Manapság már mindenki otthonról elhagyva ismerkedhet meg az elektromosság alapjaival. Ezt az izgalmas tevékenységet a legjobb úgy kezdeni, hogy megismerkedsz egy egyszerűsített elektromos kapcsolási rajzzal, és a saját lakásodban csatlakoztatod a kapcsolókat, konnektorokat és világítótesteket. Az ilyen sémák a szabványos tervezési megoldásokhoz tartoznak, és széles körben használatosak tipikus ipari és lakóhelyiségek energiaellátásában, valamint számos építési terület ideiglenes csatlakoztatásakor az áramellátó hálózathoz.

Az első (egyben a legnagyobb és legfontosabb) elem a tipikus lakásvezeték-berendezések hosszú láncolatában egy elektromos panel, amely áramellátást egy megszakítón (vagy dugaszolóbiztosítékon) keresztül a műúton elhelyezett főkapcsolótábláról kap. . A lakáspanel összetétele általában egy elektromos mérőt, több megszakítót, egy maradékáram-védőt (RCD), egy DIN-sínt és számos segédgumit tartalmaz. Egy ilyen bevezető pajzsból van megszervezve a lakás minden helyiségének áramellátása.

Számos elektromos vezetéket (számuk a szobák számától és az elektromos terhelések teljesítményétől függ), amelyek két vezetékből - fázis és nulla (vagy három, ha van földvezeték) - a nekik szánt megszakítókon keresztül vannak elosztva. a lakás elkülönített szobáihoz.

Az egész lakásban a vezetékezést a fő kábelezési vonalból leágazások megszervezésével végzik, amelyek az egyes fogyasztók - elektromos csengő, dugaszolóaljzatok vagy kapcsolók - csatlakoztatásához szükségesek. Erre a célra szerelő csatlakozódobozokat használnak, amelyek műanyag poharak, amelyek vezetékek bemeneti és kimeneti nyílásaival és fedéllel vannak felszerelve. A dobozok belsejében speciális csavaros kapcsok találhatók a kapcsolt telepítési vezetékek csatlakoztatásához. De általában a dobozban lévő vezetékek egyszerűen csavartak (az úgynevezett csavar) és egymástól szigetelve (általában elektromos szalaggal vagy hőre zsugorodó csővel vannak becsomagolva). Javasoljuk még bilincsek (itt széles körben használatosak a Wago bilincsek), vagy PPE összekötő bilincsek (belül rugós sapkák) használata.

Megjegyzendő, hogy minden lakáson belüli villamosenergia-fogyasztó (csengő, különféle lámpák, kapcsolókkal összekapcsolva, háztartási gépek, klímaberendezések stb.) párhuzamosan csatlakozik a lakás vezetékeihez. Egy ilyen csatlakozási séma esetén az egyik fogyasztó meghibásodása vagy lekapcsolása nem okozza a fennmaradó eszközök "feszültségmentesítését", ami elkerülhetetlen, ha sorba vannak kapcsolva. Példa az elektromos vezetékek egyes elemeinek soros csatlakoztatására bármely világítóberendezés és annak kapcsolójának csatlakoztatása.

Így az elektromos vezetékek először az egyes helyiségekben található csatlakozódobozokhoz kerülnek, és csak ezután térnek el az egyes terhelésektől (kapcsolókkal, aljzatokkal stb.).

A kapcsolók és lámpák bekötési rajzából azt látjuk, hogy a fázisvezetékek (piros) és a nulla vezetékek (kék) alkalmasak a csatlakozódobozhoz és leágaznak onnan. Ez a kimenő fázisvezeték (semmiképpen sem nulla!) A kapcsoló egyik érintkezőjére kell csatlakoztatni. A nulla vezetéknek a lámpát alkotó lámpák közös érintkezőjéhez kell mennie. A kapcsolóból kinyúló vezetékek (az ábrán zöld) a kérdéses lámpatest két lámpacsoportjának közös érintkezőjére csatlakoznak. Kérjük, vegye figyelembe - az ábra egy kétállású kapcsoló változatát mutatja két lámpacsoporttal és egy egysoros kapcsoló változatát.

