Suntem adesea contactați de cititori care nu au mai întâlnit niciodată lucrări electrice, dar care doresc să-și dea seama. Pentru această categorie a fost creată o secțiune „Electricitate pentru începători”.
Figura 1. Mișcarea electronilor într-un conductor.
Înainte de a începe munca legată de electricitate, trebuie să obțineți puține cunoștințe teoretice despre această problemă.
Termenul „electricitate” se referă la mișcarea electronilor sub influența unui câmp electromagnetic.
Principalul lucru este să înțelegeți că electricitatea este energia celor mai mici particule încărcate care se mișcă în interiorul conductorilor într-o anumită direcție (Fig. 1).
Curentul continuu practic nu își schimbă direcția și amploarea în timp. Să presupunem că o baterie obișnuită are curent constant. Apoi, sarcina va curge de la minus la plus, fără a se schimba, până se va epuiza.
Curentul alternativ este un curent care își schimbă direcția și magnitudinea cu o anumită periodicitate. Gândiți-vă la curent ca la un curent de apă care curge printr-o țeavă. După o anumită perioadă de timp (de exemplu, 5 s), apa se va repezi într-o direcție, apoi în cealaltă.
Figura 2. Diagrama de proiectare a transformatorului.
Cu curent, acest lucru se întâmplă mult mai repede, de 50 de ori pe secundă (frecvență 50 Hz). În timpul unei perioade de oscilație, curentul crește la un maxim, apoi trece prin zero și apoi are loc procesul invers, dar cu un semn diferit. Când sunt întrebați de ce se întâmplă acest lucru și de ce este necesar un astfel de curent, putem răspunde că primirea și transmiterea curentului alternativ este mult mai simplă decât curentul continuu. Recepția și transmiterea curentului alternativ este strâns legată de un dispozitiv precum un transformator (Fig. 2).
Un generator care produce curent alternativ este mult mai simplu în design decât un generator de curent continuu. În plus, curentul alternativ este cel mai potrivit pentru transmiterea energiei pe distanțe lungi. Cu ajutorul lui, se pierde mai puțină energie.
Folosind un transformator (un dispozitiv special sub formă de bobine), curentul alternativ este convertit de la tensiune joasă la tensiune înaltă și invers, așa cum se arată în ilustrație (Fig. 3).
Din acest motiv, majoritatea dispozitivelor funcționează dintr-o rețea în care curentul este alternativ. Cu toate acestea, curentul continuu este folosit destul de larg: în toate tipurile de baterii, în industria chimică și în alte domenii.
Figura 3. Circuitul de transmisie AC.
Mulți oameni au auzit cuvinte atât de misterioase precum o fază, trei faze, zero, pământ sau pământ și știu că acestea sunt concepte importante în lumea electricității. Cu toate acestea, nu toată lumea înțelege ce înseamnă și cum se raportează la realitatea înconjurătoare. Cu toate acestea, este imperativ să știți acest lucru.
Fără să ne aprofundăm în detalii tehnice care nu sunt necesare unui om de casă, putem spune că o rețea trifazată este o metodă de transmitere a curentului electric atunci când curentul alternativ trece prin trei fire și se întoarce înapoi printr-unul. Cele de mai sus necesită unele clarificări. Orice circuit electric este format din două fire. Într-un fel, curentul ajunge la consumator (de exemplu, un ibric), iar celălalt îl întoarce înapoi. Dacă deschideți un astfel de circuit, atunci nu va curge curent. Aceasta este toată descrierea unui circuit monofazat (Fig. 4 A).
Sârma prin care curge curentul se numește fază, sau pur și simplu fază și prin care se întoarce - zero, sau zero. constă din fire trifazate și un retur. Acest lucru este posibil deoarece faza curentului alternativ din fiecare dintre cele trei fire este deplasată față de cel adiacent cu 120° (Fig. 4 B). Un manual de electromecanică vă va ajuta să răspundeți mai detaliat la această întrebare.
Figura 4. Schema circuitului electric.
Transmisia curentului alternativ are loc exact folosind rețele trifazate. Acest lucru este benefic din punct de vedere economic: nu sunt necesare încă două fire neutre. Apropiindu-se de consumator, curentul este împărțit în trei faze, iar fiecare dintre ele primește un zero. Așa ajunge în apartamente și case. Deși uneori o rețea trifazată este alimentată direct în casă. De regulă, vorbim despre sectorul privat, iar această stare de fapt are argumente pro și contra.
Pământul, sau mai corect, împământarea, este al treilea fir dintr-o rețea monofazată. În esență, nu poartă sarcina de muncă, ci servește ca un fel de siguranță.
De exemplu, atunci când electricitatea scapă de sub control (cum ar fi un scurtcircuit), există riscul de incendiu sau șoc electric. Pentru a preveni acest lucru (adică valoarea curentă nu trebuie să depășească un nivel care este sigur pentru oameni și dispozitive), este introdusă împământarea. Prin acest fir, excesul de electricitate intră literalmente în pământ (Fig. 5).
