Elektros srovės atsiradimas pradedantiesiems. Elektriko pamoka. Išmok, išmok elektros instaliacijos. Apšvietimas buitinis elektros tinklas, elektra „pasidaryk pats“. Elektros instaliacijos schema, instaliacija. Nuo ko pradėti mokytis elektros inžinerijos pagrindų

Prieš pradėdami darbą, susijusį su elektra, turite įgyti šiek tiek teorinių žinių šiuo klausimu. Paprasčiau tariant, elektra paprastai reiškia elektronų judėjimą veikiant elektromagnetiniam laukui. Svarbiausia suprasti, kad elektra yra mažų įkrautų dalelių, kurios juda laidininkų viduje tam tikra kryptimi, energija.

D.C laikui bėgant praktiškai nekeičia savo krypties ir dydžio. Tarkime, kad įprasta baterija turi pastovią srovę. Tada įkrovimas keisis nuo minuso iki pliuso, kol baigsis.

Kintamoji srovė- tai srovė, kuri tam tikru periodiškumu keičia kryptį ir dydį.

Pagalvokite apie srovę kaip vandens srovę, tekančią vamzdžiu. Po tam tikro laiko (pavyzdžiui, 5 s) vanduo plūstels į vieną pusę, paskui į kitą. Esant srovei tai vyksta daug greičiau – 50 kartų per sekundę (dažnis 50 Hz). Per vieną svyravimo laikotarpį srovė padidėja iki maksimumo, tada praeina per nulį, o tada vyksta atvirkštinis procesas, bet su kitu ženklu. Paklausus, kodėl taip nutinka ir kam reikalinga tokia srovė, galime atsakyti, kad kintamąją srovę priimti ir perduoti yra daug paprasčiau nei nuolatinę.

Kintamosios srovės gavimas ir perdavimas yra glaudžiai susiję su tokiu įrenginiu kaip transformatorius. Kintamąją srovę gaminantis generatorius yra daug paprastesnis nei nuolatinės srovės generatorius. Be to, kintamoji srovė geriausiai tinka energijai perduoti dideliais atstumais. Su jo pagalba prarandama mažiau energijos.

Naudojant transformatorių (specialų įtaisą ritinių pavidalu), kintamoji srovė paverčiama iš žemos įtampos į aukštą ir atvirkščiai, kaip parodyta iliustracijoje. Būtent dėl ​​šios priežasties dauguma įrenginių veikia iš tinklo, kuriame srovė kinta. Tačiau nuolatinė srovė taip pat naudojama gana plačiai – visų tipų akumuliatoriuose, chemijos pramonėje ir kai kuriose kitose srityse.

Daugelis žmonių yra girdėję tokius paslaptingus žodžius kaip viena fazė, trys fazės, nulis, žemė arba žemė, ir žino, kad tai yra svarbios sąvokos elektros pasaulyje. Tačiau ne visi supranta, ką jie reiškia ir kaip jie susiję su supančia tikrove. Tačiau tai žinoti būtina. Nesigilindami į namų meistrui nereikalingas technines smulkmenas, galime teigti, kad trifazis tinklas yra elektros srovės perdavimo būdas, kai kintamoji srovė teka trimis laidais, o vienu grįžta atgal. Aukščiau pateiktą informaciją reikia šiek tiek paaiškinti. Bet kuri elektros grandinė susideda iš dviejų laidų. Vienaip srovė eina vartotojui (pavyzdžiui, virduliui), o kita – grąžina atgal. Jei atidarysite tokią grandinę, srovė netekės. Tai yra vienfazės grandinės aprašymas.

Laidas, kuriuo teka srovė, vadinamas faze, arba tiesiog faze, o per kurią grįžta – nuliu arba nuliu. Trifazė grandinė susideda iš trijų fazių laidų ir vieno grįžtamojo laido. Tai įmanoma, nes kintamos srovės fazė kiekviename iš trijų laidų yra pasislinkusi 120 °C gretimo laido atžvilgiu. Išsamiau atsakyti į šį klausimą padės elektromechanikos vadovėlis. Kintamosios srovės perdavimas vyksta tiksliai naudojant trifazius tinklus. Tai ekonomiškai naudinga – nereikia dar dviejų neutralių laidų.

Artėjant prie vartotojo srovė padalijama į tris fazes ir kiekvienai iš jų suteikiamas nulis. Taip jis patenka į butus ir namus. Nors kartais trifazis tinklas tiekiamas tiesiai į namą. Paprastai mes kalbame apie privatų sektorių, ir tokia padėtis turi savo privalumų ir trūkumų. Tai bus aptarta vėliau. Žemė, tiksliau, įžeminimas, yra trečiasis vienfazio tinklo laidas. Iš esmės jis nekelia darbo krūvio, o tarnauja kaip savotiškas saugiklis. Tai galima paaiškinti pavyzdžiu. Kai elektra tampa nevaldoma (pvz., trumpasis jungimas), kyla gaisro arba elektros smūgio pavojus. Kad taip neatsitiktų (ty srovės vertė neturėtų viršyti žmonėms ir prietaisams saugaus lygio), įvedamas įžeminimas. Per šį laidą elektros perteklius tiesiogine prasme patenka į žemę.

