Kõik voolu ja elektri kohta. Elektrotehnika põhitõed – alustame teed elektrimaailma. Elektri avastamise ajalugu

Igaüks meist, kui ta hakkab millegi uuega tegelema, tormab kohe "kire kuristikku", püüdes keerulisi projekte lõpule viia või ellu viia. isetehtud. Nii oli ka minuga, kui mul tekkis huvi elektroonika vastu. Kuid nagu tavaliselt juhtub, kahandasid esimesed tõrked kaitset. Kuid ma polnud harjunud taganema ja hakkasin süsteemselt (sõna otseses mõttes põhitõdedest) mõistma elektroonikamaailma saladusi. Ja nii sündiski "juhend algajatele tehnikutele".

1. samm: pinge, vool, takistus

Need mõisted on fundamentaalsed ja nendega tutvumata oleks põhitõdede edasiõppimine mõttetu. Pidagem vaid meeles, et iga materjal koosneb aatomitest ja igas aatomis on omakorda kolme tüüpi osakesi. Elektron on üks neist osakestest ja sellel on negatiivne laeng. Prootonitel on seevastu positiivne laeng. Juhtivates materjalides (hõbe, vask, kuld, alumiinium jne) on palju vabu elektrone, mis liiguvad juhuslikult. Pinge on jõud, mis paneb elektronid teatud suunas liikuma. Elektronide voogu, mis liigub ühes suunas, nimetatakse vooluks. Kui elektronid liiguvad läbi juhi, puutuvad nad kokku mingisuguse hõõrdumisega. Seda hõõrdumist nimetatakse takistuseks. Takistus "pigistab" elektronide vaba liikumist, vähendades seega vooluhulka.

Voolu teaduslikum määratlus on elektronide arvu muutumise kiirus teatud suunas. Voolu ühikuks on amper (I). Elektroonilistes ahelates on vooluhulk milliamprite vahemikus (1 amp = 1000 milliamprit). Näiteks LED-i omane vool on 20 mA.

Pinge mõõtühik on volt (V). Aku on pinge allikas. Pinge 3V, 3,3V, 3,7V ja 5V on elektroonikaahelates ja seadmetes levinuim.

Pinge on põhjus ja vool on tagajärg.

Takistuse ühik on oomi (Ω).

2. samm: toiteallikas

Aku on pingeallikas või "õige" elektriallikas. Aku toodab elektrit sisemise keemilise reaktsiooni kaudu. Selle välisküljel on kaks terminali. Üks on positiivne klemm (+V) ja teine ​​on negatiivne klemm (-V) ehk maandus. Tavaliselt on kahte tüüpi toiteallikaid.

• Patareid;
• Patareid.

Patareisid kasutatakse üks kord ja seejärel visatakse ära. Akusid saab kasutada mitu korda. Patareisid on erineva kuju ja suurusega, alates miniatuursetest, mida kasutatakse kuuldeaparaatide ja käekellade toiteks, kuni toasuuruste patareideni, mis pakuvad telefonikeskjaamadele ja arvutikeskustele varutoidet. Sõltuvalt sisemisest koostisest võivad toiteallikad olla erinevat tüüpi. Mõned robootikas ja tehnilistes projektides kõige levinumad tüübid on järgmised:

Patareid 1,5V

Sellise pingega akud võivad olla erineva suurusega. Levinumad suurused on AA ja AAA. Võimsus on vahemikus 500 kuni 3000 mAh.

3 V liitium "münt"

Kõik need liitiumelemendid on hinnatud 3 V nimipingele (koormuse all) ja avatud vooluahela pingega umbes 3,6 volti. Võimsus võib ulatuda 30 kuni 500 mAh. Väikese suuruse tõttu kasutatakse laialdaselt pihuseadmetes.

Nikkelmetallhüdriid (NiMG)

Nendel akudel on kõrge energiatihedus ja neid saab peaaegu kohe laadida. Teine oluline omadus on hind. Sellised akud on odavad (võrreldes nende suuruse ja mahutavusega). Seda tüüpi akut kasutatakse sageli robootikas isetehtud.

3,7 V liitiumioon- ja liitiumpolümeerakud

Neil on hea tühjendusvõime, kõrge energiatihedus, suurepärane jõudlus ja väike suurus. Liitiumpolümeerakut kasutatakse laialdaselt robootikas.

9 volti aku

Levinuim kuju on ümarate servadega ristkülikukujuline prisma, mille otsad on peal. Võimsus on umbes 600 mAh.

Pliihape

Pliiakud on kogu raadioelektroonikatööstuse tööhobune. Need on uskumatult odavad, laetavad ja neid on lihtne osta. Pliiakusid kasutatakse masinaehituses, UPS-is (katkematu toiteallikas), robootikas ja muudes süsteemides, kus on vaja palju energiat ja kaal pole nii oluline. Levinumad pinged on 2V, 6V, 12V ja 24V.

Akude jada-paralleelühendus

Toiteallikat saab ühendada järjestikku või paralleelselt. Jadaühendamisel pinge väärtus suureneb ja paralleelselt ühendamisel voolu väärtus suureneb.

Akude kohta on kaks olulist punkti:

Mahutavus on akusse salvestatud laetuse mõõt (tavaliselt ampertundides) ja selle määrab selles sisalduva aktiivse materjali mass. Võimsus on maksimaalne energiakogus, mida saab teatud kindlatel tingimustel eraldada. Aku tegelik energiasalvestusmaht võib aga oluliselt erineda deklareeritud nimiväärtusest ning aku mahutavus sõltub suuresti vanusest ja temperatuurist, laadimis- või tühjendusrežiimidest.

Aku mahtuvust mõõdetakse vatt-tundides (Wh), kilovatt-tundides (kWh), ampertundides (Ah) või milliampertundides (mAh). Vatt-tund on pinge (V) korrutatud vooluga (I) (saame võimsuse - mõõtühikuks on vatid (W)), mida aku suudab teatud aja (tavaliselt 1 tund) toota. . Kuna pinge on fikseeritud ja sõltub aku tüübist (leelis-, liitium-, plii-hape jne), siis sageli on väliskestale märgitud ainult Ah või mAh (1000 mAh = 1Ah). Elektroonikaseadme pikemaks tööks on vaja võtta väikese lekkevooluga patareisid. Aku tööea määramiseks jagage võimsus tegeliku koormusvooluga. Ahel, mis võtab voolu 10 mA ja mida toidab 9-voldine aku, kestab umbes 50 tundi: 500 mAh / 10 mA = 50 tundi.

Paljude akude tüüpide puhul ei saa te kogu energiat "võtta" (teisisõnu, akut ei saa täielikult tühjendada), põhjustamata tõsist ja sageli korvamatut keemilist kahju. Aku tühjenemise sügavus (DOD) määrab voolu osakaalu, mida saab tõmmata. Näiteks kui DOD on tootja poolt defineeritud kui 25%, siis saab kasutada ainult 25% aku mahutavusest.

Laadimis-/tühjenemiskiirused mõjutavad aku nimimahtuvust. Kui toiteallikas tühjeneb väga kiiresti (st tühjendusvool on suur), väheneb akust saadava energia hulk ja aku mahutavus. Teisest küljest, kui aku tühjeneb väga aeglaselt (kasutatakse madalat voolu), on võimsus suurem.

Aku temperatuur mõjutab ka mahtuvust. Kõrgematel temperatuuridel on aku võimsus üldiselt suurem kui madalamatel temperatuuridel. Temperatuuri tahtlik tõstmine ei ole aga tõhus viis aku mahtuvuse suurendamiseks, kuna see vähendab ka toiteallika enda eluiga.

C-maht: Iga aku laadimis- ja tühjenemisvoolu mõõdetakse selle mahutavuse suhtes. Enamik akusid, välja arvatud pliihape, on hinnatud 1C. Näiteks 1000mAh mahutav aku annab 1000mA ühe tunni jooksul, kui tase on 1C. Sama aku, mille tase on 0,5C, annab 500mA kaks tundi. Tase 2C korral annab sama aku 2000mA 30 minutiks. 1C nimetatakse sageli ühetunniseks tühjenemiseks; 0,5C on nagu kahetunnine kell ja 0,1C on nagu 10tunnine kell.

Aku mahtuvust mõõdetakse tavaliselt analüsaatoriga. Vooluanalüsaatorid kuvavad teavet protsentides, mis põhinevad nimimahtuvuse väärtusel. Uus aku annab mõnikord rohkem kui 100% voolu. Sellisel juhul on aku lihtsalt konservatiivselt hinnatud ja võib kesta kauem, kui tootja on määranud.

Laadija saab valida aku mahutavuse või C väärtuse järgi.Näiteks C/10 nimiväärtusega laadija laeb aku täis 10 tunniga, 4C laadija laeks aku 15 minutiga. Väga kiire laadimiskiirus (1 tund või vähem) nõuab tavaliselt, et laadija jälgiks hoolikalt aku parameetreid, nagu pingepiir ja temperatuur, et vältida ülelaadimist ja aku kahjustamist.

Galvaanielemendi pinge määravad selle sees toimuvad keemilised reaktsioonid. Näiteks leeliselemendid on 1,5 V, kõik pliihapped on 2 V ja liitium on 3 V. Akudel võib olla mitu elementi, seega näete 2 V pliiakut harva. Tavaliselt ühendatakse need sisemiselt kokku, et pakkuda pinget 6 V, 12 V või 24 V. Pidage meeles, et 1,5 V AA aku nimipinge algab tegelikult 1,6 V-st, seejärel langeb kiiresti 1,5 V-ni, seejärel triivib aeglaselt 1,0 V-ni. , mille puhul aku loetakse juba tühjaks.