Figura 5. Cea mai simplă schemă de împământare.
Încă un exemplu. Să presupunem că are loc o mică defecțiune în funcționarea motorului electric al unei mașini de spălat și o parte din curentul electric ajunge în carcasa metalică exterioară a dispozitivului.
Dacă nu există împământare, această încărcare va continua să rătăcească în jurul mașinii de spălat. Când o persoană o atinge, va deveni instantaneu cea mai convenabilă priză pentru această energie, adică va primi un șoc electric.
Dacă există un fir de împământare în această situație, excesul de încărcare va curge în jos fără a dăuna nimănui. În plus, putem spune că conductorul neutru poate fi și împământat și, în principiu, este, dar numai la o centrală electrică.
Situația în care nu există împământare în casă este nesigură. Cum să faceți față fără a schimba toate cablurile din casă va fi discutat mai târziu.
ATENŢIE!
Unii meșteri, bazându-se pe cunoștințele de bază ale ingineriei electrice, instalează firul neutru ca fir de împământare. Să nu faci asta niciodată.
Dacă firul neutru se rupe, carcasele dispozitivelor împământate vor fi sub tensiune de 220 V.
Dacă vreo unitate electrică se defectează, soluția potrivită ar fi apelarea unui specialist care va rezolva rapid problema.
Dacă acest lucru nu este posibil, lecțiile pentru electricieni vă vor ajuta să remediați singur cutare sau cutare defecțiune.
În același timp, merită să ne amintim măsurile de siguranță pentru a evita rănile grave.
Măsuri de siguranță
Regulile de siguranță trebuie învățate pe de rost - acest lucru vă va salva sănătatea și viața atunci când depanați problemele electrice. Iată cele mai importante noțiuni electrice de bază pentru începători:
Pentru a efectua lucrări de instalare, trebuie să achiziționați un senzor (indicator de fază), similar cu o șurubelniță sau o punte. Acest dispozitiv vă permite să găsiți un fir sub tensiune - atunci când este detectat, un indicator se aprinde pe senzor. Dispozitivele funcționează în moduri diferite, de exemplu, atunci când contactul corespunzător este apăsat cu un deget.
Înainte de a începe lucrul, trebuie să utilizați un indicator pentru a vă asigura că toate firele nu sunt dezactivate.
Faptul este că, uneori, cablajul este așezat incorect - mașina de la intrare deconectează doar un fir, fără a deconecta întreaga rețea. O astfel de eroare poate duce la consecințe îngrozitoare, deoarece o persoană speră la o oprire completă a sistemului, în timp ce o anumită zonă poate fi încă activă.
Tipuri de circuite, tensiune și curent
Circuitele electrice pot fi conectate în paralel sau în serie. În primul caz, curentul electric este distribuit pe toate circuitele care sunt conectate în paralel. Se pare că unitatea totală va fi egală cu suma curentului din oricare dintre circuite.
Conexiunile în paralel au aceeași tensiune. Într-o combinație în serie, curentul trece de la un sistem la altul. Ca urmare, în fiecare linie circulă același curent.
Nu are sens să ne oprim asupra definițiilor tehnice ale tensiunii și curentului (A). Explicația va fi mult mai clară cu exemple. Deci, primul parametru afectează cât de bine trebuie izolate diferite zone. Cu cât este mai mare, cu atât este mai mare probabilitatea ca o defecțiune să apară într-un loc. Rezultă că tensiunea înaltă necesită izolație de înaltă calitate. Conexiunile expuse trebuie ținute departe unele de altele, de alte materiale și de pământ.
Tensiunea electrică (U) este de obicei măsurată în Volți.
Tensiunea mai puternică reprezintă o amenințare mai mare pentru viață. Dar nu ar trebui să presupuneți că scăzut este absolut sigur. Pericolul pentru oameni depinde și de puterea curentului care trece prin corp. Și acest parametru depinde direct de rezistență și tensiune. În acest caz, rezistența organismului este asociată cu rezistența pielii, care poate varia în funcție de starea morală și fizică a unei persoane, de umiditate și de mulți alți factori. Au existat cazuri când o persoană a murit din cauza unui șoc electric de doar 12 volți.
În plus, în funcție de puterea curentului, sunt selectate diferite fire. Cu cât A este mai mare, cu atât este mai gros necesarul de sârmă.
Mărimi variabile și constante
Când electricitatea era la început, consumatorii erau alimentați cu curent continuu. Cu toate acestea, s-a dovedit că valoarea standard de 220 de volți este aproape imposibil de transmis pe o distanță lungă.
Pe de altă parte, nu puteți furniza mii de volți - în primul rând, este periculos și, în al doilea rând, este dificil și costisitor să fabricați dispozitive care funcționează la o tensiune atât de mare. Ca urmare, s-a decis convertirea tensiunii - 10 volți ajunge în oraș, iar 220 volți ajunge deja la case.Conversia are loc folosind transformator.