Dar vienas pavyzdys. Tarkime, veikiant skalbimo mašinos elektros varikliui įvyksta nedidelis gedimas ir dalis elektros srovės pasiekia išorinį metalinį prietaiso apvalkalą. Jei nėra įžeminimo, šis įkrovimas ir toliau vaikščios aplink skalbimo mašiną. Palietus jį žmogus akimirksniu taps patogiausiu šios energijos išėjimu, tai yra gaus elektros šoką. Jei šioje situacijoje yra įžeminimo laidas, perteklinis krūvis nutekės juo niekam nepakenkdamas. Be to, galime pasakyti, kad nulinis laidininkas taip pat gali būti įžemintas ir iš esmės taip yra, bet tik elektrinėje. Situacija, kai namuose nėra įžeminimo, yra nesaugi. Kaip su tuo susitvarkyti nekeičiant visų namuose esančių laidų, bus aptarta vėliau.

Dėmesio!

Kai kurie meistrai, remdamiesi pagrindinėmis elektros inžinerijos žiniomis, nulinį laidą montuoja kaip įžeminimo laidą. Niekada to nedarykite. Nutrūkus nuliniam laidui, įžemintų prietaisų korpusuose bus 220 V įtampa.

Yra daug sąvokų, kurių negalima pamatyti savo akimis ar paliesti rankomis. Ryškiausias pavyzdys yra elektrotechnika, kurią sudaro sudėtingos grandinės ir neaiški terminija. Todėl daugelis žmonių tiesiog atsitraukia prieš artėjančius šios mokslinės ir techninės disciplinos studijų sunkumus.

Elektros inžinerijos pagrindai pradedantiesiems, pateikti prieinama kalba, padės įgyti žinių šioje srityje. Pagrįsti istoriniais faktais ir aiškiais pavyzdžiais, jie tampa žavūs ir suprantami net tiems, kurie su nepažįstamomis sąvokomis susiduria pirmą kartą. Palaipsniui pereinant nuo paprastos prie sudėtingos, visiškai įmanoma išstudijuoti pateiktą medžiagą ir panaudoti jas praktinėje veikloje.

Elektros srovės sampratos ir savybės

Elektros dėsniai ir formulės reikalingi ne tik bet kokiems skaičiavimams atlikti. Jie reikalingi ir tiems, kurie praktiškai atlieka su elektra susijusias operacijas. Žinodami elektrotechnikos pagrindus, galite logiškai nustatyti gedimo priežastį ir labai greitai ją pašalinti.

Elektros srovės esmė – įkrautų dalelių, kurios perneša elektros krūvį iš vieno taško į kitą, judėjimas. Tačiau atsitiktinai įkrautų dalelių šiluminio judėjimo metu, sekant laisvųjų elektronų metaluose pavyzdžiu, krūvio perdavimas nevyksta. Elektrinio krūvio judėjimas per laidininko skerspjūvį vyksta tik tada, kai jonai ar elektronai dalyvauja tvarkingame judėjime.

Elektros srovė visada teka tam tikra kryptimi. Jo buvimą rodo specifiniai ženklai:

• Laidininko, kuriuo teka srovė, šildymas.
• Laidininko cheminės sudėties pasikeitimas veikiant srovei.
• Jėga veikianti gretimas sroves, įmagnetintus kūnus ir gretimas sroves.

Elektros srovė gali būti tiesioginė arba kintamoji. Pirmuoju atveju visi jo parametrai išlieka nepakitę, o antruoju – poliškumas periodiškai keičiasi iš teigiamo į neigiamą. Per kiekvieną pusciklą keičiasi elektronų srauto kryptis. Tokių periodinių pokyčių greitis yra dažnis, matuojamas hercais

Pagrindiniai srovės dydžiai

Kai grandinėje atsiranda elektros srovė, per laidininko skerspjūvį vyksta nuolatinis krūvio perdavimas. Per tam tikrą laiko vienetą perkeltas mokestis vadinamas, matuojamas amperų.

Norint sukurti ir palaikyti įkrautų dalelių judėjimą, būtina jas veikti tam tikra kryptimi. Jei šis veiksmas sustoja, sustoja ir elektros srovė. Ši jėga vadinama elektriniu lauku, taip pat žinoma kaip. Būtent tai sukelia potencialų skirtumą arba Įtampa laidininko galuose ir suteikia impulsą įkrautų dalelių judėjimui. Norint išmatuoti šią vertę, naudojamas specialus vienetas - voltų. Tarp pagrindinių dydžių yra tam tikras ryšys, atspindėtas Ohmo dėsne, kuris bus išsamiai aptartas.