Kuidas kõige paremini akut valida käsitöö?

Nagu te juba aru saite, võite avalikkuses leida mitut tüüpi erineva keemilise koostisega patareisid, seega pole lihtne valida, milline võimsus on teie konkreetse projekti jaoks parim. Kui projekt on väga energiasõltuv (suured helisüsteemid ja mootoriga isetehtud) peaks valima pliiaku. Kui soovite ehitada kaasaskantavat puu all, mis tarbib väikest voolu, siis tuleks valida liitiumaku. Iga kaasaskantava projekti jaoks (kerge ja mõõduka võimsusega) valige liitiumioonaku. Võite valida odavama nikkelmetallhüdriid (NIMH) aku, kuigi need on raskemad, kuid ei jää muude omaduste poolest alla liitiumioonakudele. Kui soovite teha energianäljast projekti, oleks liitiumioon-leelisaku (LiPo) parim valik, kuna see on väike, kerge võrreldes teist tüüpi akudega, laeb väga kiiresti ja annab kõrge voolu.

Kas soovite, et teie akud kestaks kaua? Kasutage kvaliteetset laadijat, millel on andurid õige laadimistaseme ja nirelaadimise säilitamiseks. Odav laadija tapab teie akud.

3. samm: takistid

Takisti on ahelates väga lihtne ja kõige levinum element. Seda kasutatakse elektriahela voolu juhtimiseks või piiramiseks.

Takistid on passiivsed komponendid, mis tarbivad ainult energiat (ja ei suuda seda toota). Takistid lisatakse tavaliselt vooluringi, kus need täiendavad aktiivseid komponente, nagu operatsioonivõimendid, mikrokontrollerid ja muud integraallülitused. Tavaliselt kasutatakse neid voolu piiramiseks, pingete eraldamiseks ja I/O liinide eraldamiseks.

Takisti takistust mõõdetakse oomides. Suuremaid väärtusi saab sobitada kilo-, mega- või giga-eesliitega, et väärtusi oleks lihtne lugeda. Tavaline on näha takisteid, mis on märgistatud kΩ ja MΩ vahemikuga (mΩ takistid on palju harvemad). Näiteks 4700 Ω takisti võrdub 4,7 kΩ takistiga ja 5 600 000 Ω takisti võib kirjutada 5600 kΩ või (sagedamini) 5,6 MΩ.

Erinevaid takisteid on tuhandeid ja neid valmistavad paljud ettevõtted. Kui võtame umbkaudse gradatsiooni, on takisteid kahte tüüpi:

• selgelt määratletud omadustega;
• üldotstarbeline, mille omadused võivad "kõndida" (tootja ise näitab võimalikku kõrvalekallet).

Näide üldistest omadustest:

• temperatuuri koefitsient;
• pingetegur;
• Sagedusvahemik;
• Võimsus;
• füüsiline suurus.

Oma omaduste järgi võib takistid klassifitseerida:

Line takisti- takistitüüp, mille takistus jääb konstantseks, kui sellele rakendatav potentsiaalide erinevus (pinge) suureneb (takistit läbiv takistus ja vool ei muutu rakendatud pingega). Sellise takisti voolu-pinge omadused on sirgjoon.

mittelineaarne takisti See on takisti, mille takistus muutub sõltuvalt rakendatava pinge väärtusest või seda läbivast voolust. Sellel tüübil on mittelineaarne voolu-pinge karakteristik ja see ei järgi rangelt Ohmi seadust.

Mittelineaarseid takisteid on mitut tüüpi:

• Takistid NTC (negatiivne temperatuurikoefitsient) - nende takistus väheneb temperatuuri tõustes.
• PEC (Positive Temperature Coefficient) takistid – nende takistus suureneb koos temperatuuriga.
• Takistid LZR (valgusest sõltuvad takistid) - nende takistus muutub koos valgusvoo intensiivsuse muutumisega.
• VDR takistid (Volt dependent takistid) - nende takistus langeb kriitiliselt, kui pinge väärtus ületab teatud väärtuse.

Mittelineaarseid takisteid kasutatakse erinevates projektides. LZR-i kasutatakse sensorina erinevates robootikaprojektides.

Lisaks on takistitel konstantne ja muutuv väärtus:

Püsiväärtusega takistid- takistite tüübid, mille väärtus määratakse juba tootmise käigus ja mida ei saa kasutamise käigus muuta.

Muutuva takisti või potentsiomeeter - takisti tüüp, mille väärtust saab kasutamise käigus muuta. Sellel tüübil on tavaliselt võll, mida pööratakse või liigutatakse käsitsi, et muuta takistuse väärtust kindlas vahemikus, näiteks alates. 0 kΩ kuni 100 kΩ.

Resistance Store:

Seda tüüpi takisti koosneb "paketist", mis sisaldab kahte või enamat takistit. Sellel on mitu terminali, mille kaudu saab takistuse väärtust valida.

Takistite koostis on järgmine:

Süsinik:

Selliste takistite südamik on valatud süsinikust ja sideainest, luues vajaliku takistuse. Südamikul on tassikujulised kontaktid, mis hoiavad mõlemal küljel takistivarda. Kogu südamik on isoleeritud korpuses täidetud materjaliga (nagu bakeliit). Pakend on poorse struktuuriga, mistõttu on süsinikkomposiittakistid tundlikud keskkonna suhtelise niiskuse suhtes.

Seda tüüpi takistid tekitavad ahelas tavaliselt müra, mis on tingitud süsinikuosakesi läbivatest elektronidest, mistõttu neid takisteid "olulistes" ahelates ei kasutata, kuigi need on odavamad.

Süsiniku sadestumine:

Takistit, mis on valmistatud õhukese süsinikukihi sadestamisel ümber keraamilise varda, nimetatakse süsiniksadestatud takistiks. Selle valmistamiseks kuumutatakse keraamilisi vardaid metaankolbi sees ja sadestatakse nende ümber süsinik. Takisti väärtuse määrab keraamilise varda ümber sadestunud süsiniku hulk.

Filmi takisti:

Takisti valmistatakse pihustatud metalli sadestamisel vaakumis varda keraamilisele alusele. Seda tüüpi takistid on väga töökindlad, suure takistusega ja ka kõrge temperatuurikoefitsiendiga. Kuigi need on teistega võrreldes kallimad, kasutatakse neid põhisüsteemides.

Traattakisti:

Traattakisti valmistatakse metalltraadi kerimisega ümber keraamilise südamiku. Metalltraat on mitmesuguste metallide sulam, mis on valitud vastavalt nõutava takisti deklareeritud omadustele ja takistustele. Seda tüüpi takistid on väga stabiilsed ja taluvad suurt võimsust, kuid on üldiselt suuremahulised kui muud tüüpi takistid.

Metallkeraamika:

Need takistid on valmistatud mõne keraamikaga segatud metalli põletamisel keraamilisele aluspinnale. Segu osakaal segatud metallkeraamilises takistis määrab takistuse väärtuse. See tüüp on väga stabiilne ja sellel on ka täpselt mõõdetud takistus. Neid kasutatakse peamiselt trükkplaatidele pindpaigaldamiseks.

Täppistakistid:

Takistid, mille takistuse väärtus jääb tolerantsi piiridesse, seega on need väga täpsed (nimiväärtus on kitsas vahemikus).

Kõikidel takistitel on tolerants, mis on antud protsentides. Tolerants näitab, kui lähedal nimiväärtusele takistus võib varieeruda. Näiteks 500 Ω takisti, mille tolerantsi väärtus on 10%, võib takistus olla vahemikus 550 Ω kuni 450 Ω. Kui takisti tolerants on 1%, muutub takistus ainult 1%. Seega võib 500 Ω takisti olla vahemikus 495 Ω kuni 505 Ω.

Täppistakisti on takisti, mille tolerantsitase on vaid 0,005%.

Sulatav takisti:

Traattakisti, mis on loodud kergesti läbi põlema, kui nimivõimsus ületab piirläve. Seega on sulavtakistil kaks funktsiooni. Kui võimsust ei ületata, toimib see voolu piirajana. Nimivõimsuse ületamisel toimib see kaitsmena, pärast läbipõlemist läheb ahel lahti, mis kaitseb komponente lühiste eest.

Termistorid:

Soojustundlik takisti, mille takistuse väärtus muutub koos töötemperatuuriga.

Termistorid näitavad kas positiivset temperatuurikoefitsienti (PTC) või negatiivset temperatuurikoefitsienti (NTC).

Kui palju takistus muutub töötemperatuuri muutumisel, sõltub termistori suurusest ja konstruktsioonist. Kõigi termistori spetsifikatsioonide teadmiseks on alati kõige parem kontrollida võrdlusandmeid.

Fototakistid:

Takistid, mille takistus varieerub sõltuvalt selle pinnale langevast valgusvoost. Pimedas keskkonnas on fototakisti takistus väga suur, mitu M Ω. Kui pinda tabab intensiivne valgus, langeb fototakisti takistus oluliselt.

Seega on fototakistid muutlikud takistid, mille takistus sõltub selle pinnale langeva valguse hulgast.