În ceea ce privește frecvența tensiunii, aceasta este de 50 Herți. Aceasta înseamnă că tensiunea își schimbă starea de 50 de ori pe minut. Pornește de la zero și crește la 310 volți, apoi scade la zero, apoi la -310 volți și crește din nou la zero. Toate lucrările se desfășoară în mod ciclic. În astfel de cazuri, tensiunea din rețea este de 220 de volți - de ce nu 310 vom discuta mai târziu. În străinătate există diferiți parametri - 220, 127 și 110 volți, iar frecvența poate fi de 60 de herți.
Putere și alți parametri
Curentul electric este necesar pentru a face anumite lucrări, cum ar fi pornirea unui motor sau încălzirea bateriilor. Puteți calcula cât de multă muncă va face înmulțind curentul cu tensiunea. De exemplu, un încălzitor electric cu 220 de volți și o putere de 2,2 kW va consuma un curent de 10 A.
Măsurarea standard a puterii este în wați (W). Un curent electric de 1 amper cu o tensiune de 1 volt poate produce 1 watt de putere.
Formula de mai sus este utilizată pentru ambele tipuri de curent. Cu toate acestea, calcularea primului are o oarecare complexitate - este necesar să se înmulțească puterea curentului cu U în fiecare unitate de timp. Și dacă țineți cont de faptul că tensiunea și puterea curentului alternativ se schimbă tot timpul, atunci va trebui să luați integrala. Prin urmare, conceptul a fost aplicat valoare efectivă.
În linii mari, parametrul de curent este valoarea medie a curentului și tensiunii, selectate într-un mod special.
Curentul alternativ și continuu are o amplitudine și o stare efectivă. Parametrul de amplitudine este unitatea maximă la care poate crește tensiunea. Pentru un tip alternativ, numărul de amplitudine este egal cu numărul efectiv înmulțit cu √ 2. Astfel se explică indicatorii de tensiune de 310 și 220 V.
Legea lui Ohm
Următorul concept în noțiunile de bază electrice pentru începători este legea lui Ohm. El afirmă că curentul este egal cu tensiunea împărțită la rezistență. Această lege se aplică atât curentului alternativ, cât și curentului continuu.
Rezistența se măsoară în ohmi. Deci, printr-un conductor cu o rezistență de 1 ohm la o tensiune de 1 volt, trece un curent de 1 amper. Legea lui Ohm dă naștere la două consecințe interesante:
- Dacă A care curge prin sistem și rezistența circuitului sunt cunoscute, atunci puterea poate fi calculată.
- Puterea poate fi calculată și prin cunoașterea rezistenței efective și a U.
În acest caz, pentru a determina puterea, nu se ia tensiunea rețelei, ci U aplicată conductorului. Se dovedește că, dacă orice dispozitiv este conectat la sistem printr-un prelungitor, atunci acțiunea se va aplica atât dispozitivului, cât și firelor dispozitivului de prelungire. Ca urmare, firele se vor încălzi.
Desigur, nu este de dorit ca conexiunile să se încălzească, deoarece aceasta este ceea ce duce la diferite defecțiuni ale cablajului electric.
Cu toate acestea, principalele probleme nu sunt cu firul în sine, ci cu diferitele puncte de conectare. În aceste puncte rezistența este de zeci de ori mai mare decât de-a lungul perimetrului firului. În timp, ca urmare a oxidării, rezistența nu poate decât să crească.
Deosebit de periculoase sunt joncțiunile diferitelor metale. În ele, procesele de oxidare au loc mult mai repede. Cele mai comune zone de conectare:
- Locuri unde firele sunt răsucite.
- Borne de întrerupătoare, prize.
- Contacte cu șuruburi.
- Contacte în tablourile de distribuție.
- Fișe și prize.
Prin urmare, atunci când reparați, primul lucru la care ar trebui să acordați atenție sunt aceste zone. Ele trebuie să fie accesibile pentru instalare și control.
Urmând regulile descrise mai sus, puteți rezolva în mod independent unele probleme casnice legate de problemele electrice din casă. Principalul lucru este să vă amintiți măsurile de siguranță.
Să începem cu conceptul de electricitate. Curentul electric este mișcarea ordonată a particulelor încărcate sub influența unui câmp electric. Particulele pot fi electroni liberi ai metalului dacă curentul trece printr-un fir metalic sau ioni dacă curentul curge într-un gaz sau lichid.
Există și curent în semiconductori, dar acesta este un subiect separat de discuție. Un exemplu este un transformator de înaltă tensiune dintr-un cuptor cu microunde - mai întâi, electronii curg prin fire, apoi ionii se deplasează între fire, respectiv, mai întâi curentul curge prin metal și apoi prin aer. O substanță se numește conductor sau semiconductor dacă conține particule care pot transporta o sarcină electrică. Dacă nu există astfel de particule, atunci o astfel de substanță se numește dielectric; nu conduce electricitatea. Particulele încărcate poartă o sarcină electrică, care se măsoară ca q în coulombi. 