Svarbiausia laidininko charakteristika, tiesiogiai susijusi su elektros srove pasipriešinimas, matuojamas Omaha. Ši vertė yra tam tikras laidininko pasipriešinimas elektros srovės tekėjimui jame. Dėl pasipriešinimo įtakos laidininkas įkaista. Didėjant laidininko ilgiui ir mažėjant jo skerspjūviui, varžos vertė didėja. 1 omo vertė atsiranda, kai laidininko potencialų skirtumas yra 1 V, o srovė yra 1 A.

Omo dėsnis

Šis įstatymas yra susijęs su pagrindinėmis elektrotechnikos nuostatomis ir sąvokomis. Jis tiksliausiai atspindi santykį tarp dydžių, tokių kaip srovė, įtampa, varža ir kt. Šių dydžių apibrėžimai jau buvo apsvarstyti, dabar reikia nustatyti jų sąveikos ir įtakos vienas kitam laipsnį.

Norėdami apskaičiuoti tą ar kitą vertę, turite naudoti šias formules:

1. Srovės stipris: I = U/R (amperais).
2. Įtampa: U = I x R (voltai).
3. Atsparumas: R = U/I (omai).

Šių dydžių priklausomybė, siekiant geriau suprasti procesų esmę, dažnai lyginama su hidraulinėmis charakteristikomis. Pavyzdžiui, rezervuaro, pripildyto vandeniu, apačioje yra sumontuotas vožtuvas su vamzdžiu, esančiu šalia jo. Atsidarius vožtuvui, pradeda tekėti vanduo, nes yra skirtumas tarp aukšto slėgio vamzdžio pradžioje ir žemo slėgio gale. Lygiai tokia pati situacija susidaro laidininko galuose potencialų skirtumo - įtampos, kurios įtakoje elektronai juda išilgai laidininko, pavidalu. Taigi pagal analogiją įtampa yra tam tikras elektrinis slėgis.

Srovės stiprumą galima palyginti su vandens srautu, tai yra vandens kiekiu, tekančio vamzdžio skerspjūviu per nustatytą laiką. Sumažėjus vamzdžio skersmeniui, dėl padidėjusio pasipriešinimo sumažės ir vandens srautas. Šį ribotą srautą galima palyginti su laidininko elektrine varža, kuri išlaiko elektronų srautą tam tikrose ribose. Srovės, įtampos ir varžos sąveika panaši į hidraulines charakteristikas: pasikeitus vienam parametrui, pasikeičia ir visi kiti.

Energija ir galia elektrotechnikoje

Elektros inžinerijoje taip pat yra tokių sąvokų kaip energijos Ir galia susiję su Omo dėsniu. Pati energija egzistuoja mechaninės, šiluminės, branduolinės ir elektrinės formos. Pagal energijos tvermės dėsnį jos negalima sunaikinti ar sukurti. Jis gali būti transformuojamas tik iš vienos formos į kitą. Pavyzdžiui, garso sistemos elektros energiją paverčia garsu ir šiluma.

Bet koks elektros prietaisas sunaudoja tam tikrą energijos kiekį per nustatytą laiką. Ši vertė yra individuali kiekvienam įrenginiui ir nurodo galią, ty energijos kiekį, kurį gali sunaudoti konkretus įrenginys. Šis parametras apskaičiuojamas pagal formulę P = I x U, matavimo vienetas yra . Tai reiškia vieno volto judėjimą per vieno omo varžą.

Taigi, elektros inžinerijos pagrindai pradedantiesiems padės iš pradžių suprasti pagrindines sąvokas ir terminus. Po to įgytas žinias panaudoti praktiškai bus daug lengviau.

Elektra manekenams: elektronikos pagrindai

Šiais laikais kiekvienas gali susipažinti su elektros inžinerijos pagrindais net neišeidamas iš savo namų. Geriausia pradėti šią įdomią veiklą susipažinus su supaprastinta elektros schema, skirta jungikliams, rozetėms ir šviestuvams prijungti savo bute. Tokios schemos priklauso standartiniams projektiniams sprendimams ir yra plačiai naudojamos standartinių pramoninių ir gyvenamųjų patalpų maitinimui, taip pat laikinam prijungimui prie daugelio statybviečių elektros tinklo.

Pirmasis (tuo pačiu didžiausias ir svarbiausias) elementas ilgoje tipinių gyvenamųjų namų elektros instaliacijos įrangos grandinėje yra elektros skydas, į kurį maitinimas tiekiamas per grandinės pertraukiklį (arba kištukinį saugiklį) iš pagrindinio skirstomojo skydo. prieigos platformoje. Į daugiabučio skydą dažniausiai įeina elektros skaitiklis, keli automatiniai jungikliai, liekamosios srovės įtaisas (RCD), montavimo DIN bėgelis ir nemažai pagalbinių magistralių. Būtent iš šio įvesties skydelio yra organizuojamas visų jūsų buto kambarių maitinimas.

Kelios maitinimo linijos (jų skaičius priklauso nuo patalpų skaičiaus ir elektros apkrovų galios), susidedančios iš dviejų laidų – fazinio ir nulinio (arba trijų, jei yra įžeminimo linija), per tam skirtus automatinius jungiklius nukreipiamos į atskiras patalpas. buto.