Az aljzatok csatlakoztatása a csatlakozódoboz után egyszerűbb módon történik - a fázis- és nullavezetők (és a földelés, ha van ilyen) közvetlenül csatlakoznak az aljzat megfelelő (tetszőlegesen kiválasztott) érintkezőihez. Egy pár ilyen vezeték egy már csatlakoztatott aljzatból egy második, és ha szükséges, egy harmadik aljzatba van vezetve (az ilyen típusú csatlakozást "hurok" csatlakozásnak nevezik).

Nagyon fontos figyelembe venni azt a tényt, hogy a fogyasztók csatlakoztatására szolgáló párhuzamos áramkörrel nem szabad egy bizonyos érték fölé növelni a teljes számukat. Párhuzamos tápellátással minden újonnan beépített elektromos készülék (új aljzat) növeli az egész lakásban közös elektromos vezetékek terhelését. Az áramkör teljes áramának határértékén (abban az esetben, ha minden eszköz be van kapcsolva) a maximális áramerősség-védelmi eszköz biztosan működik - ugyanaz a megszakító az pajzson, amelyről ez a vonal táplálja. Egyszerűen leválasztja ezt az ágat a lakás általános tápellátásáról.

Ha a gépet rosszul választják ki (túlbecsült a túlterhelési kioldóáram), akkor a következmények sokkal siralmasabbak lehetnek - előfordulhat, hogy a vezetékek egyszerűen nem bírják a rajtuk áthaladó áram erősségét, és meggyulladnak a túlmelegedés miatt.
Ezért olyan fontos megtanulni, hogyan kell kiválasztani a megfelelő megszakítót minden egyes terhelési vonalhoz, és pontosan kiszámítani az ezekben a vezetékekben működő vezetékek méretét.
A tipikus lakásvezetékeknél általában 1,5 mm 2 keresztmetszetű rézhuzalt helyeznek a világítási vezetékekre, és 2,5 mm 2 keresztmetszetet a kimeneti vezetékekre.

Webhely hozzáadása a könyvjelzőkhöz

Mit kell tudni a kezdőknek az elektromosságról?

Gyakran fordulnak hozzánk olyan olvasók, akik korábban nem találkoztak elektromossággal kapcsolatos munkával, de szeretnék ezt megérteni. Ehhez a kategóriához létrejön a "Villamos energia kezdőknek" címsor.

1. ábra Elektronok mozgása egy vezetőben.

Mielőtt folytatná a villamos energiával kapcsolatos munkát, egy kicsit elméletileg kell tájékozódnia ebben a kérdésben.

Az "elektromosság" kifejezés az elektronok elektromágneses mező hatására történő mozgását jelenti.

A lényeg az, hogy megértsük, hogy az elektromosság a legkisebb töltött részecskék energiája, amelyek a vezetők belsejében egy bizonyos irányba mozognak (1. ábra).

Az egyenáram gyakorlatilag nem változtatja meg irányát és nagyságát az idő múlásával. Tegyük fel, hogy egy hagyományos akkumulátorban van egyenáram. Ezután a töltés mínuszról pluszra fog folyni, és addig nem változik, amíg ki nem fogy.

A váltakozó áram olyan áram, amely bizonyos periodikussággal változtatja az irányt és a nagyságot. Gondoljon az áramra, mint egy csövön átfolyó vízáramra. Egy bizonyos idő elteltével (például 5 s) a víz az egyik, majd a másik irányba zúdul.

2. ábra A transzformátor berendezés diagramja.

Áram esetén ez sokkal gyorsabban, másodpercenként 50-szer történik (50 Hz-es frekvencia). Az egyik rezgési periódus alatt az áramerősség a maximumra emelkedik, majd áthalad a nullán, majd a fordított folyamat következik be, de más előjellel. Arra a kérdésre, hogy miért történik ez, és miért van szükség ilyen áramra, azt lehet válaszolni, hogy a váltakozó áram vétele és továbbítása sokkal könnyebb, mint az egyenáram. A váltakozó áram vétele és továbbítása szorosan összefügg egy olyan eszközzel, mint például a transzformátor (2. ábra).

A váltakozó áramot előállító generátor felépítése sokkal egyszerűbb, mint az egyenáramú generátor. Ezenkívül a váltakozó áram a legalkalmasabb a nagy távolságok közötti erőátvitelre. Ezzel kevesebb energia megy kárba.

Transzformátor (egy speciális tekercs formájú eszköz) segítségével a váltakozó áramot kisfeszültségről nagyfeszültségre alakítják át, és fordítva, amint az az ábrán látható (3. ábra).