Unitatea de măsură a intensității curentului se numește Amperi și este desemnată cu litera I, un curent de 1 Ampere se formează atunci când o sarcină de 1 Coulomb trece printr-un punct dintr-un circuit electric în 1 secundă, adică, aproximativ vorbind, puterea curentului se măsoară în coulombi pe secundă. Și, în esență, puterea curentului este cantitatea de electricitate care curge pe unitatea de timp prin secțiunea transversală a unui conductor. Cu cât sunt mai multe particule încărcate de-a lungul firului, cu atât curentul este mai mare.
Pentru a face particulele încărcate să se miște de la un pol la altul, este necesar să se creeze o diferență de potențial sau – Tensiune – între poli. Tensiunea se măsoară în volți și este desemnată cu litera V sau U. Pentru a obține o tensiune de 1 volt, trebuie să transferați o sarcină de 1 C între poli, în timp ce lucrați 1 J. Sunt de acord, este puțin neclar . 
Pentru claritate, imaginați-vă un rezervor de apă situat la o anumită înălțime. Din rezervor iese o țeavă. Apa curge prin conductă sub influența gravitației. Lăsați apa să fie o sarcină electrică, înălțimea coloanei de apă să fie tensiunea, iar viteza de curgere a apei să fie curent electric. Mai precis, nu debitul, ci cantitatea de apă care curge pe secundă. Înțelegi că cu cât nivelul apei este mai mare, cu atât presiunea dedesubt va fi mai mare. Și cu cât presiunea dedesubt este mai mare, cu atât mai multă apă va curge prin țeavă pentru că viteza va fi mai mare.. La fel, cu cât tensiunea este mai mare, cu atât mai mult curent. va curge în circuit. 
Relația dintre toate cele trei cantități considerate într-un circuit de curent continuu este determinată de legea lui Ohm, care este exprimată prin această formulă și se pare că puterea curentului din circuit este direct proporțională cu tensiunea și invers proporțională cu rezistența. Cu cât rezistența este mai mare, cu atât curentul este mai mic și invers. 
Voi mai adăuga câteva cuvinte despre rezistență. Poate fi măsurat, sau poate fi numărat. Să presupunem că avem un conductor având o lungime și o secțiune transversală cunoscute. Pătrat, rotund, nu contează. Diferitele substanțe au rezistivități diferite, iar pentru conductorul nostru imaginar există această formulă care determină relația dintre lungime, aria secțiunii transversale și rezistivitate. Rezistivitatea substanțelor poate fi găsită pe Internet sub formă de tabele. 
Din nou, putem face o analogie cu apa: apa curge printr-o conductă, lăsați conducta să aibă o rugozitate specifică. Este logic să presupunem că, cu cât conducta este mai lungă și mai îngustă, cu atât mai puțină apă va curge prin ea pe unitatea de timp. Vezi cât de simplu este? Nici măcar nu trebuie să memorezi formula, doar imaginează-ți o țeavă cu apă.
În ceea ce privește măsurarea rezistenței, aveți nevoie de un dispozitiv, un ohmmetru. În zilele noastre, instrumentele universale sunt mai populare - multimetre; ele măsoară rezistența, curentul, tensiunea și o grămadă de alte lucruri. Să facem un experiment. Voi lua o bucată de sârmă nicrom de lungime și zonă de secțiune transversală cunoscute, voi găsi rezistivitatea pe site-ul de unde am cumpărat-o și voi calcula rezistența. Acum voi măsura aceeași piesă folosind aparatul. Pentru o rezistență atât de mică, va trebui să scad rezistența sondelor dispozitivului meu, care este de 0,8 ohmi. Pur si simplu!
Scara multimetrului este împărțită în funcție de mărimea cantităților măsurate; acest lucru se face pentru o precizie mai mare a măsurătorilor. Dacă vreau să măsoare un rezistor cu o valoare nominală de 100 kOhm, pun mânerul la rezistența mai mare cea mai apropiată. În cazul meu este de 200 kilo-ohmi. Dacă vreau să măsoare 1 kilo-ohm, folosesc 2 ohmi. Acest lucru este valabil pentru măsurarea altor cantități. Adică, scara arată limitele măsurătorii în care trebuie să cazi.
Să continuăm să ne distrăm cu multimetrul și să încercăm să măsurăm restul cantităților pe care le-am învățat. Voi lua mai multe surse DC diferite. Să fie o sursă de alimentare de 12 volți, un port USB și un transformator pe care l-a făcut bunicul meu în tinerețe. 
Putem măsura tensiunea pe aceste surse chiar acum conectând un voltmetru în paralel, adică direct la plusul și minusul surselor. Totul este clar cu tensiunea; poate fi luat și măsurat. Dar pentru a măsura puterea curentului, trebuie să creați un circuit electric prin care va curge curentul. Trebuie să existe un consumator sau o sarcină în circuitul electric. Să conectăm un consumator la fiecare sursă. O bucată de bandă LED, un motor și un rezistor (160 ohmi).
