kimeneti árammal rendelkezik, ha ezt az áramot túllépjük, a forrás felmelegedhet, meghibásodhat, és legrosszabb esetben meg is gyulladhat. A legkedvezőbb eredmény, ha a forrás túláramvédelemmel rendelkezik, ebben az esetben egyszerűen kikapcsolja az áramot. Ahogy az Ohm törvényből emlékszünk, minél kisebb az ellenállás, annál nagyobb az áramerősség. Vagyis ha egy darab vezetéket terhelésnek veszünk, azaz lezárjuk a forrást magához, akkor az áramkörben az áramerősség hatalmas értékekre ugrik, ezt rövidzárnak nevezzük. Ha emlékszik a szám elejére, analógiát vonhat a vízzel. Ha az Ohm-törvénybe nulla ellenállást helyettesítünk, akkor végtelenül nagy áramot kapunk. A gyakorlatban ez természetesen nem történik meg, mert a forrásnak van egy belső ellenállása, ami sorba van kötve. Ezt a törvényt a teljes áramkör Ohm-törvényének nevezik. Így a rövidzárlati áram a forrás belső ellenállásának értékétől függ.
Most térjünk vissza a maximális áramerősséghez, amelyet a forrás képes előállítani. Mint már mondtam, az áramkörben lévő áramot a terhelés határozza meg. Sokan írtak nekem a VK-n, és valami ehhez hasonló kérdést tettek fel, kicsit eltúlzom: Sanya, 12 voltos és 50 amperes tápom van. Ha rákötöm egy kis LED szalagot, akkor kiég? Nem, természetesen nem ég meg. 50 amper az a maximális áram, amelyet a forrás képes előállítani. Ha rákötsz egy szalagot, akkor jól bírja, mondjuk 100 milliampert, és ennyi. Az áramkör árama 100 milliamper lesz, és senki sem fog égni sehol. A másik dolog az, hogy ha vesz egy kilométeres LED-szalagot, és csatlakoztatja ehhez a tápegységhez, akkor ott az áram meghaladja a megengedettet, és a tápegység nagy valószínűséggel túlmelegszik és meghibásodik. Ne feledje, hogy a fogyasztó határozza meg az áramerősséget az áramkörben. Ez az egység maximum 2 ampert tud kimenni, és amikor rövidre zárom a csavarral, semmi nem történik a csavarral. De a tápegység ezt nem szereti, extrém körülmények között működik. De ha olyan forrást veszünk, amely képes több tíz amper leadására, a csavar nem fog tetszeni ez a helyzet. 
Példaként számítsuk ki azt a tápegységet, amelyre a LED szalag egy ismert szakaszának táplálásához lesz szükség. Tehát vettünk egy tekercs LED-szalagot a kínaiaktól, és ebből a szalagból három métert akarunk táplálni. Először a termékoldalra lépünk, és megpróbáljuk megtudni, hogy egy méter szalag hány wattot fogyaszt. Nem találtam ezt az információt, ezért van ez a jel. Lássuk, milyen szalagunk van. Diódák 5050, méterenként 60 db. És látjuk, hogy a teljesítmény méterenként 14 watt. 3 métert szeretnék, ami azt jelenti, hogy a teljesítmény 42 watt lesz. Célszerű 30%-os teljesítménytartalékkal rendelkező tápot venni, hogy ne kritikus üzemmódban működjön. Ennek eredményeként 55 wattot kapunk. A legközelebbi megfelelő tápegység 60 watt lesz. A teljesítményképletből az áramerősséget fejezzük ki és találjuk meg, tudva, hogy a LED-ek 12 voltos feszültségen működnek. Kiderült, hogy szükségünk van egy 5 amper áramerősségű egységre. Például elmegyünk Alihoz, megkeressük, megvesszük.
Bármilyen USB-s házi készítésű termék készítésekor nagyon fontos tudni az aktuális fogyasztást. Az USB-ről vehető maximális áramerősség 500 milliamper, és jobb, ha nem lépi túl.
És végül egy rövid szó a biztonsági óvintézkedésekről. Itt láthatja, milyen értékekre tekintik az elektromosságot az emberi életre ártalmatlannak. 
A mindennapi életben folyamatosan foglalkozunk az elektromossággal. A töltött részecskék mozgatása nélkül az általunk használt műszerek, eszközök működése lehetetlen. És ahhoz, hogy teljes mértékben élvezhesse a civilizáció eme vívmányait és biztosítsa hosszú távú szolgáltatásukat, ismernie kell és meg kell értenie a működési elvet.
Az elektrotechnika fontos tudomány
Mit vizsgál ez a titokzatos tudomány, milyen tudásra, képességekre tehet szert elsajátítása eredményeként?