Ez az oka annak, hogy a legtöbb eszköz olyan hálózaton működik, amelyben váltakozó áramú. Az egyenáramot azonban meglehetősen széles körben használják: minden típusú akkumulátorban, a vegyiparban és néhány más területen.

3. ábra AC átviteli diagram.

Sokan hallottak már olyan titokzatos szavakat, mint egy fázis, három fázis, nulla, föld vagy föld, és tudják, hogy ezek fontos fogalmak az elektromosság világában. Nem mindenki érti azonban, mit jelentenek, és milyen viszonyban vannak a környező valósággal. Ezt azonban tudnia kell.

Anélkül, hogy belemennénk a műszaki részletekbe, amelyekre az otthoni mesternek nincs szüksége, azt mondhatjuk, hogy a háromfázisú hálózat az elektromos áram átvitelének módja, amikor a váltakozó áram három vezetéken keresztül áramlik, és egyenként visszatér. A fentiek némi pontosításra szorulnak. Bármely elektromos áramkör két vezetékből áll. Az áram egyenként megy a fogyasztóhoz (például a vízforralóhoz), a másikon pedig vissza. Ha egy ilyen áramkör nyitva van, akkor az áram nem folyik. Ez az egyfázisú áramkör teljes leírása (4A ábra).

A vezetéket, amelyen keresztül az áram folyik, fázisnak vagy egyszerűen fázisnak nevezik, és amelyen keresztül visszatér - nulla vagy nulla. Egy háromfázisú áramkör három fázisvezetékből és egy visszatérő vezetékből áll. Ez azért lehetséges, mert a váltakozó áram fázisa mindhárom vezetékben 120°-kal eltolódik a szomszédos vezetékhez képest (4. B ábra). Az elektromechanikáról szóló tankönyv segít részletesebben megválaszolni ezt a kérdést.

4. ábra Az elektromos áramkörök vázlata.

A váltakozó áram átvitele pontosan háromfázisú hálózatok segítségével történik. Ez gazdaságilag előnyös: nincs szükség további két semleges vezetékre. A fogyasztóhoz közeledve az áramot három fázisra osztják, és mindegyik nullát kap. Tehát lakásokba és házakba kerül. Bár néha egy háromfázisú hálózatot közvetlenül a házba visznek be. Általában a magánszektorról beszélünk, és ennek az állapotnak megvannak az előnyei és hátrányai.

A föld, pontosabban a földelés a harmadik vezeték az egyfázisú hálózatban. Lényegében nem terhelést hordoz, hanem egyfajta biztosítékként szolgál.

Például, ha az áram kikerül az irányítás alól (például rövidzárlat), tűz vagy áramütés veszélye áll fenn. Ennek elkerülése érdekében (azaz az áramérték nem haladhatja meg az ember és az eszközök számára biztonságos szintet) földelést vezetnek be. Ezen a vezetéken keresztül a felesleges elektromosság szó szerint a földbe kerül (5. ábra).

5. ábra A legegyszerűbb földelési séma.

Még egy példa. Tegyük fel, hogy a mosógép villanymotorjának működésében kisebb meghibásodás történt, és az elektromos áram egy része a készülék külső fémhéjára esik.

Ha nincs föld, ez a töltés a mosógép körül vándorol. Amikor egy személy megérinti, azonnal az energia legkényelmesebb kivezetésévé válik, vagyis áramütést kap.

Ha ebben a helyzetben van egy földelő vezeték, akkor a felesleges töltés azon keresztül fog lefolyni anélkül, hogy bárkit is károsítana. Emellett elmondhatjuk, hogy a nullavezető is lehet földelő, és elvileg az is, de csak erőműnél.

Az a helyzet, amikor nincs földelés a házban, nem biztonságos. Később leírjuk, hogyan kell kezelni a házban lévő összes vezeték megváltoztatása nélkül.

FIGYELEM!

Egyes kézművesek az alapvető elektrotechnikai ismeretekre támaszkodva a nulla vezetéket földelővezetékként szerelik fel. Soha ne tedd ezt.

A nulla vezeték megszakadása esetén a földelt készülékek házai 220 V feszültség alá kerülnek.