Väljund- ja mitteplii takistid:

Pliitakistid: seda tüüpi takistit kasutati kõige varasemates elektroonilistes vooluringides. Komponendid ühendati väljundklemmidega. Aja jooksul hakati kasutama trükkplaate, mille kinnitusaukudes joodeti raadioelementide juhtmed.

Pinnapealsed takistid:

Seda tüüpi takistit on alates pindpaigaldustehnoloogia kasutuselevõtust üha rohkem kasutatud. Tavaliselt luuakse seda tüüpi takisti õhukese kiletehnoloogia abil.

4. samm: standardsed või tavalised takisti väärtused

Nimetamiskonventsioon pärineb eelmise sajandi algusest, kui enamik takisteid olid süsinikupõhised ja suhteliselt kehvade tootmistolerantsidega. Seletus on üsna lihtne – kasutades 10% tolerantsi, saate toodetavate takistite arvu vähendada. 105-oomiste takistite valmistamine oleks ebaefektiivne, kuna 105 jääb 100-oomise takisti 10% tolerantsivahemikku. Järgmine turukategooria on 120 oomi, sest 10% tolerantsiga 100 oomi takisti vahemik on 90 kuni 110 oomi. 120 oomi takisti vahemik on 110 kuni 130 oomi. Selle loogika järgi on eelistatav toota takisteid 10% tolerantsiga 100, 120, 150, 180, 220, 270, 330 ja nii edasi (vastavalt ümardatuna). See on allpool näidatud E12 seeria.

Tolerants 20% E6,

Tolerants 10% E12,

Tolerants 5% E24 (ja tavaliselt 2% tolerants)

Tolerants 2% E48,

E96 1% tolerants,

E192 0,5, 0,25, 0,1% ja suuremad tolerantsid.

Takisti standardväärtused:

E6-seeria: (20% tolerants) 10, 15, 22, 33, 47, 68

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

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

E48 seeria: (2% hälve) 100, 105, 110, 115, 121, 127, 133, 140, 147, 154, 162, 169, 178, 187, 196, 205, 265, 2, 2, 2, 2, 2 274, 287, 301, 316, 332, 348, 365, 383, 402, 422, 442, 464, 487, 511, 536, 562, 590, 619, 649, 590, 619, 649, 7, 7, 8, 6, 8 909, 953

E96 seeria: (1% hälve) 100, 102, 105, 107, 110, 113, 115, 118, 121, 124, 127, 130, 133, 137, 140, 143, 137, 140, 143, 106,5,1,5 165 165 169 174 178 182 182 187 191 196 200 205 210 210 215 221 226 232 232 237 243 249 255 261 267 267 267 280 280 287 287 294 301, 316, 324, 324, 332, 332, 340, 348, 357, 335, 374, 383, 392, 402 , 412, 422, 432, 442, 453, 464, 475, 487, 491, 511, 523, 536, 549, 562, 576, 590, 604, 619, 590, 604, 619, 690, 604, 619, 690, 604, 619, 690, 7, 6, 6 , 750, 768, 787, 806, 825, 845, 866, 887, 909, 931, 959, 976

E192 seeria: (0,5, 0,25, 0,1 ja 0,05% tolerants) 100, 101, 102, 104, 105, 106, 107, 109, 110, 111, 113, 114, 111, 113, 114, 17,1,1,1,1 124, 126, 127, 129, 130, 132, 133, 135, 137, 138, 140, 142, 143, 145, 147, 149, 150, 152, 154, 150, 152, 154, 150, 152, 154, 15, 1, 6, 1,5 167, 169, 172, 174, 176, 178, 180, 182, 184, 187, 189, 191, 193, 196, 198, 200, 203, 205, 200, 203, 205, 208, 203, 205, 208, 23,21 226, 229, 232, 234, 237, 240, 243, 246, 249, 252, 255, 258, 261, 264, 267, 271, 274, 277, 271, 274, 277, 280, 274, 277, 280, 27, 28, 28, 28, 28 305, 309, 312, 316, 320, 324, 328, 332, 336, 340, 344, 348, 352, 357, 361, 365, 370, 374, 379, 370, 374, 379, 370, 374, 379, 37, 38, 8 412, 417, 422, 427, 432, 437, 442, 448, 453, 459, 464, 470, 475, 481, 487, 493, 499, 505, 511, 499, 505, 511, 3, 5, 5, 5, 5 556, 562, 569, 576, 583, 590, 597, 604, 612, 619, 626, 634, 642, 649, 657, 665, 673, 681, 665, 673, 681, 690, 673, 681, 690, 673, 681, 690, 673, 681, 690, 7, 7, 3 , 7, 3 , 759, 768, 777, 787, 796, 806, 816, 825, 835, 845, 856, 866, 876, 887, 898, 909, 920, 931, 942, 69, 5 988

Seadmete projekteerimisel on kõige parem jääda madalaima vaheseina juurde, s.o. parem on kasutada E6, mitte E12. Et erinevate rühmade arv igas varustuses oleks minimaalne.

Jätkub

Tere tulemast elektriõpetusvideosse. See videoõpetus aitab põhimõisteid ja oskusi mõista kõigil, kes igapäevaelus elektriga kokku puutuvad, aga ka paljudel algajatel elektrikutel. Noore elektriku õppevideokursus aitab elus ja päästab teie elu elektrilöögist.

Noore elektriku kursus

Kursuse autor Vladimir Kozin aitab videonäidetega õppida, mis on elektriahel ning kuidas see koosneb ja töötab. Siit saate teada, kuidas elektriahel töötab lülitiga, aga ka kahelülitiga.

Kursuse kokkuvõte: Videokursus koosneb 5 osast, millest igaühes on 2 õppetundi. kursus Noore elektriku kursus, mille kogukestvus on ligikaudu 3 tundi.

• Esimeses osas tutvustatakse teile elektrotehnika põhitõdesid, vaadeldakse lihtsamaid elektripirnide, lülitite, pistikupesade ühendusskeeme ja tutvutakse elektriku tööriistade tüüpidega;
• Teises osas räägitakse teile elektriku töö materjalide tüüpidest ja otstarbest: kaabel, juhtmed, juhtmed ja lihtsa elektriahela kokkupanemine;
• Kolmandas osas õpitakse tegema lülitiühendusi ja paralleelühendusi elektriahelates;
• Neljandas osas näete kahekontuurilise lülitiga elektriskeemi kokkupanekut ja ruumi toiteallika mudelit;

Õppimise lõppeesmärk: Viiendas osas käsitlete lülitiga ruumi toiteallika terviklikku mudelit ja saate nõu ohutuse kohta elektriseadmetega töötamisel.

1. tund

2. õppetund

Õppetund 3. Elektripaigalduskaabli AVVG ja VVG materjalid.

4. õppetund

5. õppetund

6. õppetund

7. õppetund

8. õppetund

9. õppetund

10. õppetund

Elektriku eriala on olnud ja jääb nõudlikuks, sest. igal aastal elektritarbimine ainult kasvab ja elektrivõrgud levivad laiemalt üle kogu planeedi. Selles artiklis tahame lugejatele rääkida, kuidas saada nullist elektrikuks, millest alustada ja kuhu õppida, et olla oma ala professionaal.

Kõigepealt tuleb märkida, et elektrik võib tervikuna olla elektrik, elektroonikainsener, autoelektrik, elektriinsener, projekteerija, elektromehaanik, elektriinsener ja isegi energeetikainsener. Nagu võite ette kujutada, on igal kutsealal oma eripärad. Elektrikuks saamiseks tuleb esmalt valida endale sobiv eriala, millega otsustad edaspidi oma elu siduda või eraldi ajaperiood.

Meie nõuanne - kui olete tõesti huvitatud kõigest, mis on seotud elektriga, on parem planeerida ette, valides paljulubavad valdkonnad, mis on teaduse ja tehnoloogia arengu võti. Väga huvitav töö on tänapäeval toitedisaineri või autoelektriku diagnostika eriala.

Kust alustada õppimist?

Tänapäeval võib elektrikuks saada nullist, õppides ülikoolis, tehnikumis, kõrgkoolis, kutsekoolis või isegi erakorralistel erikursustel. Ei saa öelda, et kõrgkool on vundament, tänu millele saab professionaalseks elektrikuks. Üsna paljud spetsialistid on üldiselt iseõppijad, kes lõpetasid tehnikumi lihtsalt selleks, et maakoort saada ja ettevõttesse tööle saada.

Mõelge mõnele kõige populaarsemale elektriku elukutse saamise võimalusele:

1. ülikool. Koolituse kestus on 4 kuni 5,5 aastat. Lõpetajad võivad olla insenerid, sest. läbima kõige üksikasjalikuma teoreetilise ja praktilise kursuse. Haridus võib olla tasuta.
2. Tehnikaülikool. Sisseastumisel pärast 9. klassi on õppeaeg 3-4 aastat. Pärast 11. klassi jääb õppima 1,5-3 aastat. Kvalifikatsioon, mille lõpetajad saavad, on tehnik. Võimalus on õppida tasuta.
3. Kõrgkool, kutsekool - koolitus 1-3 aastat. Pärast kooli lõpetamist võite saada elektrikuks elektriseadmete remondiks. Nagu ka kahel eelmisel juhul, saate hariduse omandada tasuta.
4. Erakorralised kursused - 3 nädalat kuni 2 kuud. Kiireim viis nullist elektrikuks saada. Tänapäeval saate tänu Skype'i konverentsidele ja individuaalkoolitusele isegi veebis eriala õppida. Kursuste maksumus jääb vahemikku 10-17 tuhat rubla (hinnad 2017. aastaks).
5. Ise õppimine. Sobib ainult siis, kui soovid kodus elektrikuks saada. Seal on palju raamatuid, tasulisi kursusi ja isegi meie sarnaseid saite, kus saate õppida peaaegu kõike, et ise lihtsaid elektritöid teha. Peatume sellel meetodil, mis võimaldab teil saada nullist pädevaks elektrikuks.