Să măsurăm curentul care curge în circuite. Pentru a face acest lucru, trec multimetrul în modul de măsurare curent și comut sonda la intrarea curentă. Ampermetrul este conectat în serie la obiectul măsurat. Iată diagrama, ar trebui de asemenea reținută și a nu fi confundată cu conectarea unui voltmetru. Apropo, există așa ceva ca clemele de curent. Acestea vă permit să măsurați curentul într-un circuit fără a vă conecta direct la circuit. Adică nu trebuie să deconectați firele, ci doar le aruncați pe fir și măsoară. Bine, să revenim la ampermetrul nostru obișnuit. 
Așa că am măsurat toți curenții. Acum știm cât de mult curent este consumat în fiecare circuit. Aici avem LED-uri strălucitoare, aici motorul se rotește și aici... Deci stai acolo, ce face un rezistor? Nu ne cântă melodii, nu luminează camera și nu întoarce niciun mecanism. Deci, pe ce cheltuiește toți cei 90 de miliamperi? Acest lucru nu va funcționa, hai să ne dăm seama. Hei, tu! Ah, e fierbinte! Deci aici este cheltuită energia! Este posibil să calculăm cumva ce fel de energie este aici? Se dovedește că este posibil. Legea care descrie efectul termic al curentului electric a fost descoperită în secolul al XIX-lea de doi oameni de știință, James Joule și Emilius Lenz. 
Legea a fost numită legea lui Joule-Lenz. Este exprimată prin această formulă și arată numeric câți jouli de energie sunt eliberați într-un conductor în care curge curentul pe unitatea de timp. Din această lege puteți găsi puterea care este eliberată pe acest conductor; puterea este notată cu litera engleză P și măsurată în wați. Am găsit această tabletă foarte tare care conectează toate cantitățile pe care le-am studiat până acum.
Astfel, pe masa mea, energia electrică este folosită pentru iluminat, pentru efectuarea lucrărilor mecanice și pentru încălzirea aerului din jur. Apropo, pe acest principiu funcționează diverse încălzitoare, ceainice electrice, uscătoare de păr, fiare de lipit etc. Peste tot există o spirală subțire, care se încălzește sub influența curentului. 
Acest punct ar trebui să fie luat în considerare atunci când conectați firele la sarcină, adică așezarea cablurilor la prize în întregul apartament este de asemenea inclusă în acest concept. Dacă luați un fir care este prea subțire pentru a se conecta la o priză și conectați un computer, un fierbător și un cuptor cu microunde la această priză, firul se poate încălzi și poate provoca un incendiu. Prin urmare, există un astfel de semn care conectează aria secțiunii transversale a firelor cu puterea maximă care va curge prin aceste fire. Dacă decideți să trageți fire, nu uitați de asta. 
De asemenea, ca parte a acestui număr, aș dori să reamintesc caracteristicile conexiunilor în paralel și în serie ale consumatorilor actuali. Cu o conexiune în serie, curentul este același pe toți consumatorii, tensiunea este împărțită în părți, iar rezistența totală a consumatorilor este suma tuturor rezistențelor. Cu o conexiune paralelă, tensiunea pe toți consumatorii este aceeași, puterea curentului este împărțită, iar rezistența totală este calculată folosind această formulă.
Acest lucru aduce în evidență un punct foarte interesant care poate fi folosit pentru a măsura puterea curentului. Să presupunem că trebuie să măsurați curentul într-un circuit de aproximativ 2 amperi. Un ampermetru nu poate face față acestei sarcini, așa că puteți folosi legea lui Ohm în forma sa pură. Știm că puterea curentului este aceeași într-o conexiune în serie. Să luăm un rezistor cu o rezistență foarte mică și să îl introducem în serie cu sarcina. Să măsurăm tensiunea de pe el. Acum, folosind legea lui Ohm, găsim puterea curentă. După cum puteți vedea, coincide cu calculul benzii. Principalul lucru de reținut aici este că acest rezistor suplimentar ar trebui să aibă o rezistență cât mai scăzută pentru a avea un impact minim asupra măsurătorilor. 
Mai este un punct foarte important despre care trebuie să știți. Toate sursele au un curent maxim de ieșire; dacă acest curent este depășit, sursa se poate încălzi, se poate defecta și, în cel mai rău caz, chiar poate lua foc. Cel mai favorabil rezultat este atunci când sursa are protecție la supracurent, caz în care pur și simplu va opri curentul. După cum ne amintim din legea lui Ohm, cu cât rezistența este mai mică, cu atât curentul este mai mare. Adică, dacă luați o bucată de sârmă ca sarcină, adică închideți sursa pentru sine, atunci puterea curentului din circuit va sări la valori enorme, aceasta se numește scurtcircuit. Dacă vă amintiți începutul problemei, puteți face o analogie cu apa. Dacă înlocuim rezistența zero în legea lui Ohm, obținem un curent infinit de mare. În practică, desigur, acest lucru nu se întâmplă, deoarece sursa are o rezistență internă care este conectată în serie. Această lege se numește legea lui Ohm pentru un circuit complet. Astfel, curentul de scurtcircuit depinde de valoarea rezistenței interne a sursei.