Elektros instaliacija visame bute vykdoma organizuojant atšakas nuo pagrindinės laidų linijos, kurios reikalingos atskiriems vartotojams prijungti – elektros skambutį, kištukinių lizdų ar jungiklių grupes. Šiems tikslams naudojamos instaliacinės paskirstymo dėžutės, kurios yra plastikiniai puodeliai su laidų įleidimo ir išleidimo angomis ir dangteliu. Dėžių viduje yra specialūs sraigtiniai gnybtai, skirti prijungti komutuojamus instaliacinius laidus. Tačiau paprastai dėžutėje esantys laidai yra tiesiog susukti (vadinamasis sukimas) ir izoliuoti vienas nuo kito (dažniausiai apvynioti elektros juosta arba termiškai susitraukiančiais vamzdeliais). Taip pat rekomenduojama naudoti spaustukus (mūsų šalyje plačiai naudojami Wago spaustukai), arba AAP jungiamuosius spaustukus (dangtelius su spyruokle viduje).

Pažymėtina, kad visi patalpų elektros vartotojai (varpeliai, įvairūs šviestuvai kartu su jungikliais, buitinė technika, kondicionieriai ir kt.) prie buto laidų yra prijungti lygiagrečiai. Naudojant tokią prijungimo schemą, vieno iš šių vartotojų gedimas ar atjungimas nesukels likusių įrenginių „išjungimo“, o tai neišvengiama, jei jie yra sujungti nuosekliai. Atskirų elektros laidų elementų nuoseklaus sujungimo pavyzdys yra bet kurio apšvietimo įrenginio ir jo jungiklio sujungimas.

Taigi elektros laidų linijos pirmiausia jungiamos prie kiekvienoje patalpoje esančių skirstomųjų dėžių ir tik po jų paskirstomos atskiroms apkrovoms (šviestuvams su jungikliais, rozetėmis ir pan.).

Iš jungiklių ir lempų prijungimo schemos matome, kad faziniai laidai (raudona) ir nuliniai laidai (mėlyni) artėja prie skirstomojo dėžutės ir nuo jos atsišakoja. Prie vieno iš jungiklio kontaktų turi būti prijungtas išeinantis fazinis laidas (jokiu būdu jokiu būdu neutralus!). Nulinis laidas turi eiti į bendrą lempų, sudarančių lempą, kontaktą. Laidai, einantys iš jungiklio (paveikslėlyje žalios spalvos), yra prijungti prie kiekvienos iš dviejų atitinkamos lempos lempų grupių bendro kontakto. Atkreipkite dėmesį, kad paveikslėlyje parodyta dviejų klavišų jungiklio versija su dviem lempų grupėmis ir vieno klavišo jungiklio versija.

Lizdų prijungimas po paskirstymo dėžutės atliekamas paprastesniu būdu - faziniai ir nuliniai laidininkai (ir įžeminimas, jei yra) yra prijungti tiesiai prie atitinkamų (atsitiktinai parinktų) paties lizdo kontaktų. Šių laidininkų pora iš jau prijungto lizdo yra vedama į antrąjį, o prireikus ir į trečiąjį lizdą (toks jungties tipas vadinamas „kilpiniu“ ryšiu).

Labai svarbu atsižvelgti į tai, kad naudojant lygiagrečią vartotojų prijungimo grandinę, neleidžiama padidinti jų bendro skaičiaus virš tam tikros vertės. Esant lygiagrečiam maitinimui, kiekvienas naujai pridedamas elektros prietaisas (naujas lizdas) padidina apkrovą bendrai visam butui elektros instaliacijos daliai. Esant didžiausiai bendros srovės vertei grandinėje (tuo atveju, kai visi įrenginiai yra įjungti), apsaugos nuo viršsrovių įtaisas tikrai veiks - tas pats grandinės pertraukiklis skydelyje, iš kurio maitinama ši linija. Jis tiesiog atjungs šią šaką nuo bendros buto maitinimo grandinės.

Jei jūsų mašina parinkta neteisingai (turi pervertinta perkrovos atsako srovės vertė), pasekmės gali būti daug pragaištingesnės – laidai gali tiesiog neatlaikyti per juos einančios srovės stiprumo ir užsidegti dėl perkaitimo.
Štai kodėl taip svarbu išmokti pasirinkti tinkamą grandinės pertraukiklį kiekvienai apkrovos linijai ir tiksliai apskaičiuoti šiose linijose veikiančių laidų skerspjūvį.
Paprastai įprastuose buto laiduose ant apšvietimo linijų klojamas 1,5 mm 2 skerspjūvio varinis laidas, o ant lizdų linijų - 2,5 mm 2.