Esimesed sammud õppimiseks

Paar sõna iseõppijate kohta

Kui olete elektriku elukutse vastu huvitatud ainult lihtsate elektritööde iseseisvaks tegemiseks, siis piisab, kui uurida kogu materjali raamatutest ja videokursustest ning seejärel teha väikesest summast lihtsad ühendused ja remonditööd. Oleme mitmel korral kohanud üsna pädevaid elektrikuid, kes tegid keerulisi töid ilma hariduseta ja võib julgelt öelda, et nad tegid seda väga professionaalselt. Samas olid õnnetud kõrgharidusega elektrikud, keda keel ei julge inseneriks nimetada.

Kõik see viib selleni, et kodus on võimalik saada elektrikuks, kuid siiski ei tee paha kursustel omandatud teadmisi kinnistada. Teine võimalus kõigi vajalike oskuste omandamiseks on küsida ehitusobjektile elektriku abi. Samuti võid erinevates foorumites kuulutada, et oled nõus elektrikuid tasuta või väikese kasumi protsendi eest aitama "covenidel". Paljud spetsialistid ei keeldu paarisaja rubla eest abist, näiteks “põrandale tõstmisest”, silitamisest või millegi muust abistamisest. Sina omakorda saad kogemusi omandada meistri tööd jälgides. Pärast paarikuulist vastastikku kasulikku tööd saate ise hakata pistikupesasid, masinaid ühendama või isegi lampe parandama. Ja siis ainult kogemused ja uued ruumid aitavad teil saada heaks elektrikuks ilma hariduseta.

Noh, viimane asi, mida me soovitame, on õppida põhitõdesid vastavalt meie nõuannetele. Alustuseks võite uurida rubriiki, seejärel minna kõigis jaotistes jaotisesse ja nii edasi. Lisaks sellele ei tee paha ka raamatuid uurida, millest samuti räägime ja leiame sobiva videokursuse. Tänu sellele, kui on soov ja olete kõigi püstitatud ülesannete suhtes tähelepanelik, õnnestub teil kindlasti kodus elektrikuks saada.

Et mõistaksite sellise elukutse väljavaateid, on tänapäeval palju juriste, majandusteadlasi ja muid erialasid, kus vaimset tööd on rohkem vaja. Kuid ettevõtetes napib tohutult tööjõudu. Selle tulemusel saate suure sooviga õppida ja leida kõrgepalgalist tööd, kui näitate end tõesti spetsialistina. Elektriku keskmine palk 2017. aastal on 35 000 rubla. Võttes arvesse täiendavaid osalise tööajaga töökohti valves ja kategooria suurenemist, ei ole raske teenida palju rohkem - alates 50 000 rubla. Need arvud teevad juba pilti rohkem selgeks, kas elektrikuks on paljulubav.

Lisaks kõigele öeldule tahaksin soovitada mitmeid teabeallikaid:

1. - miinimumkomplekt peab olema treeningu algusest peale.
2. - rubriik, milles käsitleme kõiki nüansse ja ohtlikke olukordi, mida sina kui algaja peaksid teadma. Ärge unustage, et elektriku elukutsel on peamine puudus - töö on ohtlik, sest. hakkate tegelema elektrivooluga.

SISU:
SISSEJUHATUS


VALIK JUHTME
HETKED OMADUSED
TRAfo
KÜTTEELEMENDID


ELEKTRIOHT
KAITSE
JÄRELSÕNA
LUULETUS ELEKTRIVOOLUST
MUUD ARTIKLID

SISSEJUHATUS

Ühes episoodis "Tsivilisatsioon" kritiseerisin hariduse ebatäiuslikkust ja kohmakust, sest reeglina õpetatakse seda õpitud keeles, mis on täis arusaamatuid termineid, ilma visuaalsete näidete ja kujundlike võrdlusteta. See vaatenurk ei ole muutunud, kuid olen väsinud alusetusest ja püüan kirjeldada elektri põhimõtteid lihtsas ja arusaadavas keeles.

Olen veendunud, et kõiki raskeid teadusi, eriti neid, mis kirjeldavad nähtusi, mida inimene oma viie meelega (nägemine, kuulmine, haistmine, maitsmine, kompimine) ei suuda mõista, näiteks kvantmehaanikat, keemiat, bioloogiat, elektroonikat, tuleks õpetada võrdluste ja näidete vormis. Ja veel parem – luua värvikaid õpetlikke koomikseid nähtamatutest protsessidest mateeria sees. Nüüd teen teist poole tunniga elektri-tehniliselt kirjaoskajaid. Ja nii alustan elektri põhimõtete ja seaduste kirjeldamist piltlike võrdluste abil ...

PINGE, TAKISTUS, VOOLU

Vesiveski ratast saab keerata jämeda joaga madalrõhuga või peenikese joaga kõrgsurvega. Rõhk on pinge (mõõdetuna VOLTIdes), joa paksus on vool (mõõdetuna AMPERS) ja rataste labadele mõjuv kogujõud on võimsus (mõõdetuna WATT-ides). Vesiratas on piltlikult võrreldav elektrimootoriga. See tähendab, et võib olla kõrgepinge ja nõrk vool või madalpinge ja suur vool ning võimsus on mõlemal juhul sama.

Pinge võrgus (pistikupesas) on stabiilne (220 volti) ja vool on alati erinev ja sõltub sellest, mida me sisse lülitame, või pigem elektriseadme takistusest. Vool = pinge jagatud takistusega või võimsus jagatud pingega. Näiteks veekeetjale on kirjutatud - võimsus (Võimsus) on 2,2 kW, mis tähendab 2200 W (W) - Watt, jagatud pingega (Pinge) 220 V (V) - Volt, saame 10 A (Amprit) - vool, mis voolab veekeetja tööl. Nüüd jagame pinge (220 volti) töövooluga (10 amprit), saame veekeetja takistuse - 22 oomi (oomi).

Analoogiliselt veega on takistus nagu poorse ainega täidetud toru. Vee surumiseks läbi selle koopatoru on vaja teatud rõhku (pinget) ja vedeliku kogus (vool) sõltub kahest tegurist: sellest rõhust ja sellest, kui läbitav on toru (takistus). Selline võrdlus sobib kütte- ja valgustusseadmetele ning seda nimetatakse AKTIIVseks takistuseks ja elektripoolide takistuseks. mootorid, trafod ja el. magnetid töötavad erinevalt (sellest hiljem).

KAITSMED, AUTOMAATIKA, TERMOGLAATORID

Kui takistust pole, siis kipub vool suurenema lõpmatuseni ja sulatab traadi - seda nimetatakse lühiseks (lühis). Selle meili eest kaitsmiseks. juhtmestikusse on paigaldatud kaitsmed või kaitselülitid (masinad). Kaitsme (sulav sisestus) tööpõhimõte on äärmiselt lihtne, see on e-kirjas teadlikult õhuke koht. ketid ja kus peenike, seal läheb katki. Keraamilisse kuumakindlasse silindrisse sisestatakse õhuke vasktraat. Traadi paksus (lõige) on palju õhem kui el. juhtmestik. Kui vool ületab lubatud piiri, põleb traat läbi ja "päästab" juhtmeid. Töörežiimis võib juhe väga kuumaks muutuda, nii et kaitsme sisse valatakse selle jahutamiseks liiva.

Kuid sagedamini ei kasutata elektrijuhtmete kaitsmiseks kaitsmeid, vaid kaitselüliteid (automaatseid lüliteid). Masinatel on kaks kaitsefunktsiooni. Üks käivitub, kui võrku on lülitatud liiga palju elektriseadmeid ja vool ületab lubatud piiri. See on bimetallplaat, mis on valmistatud kahest erineva metallikihist, mis kuumutamisel paisuvad erinevalt, üks rohkem, teine ​​vähem. Kogu töövool läbib seda plaati ja kui see ületab piiri, siis see kuumeneb, paindub (heterogeensuse tõttu) ja avab kontaktid. Masin tavaliselt kohe tagasi ei lülitu, sest plaat pole veel maha jahtunud.

(Selliseid plaate kasutatakse laialdaselt ka termoandurites, mis kaitsevad paljusid kodumasinaid ülekuumenemise ja läbipõlemise eest. Ainus erinevus seisneb selles, et plaati ei soojenda mitte seda läbiv transtsendentne vool, vaid otse seadme küttekeha, mille külge andur on tihedalt kinni keeratud.Soovitava temperatuuriga seadmetes (triikrauad,soojendid,pesumasinad,veesoojendid) seatakse väljalülituspiir termoregulaatori nupuga mille sees on ka bimetallplaat.peale teekann,siis eemalda see.)