Acum să revenim la curentul maxim pe care îl poate produce sursa. După cum am spus deja, curentul din circuit este determinat de sarcină. Mulți oameni mi-au scris pe VK și mi-au pus ceva ca această întrebare, o voi exagera puțin: Sanya, am o sursă de alimentare de 12 volți și 50 de amperi. Dacă conectez o bucată mică de bandă LED, se va arde? Nu, bineînțeles că nu va arde. 50 de amperi este curentul maxim pe care îl poate produce sursa. Dacă conectați o bucată de bandă la ea, își va lua bine, să spunem 100 de miliamperi, și asta este tot. Curentul din circuit va fi de 100 de miliamperi și nimeni nu va arde nicăieri. Un alt lucru este că, dacă luați un kilometru de bandă cu LED-uri și o conectați la această sursă de alimentare, atunci curentul de acolo va fi mai mare decât este permis și, cel mai probabil, sursa de alimentare se va supraîncălzi și eșua. Amintiți-vă, consumatorul este cel care determină cantitatea de curent din circuit. Această unitate poate ieși maxim 2 amperi, iar când o scurtez la șurub, nu se întâmplă nimic cu șurubul. Dar sursei de alimentare nu-i place acest lucru; funcționează în condiții extreme. Dar dacă luați o sursă capabilă să furnizeze zeci de amperi, șurubului nu îi va plăcea această situație. 
De exemplu, să calculăm sursa de alimentare care va fi necesară pentru a alimenta o secțiune cunoscută a benzii LED. Așadar, am cumpărat o bobină de bandă LED de la chinezi și vrem să alimentem trei metri din această bandă. Mai întâi, mergem la pagina produsului și încercăm să aflăm câți wați consumă un metru de bandă. Nu am putut găsi această informație, așa că există acest semn. Să vedem ce fel de bandă avem. Diode 5050, 60 bucăți pe metru. Și vedem că puterea este de 14 wați pe metru. Vreau 3 metri, ceea ce înseamnă că puterea va fi de 42 de wați. Este indicat să luați o sursă de alimentare cu o rezervă de putere de 30% pentru a nu funcționa în regim critic. Ca rezultat, obținem 55 de wați. Cea mai apropiată sursă de alimentare adecvată va fi de 60 de wați. Din formula de putere, exprimăm puterea curentului și o găsim, știind că LED-urile funcționează la o tensiune de 12 volți. Se pare că avem nevoie de o unitate cu un curent de 5 amperi. De exemplu, mergem la Ali, îl găsim, îl cumpărăm.
Este foarte important să cunoașteți consumul curent atunci când faceți orice produse de casă USB. Curentul maxim care poate fi luat de la USB este de 500 de miliamperi și este mai bine să nu-l depășiți.
Și, în sfârșit, un scurt cuvânt despre măsurile de siguranță. Aici puteți vedea la ce valori electricitatea este considerată inofensivă pentru viața umană. 
Oferim un mic material pe tema: „Electricitate pentru începători”. Acesta va oferi o înțelegere inițială a termenilor și fenomenelor asociate cu mișcarea electronilor în metale.
Caracteristicile termenului
Electricitatea este energia particulelor mici încărcate care se deplasează în conductori într-o direcție specifică.
Cu curent constant, nu există nicio modificare a mărimii sale, precum și a direcției de mișcare într-o anumită perioadă de timp. Dacă o celulă galvanică (baterie) este aleasă ca sursă de curent, atunci sarcina se mișcă în mod ordonat: de la polul negativ la capătul pozitiv. Procesul continuă până când dispare complet.
Curentul alternativ își schimbă periodic magnitudinea, precum și direcția de mișcare.
Circuit de transmisie AC
Să încercăm să înțelegem ce este o fază într-un cuvânt pe care l-a auzit toată lumea, dar nu toată lumea înțelege adevărata ei semnificație. Nu vom intra în detalii și detalii; vom selecta doar materialul de care are nevoie meșterul de acasă. O rețea trifazată este o metodă de transmitere a curentului electric, în care curentul trece prin trei fire diferite, iar unul îl returnează. De exemplu, există două fire într-un circuit electric.
Curentul trece prin primul fir către consumator, de exemplu, către un ibric. Al doilea fir este folosit pentru a-l returna. Când un astfel de circuit este deschis, nu va exista nicio trecere a sarcinii electrice în interiorul conductorului. Această diagramă descrie un circuit monofazat. in electricitate? O fază este considerată a fi un fir prin care trece curentul electric. Zero este firul prin care se efectuează returul. Într-un circuit trifazat există trei fire de fază simultan.