Pradėkime nuo elektros sąvokos. Elektros srovė yra tvarkingas įkrautų dalelių judėjimas veikiant elektriniam laukui. Dalelės gali būti laisvieji metalo elektronai, jei srovė teka metaliniu laidu, arba jonai, jei srovė teka dujomis ar skysčiu.
Puslaidininkiuose taip pat yra srovė, tačiau tai yra atskira diskusijų tema. Pavyzdys yra aukštos įtampos transformatorius iš mikrobangų krosnelės – iš pradžių laidais teka elektronai, po to tarp laidų juda jonai, atitinkamai iš pradžių srovė teka metalu, o paskui oru. Medžiaga vadinama laidininku arba puslaidininkiu, jei joje yra dalelių, galinčių pernešti elektros krūvį. Jei tokių dalelių nėra, tokia medžiaga vadinama dielektriku, ji nepraleidžia elektros. Įkrautos dalelės turi elektros krūvį, kuris matuojamas q kulonais.
Srovės stiprumo matavimo vienetas vadinamas amperu ir žymimas raide I, 1 ampero srovė susidaro, kai 1 kulono krūvis praeina per elektros grandinės tašką per 1 sekundę, tai yra, grubiai tariant, srovės stiprumas matuojamas kulonais per sekundę. Ir iš esmės srovės stipris yra elektros kiekis, tekantis per laiko vienetą per laidininko skerspjūvį. Kuo daugiau įkrautų dalelių eina palei laidą, tuo atitinkamai didesnė srovė.
Kad įkrautos dalelės judėtų iš vieno poliaus į kitą, tarp polių reikia sukurti potencialų skirtumą arba – įtampą. Įtampa matuojama voltais ir žymima raide V arba U. Norint gauti 1 volto įtampą, reikia tarp polių perkelti 1 C įkrovą, atliekant 1 J darbą. Sutinku, šiek tiek neaišku .

Aiškumo dėlei įsivaizduokite vandens baką, esantį tam tikrame aukštyje. Iš bako išeina vamzdis. Vanduo teka vamzdžiu veikiamas gravitacijos. Tegul vanduo yra elektros krūvis, vandens stulpelio aukštis – įtampa, o vandens tekėjimo greitis – elektros srovė. Tiksliau ne debitą, o per sekundę ištekančio vandens kiekį. Jūs suprantate, kad kuo aukštesnis vandens lygis, tuo didesnis slėgis apačioje. Ir kuo didesnis slėgis žemiau, tuo daugiau vandens tekės per vamzdį, nes greitis bus didesnis.. Panašiai, kuo didesnė įtampa, tuo didesnė srovė tekės grandinėje.

Santykis tarp visų trijų svarstomų dydžių nuolatinės srovės grandinėje nustatomas pagal Ohmo dėsnį, kuris išreiškiamas šia formule, ir atrodo, kad srovės stiprumas grandinėje yra tiesiogiai proporcingas įtampai ir atvirkščiai proporcingas varžai. Kuo didesnė varža, tuo mažesnė srovė ir atvirkščiai.

Pridursiu dar keletą žodžių apie pasipriešinimą. Jį galima išmatuoti arba suskaičiuoti. Tarkime, kad turime laidininką, kurio ilgis ir skerspjūvio plotas yra žinomi. Kvadratinė, apvali, nesvarbu. Skirtingos medžiagos turi skirtingą varžą, o mūsų įsivaizduojamam laidininkui yra tokia formulė, kuri nustato ryšį tarp ilgio, skerspjūvio ploto ir savitosios varžos. Medžiagų varžą galima rasti internete lentelių pavidalu.
Vėlgi, galime padaryti analogiją su vandeniu: vanduo teka vamzdžiu, tegul vamzdis turi specifinį šiurkštumą. Logiška manyti, kad kuo ilgesnis ir siauresnis vamzdis, tuo per laiko vienetą juo tekės mažiau vandens. Pažiūrėkite, kaip tai paprasta? Jums net nereikia įsiminti formulės, tiesiog įsivaizduokite vamzdį su vandeniu.
Kalbant apie varžos matavimą, jums reikia prietaiso, omometro. Šiais laikais populiaresni universalūs prietaisai – multimetrai, jie matuoja varžą, srovę, įtampą ir daugybę kitų dalykų. Padarykime eksperimentą. Paimsiu žinomo ilgio ir skerspjūvio ploto nichrominės vielos gabalą, tinklalapyje, kur pirkau, susirasiu varžą ir paskaičiuosiu varžą. Dabar aš išmatuosiu tą patį gabalą naudodamas įrenginį. Už tokią mažą varžą turėsiu atimti savo įrenginio zondų varžą, kuri yra 0,8 omo. Štai taip!
Multimetro skalė yra padalinta pagal išmatuojamų dydžių dydį, tai daroma siekiant didesnio matavimo tikslumo. Jei noriu išmatuoti 100 kOhm nominalios vertės rezistorių, rankeną nustatau į didesnę artimiausią varžą. Mano atveju tai yra 200 kiloomų. Jei noriu išmatuoti 1 kiloomą, naudoju 2 omus. Tai pasakytina apie kitų dydžių matavimą. Tai reiškia, kad skalė rodo matavimo ribas, į kurias turite patekti.
Ir toliau linksminkimės su multimetru ir pabandykime išmatuoti likusius išmoktus kiekius. Paimsiu kelis skirtingus nuolatinės srovės šaltinius. Tebūnie tai 12 voltų maitinimo šaltinis, USB prievadas ir transformatorius, kurį senelis gamino jaunystėje.
Šiuo metu galime išmatuoti šių šaltinių įtampą lygiagrečiai prijungę voltmetrą, tai yra, tiesiogiai prie šaltinių pliuso ir minuso. Su įtampa viskas aišku, ją galima paimti ir išmatuoti. Tačiau norint išmatuoti srovės stiprumą, reikia sukurti elektros grandinę, per kurią tekės srovė. Elektros grandinėje turi būti vartotojas arba apkrova. Prijunkite vartotoją prie kiekvieno šaltinio. LED juostos gabalas, variklis ir rezistorius (160 omų).
Išmatuokime grandinėse tekančią srovę. Norėdami tai padaryti, perjungiu multimetrą į srovės matavimo režimą ir perjungiu zondą į srovės įvestį. Ampermetras yra nuosekliai prijungtas prie matuojamo objekto. Čia yra diagrama, ją taip pat reikia atsiminti ir nepainioti su voltmetro prijungimu. Beje, yra toks dalykas kaip srovės spaustukai. Jie leidžia išmatuoti srovę grandinėje neprisijungus tiesiai prie grandinės. Tai yra, jums nereikia atjungti laidų, tiesiog užmeskite juos ant laido ir jie pamatuoja. Gerai, grįžkime prie įprasto ampermetro.