Sok területen használnak áramot, szinte mindenhol körülvesz bennünket. Az elektromosság lehetővé teszi, hogy biztonságos világítást kapjon otthon és a munkahelyén, vizet forraljon, főzzön ételt, dolgozzon számítógépen és szerszámgépeken. Az elektromos áramot azonban tudnia kell kezelni, különben nemcsak megsérülhet, hanem anyagi károkat is okozhat. A vezetékek megfelelő fektetését, a tárgyak elektromos árammal való ellátásának megszervezését olyan tudomány vizsgálja, mint az elektrotechnika.

Az elektromosság fogalma

Minden anyag molekulákból áll, amelyek viszont atomokból állnak. Az atomnak magja van, valamint pozitív és negatív töltésű részecskék (protonok és elektronok) mozognak körülötte. Ha két anyag egymás mellett helyezkedik el, potenciálkülönbség keletkezik közöttük (az egyik anyag atomjainak mindig kevesebb elektronja van, mint a másiknak), ami elektromos töltés megjelenéséhez vezet - az elektronok elkezdenek mozogni az egyik anyagból a másikba. egy másik. Így keletkezik az elektromosság. Más szóval, az elektromosság a negatív töltésű részecskék egyik anyagból a másikba való mozgásából származó energia.

A mozgás sebessége eltérő lehet. A megfelelő irányba és sebességgel történő mozgáshoz vezetőket használnak. Ha az elektronok mozgását a vezetőn keresztül csak egy irányban hajtják végre, az ilyen áramot közvetlennek nevezzük. Ha a mozgás iránya egy bizonyos frekvenciával változik, akkor az áram változó lesz. Az egyenáram leghíresebb és legegyszerűbb forrása az akkumulátor vagy az autó akkumulátora. A váltakozó áramot aktívan használják a háztartásokban és az iparban. Szinte minden eszköz és berendezés működik rajta.

Mit tanul az elektrotechnika

Ez a tudomány szinte mindent tud az elektromosságról. Tanulmányozni kell mindenkinek, aki villanyszerelői oklevelet vagy képesítést szeretne szerezni. A legtöbb oktatási intézményben azt a kurzust, amelyben mindent, ami az elektromossággal kapcsolatos, tanulnak, "Az elektrotechnika elméleti alapjainak" vagy röviden TOE-nek hívják.

Ezt a tudományt a 19. században fejlesztették ki, amikor feltalálták az egyenáramú forrást, és lehetővé vált az elektromos áramkörök kiépítése. Az elektromágneses sugárzás fizikája terén az új felfedezések során az elektrotechnika további fejlődést kapott. A tudomány jelenlegi problémamentes elsajátításához nemcsak a fizika, hanem a kémia és a matematika területén is ismeretekre van szükség.

A TOE tanfolyamon mindenekelőtt az elektromosság alapjait tanulják meg, megadják az áram definícióját, feltárják tulajdonságait, jellemzőit és alkalmazási irányait. Ezt követően az elektromágneses tereket és azok gyakorlati felhasználási lehetőségeit tanulmányozzuk. A tanfolyam általában az elektromos energiát használó eszközök tanulmányozásával ér véget.

Az elektromosság kezeléséhez nem szükséges felsőoktatási vagy középfokú oktatási intézménybe belépni, elegendő egy önálló kezelési útmutatót használni, vagy át kell tekinteni a videós oktatóanyagokat „bábuknak”. A megszerzett tudás elég ahhoz, hogy megbirkózzon a vezetékekkel, cserélje ki az izzót vagy akassza fel a csillárt otthon. De ha azt tervezi, hogy professzionálisan villamos energiával foglalkozik (például villanyszerelőként vagy villamosmérnökként), akkor a megfelelő oktatás kötelező lesz. Lehetővé teszi speciális engedély megszerzését áramforrásról táplált eszközökkel és eszközökkel végzett munkához.

Villamosmérnöki alapfogalmak

Az elektromosság tanulása kezdőknek, a legfontosabb– három kulcsfogalommal foglalkozni:

• Áramerősség;
• Feszültség;
• Ellenállás.

Az áramerősség alatt egy bizonyos keresztmetszetű vezetőn időegység alatt átfolyó elektromos töltés mennyiségét értjük. Más szavakkal, azoknak az elektronoknak a száma, amelyek egy vezető egyik végéből a másikba kerültek egy idő alatt. A jelenlegi erősség a legveszélyesebb az emberi életre és egészségre. Ha veszel egy csupasz vezetéket (és az ember is vezető), akkor az elektronok áthaladnak rajta. Minél tovább haladnak, annál több kár keletkezik, mert mozgásuk során hőt bocsátanak ki és különféle kémiai reakciókat indítanak el.