Masina sees on ka jämedast vasktraadist mähis, millest läbib ka kogu töövool. Lühise korral saavutab pooli magnetvälja tugevus võimsuseni, mis surub vedru kokku ja tõmbab sisse selle sisse paigaldatud liikuva terasvarda (südamiku) ning see lülitab masina koheselt välja. Töörežiimis ei piisa pooli jõust südamiku vedru kokkusurumiseks. Seega pakuvad masinad kaitset lühise (lühise) ja pikaajalise ülekoormuse eest.

VALIK JUHTME

Elektrijuhtmed on kas alumiiniumist või vasest. Maksimaalne lubatud vool sõltub nende paksusest (lõik ruutmillimeetrites). Näiteks 1 ruutmillimeeter vaske talub 10 amprit. Tüüpilised traadiosa standardid: 1,5; 2,5; 4 "ruutu" - vastavalt: 15; 25; 40 amprit - nende lubatud pidevad voolukoormused. Alumiiniumtraadid taluvad voolu vähem kui poolteist korda. Suurem osa juhtmetest on vinüülist isolatsiooniga, mis traadi ülekuumenemisel sulab. Kaablites on kasutatud tulekindlamast kummist valmistatud isolatsiooni. Ja seal on juhtmed fluoroplasti (teflon) isolatsiooniga, mis ei sula isegi tulekahjus. Sellised juhtmed taluvad suuremat voolukoormust kui PVC-isolatsiooniga juhtmed. Kõrgepinge juhtmetel on paks isolatsioon, näiteks süütesüsteemis olevatel autodel.

HETKED OMADUSED

Elekter nõuab suletud vooluringi. Analoogiliselt jalgrattaga, kus pedaalidega juhtiv täht vastab meili allikale. energia (generaator või trafo), täht tagarattal - elektriseade, mille ühendame võrku (küttekeha, veekeetja, tolmuimeja, teler jne). Keti ülemine segment, mis edastab jõudu juhtivast tähest tagumisele tähele, on sarnane pingega potentsiaaliga - faasiga ja alumine segment, mis naaseb passiivselt - nullpotentsiaalile - null. Seetõttu on pistikupesas kaks auku (PHASE ja ZERO), nagu veeküttesüsteemis - sissetulev toru, mille kaudu siseneb keev vesi, ja tagasivoolutoru - selle kaudu väljub vesi, mis eraldab akudes (radiaatorites) soojust.

Voolusid on kahte tüüpi - otsene ja muutuv. Looduslikku alalisvoolu, mis voolab ühes suunas (nagu vesi küttesüsteemis või jalgrattakontuuris), toodab ainult keemiline energiaallikas (patareid ja akud). Võimsamate tarbijate jaoks (näiteks trammid ja trollid) "alaldatakse" vahelduvvoolust pooljuhtdiood "sildade" abil, mida saab võrrelda ukseluku riiviga - see juhitakse ühes suunas ja lukustatakse. teine. Kuid selline vool osutub ebaühtlaseks, kuid pulseerivaks, nagu kuulipilduja lõhkemine või tungraua. Impulsside tasandamiseks asetatakse kondensaatorid (mahtuvus). Nende põhimõtet võib võrrelda suure täistünniga, kuhu voolab "rebenenud" ja katkendlik juga ning selle kraanist voolab altpoolt vesi ühtlaselt ja ühtlaselt ning mida suurem on tünni maht, seda parem juga. Kondensaatorite mahtuvust mõõdetakse FARAD-ides.

Kõigis majapidamisvõrkudes (korterid, majad, büroohooned ja tootmises) on vool vahelduv, seda on lihtsam elektrijaamades genereerida ja teisendada (alandada või suurendada). Ja enamik e. mootorid saavad ainult sellega töötada. See voolab edasi-tagasi, nagu võtaksite vett suhu, sisestate pika toru (kõrre), kastate selle teise otsa täis ämbrisse ja puhute vaheldumisi välja, seejärel tõmbate vett sisse. Siis on suu sarnane pingega potentsiaaliga - faas ja täis ämber - null, mis iseenesest pole aktiivne ega ohtlik, kuid ilma selleta on vedeliku (voolu) liikumine torus (juhtmes) võimatu. Või nagu rauasaega palgi saagimisel, kus käsi on faas, liikumise amplituud on pinge (V), käe pingutus on vool (A), energia on sagedus (Hz) , ja logi ise saab el. seade (kütteseade või elektrimootor), kuid saagimise asemel - kasulik töö. Piltlikuks võrdluseks sobib ka seksuaalvahekord, mees on “faas”, naine NULL!, amplituud (pikkus) pinge, paksus vool, kiirus sagedus.

Võnkumiste arv on alati sama ja alati sama, mis elektrijaamas toodetakse ja võrku toidetakse. Vene võrkudes on võnkumiste arv 50 korda sekundis ja seda nimetatakse vahelduvvoolu sageduseks (sõnast sageli, mitte puhas). Sagedusühik on HERTZ (Hz), see tähendab, et meie pistikupesad on alati 50 Hz. Mõnes riigis on võrkude sagedus 100 hertsi. Enamiku meilide pööramise sagedus sõltub sagedusest. mootorid. 50 hertsi juures on maksimaalne kiirus 3000 p/min. - kolmefaasilisel toiteallikal ja 1500 pööret minutis. - ühefaasilisel (kodumajapidamises). Vahelduvvool on vajalik ka selliste trafode tööks, mis vähendavad kõrgepinget (10 000 volti) tavalisele majapidamises või tööstusele (220/380 volti) elektrialajaamades. Ja ka elektroonikaseadmete väikeste trafode jaoks, mis vähendavad 220 volti 50, 36, 24 volti ja alla selle.

TRAfo

Trafo koosneb elektrirauast (kogutud plaatide pakendist), millele on keritud traat (lakitud vasktraat) läbi isolatsioonimähise. Üks mähis (esmane) on valmistatud õhukesest traadist, kuid suure pöörete arvuga. Teine (sekundaarne) on keritud läbi isolatsioonikihi üle primaarse (või külgneva mähise) paksu traadi, kuid vähese keerdude arvuga. Primaarmähise otstesse tuleb kõrge pinge ja raua ümber tekib vahelduv magnetväli, mis indutseerib sekundaarmähises voolu. Mitu korda on selles vähem pöördeid (sekundaarne) - pinge on sama palju madalam ja mitu korda on juhe jämedam - nii palju rohkem voolu saab eemaldada. Justkui täitub tünn vett õhukese vooluga, kuid tohutu rõhuga ja altpoolt voolab suurest kraanist välja paks oja, kuid mõõduka rõhuga. Samamoodi võivad trafod olla ka vastupidi - astmelised.

KÜTTEELEMENDID

Kütteelementides, erinevalt trafo mähistest, ei vasta kõrgem pinge mitte pöörete arvule, vaid nikroomtraadi pikkusele, millest spiraalid ja kütteelemendid on valmistatud. Näiteks kui sirutate elektripliidi spiraali 220 volti pingega, on traadi pikkus ligikaudu 16-20 meetrit. See tähendab, et spiraali kerimiseks 36-voldise tööpingega peate 220 jagama 36-ga, saad 6. See tähendab, et spiraaljuhtme pikkus 36-voldise pingega on 6 korda lühem, umbes 3 meetrit. . Kui spiraali puhub intensiivselt ventilaator, siis võib see olla 2 korda lühem, sest õhuvool puhub sellest soojust eemale ja takistab selle läbipõlemist. Ja kui see on vastupidi suletud, siis on see pikem, vastasel juhul põleb see soojusülekande puudumise tõttu läbi. Näiteks saate sisse lülitada kaks sama võimsusega 220 volti kütteelementi jadamisi 380 volti pingega (kahe faasi vahel). Ja siis on igaüks neist pingestatud 380: 2 = 190 volti. See tähendab, et 30 volti vähem kui arvutatud pinge. Selles režiimis soojenevad need veidi (15%) nõrgemalt, kuid ei põle kunagi läbi. Sama lugu on näiteks lambipirnidega, näiteks saab 10 identset 24 V pirni järjestikku ühendada ja 220 V võrgus vanikuna sisse lülitada.

KÕRGE PINGELIINID

Elektrit on soovitatav edastada pikkade vahemaade taha (hüdro- või tuumaelektrijaamast linna) ainult kõrgepingel (100 000 volti) - nii saab õhuliinide tugedel olevate juhtmete paksuse (lõike) muuta minimaalseks. . Kui elekter edastataks kohe madalpinge all (nagu pistikupesades - 220 volti), siis tuleks õhuliinide juhtmed teha palgi jämedused ja alumiiniumivarudest selleks ei piisaks. Lisaks ületab kõrgepinge kergemini traadi ja ühenduste kontaktide takistust (alumiiniumi ja vase puhul on see tühine, kuid kümnete kilomeetrite pikkuses jookseb ikka korralikult), nagu meeletu kiirusega kihutav mootorrattur, mis lendab kergesti läbi aukude ja kuristike.