Taigi išmatau visas sroves. Dabar mes žinome, kiek srovės sunaudojama kiekvienoje grandinėje. Čia šviečia šviesos diodai, čia variklis sukasi, o štai... Taigi stovėkite, ką veikia rezistorius? Jis mums nedainuoja dainų, neapšviečia kambario ir nesuka jokio mechanizmo. Tai kam jis išleidžia visus 90 miliamperų? Tai neveiks, išsiaiškinkime. Ei tu! O, jis karštas! Taigi čia išleidžiama energija! Ar galima kaip nors suskaičiuoti, kokia čia energija? Pasirodo, tai įmanoma. Įstatymą, apibūdinantį elektros srovės šiluminį poveikį, XIX amžiuje atrado du mokslininkai Jamesas Joule'as ir Emilius Lenzas.
Įstatymas buvo vadinamas Džoulio-Lenco įstatymu. Jis išreiškiamas šia formule ir skaitiniu būdu parodo, kiek džaulių energijos išsiskiria laidininkas, kuriame srovė teka per laiko vienetą. Iš šio dėsnio galite rasti šio laidininko išleidžiamą galią; galia žymima angliška raide P ir matuojama vatais. Radau šią labai šaunią planšetę, kuri sujungia visus kiekius, kuriuos iki šiol ištyrėme.
Taigi ant mano stalo elektros energija naudojama apšvietimui, mechaniniams darbams atlikti ir aplinkos orui šildyti. Beje, būtent tokiu principu veikia įvairūs šildytuvai, elektriniai virduliai, plaukų džiovintuvai, lituokliai ir kt. Visur yra plona spiralė, kuri veikiama srovės įkaista.

Į šį momentą reikia atsižvelgti jungiant laidus prie apkrovos, tai yra, į šią koncepciją taip pat įtrauktas laidų tiesimas prie lizdų visame bute. Jei paimsite per ploną laidą, kad būtų galima prijungti prie lizdo, ir prie šio lizdo prijungsite kompiuterį, virdulį ir mikrobangų krosnelę, laidas gali įkaisti ir sukelti gaisrą. Todėl yra toks ženklas, jungiantis laidų skerspjūvio plotą su didžiausia galia, kuri tekės per šiuos laidus. Jei nuspręsite traukti laidus, nepamirškite apie tai.

Taip pat, kaip šio numerio dalį, norėčiau priminti lygiagrečių ir nuoseklių dabartinių vartotojų jungčių ypatybes. Su nuosekliu jungimu srovė yra vienoda visuose vartotojams, įtampa padalinta į dalis, o bendra vartotojų varža yra visų varžų suma. Lygiagrečiai prijungus, visų vartotojų įtampa yra vienoda, srovės stiprumas yra padalintas, o bendra varža apskaičiuojama pagal šią formulę.
Tai rodo vieną labai įdomų tašką, kurį galima naudoti srovės stiprumui matuoti. Tarkime, reikia išmatuoti srovę maždaug 2 amperų grandinėje. Ampermetras negali susidoroti su šia užduotimi, todėl galite naudoti Omo dėsnį gryna forma. Žinome, kad srovės stiprumas yra vienodas nuosekliajame jungtyje. Paimkime rezistorių su labai maža varža ir įstatykite jį nuosekliai su apkrova. Išmatuokime jo įtampą. Dabar, naudodamiesi Ohmo įstatymu, randame srovės stiprumą. Kaip matote, tai sutampa su juostos skaičiavimu. Svarbiausia atsiminti, kad šis papildomas rezistorius turi būti kuo mažesnės varžos, kad būtų minimalus poveikis matavimams.