Un tablou electric in apartament este necesar pentru curent in toate camerele. sunt considerate fezabile din punct de vedere economic, deoarece nu necesită două. Când se apropie de consumator, curentul este împărțit în trei faze, fiecare cu un zero. Electrodul de împământare, care este utilizat într-o rețea monofazată, nu suportă o sarcină de lucru. El este un fitil.
De exemplu, dacă are loc un scurtcircuit, există pericolul de electrocutare sau incendiu. Pentru a preveni o astfel de situație, valoarea curentă nu trebuie să depășească un nivel sigur; excesul intră în pământ.
Manualul „Școala pentru electricieni” îi va ajuta pe meșterii începători să facă față unor defecțiuni ale aparatelor de uz casnic. De exemplu, dacă există probleme cu funcționarea motorului electric al mașinii de spălat, curentul va curge către carcasa metalică exterioară.
Dacă nu există împământare, încărcarea va fi distribuită în întreaga mașină. Când îl atingeți cu mâinile, o persoană va acționa ca un conductor de împământare și va primi un șoc electric. Dacă există un fir de împământare, această situație nu va apărea.
Caracteristici ale ingineriei electrice
Manualul „Electricity for Dummies” este popular printre cei care sunt departe de fizică, dar intenționează să folosească această știință în scopuri practice.
Data apariției ingineriei electrice este considerată a fi începutul secolului al XIX-lea. În acest moment a fost creată prima sursă de curent. Descoperirile făcute în domeniul magnetismului și electricității au reușit să îmbogățească știința cu noi concepte și fapte de importanță practică importantă.
Manualul „Școala pentru electrician” presupune familiarizarea cu termenii de bază legați de electricitate.
Multe cărți de fizică conțin scheme electrice complexe și o varietate de termeni confuzi. Pentru ca începătorii să înțeleagă toate complexitățile acestei secțiuni de fizică, a fost dezvoltat un manual special „Electricity for Dummies”. O excursie în lumea electronului trebuie să înceapă cu o luare în considerare a legilor și conceptelor teoretice. Exemplele ilustrative și faptele istorice folosite în cartea „Electricity for Dummies” îi vor ajuta pe electricienii începători să dobândească cunoștințe. Pentru a vă verifica progresul, puteți utiliza teme, teste și exerciții legate de electricitate.
Dacă înțelegeți că nu aveți suficiente cunoștințe teoretice pentru a face față în mod independent la conectarea cablajului electric, consultați cărțile de referință pentru „manichini”.
Siguranță și practică
Mai întâi trebuie să studiați cu atenție secțiunea privind măsurile de siguranță. În acest caz, în timpul lucrărilor legate de energie electrică, nu vor exista situații de urgență periculoase pentru sănătate.
Pentru a pune în practică cunoștințele teoretice dobândite în urma studierii proprii a elementelor de bază ale ingineriei electrice, puteți începe cu aparatele electrocasnice vechi. Înainte de a începe reparațiile, asigurați-vă că citiți instrucțiunile incluse cu dispozitivul. Nu uita că nu ar trebui să glumi cu electricitatea.
Curentul electric este asociat cu mișcarea electronilor în conductori. Dacă o substanță nu este capabilă să conducă curentul, se numește dielectric (izolator).
Pentru ca electronii liberi să se deplaseze de la un pol la altul, trebuie să existe o anumită diferență de potențial între ei.
Intensitatea curentului care trece printr-un conductor este legată de numărul de electroni care trec prin secțiunea transversală a conductorului.
Viteza curgerii curentului este afectată de materialul, lungimea și aria secțiunii transversale a conductorului. Pe măsură ce lungimea firului crește, rezistența acestuia crește.
Concluzie
Electricitatea este o ramură importantă și complexă a fizicii. Manualul „Electricitate pentru manechine” examinează principalele cantități care caracterizează randamentul motoarelor electrice. Unitățile de tensiune sunt volți, curentul se măsoară în amperi.
Fiecare are o anumită putere. Se referă la cantitatea de energie electrică generată de un dispozitiv într-o anumită perioadă de timp. Consumatorii de energie (frigidere, mașini de spălat, ceainice, fiare de călcat) au și ei putere, consumând energie electrică în timpul funcționării. Dacă doriți, puteți efectua calcule matematice și puteți determina prețul aproximativ pentru fiecare aparat de uz casnic.
Înainte de a începe munca legată de electricitate, trebuie să obțineți puține cunoștințe teoretice despre această problemă. Mai simplu spus, electricitatea se referă de obicei la mișcarea electronilor sub influența unui câmp electromagnetic. Principalul lucru este să înțelegeți că electricitatea este energia particulelor mici încărcate care se mișcă în interiorul conductorilor într-o anumită direcție.
DC practic nu își schimbă direcția și amploarea în timp. Să presupunem că o baterie obișnuită are curent constant. Apoi, sarcina va curge de la minus la plus, fără a se schimba, până se va epuiza.
Curent alternativ- acesta este un curent care își schimbă direcția și magnitudinea cu o anumită periodicitate.