„Az elektrotechnika elméleti alapjai” tudományág leírása
A műszaki szakos hallgatók rekordjaiban a titokzatos „TOE” rövidítés látható. Pontosan erre a tudományra van szükségünk.
Az elektrotechnika születési dátumának a 19. század eleji időszakot tekinthetjük, amikor Feltalálták az első egyenáramú forrást. A fizika az „újszülött” tudáság anyja lett. Az elektromosság és mágnesesség terén tett későbbi felfedezések új tényekkel és fogalmakkal gazdagították ezt a tudományt, amelyek nagy gyakorlati jelentőséggel bírtak.
Modern formáját önálló iparként a 19. század végén, és azóta is felvette a műszaki egyetemek tantervében szerepelés aktívan érintkezik más tudományágakkal. Így az elektrotechnika sikeres tanulásához elméleti ismeretekkel kell rendelkeznie egy fizika, kémia és matematika iskolai kurzusból. Viszont olyan fontos tudományágak, mint:
- elektronika és rádióelektronika;
- elektromechanika;
- energetika, világítástechnika stb.
Az elektrotechnika középpontjában természetesen az áram és annak jellemzői állnak. Ezt követően az elmélet az elektromágneses terekről, azok tulajdonságairól és gyakorlati alkalmazásairól szól. A tudományág utolsó része azokat az eszközöket emeli ki, amelyekben az energetikai elektronika működik. Bárki, aki elsajátította ezt a tudományt, sokat fog tudni az őt körülvevő világról.
Mi a jelentősége ma az elektrotechnikának? Az elektromos munkások nem nélkülözhetik ezt a tudományágat:
- villanyszerelő;
- a szerelőhöz;
- energia.
Az elektromosság mindenütt jelenléte szükségessé teszi annak tanulmányozását az egyszerű ember számára, hogy írástudó ember legyen, és tudását a mindennapi életben tudja alkalmazni.
Nehéz megérteni azt, amit nem lehet látni és „megérinteni”. A legtöbb elektromos tankönyv tele van homályos kifejezésekkel és nehézkes diagramokkal. Ezért a kezdők jó szándéka e tudomány tanulmányozására gyakran csak tervek maradnak.
Valójában az elektrotechnika egy nagyon érdekes tudomány, és az elektromosság alapelvei a bábuk számára hozzáférhető nyelven bemutathatók. Ha kreatívan és kellő gondossággal közelíti meg az oktatási folyamatot, sok minden érthetővé és izgalmassá válik. Íme néhány hasznos tipp a próbabábu elektromos tanulásához.
Utazás az elektronok világába az elméleti alapok tanulmányozásával kell kezdenie- fogalmak és törvények. Vásároljon egy oktatási kézikönyvet, például az „Elektromos mérnöki technikák bábuknak”, amely olyan nyelven lesz megírva, amelyet Ön is ért, vagy több ilyen tankönyvet. A vizuális példák és történelmi tények jelenléte változatossá teszi a tanulási folyamatot, és elősegíti a tudás jobb asszimilációját. Különböző tesztek, feladatok és vizsgakérdések segítségével ellenőrizheti előrehaladását. Térjen vissza azokhoz a bekezdésekhez, amelyekben hibázott az ellenőrzés során.
Ha biztos abban, hogy teljes mértékben tanulmányozta a tudományág fizikai részét, továbbléphet összetettebb anyagra - az elektromos áramkörök és eszközök leírására.
Eléggé „hozzáértésnek” érzed magad elméletben? Eljött az ideje a gyakorlati készségek fejlesztésének. Az egyszerű áramkörök és mechanizmusok létrehozásához szükséges anyagok könnyen megtalálhatók az elektromos és háztartási cikkek üzleteiben. Azonban, ne rohanjon azonnal elkezdeni a modellkedést- először tanulja meg az „elektromos biztonság” részt, hogy ne károsítsa egészségét.
Ha gyakorlati hasznot szeretne szerezni újonnan szerzett tudásából, próbálja meg megjavítani az elromlott háztartási gépeket. Feltétlenül tanulmányozza át az üzemeltetési követelményeket, kövesse az utasításokat, vagy hívjon meg egy tapasztalt villanyszerelőt, hogy dolgozzon vele. Még nem jött el a kísérletezés ideje, és az elektromossággal sem szabad elbagatellizálni.
Próbáld meg, ne rohanj, légy kíváncsi és szorgalmas, tanulmányozd át az összes rendelkezésre álló anyagot, majd a „sötét lótól” Az elektromos áram jó és hűséges baráttá válik neked. És még az is lehet, hogy egy jelentős elektromos felfedezést tesz, és egyik napról a másikra gazdaggá és híressé válhat.