Ahhoz azonban, hogy az áram átfolyjon a vezetőkön, feszültség- vagy potenciálkülönbségnek kell lennie a vezető egyik és másik vége között. Sőt, állandónak kell lennie, hogy az elektronok mozgása ne álljon le. Ehhez az elektromos áramkört le kell zárni, az áramkör egyik végén áramforrást kell elhelyezni, amely biztosítja az elektronok állandó mozgását az áramkörben.

Az ellenállás a vezető fizikai jellemzője, elektronvezetési képessége. Minél kisebb a vezető ellenállása, annál több elektron halad át rajta egységnyi idő alatt, annál nagyobb az áramerősség. A nagy ellenállás éppen ellenkezőleg, csökkenti az áramerősséget, de a vezető felmelegedésével jár (ha a feszültség elég magas), ami tüzet okozhat.

Az elektromos áramkörben a feszültség, ellenállás és áramerősség optimális arányának kiválasztása az elektrotechnika egyik fő feladata.

Elektrotechnika és elektromechanika

Az elektromechanika az elektrotechnika egyik ága. Az elektromos áramforrásról működő eszközök és berendezések működési elveit tanulmányozza. Az elektromechanika alapjainak tanulmányozása után megtanulhatja a különféle berendezések javítását vagy akár tervezését.

Az elektromechanika leckék részeként általában az elektromos energia mechanikai energiává alakításának szabályait tanulmányozzák (az elektromos motor működése, bármely gép működési elve stb.). Az inverz folyamatokat is tanulmányozzák, különösen a transzformátorok és áramgenerátorok működési elveit.

Így az elektromos áramkörök felépítésének, működési elveinek és egyéb, az elektrotechnikai tanulmányokkal foglalkozó kérdések megértése nélkül lehetetlen elsajátítani az elektromechanikát. Másrészt az elektromechanika összetettebb, alkalmazott jellegű tudományág, hiszen tanulmányozásának eredményeit közvetlenül alkalmazzák gépek, berendezések és különféle elektromos berendezések tervezésében és javításában.

Biztonság és gyakorlat

A kezdők elektrotechnikai kurzusának elsajátításakor különös figyelmet kell fordítani a biztonsági kérdésekre, mivel bizonyos szabályok be nem tartása tragikus következményekkel járhat.

Az első követendő szabály, hogy feltétlenül olvassa el az utasításokat. A használati útmutatóban szereplő összes elektromos készüléknek mindig van egy fejezete, amely a biztonsági kérdésekkel foglalkozik.

A második szabály a vezetékek szigetelésének állapotának ellenőrzése. Minden vezetéket speciális anyagokkal kell lefedni, amelyek nem vezetnek elektromosságot (dielektrikum). Ha a szigetelőréteg eltörik, először is helyre kell állítani, különben egészségkárosodás lehetséges. Ezenkívül biztonsági okokból a vezetékekkel és elektromos berendezésekkel csak speciális ruházatban szabad dolgozni, amely nem vezet elektromosságot (gumikesztyű és dielektromos csizma).

A harmadik szabály az, hogy csak speciális eszközöket kell használni az elektromos hálózat paramétereinek diagnosztizálására. Semmi esetre sem szabad ezt puszta kézzel csinálni, vagy próbálkozni a „nyelven”.

Jegyzet! Ezen alapvető szabályok figyelmen kívül hagyása a villanyszerelők és villanyszerelők munkájában bekövetkező sérülések és balesetek fő oka.

Az elektromosság és az azt használó eszközök működési elveinek kezdeti megértéséhez javasoljuk, hogy vegyen részt egy speciális tanfolyamon vagy tanulmányozza az Elektrotechnika kezdőknek kézikönyvet. Az ilyen anyagokat kifejezetten azok számára tervezték, akik a semmiből próbálják elsajátítani ezt a tudományt, és megszerezni a szükséges készségeket az elektromos berendezésekkel való munkavégzéshez a mindennapi életben.