Gândiți-vă la curent ca la un curent de apă care curge printr-o țeavă. După o anumită perioadă de timp (de exemplu, 5 s), apa se va repezi într-o direcție, apoi în cealaltă. Cu curent, acest lucru se întâmplă mult mai rapid - de 50 de ori pe secundă (frecvență 50 Hz). În timpul unei perioade de oscilație, curentul crește la un maxim, apoi trece prin zero și apoi are loc procesul invers, dar cu un semn diferit. Când sunt întrebați de ce se întâmplă acest lucru și de ce este necesar un astfel de curent, putem răspunde că primirea și transmiterea curentului alternativ este mult mai simplă decât curentul continuu.
Recepția și transmiterea curentului alternativ este strâns legată de un dispozitiv precum un transformator. Un generator care produce curent alternativ este mult mai simplu în design decât un generator de curent continuu. În plus, curentul alternativ este cel mai potrivit pentru transmiterea energiei pe distanțe lungi. Cu ajutorul lui, se pierde mai puțină energie.
Folosind un transformator (un dispozitiv special sub formă de bobine), curentul alternativ este convertit de la tensiune joasă la tensiune înaltă și invers, așa cum se arată în ilustrație. Din acest motiv, majoritatea dispozitivelor funcționează dintr-o rețea în care curentul este alternativ. Cu toate acestea, curentul continuu este, de asemenea, utilizat destul de larg - în toate tipurile de baterii, în industria chimică și în alte domenii.
Mulți oameni au auzit cuvinte atât de misterioase precum o fază, trei faze, zero, pământ sau pământ și știu că acestea sunt concepte importante în lumea electricității. Cu toate acestea, nu toată lumea înțelege ce înseamnă și cum se raportează la realitatea înconjurătoare. Cu toate acestea, este necesar să știți acest lucru. Fără să ne aprofundăm în detalii tehnice care nu sunt necesare unui om de casă, putem spune că o rețea trifazată este o metodă de transmitere a curentului electric atunci când curentul alternativ trece prin trei fire și se întoarce înapoi printr-unul. Cele de mai sus necesită unele clarificări. Orice circuit electric este format din două fire. Într-un fel, curentul ajunge la consumator (de exemplu, un ibric), iar celălalt îl întoarce înapoi. Dacă deschideți un astfel de circuit, atunci nu va curge curent. Asta e toată descrierea unui circuit monofazat.
Sârma prin care curge curentul se numește fază, sau pur și simplu fază și prin care se întoarce - zero, sau zero. Un circuit trifazat este format din fire de trei faze și un fir de retur. Acest lucru este posibil deoarece faza curentului alternativ din fiecare dintre cele trei fire este deplasată față de cel adiacent cu 120 °C. Un manual de electromecanică vă va ajuta să răspundeți mai detaliat la această întrebare. Transmisia curentului alternativ are loc exact folosind rețele trifazate. Acest lucru este benefic din punct de vedere economic - nu sunt necesare încă două fire neutre.
Apropiindu-se de consumator, curentul este împărțit în trei faze, iar fiecare dintre ele primește un zero. Așa ajunge în apartamente și case. Deși uneori o rețea trifazată este alimentată direct în casă. De regulă, vorbim despre sectorul privat, iar această stare de fapt are argumente pro și contra. Acest lucru va fi discutat mai târziu. Pământul, sau mai corect, împământarea, este al treilea fir dintr-o rețea monofazată. În esență, nu poartă sarcina de muncă, ci servește ca un fel de siguranță. Acest lucru poate fi explicat cu un exemplu. Când electricitatea devine scăpată de sub control (cum ar fi un scurtcircuit), există riscul de incendiu sau șoc electric. Pentru a preveni acest lucru (adică valoarea curentă nu trebuie să depășească un nivel care este sigur pentru oameni și dispozitive), este introdusă împământarea. Prin acest fir, excesul de electricitate intră literalmente în pământ.
Încă un exemplu. Să presupunem că are loc o mică defecțiune în funcționarea motorului electric al unei mașini de spălat și o parte din curentul electric ajunge în carcasa metalică exterioară a dispozitivului. Dacă nu există împământare, această încărcare va continua să rătăcească în jurul mașinii de spălat. Când o persoană o atinge, va deveni instantaneu cea mai convenabilă priză pentru această energie, adică va primi un șoc electric. Dacă există un fir de împământare în această situație, excesul de încărcare va curge în jos fără a dăuna nimănui. În plus, putem spune că conductorul neutru poate fi și împământat și, în principiu, este, dar numai la o centrală electrică. Situația în care nu există împământare în casă este nesigură. Cum să faceți față fără a schimba toate cablurile din casă va fi discutat mai târziu.
Atenţie!
Unii meșteri, bazându-se pe cunoștințele de bază ale ingineriei electrice, instalează firul neutru ca fir de împământare. Să nu faci asta niciodată. Dacă firul neutru se rupe, carcasele dispozitivelor împământate vor fi sub tensiune de 220 V.