Yra dar vienas labai svarbus dalykas, kurį reikia žinoti. Visi šaltiniai turi maksimalią išėjimo srovę, kurią viršijus, šaltinis gali įkaisti, sugesti, o blogiausiu atveju net užsidegti. Palankiausias rezultatas yra tada, kai šaltinis turi apsaugą nuo viršsrovių, tokiu atveju jis tiesiog išjungs srovę. Kaip prisimename iš Ohmo dėsnio, kuo mažesnė varža, tuo didesnė srovė. Tai yra, jei laido gabalą imsite kaip apkrovą, tai yra, uždarysite šaltinį prie savęs, tada srovės stipris grandinėje šoktels iki milžiniškų verčių, tai vadinama trumpuoju jungimu. Jei prisimenate numerio pradžią, galite padaryti analogiją su vandeniu. Jei Omo dėsnį pakeisime nuliniu pasipriešinimu, gausime be galo didelę srovę. Praktiškai tai, žinoma, neįvyksta, nes šaltinis turi vidinę varžą, kuri yra sujungta nuosekliai. Šis dėsnis vadinamas visos grandinės Ohmo dėsniu. Taigi trumpojo jungimo srovė priklauso nuo šaltinio vidinės varžos vertės.
Dabar grįžkime prie didžiausios srovės, kurią šaltinis gali sukurti. Kaip jau sakiau, srovę grandinėje lemia apkrova. Daugelis žmonių man parašė VK ir uždavė kažką panašaus į šį klausimą, aš šiek tiek perdėsiu: Sanya, aš turiu 12 voltų ir 50 amperų maitinimo šaltinį. Jei prie jo prijungsiu nedidelę LED juostelę, ar ji perdegs? Ne, žinoma, kad nesudegs. 50 amperų yra didžiausia srovė, kurią šaltinis gali sukurti. Jei prie jo prijungsite juostelę, ji atims savo šulinį, tarkime, 100 miliamperų, ​​ir viskas. Srovė grandinėje bus 100 miliamperų, ​​ir niekas niekur nedegs. Kitas dalykas, jei paimsite kilometrą LED juostos ir prijungsite ją prie šio maitinimo šaltinio, tada srovė ten bus didesnė nei leistina, o maitinimas greičiausiai perkais ir suges. Atminkite, kad srovės kiekį grandinėje nustato vartotojas. Šis įrenginys gali išvesti daugiausia 2 amperus, o kai sujungiu jį su varžtu, varžtui nieko nenutinka. Tačiau maitinimo blokui tai nepatinka; jis veikia ekstremaliomis sąlygomis. Bet jei pasirinksite šaltinį, galintį tiekti dešimtis amperų, ​​varžtui tokia situacija nepatiks.

Pavyzdžiui, apskaičiuokime maitinimo šaltinį, kurio reikės žinomai LED juostos daliai maitinti. Taigi, mes nusipirkome LED juostos ritę iš kinų ir norime maitinti tris metrus šios juostos. Pirmiausia einame į produkto puslapį ir bandome sužinoti, kiek vatų sunaudoja vienas metras juostos. Man nepavyko rasti šios informacijos, todėl yra šis ženklas. Pažiūrėkime, kokią juostą turime. Diodai 5050, 60 vnt. Ir matome, kad galia yra 14 vatų vienam metrui. Noriu 3 metrų, vadinasi, galia bus 42 vatai. Patartina paimti maitinimo šaltinį su 30% galios rezervu, kad jis neveiktų kritiniu režimu. Dėl to mes gauname 55 vatus. Artimiausias tinkamas maitinimo šaltinis bus 60 vatų. Iš galios formulės išreiškiame srovės stiprumą ir jį randame, žinodami, kad šviesos diodai veikia esant 12 voltų įtampai. Pasirodo, mums reikia įrenginio, kurio srovė yra 5 amperai. Pavyzdžiui, einame pas Ali, susirandame, perkame.
Gaminant bet kokius USB naminius gaminius labai svarbu žinoti dabartinį suvartojimą. Didžiausia srovė, kurią galima paimti iš USB, yra 500 miliamperų, ​​ir geriau jos neviršyti.
Ir galiausiai trumpas žodis apie saugos priemones. Čia galite pamatyti, kokioms vertybėms elektra laikoma nekenksminga žmogaus gyvybei.

Kasdieniame gyvenime nuolat susiduriame su elektra. Nejudinant įkrautų dalelių, mūsų naudojamų instrumentų ir prietaisų veikimas yra neįmanomas. O norint visapusiškai džiaugtis šiais civilizacijos laimėjimais ir užtikrinti ilgalaikį jų tarnavimą, reikia žinoti ir suprasti veikimo principą.