A kézikönyv és a videós oktatóanyagok részletesen leírják, hogyan működik egy elektromos áramkör, mi a fázis és mi a nulla, hogyan különbözik az ellenállás a feszültségtől és az áramerősségtől stb. Különös figyelmet kell fordítani a biztonsági óvintézkedésekre az elektromos készülékekkel végzett munka során a sérülések elkerülése érdekében.

Természetesen a kurzusok tanulmányozása vagy a kézikönyvek olvasása nem teszi lehetővé, hogy professzionális villanyszerelővé vagy villanyszerelővé váljon, de az anyag elsajátításának eredménye alapján a legtöbb háztartási probléma megoldható. Szakmai munkához már külön engedély beszerzése és szakirányú végzettség szükséges. E nélkül hatósági feladatok ellátása különféle utasításokkal tilos. Ha a vállalkozás megengedi, hogy a szükséges végzettséggel nem rendelkező személy elektromos berendezésekkel dolgozzon, és megsérül, a vezető súlyos, akár büntetőjogi büntetést is kap.

Videó

A mindennapi életben folyamatosan foglalkozunk az elektromossággal. A töltött részecskék mozgatása nélkül az általunk használt műszerek, eszközök működése lehetetlen. És ahhoz, hogy teljes mértékben élvezhesse a civilizáció ezen vívmányait, és biztosítsa hosszú távú szolgálatukat, ismernie kell és meg kell értenie a munka elvét.

Az elektrotechnika fontos tudomány

Az elektrotechnika gyakorlati célú választ ad az áramenergia előállításával és felhasználásával kapcsolatos kérdésekre. Egyáltalán nem könnyű azonban érthető nyelven leírni a számunkra láthatatlan világot, ahol áram és feszültség uralkodik. Ezért támogatásokra állandó igény van"Villamos energia bábuknak" vagy "Elektromos mérnökök kezdőknek".

Mit vizsgál ez a titokzatos tudomány, milyen tudásra, képességekre tehet szert fejlesztése eredményeként?

"Az elektrotechnika elméleti alapjai" tudományág leírása

A „TOE” titokzatos rövidítést láthatja a hallgatók műszaki szakterületeinek nyilvántartásában. Pontosan erre a tudományra van szükségünk.

Az elektrotechnika születési dátuma a XIX. század elejének időszakának tekinthető, amikor feltalálták az első egyenáramú forrást. A fizika az "újszülött" tudáság anyja lett. Az elektromosság és mágnesesség terén tett későbbi felfedezések új tényekkel és fogalmakkal gazdagították ezt a tudományt, amelyek nagy gyakorlati jelentőséggel bírtak.

Modern formáját, önálló iparágként a 19. század végén, és azóta is felvette a műszaki egyetemek tantervében szerepelés aktívan érintkezik más tudományágakkal. Tehát az elektrotechnika sikeres tanulmányozásához elméleti tudásbázis szükséges a fizika, kémia és matematika iskolai kurzusból. Az ilyen fontos tudományágak viszont a TOE-n alapulnak, mint például:

• elektronika és rádióelektronika;
• elektromechanika;
• energetika, világítástechnika stb.

Az elektrotechnika középpontjában természetesen az áramerősség és annak jellemzői állnak. Továbbá az elmélet az elektromágneses terekről, azok tulajdonságairól és gyakorlati alkalmazásáról szól. A diszciplína utolsó részében olyan eszközöket tárgyalunk, amelyekben az energetikai elektronika dolgozik. Miután elsajátította ezt a tudományt, sokat fog megérteni az őt körülvevő világban.

Mi a jelentősége ma az elektrotechnikának? Az elektromos munkások nem nélkülözhetik ezt a tudományágat:

• villanyszerelő;
• szerelő;
• energia.

Az elektromosság mindenütt jelenléte szükségessé teszi, hogy egy egyszerű laikus is tanulmányozza, ahhoz, hogy írástudó ember legyen, és tudását a mindennapi életben tudja alkalmazni.

Nehéz megérteni azt, amit nem lát és „érez”. A legtöbb elektromos tankönyv tele van homályos kifejezésekkel és nehézkes diagramokkal. Ezért a kezdők jó szándéka e tudomány tanulmányozására gyakran csak tervek maradnak.