ELEKTRIMOOTORID JA KOLMEFAASI VÕIMSUS

Üks peamisi vahelduvvoolu vajadusi on asünkroonne el. mootorid, mida kasutatakse laialdaselt nende lihtsuse ja töökindluse tõttu. Nende rootoritel (mootori pöörleval osal) pole mähist ja kollektorit, vaid need on lihtsalt elektrirauast valmistatud toorikud, milles mähise pilud on täidetud alumiiniumiga - selles konstruktsioonis pole midagi murda. Need pöörlevad staatori (elektrimootori statsionaarse osa) tekitatava vahelduva magnetvälja tõttu. Et tagada seadme korrektne töö seda tüüpi mootoritel (ja enamikul neist) valitseb kõikjal 3-faasiline võimsus. Faasid, nagu kolm kaksikõde, ei erine. Nende kõigi ja nulli vahel on pinge 220 volti (V), igaühe sagedus on 50 hertsi (Hz). Need erinevad ainult aja nihke ja "nimede" poolest - A, B, C.

Ühe faasi vahelduvvoolu graafiline kujutis on kujutatud lainelise joonena, mis liputab madu läbi sirgjoone – jagades need siksakid pooleks võrdseteks osadeks. Ülemised lained peegeldavad vahelduvvoolu liikumist ühes suunas, alumised teises suunas. Piikide kõrgus (ülemine ja alumine) vastab pingele (220 V), seejärel langeb graafik nulli - sirgjoon (mille pikkus tähistab aega) ja jõuab jälle tipuni (220 V) altpoolt. . Lainete vaheline kaugus piki sirgjoont väljendab sagedust (50 Hz). Graafiku kolm faasi on kolm lainelist joont, mis asetsevad üksteise peal, kuid viivitusega, st kui ühe laine saavutab haripunkti, on teine ​​juba languses ja nii edasi - nagu võimlemisrõngas või põrandale kukkunud panni kaas. See efekt on vajalik, et tekitada kolmefaasilistes asünkroonmootorites pöörlev magnetväli, mis keerutab nende liikuvat osa – rootorit. See sarnaneb jalgrattapedaalidega, millel jalad, nagu faasid, vajutavad vaheldumisi, ainult siin asetsevad kolm pedaali üksteise suhtes 120-kraadise nurga all (nagu Mercedese või kolme pedaali embleem). labadega õhusõiduki propeller).

Kolm mähist el. mootor (igal faasil oma) on diagrammidel kujutatud samamoodi, nagu kolme labaga propeller, mille üks ots on ühendatud ühisesse punkti, teine ​​faasidega. Alajaamade kolmefaasiliste trafode mähised (mis alandavad kõrgepinge majapidamispingele) on ühendatud samamoodi ja NULL tuleb ühisest mähise ühenduspunktist (trafo null). Generaatorid, mis toodavad el. energial on sarnane skeem. Nendes muudetakse rootori mehaaniline pöörlemine (hüdro- või auruturbiini abil) elektrijaamades (ja väikestes mobiilsetes generaatorites - sisepõlemismootori abil) elektrienergiaks. Rootor oma magnetväljaga indutseerib elektrivoolu kolmes staatorimähises 120-kraadise viivitusega ümbermõõdu ümber (nagu Mercedese embleem). Selgub, kolmefaasiline vahelduvvool koos mitme ajalise pulsatsiooniga, mis loob pöörleva magnetvälja. Elektrimootorid seevastu muudavad kolmefaasilise voolu läbi magnetvälja mehaaniliseks pöörlemiseks. Mähiste juhtmetel pole takistust, kuid mähistes olev vool piirab nende pöördetel raua ümber tekkivat magnetvälja, nagu gravitatsioon mõjub ülesmäge sõitvale jalgratturile ega lase tal kiirendada. Voolu piirava magnetvälja takistust nimetatakse induktiivseks.

Tänu faasidele, mis jäävad üksteisest maha ja jõuavad erinevatel hetkedel tipppingele, saadakse nende vahel potentsiaalide erinevus. Seda nimetatakse liinipingeks ja see on kodurakendustes 380 volti (V). Lineaarne (faasidevaheline) pinge on alati 1,73 korda suurem kui faasipinge (faasi ja nulli vahel). Seda koefitsienti (1,73) kasutatakse laialdaselt kolmefaasiliste süsteemide arvutusvalemites. Näiteks iga faasi vool el. mootor = võimsus vattides (W) jagatud liini pingega (380 V) = koguvool kõigis kolmes mähises, mille jagame ka koefitsiendiga (1,73), saame voolu igas faasis.

Kolmefaasiline toiteallikas loob pöörleva efekti el. mootorid, tänu universaalsele standardile tagab see toiteallika ka kodumajapidamistele (elu-, büroo-, kaubandus-, õppehooned) - kus el. mootoreid ei kasutata. Reeglina tulevad 4-juhtmelised kaablid (3 faasi ja null) tavalistesse jaotuskilpi ja sealt lähevad need paarikaupa (1 faas ja null) korteritesse, kontoritesse ja muudesse ruumidesse. Erinevate ruumide voolukoormuste ebavõrdsuse tõttu on tavaline null sageli ülekoormatud, mis tuleb meilile. kilp. Kui see üle kuumeneb ja läbi põleb, siis selgub, et näiteks naaberkorterid on jadamisi ühendatud (kuna need on elektrikilbis ühise kontaktriba nullidega ühendatud) kahe faasi (380 volti) vahele. Ja kui ühel naabril on võimas e-post. seadmed (nt veekeetja, küttekeha, pesumasin, veesoojendi), samal ajal kui teisel on väike võimsus (televiisor, arvuti, heliseadmed), siis esimese võimsamatest tarbijatest saab madala takistuse tõttu hea juht, ja pistikupesadesse ilmub nulli asemel teine ​​naaber ja pinge on üle 300 volti, mis põletab kohe tema seadmed, sealhulgas külmkapi. Seetõttu on soovitatav regulaarselt kontrollida toitekaablist tuleva nulli kontakti usaldusväärsust ühise elektrijaotuskilbiga. Ja kui kuumeneb, siis lülitage kõikide korterite masinad välja, puhastage tahm ja pingutage põhjalikult ühise nulli kontakt. Erinevate faaside suhteliselt võrdsete koormuste korral neelavad külgnevad faasid vastastikku suuremat osa vastupidistest vooludest (läbi tarbija nullpunktide ühise ühenduspunkti). Kolmefaasilises el. mootorite puhul on faasivoolud võrdsed ja läbivad täielikult naaberfaase, nii et need ei vaja üldse nulli.

Ühefaasiline el. mootorid töötavad ühest faasist ja nullist (näiteks koduventilaatorites, pesumasinates, külmikutes, arvutites). Nendes kahe pooluse loomiseks - mähis jagatakse pooleks ja asub kahel vastassuunalisel mähisel rootori vastaskülgedel. Ja pöördemomendi loomiseks on vaja teist (käivitus)mähist, mis on samuti keritud kahele vastassuunalisele mähisele ja ületab oma magnetväljaga esimese (töötava) mähise välja 90 kraadi juures. Käivitusmähises on ahelas kondensaator (mahtuvus), mis nihutab oma impulsse ja justkui kiirgab kunstlikult teise faasi, mille tõttu tekib pöördemoment. Seoses vajadusega jagada mähised pooleks, on asünkroonse ühefaasilise el. mootorid ei tohi olla üle 1500 p/min. Kolmefaasilises el. spiraalmootorid võivad olla ühekordsed, paiknedes staatoris 120 kraadi ümber ümbermõõdu, siis on maksimaalne pöörlemiskiirus 3000 p/min. Ja kui need jagada pooleks, saate 6 mähist (kaks faasi kohta), siis on kiirus 2 korda väiksem - 1500 p / min ja pöörlemisjõud on 2 korda suurem. Pooli võib olla 9 ja vastavalt 12, 1000 ja 750 pööret minutis. Jõu suurenemisel on pöörete arv minutis väiksem. Ka ühefaasiliste mootorite mähiseid saab sarnase kiiruse vähenemise ja jõu suurenemisega rohkem kui pooleks jagada. See tähendab, et väikese kiirusega mootorit on raskem rootori võllist kinni hoida kui kiiret.

On veel üks levinud e-posti tüüp. mootorid - kollektor. Nende rootorid kannavad mähist ja kontaktkollektorit, kuhu tuleb pinge vask-grafiit "harjade" kaudu. See (rootori mähis) loob oma magnetvälja. Vastupidiselt passiivselt keeramata raud-alumiinium "tühjale" asünkroonsele e-kirjale. mootor, tõrjutakse kollektormootori rootorimähise magnetväli aktiivselt selle staatori väljast. Sellised e. mootoritel on erinev tööpõhimõte - nagu magneti kaks samanimelist poolust, kipub rootor (elektrimootori pöörlev osa) staatorit (fikseeritud osa) maha suruma. Ja kuna rootori võll on otstes kahe laagriga kindlalt fikseeritud, väänatakse rootor aktiivselt "lootusetusest". Mõju sarnaneb oravaga rattas, mis mida kiiremini jookseb, seda kiiremini trummel pöörleb. Seetõttu on sellised e. mootoritel on palju suurem ja laias vahemikus reguleeritav kiirus kui asünkroonsetel. Lisaks on need sama võimsusega palju kompaktsemad ja kergemad, ei sõltu sagedusest (Hz) ja töötavad nii vahelduv- kui alalisvoolul. Neid kasutatakse reeglina mobiilsetes üksustes: rongide, trammide, trollibusside, elektrisõidukite elektrivedurid; samuti kõigis kaasaskantavates meilides. seadmed: elektrilised puurid, veskid, tolmuimejad, föönid ... Kuid need on lihtsuse ja töökindluse poolest oluliselt madalamad kui asünkroonsed, mida kasutatakse peamiselt statsionaarsetel elektriseadmetel.