Elektros inžinerija yra svarbus mokslas

Elektrotechnika atsako į klausimus, susijusius su srovės energijos gamyba ir panaudojimu praktiniams tikslams. Tačiau visai nelengva prieinama kalba apibūdinti mums nematomą pasaulį, kuriame karaliauja srovė ir įtampa. Štai kodėl pašalpos yra nuolatinės paklausos„Elektra manekenams“ arba „Elektros inžinerija pradedantiesiems“.

Ką tyrinėja šis paslaptingas mokslas, kokių žinių ir įgūdžių galima įgyti jį įvaldžius?

Dalykos „Elektros inžinerijos teoriniai pagrindai“ aprašas

Techninių specialybių studentų rekordų knygose galite pamatyti paslaptingą santrumpą „TOE“. Būtent tokio mokslo mums reikia.

Elektros inžinerijos gimimo data galima laikyti XIX amžiaus pradžios laikotarpį, kai Buvo išrastas pirmasis nuolatinės srovės šaltinis. Fizika tapo „naujagimių“ žinių šakos motina. Vėlesni atradimai elektros ir magnetizmo srityje praturtino šį mokslą naujais faktais ir koncepcijomis, kurios turėjo didelę praktinę reikšmę.

Ji įgavo modernią formą kaip nepriklausoma pramonė XIX amžiaus pabaigoje ir nuo tada įtraukta į technikos universitetų studijų programas ir aktyviai bendrauja su kitomis disciplinomis. Taigi, norėdami sėkmingai studijuoti elektros inžineriją, turite turėti teorinių žinių iš mokyklos fizikos, chemijos ir matematikos kurso. Savo ruožtu tokios svarbios disciplinos kaip:

• elektronika ir radijo elektronika;
• elektromechanika;
• energetika, apšvietimo inžinerija ir kt.

Elektros inžinerijos pagrindinis dėmesys, žinoma, yra srovė ir jos charakteristikos. Toliau teorijoje kalbama apie elektromagnetinius laukus, jų savybes ir praktinį pritaikymą. Paskutinėje disciplinos dalyje išryškinami įrenginiai, kuriuose veikia energinga elektronika. Kiekvienas, įvaldęs šį mokslą, daug supras apie jį supantį pasaulį.

Kokia elektrotechnikos svarba šiandien? Elektros darbuotojai negali išsiversti be šios disciplinos žinių:

• elektrikas;
• pas montuotoją;
• energijos.

Elektros visur esantis jos tyrimas yra būtinas paprastam žmogui, kad jis būtų raštingas ir galėtų pritaikyti savo žinias kasdieniame gyvenime.

Sunku suprasti, ko nematai ir „paliesti“. Daugumoje elektros vadovėlių gausu neaiškių terminų ir sudėtingų diagramų. Todėl geri pradedančiųjų norai studijuoti šį mokslą dažnai lieka tik planais.

Tiesą sakant, elektrotechnika yra labai įdomus mokslas, o pagrindiniai elektros principai gali būti pateikti manekenams prieinama kalba. Jei į ugdymo procesą žiūrėsite kūrybiškai ir kruopščiai, daug kas taps suprantama ir įdomu. Štai keletas naudingų patarimų, kaip išmokti manekenių elektros.

Kelionė į elektronų pasaulį reikia pradėti nuo teorinių pagrindų studijavimo- sąvokos ir dėsniai. Įsigykite mokymo vadovą, pavyzdžiui, „Elektros inžinerija manekenams“, kuris bus parašytas jums suprantama kalba, arba kelis tokius vadovėlius. Vaizdinių pavyzdžių ir istorinių faktų buvimas paįvairins mokymosi procesą ir padės geriau įsisavinti žinias. Savo pažangą galite patikrinti naudodami įvairius testus, užduotis ir egzamino klausimus. Dar kartą grįžkite prie tų pastraipų, kuriose tikrindami padarėte klaidų.

Jei esate tikri, kad visiškai išstudijavote fizinę disciplinos dalį, galite pereiti prie sudėtingesnės medžiagos - elektros grandinių ir prietaisų aprašymo.

Ar teoriškai jaučiatės pakankamai „išprusęs“? Atėjo laikas lavinti praktinius įgūdžius. Medžiagų paprastoms grandinėms ir mechanizmams sukurti nesunkiai galima rasti elektros ir buities prekių parduotuvėse. Tačiau neskubėkite pradėti modeliuoti iš karto- pirmiausia išmokite skyrių „Elektros sauga“, kad nepakenktumėte savo sveikatai.

Norėdami gauti praktinės naudos iš įgytų žinių, pabandykite taisyti sugedusius buitinius prietaisus. Būtinai išstudijuokite eksploatavimo reikalavimus, vadovaukitės instrukcijomis arba pakvieskite patyrusį elektriką dirbti su jumis. Eksperimentų metas dar neatėjo, o su elektra nereikia juokauti.

Stenkitės, neskubėkite, būkite smalsūs ir stropūs, studijuokite visas turimas medžiagas ir tada nuo „tamsaus arklio“ elektros srovė pavirs geru ir ištikimu draugu tau. Ir galbūt net sugebėsite padaryti didelį elektros atradimą ir per naktį tapti turtingu bei žinomu.