Valójában az elektrotechnika egy nagyon érdekes tudomány, és az elektromosság főbb rendelkezései a próbababák számára érthető nyelven elmondhatók. Ha kreatívan és kellő gondossággal közelíted meg az oktatási folyamatot, sok minden válik érthetővé és izgalmassá. Íme néhány hasznos tipp a próbabábu elektromos technikájának elsajátításához.

Utazás az elektronok világába az elméleti alapok tanulmányozásával kell kezdenie- fogalmak és törvények. Szerezzen be egy oktatóanyagot, például az "Elektromos mérnöki mestertanúk számára", amely olyan nyelven lesz megírva, amelyet megért, vagy több ilyen tankönyvet. A szemléltető példák és történelmi tények jelenléte változatossá teszi a tanulási folyamatot és elősegíti a tudás jobb asszimilációját. Különböző tesztek, feladatok és vizsgakérdések segítségével ellenőrizheti előrehaladását. Térjen vissza még egyszer azokhoz a bekezdésekhez, amelyekben hibát követett el az ellenőrzés során.

Ha biztos abban, hogy teljes mértékben tanulmányozta a tudományág fizikai részét, továbbléphet összetettebb anyagra - az elektromos áramkörök és eszközök leírására.

Eléggé "hozzáértésnek" érzed magad elméletben? Itt az ideje a gyakorlati készségek fejlesztésének. A legegyszerűbb áramkörök és mechanizmusok létrehozásához szükséges anyagok könnyen megtalálhatók az elektromos és háztartási cikkek üzleteiben. Azonban, ne rohanjon azonnal elkezdeni a modellezést- először tanulja meg az "elektromos biztonság" részt, hogy ne károsítsa egészségét.

Hogy gyakorlati hasznot húzhasson újonnan szerzett tudásából, próbálja meg megjavítani az elromlott háztartási gépeket. Feltétlenül tanulmányozza át az üzemeltetési követelményeket, kövesse az utasításokat, vagy hívjon meg egy tapasztalt villanyszerelőt partnerének. Még nem jött el a kísérletezés ideje, és az elektromossággal sem szabad elbagatellizálni.

Próbáld ki, ne rohanj, légy kíváncsi és szorgalmas, tanulmányozd át az összes rendelkezésre álló anyagot, majd a „sötét lótól” Az elektromos áram kedves és hűséges baráttá válik neked. És talán még egy fontos elektromos felfedezést is megtehet, és egyik napról a másikra gazdaggá és híressé válhat.

TARTALOM:
BEVEZETÉS


VÁLTOZATOS VEZETÉK
JELENLEGI TULAJDONSÁGOK
TRANSZFORMÁTOR
FŰTŐELEMEK


ELEKTROMOS VESZÉLY
VÉDELEM
UTÓSZÓ
VERS AZ ELEKTROMOS ÁRAMRÓL
EGYÉB CIKKEK

BEVEZETÉS

Az egyik „Civilizáció” című epizódban az oktatás tökéletlenségét és nehézkességét kritizáltam, mivel általában tanult nyelven, érthetetlen kifejezésekkel tömve, vizuális példák és képletes összehasonlítások nélkül tanítják. Ez a nézőpont nem változott, de elegem van az alaptalanságból, és megpróbálom egyszerű és érthető nyelven leírni az elektromosság elveit.

Meggyőződésem, hogy minden nehéz tudományt, különösen azokat, amelyek olyan jelenségeket írnak le, amelyeket az ember öt érzékszervével (látás, hallás, szaglás, ízlelés, tapintás) nem képes felfogni, például a kvantummechanikát, kémiát, biológiát, elektronikát, tanítani kell összehasonlítások és példák formája. És még jobb - színes oktatási rajzfilmeket készíteni az anyagon belüli láthatatlan folyamatokról. Most fél óra alatt elektromos-technikailag művelt embereket csinálok belőled. És így kezdem az elektromosság elveinek és törvényeinek leírását figuratív összehasonlítások segítségével ...

FESZÜLTSÉG, ELLENÁLLÁS, ÁRAM

A vízimalom kerekét alacsony nyomású vastag, nagy nyomású vékony sugárral forgathatja. A nyomás a feszültség (VOL-ban mérve), a sugár vastagsága az áramerősség (Amperben mérve), a keréklapátokra ható összerő pedig a teljesítmény (WATT-ban mérve). A vízikerék képletesen egy villanymotorhoz hasonlítható. Vagyis lehet nagyfeszültség és alacsony áramerősség vagy kisfeszültség és nagy áramerősség, és a teljesítmény mindkét esetben azonos.