ELEKTRIOHT

Elektrivoolu saab muundada VALGUSEKS (läbi hõõgniidi, luminestsentsgaasi, LED-kristalle), SOOJUSEKS (ületades nikroomtraadi takistuse selle vältimatu kuumenemisega, mida kasutatakse kõigis kütteelementides), MEHAANIliseks TÖÖKS (läbi magnetvälja mille tekitavad elektrimootorite elektrimähised ja elektrimagnetid, mis vastavalt pöörlevad ja tõmbuvad sisse). Siiski e. vool on täis surmaohtu elusorganismile, millest see läbi võib minna.

Mõned inimesed ütlevad: "Mind peksis 220 volti." See ei vasta tõele, sest kahju ei tekita mitte pinge, vaid keha läbiv vool. Selle väärtus sama pinge juures võib mitmel põhjusel erineda kümme korda. Suur tähtsus on selle läbimise teel. Selleks, et vool läbi keha voolaks, on vaja olla osa elektriahelast, st saada selle juhiks ja selleks tuleb korraga puudutada kahte erinevat potentsiaali (faas ja null - 220 V või kaks vastandfaasi - 380 V). Kõige sagedamini liiguvad ohtlikud voolud ühest käest teise või vasakust käest jalgadesse, sest see viib läbi südame, mille saab peatada vaid kümnendiku amprise (100 milliampriga) vooluga. Ja kui puudutate näiteks ühe käe erinevate sõrmedega pistikupesa paljaid kontakte, siis liigub vool sõrmest sõrme ja keha ei mõjuta see (muidugi juhul, kui teie jalad on mitte- juhtiv põrand).

Nullpotentsiaali (NULL) rolli võib mängida maa - sõna otseses mõttes mullapind ise (eriti märg) või metall- või raudbetoonkonstruktsioon, mis on maasse kaevatud või millel on märkimisväärne kontaktpind. sellega. Ei ole üldse vaja kahe käega erinevatest juhtmetest kinni haarata, võib lihtsalt paljajalu või halbade jalanõudega niiskel pinnasel, betoon- või metallpõrandal seista, paljast traati puudutada ükskõik millise kehaosaga. Ja koheselt sellest osast, läbi keha jalgadeni, voolab salakaval vool. Isegi kui lähed vajadusest põõsasse ja tabad tahtmatult paljast faasi, jookseb voolutee läbi (soolase ja palju juhtivama) uriinijoa, reproduktiivsüsteemi ja jalgade. Kui jalas on kuivad paksu tallaga jalanõud või põrand ise on puidust, siis NULL ei tule ja vool ei jookse ka siis, kui klammerdud hammastega ühe palja FAASI pingejuhtme külge (selge kinnitus sellele on paljaste juhtmete peal istuvad linnud).

Voolutugevus sõltub suuresti kokkupuutealast. Näiteks võite kuivade sõrmeotstega kergelt puudutada kahte faasi (380 V) - see lööb, kuid mitte surmavalt. Ja mõlema märja käega saate haarata kahest paksust vaskvardast, millele on ühendatud ainult 50 volti - kontaktpind + niiskus tagab juhtivuse kümme korda suurema juhtivuse kui esimesel juhul ja voolu suurus saab saatuslikuks. (Olen näinud elektrikut, kelle näpud olid nii kõvaks läinud, kuivad ja kalgistunud, et töötas pinge all vaikselt, nagu oleks kindad käes.) Lisaks tõmbub inimene pinget sõrmeotstega või käeseljaga puudutades refleksiivselt tagasi. . Kui haarata sellest nagu käsipuust, siis pinge põhjustab käte lihaste kokkutõmbumise ja inimene klammerdub jõuga, milleks ta pole kunagi võimeline olnud ning keegi ei saa teda enne pinge väljalülitamist lahti rebida. Ja elektrivoolu kokkupuute aeg (millisekundid või sekundid) on samuti väga oluline tegur.

Näiteks elektritoolis pannakse inimene eelnevalt raseeritud pähe (läbi spetsiaalse, hästi juhtiva lahusega niisutatud kaltsupadja) tugevalt pingutatud laia metallrõnga, mille külge on ühendatud üks juhe - faas. Teine potentsiaal on ühendatud jalgadega, mille külge (säärel pahkluude lähedal) on laiad metallklambrid tihedalt kinni (taas märgade spetsiaalsete patjadega). Küünarvarte poolt on süüdimõistetu kindlalt kinnitatud tooli käetugede külge. Lüliti sisselülitamisel tekib pea ja jalgade potentsiaalide vahele pinge 2000 volti! On arusaadav, et saadud voolutugevuse ja selle tee korral tekib teadvuse kaotus koheselt ja ülejäänud keha "järelpõlemine" tagab kõigi elutähtsate organite surma. Ainult võib-olla paneb toiduvalmistamise protseduur ise õnnetu nii suure pinge alla, et elektrilöök ise muutub päästmiseks. Kuid ärge kartke - meie osariigis sellist hukkamist veel pole ...

Ja seega on meili tabamise oht. vool sõltub: pingest, vooluteest, kuivadest või märgadest (sooladest tulenev higi on hea juhtivusega) kehaosadest, paljaste juhtmetega kokkupuutealast, jalgade isolatsioonist maapinnast (jalatsite kvaliteet ja kuivus) , pinnase niiskus, põranda materjal), aja voolu mõju.

Kuid pinge alla saamiseks pole vaja paljast juhtmest kinni haarata. Võib juhtuda, et elektriploki mähise isolatsioon on katki ja siis on FAAS selle korpusel (kui see on metallist). Näiteks naabermajas oli selline juhtum - kuumal suvepäeval ronis mees vanale raudkülmikule, istus sellele paljaste higiste (ja vastavalt ka soolaste) reiega ja hakkas puurima. lakke elektritrelliga, hoides teise käega kinni selle metallosast kasseti juures... Kas ta sattus armatuuri (ja see on tavaliselt keevitatud hoone ühisesse maandusahelasse, mis võrdub NULLiga) betoonlaeplaadile või oma elektrijuhtmestikesse ?? Kukkus lihtsalt surnult maha, sai kohapeal koletu elektrilöögi. Komisjon leidis külmiku korpuselt FAAS (220 volti), mis tekkis sellele kompressori staatori mähise isolatsiooni rikkumise tõttu. Kuni te ei puuduta keha (varitsemisfaasiga) ja nulli või "maapinda" (näiteks rauast veetoru) korraga, ei juhtu midagi (põrandal puitlaastplaat ja linoleum). Kuid niipea, kui teine ​​potentsiaal (NULL või mõni muu FAAS) on "leitud", on löök vältimatu.

Selliste õnnetuste vältimiseks tehakse MAANDUS. See tähendab, et läbi spetsiaalse kaitsva maandusjuhtme (kollane-roheline) kõigi el. seadmed on ühendatud NULL potentsiaaliga. Kui isolatsioon on katki ja FAAS puudutab korpust, siis tekib koheselt nulliga lühis, mille tulemusena masin katkestab vooluringi ja faas ei jää märkamatuks. Seetõttu läks elektrotehnika ühefaasilises toiteallikas üle kolmejuhtmelisele (faas - punane või valge, null - sinine, maandus - kollakasrohelised juhtmed) juhtmestikule ja kolmefaasilisele viiejuhtmelisele (faasid - punane, valge, pruun). Nn europesadesse lisati lisaks kahele pistikupesale ka maanduskontaktid (vuntsid) - nendega on ühendatud kollakasroheline juhe ja europistikutel lisaks kahele tihvtile on kontaktid mille kollakasroheline (kolmas) juhe läheb ka korpuse elektriseadmesse.

Selleks, et mitte tekitada lühist, on viimasel ajal laialdaselt kasutatud RCD-sid (jääkvooluseade). RCD võrdleb faasi- ja nullvoolu (kui palju on sisenenud ja kui palju on jäänud) ja kui ilmneb leke, st isolatsioon on katki ja mootori, trafo või küttekeha mähis "vilgub" peale. juhul või üldiselt on inimene puudutanud voolu kandvaid osi, siis on "null" vool väiksem kui faasivool ja RCD lülitub koheselt välja. Sellist voolu nimetatakse DIFERENTIALIKS, see tähendab kolmanda osapoole ("vasakpoolne") ja see ei tohiks ületada surmavat väärtust - 100 milliamprit (1 kümnendik amprist) ja kodumajapidamises kasutatava ühefaasilise võimsuse puhul on see piir tavaliselt 30 mA. Sellised seadmed paigutatakse tavaliselt niiskeid ohtlikke ruume (näiteks vannituba) varustava juhtmestiku sisendisse (automaatsete masinatega järjestikku) ja kaitsevad käte elektrilöögi eest - "maapinnale" (põrand, vann, torud, vesi). ). Kahe käega puudutamisel faasi ja töötava nulli (mittejuhtiva põrandaga) RCD ei tööta.

Maandus (kollane-roheline juhe) tuleb ühest punktist nulliga (kolmefaasilise trafo kolme mähise ühisest ühenduspunktist, mis on endiselt ühendatud sügavale maasse kaevatud suure metallvardaga - MAANDUS elektril mikrorajooni varustav alajaam). Praktikas on see sama null, kuid töölt "vabastatud", lihtsalt "valvur". Seega, kui juhtmestikus pole maandusjuhet, võite kasutada neutraaljuhet. Nimelt - europesasse pange nulljuhtmest džemper maandus "vurrude" külge, siis kui isolatsioon on katki ja korpusesse lekib, läheb masin tööle ja lülitab potentsiaalselt ohtliku seadme välja.

Ja maanduse saab ise teha – aja paar raudkangi sügavale maasse, vala üle väga soolase lahusega ja ühenda maandusjuhe. Kui ühendate selle sisendis (enne RCD-d) ühise nulliga, kaitseb see usaldusväärselt teise FAASI ilmumise pistikupesadesse (ülalkirjeldatud) ja kodumasinate põlemise eest. Kui seda ei ole võimalik jõuda ühisele nullile, näiteks eramajas, siis tuleks masin seada oma nulli, nagu faasis, vastasel juhul, kui ühine null põleb elektrikilbis läbi, siis naabrite vool läheb läbi teie nulli kuni isetehtud maanduseni. Ja masinaga toetatakse naabreid ainult selle piirini ja teie null ei kannata.

JÄRELSÕNA

Noh, tundub, et olen kirjeldanud kõiki elektri põhilisi ühiseid nüansse, mis ei ole seotud kutsetegevusega. Sügavamad üksikasjad nõuavad veelgi pikemat teksti. Kui selgeks ja arusaadavaks see välja tuli, seda peavad hindama need, kes üldiselt on selles teemas kauged ja oskamatud (oli :-).

Sügav kummardus ja õnnistatud mälestus suurtele Euroopa füüsikutele, kes jäädvustasid oma nimed elektrivoolu parameetrite mõõtühikutes: Alexandro Giuseppe Antonio Anastasio VOLTA – Itaalia (1745-1827); André Marie AMPER – Prantsusmaa (1775-1836); Georg Simon OM – Saksamaa (1787–1854); James WATT – Šotimaa (1736-1819); Heinrich Rudolf HERZ – Saksamaa (1857- 1894); Michael FARADEY – Inglismaa (1791-1867).

LUULETUS ELEKTRIVOOLU KOHTA:

Oota, ära räägi, räägime natuke.
Oota, ära kiirusta, ära aja hobuseid.
Sina ja mina oleme täna õhtul kahekesi korteris.

elektrivool, elektrivool,
Lähis-Idaga sarnane pinge,
Sellest ajast, kui nägin Bratski hüdroelektrijaama,
Olen teie vastu huvi tundnud.

elektrivool, elektrivool,
Nad ütlevad, et mõnikord võite olla julm.
Su salakavalast hammustusest võib elu võtta,
Noh, las ma igatahes ei karda sind!

elektrivool, elektrivool,
Nad ütlevad, et sa oled elektronide voog,
Ja vesteldes samade tegevusetute inimestega,
Et teid juhivad katood ja anood.

Ma ei tea, mida "anood" ja "katood" tähendavad,
Mul on ilma selleta palju muresid,
Aga kui sa voolad, siis elektrivool
Minu kastrulis ei kuiva keev vesi ära.

Igor Irtenijev 1984

Nüüd on võimatu ette kujutada elu ilma elektrita. See ei ole ainult tuled ja küttekehad, vaid kõik elektroonikaseadmed alates esimestest vaakumtorudest kuni mobiiltelefonide ja arvutiteni. Nende tööd kirjeldavad mitmesugused, mõnikord väga keerulised valemid. Kuid isegi kõige keerukamad elektrotehnika ja elektroonika seadused põhinevad elektrotehnika seadustel, mis instituutides, tehnikumis ja kolledžites õpivad ainet "Elektritehnika teoreetilised alused" (TOE).

Elektrotehnika põhiseadused

• Ohmi seadus
• Joule-Lenzi seadus
• Kirchhoffi esimene seadus

Ohmi seadus- TOE õpe algab sellest seadusest ja ükski elektrik ei saa ilma selleta hakkama. See ütleb, et vool on otseselt võrdeline pingega ja pöördvõrdeline takistusega.See tähendab, et mida kõrgem on takistusele, mootorile, kondensaatorile või mähisele rakendatav pinge (muude tingimuste muutumatul korral), seda suurem on vooluahelat läbiv vool. Ja vastupidi, mida suurem on takistus, seda väiksem on vool.

Joule-Lenzi seadus. Selle seaduse abil saate määrata soojushulga, mis eraldub küttekehale, kaablile, elektrimootori võimsusele või muudele elektrivooluga tehtavatele töödele. See seadus ütleb, et elektrivoolu läbimisel juhi kaudu tekkiv soojushulk on otseselt võrdeline voolutugevuse ruuduga, selle juhi takistusega ja voolu kulgemise ajaga. Selle seaduse abil tehakse kindlaks elektrimootorite tegelik võimsus ning ka selle seaduse alusel töötab elektriarvesti, mille järgi maksame tarbitud elektri eest.

Kirchhoffi esimene seadus. Selle abiga arvutatakse toiteallika skeemide arvutamisel kaablid ja kaitselülitid. See ütleb, et mis tahes sõlme sisenevate voolude summa on võrdne sellest sõlmest väljuvate voolude summaga. Praktikas tuleb toiteallikast üks kaabel ja üks või mitu kustub.

Kirchhoffi teine ​​seadus. Seda kasutatakse mitme koormuse järjestikku ühendamisel või koormuse ja pika kaabli ühendamisel. Seda saab kasutada ka siis, kui see on ühendatud mitte statsionaarsest toiteallikast, vaid akust. See ütleb, et suletud vooluringis on kõigi pingelanguste ja kõigi elektromagnetväljade summa 0.

Kuidas alustada elektrotehnika õppimist

Elektrotehnikat on kõige parem õppida erikursustel või õppeasutustes. Lisaks võimalusele suhelda õpetajatega saab praktiliste tundide läbiviimiseks kasutada õppeasutuse materiaalset baasi. Õppeasutus väljastab ka dokumendi, mida nõutakse tööle kandideerimisel.

Kui otsustate õppida iseseisvalt elektrotehnikat või vajate tundideks lisamaterjali, siis on palju saite, kus saate õppida ja vajalikke materjale arvutisse või telefoni alla laadida.

Videotunnid

Internetis on palju videoid, mis aitavad teil omandada elektrotehnika põhitõdesid. Kõiki videoid saab vaadata võrgus või alla laadida spetsiaalsete programmide abil.

Elektriku videoõpetused- palju materjale, mis räägivad erinevatest praktilistest probleemidest, millega algaja elektrik kokku puutuda võib, programmidest, millega peate töötama, ja eluruumidesse paigaldatud seadmetest.

Elektrotehnika teooria alused- siin on videoõpetused, mis selgitavad selgelt elektrotehnika põhiseadusi Kõikide tundide kogukestus on umbes 3 tundi.

null ja faas, elektripirnide ühendusskeemid, lülitid, pistikupesad. Elektripaigaldiste tööriistade tüübid;
1. Elektripaigaldise, elektriahela montaaži materjalide liigid;
2. Lüliti ühendus ja paralleelühendus;
3. Kahelülitiga elektriahela paigaldamine. Ruumi toiteallika mudel;
4. Lülitiga ruumi toiteallika mudel. Ohutuse põhialused.

Raamatud

Parim nõuandja raamat on alati olnud. Varem oli vaja raamat raamatukogust, sõpradelt laenutada või osta. Nüüd saate Internetist leida ja alla laadida mitmesuguseid algajale või kogenud elektrikule vajalikke raamatuid. Erinevalt videoõpetustest, kus näete, kuidas konkreetne toiming sooritatakse, saate seda raamatus töötamise ajal läheduses hoida. Raamat võib sisaldada teatmematerjale, mis videotundi ei mahu (nagu koolis – õpetaja räägib õpikus kirjeldatud õppetunni ja need õppevormid täiendavad üksteist).

Leidub saite, kus on palju elektrialast kirjandust mitmesugustel teemadel – alates teooriast kuni võrdlusmaterjalideni. Kõigil neil saitidel saab soovitud raamatu arvutisse alla laadida ja hiljem mis tahes seadmest lugeda.

Näiteks,

mexalib- mitmesugust kirjandust, sealhulgas elektrotehnikat

raamatud elektrikule- sellel saidil on palju näpunäiteid algajale elektriinsenerile

elektrispetsialist- sait algajatele elektrikutele ja professionaalidele

Elektriku raamatukogu- palju erinevaid raamatuid peamiselt professionaalidele

Online õpetused

Lisaks on Internetis elektrotehnika ja elektroonikaõpikud koos interaktiivse sisukorraga.

Need on näiteks:

Algajate elektriku kursus- Elektrotehnika õpetus

Põhimõisted

Elektroonika algajatele- elektroonika algkursus ja alused

Ohutus

Elektritööde tegemisel on peamine järgida ohutusnõudeid. Kui ebaõige kasutamine võib põhjustada seadme rikke, võib ohutusmeetmete eiramine põhjustada vigastusi, puude või surma.

Peamised reeglid- see on mitte puutuda paljaste kätega pingestatud juhtmeid, töötada isoleeritud käepidemetega tööriistaga ja toite väljalülitamisel riputada välja plakat "Ära lülita sisse, inimesed töötavad." Selle probleemi üksikasjalikumaks uurimiseks peate võtma raamatu "Elektripaigaldus- ja reguleerimistööde ohutusnõuded".