A hálózatban (aljzatban) a feszültség stabil (220 volt), az áramerősség pedig mindig más és attól függ, hogy mit kapcsolunk be, vagy inkább az elektromos készülék ellenállásától. Áram = feszültség osztva ellenállással, vagy teljesítmény osztva feszültséggel. Például a vízforralóra rá van írva - teljesítmény (Power) 2,2 kW, ami 2200 W (W) - Watt, osztva a feszültséggel (Voltage) 220 V (V) - Volt, 10 A-t (Amper) kapunk - a vízforralónál folyó áram. Most elosztjuk a feszültséget (220 Volt) az üzemi árammal (10 A), megkapjuk a vízforraló ellenállását - 22 Ohm (Ohm).

A vízzel analóg módon az ellenállás olyan, mint egy porózus anyaggal megtöltött cső. Ahhoz, hogy a vizet átereszthessük ezen a barlangos csövön, bizonyos nyomásra (feszültségre) van szükség, és a folyadék mennyisége (áram) két tényezőtől függ: ettől a nyomástól és a cső átjárhatóságától (ellenállásától). Az ilyen összehasonlítás alkalmas fűtő- és világítóberendezésekre, és az úgynevezett AKTÍV ellenállás, illetve az elektromos tekercsek ellenállása. motorok, transzformátorok és el. a mágnesek másképp működnek (erről később).

BIZTOSÍTÉKOK, AUTOMATIKÁK, HŐLÉGÍTŐK

Ha nincs ellenállás, akkor az áram a végtelenségig növekszik, és megolvasztja a vezetéket - ezt rövidzárnak (zárlatnak) nevezik. Az e-mail elleni védelem érdekében. biztosítékok vagy megszakítók (gépek) vannak beépítve a vezetékekbe. A biztosíték (olvadó betét) működési elve rendkívül egyszerű, ez szándékosan vékony hely az e-mailben. láncok, és ahol vékony, ott eltörik. A hőálló kerámia hengerbe vékony rézhuzal kerül. A huzal vastagsága (metszete) sokkal vékonyabb, mint az el. vezeték. Amikor az áram meghaladja a megengedett határértéket, a vezeték kiég, és "megmenti" a vezetékeket. Üzemmódban a vezeték nagyon felforrósodhat, ezért homokot öntenek a biztosítékba, hogy lehűtse azt.

De gyakrabban nem biztosítékokat, hanem megszakítókat (automatikus kapcsolókat) használnak az elektromos vezetékek védelmére. A gépek két védelmi funkcióval rendelkeznek. Az egyik akkor aktiválódik, ha túl sok elektromos készülék van a hálózatban, és az áram meghaladja a megengedett határértéket. Ez egy bimetál lemez, amely két különböző fémrétegből készül, amelyek hevítés hatására eltérően tágulnak, egyik jobban, a másik kevésbé. A teljes üzemi áram áthalad ezen a lemezen, és amikor túllépi a határértéket, felmelegszik, meghajlik (a heterogenitás miatt) és kinyitja az érintkezőket. A gép általában nem kapcsol be azonnal, mert még nem hűlt ki a lemez.

(Az ilyen lemezeket széles körben alkalmazzák hőérzékelőkben is, amelyek számos háztartási készüléket védenek a túlmelegedéstől és a kiégéstől. Az egyetlen különbség az, hogy a lemezt nem a rajta áthaladó transzcendens áram melegíti, hanem közvetlenül a készülék fűtőeleme, amelyhez az érzékelő szorosan felcsavarozva.A kívánt hőmérsékletű készülékeknél (vasaló, melegítő, mosógép, vízmelegítő) a leállási határt a hőszabályozó gombja állítja be, aminek belsejében egy bimetál lap is található.teáskanna, majd távolítsd el.)

A gép belsejében van egy vastag rézhuzal tekercs is, amelyen a teljes üzemi áram is áthalad. Rövidzárlat esetén a tekercs mágneses mezejének erőssége eléri azt az erőt, amely a rugót összenyomja, és a belsejébe szerelt mozgatható acélrudat (magot) behúzza, és az azonnal kikapcsolja a gépet. Üzemmódban a tekercserő nem elegendő a magrugó összenyomásához. Így a gépek védelmet nyújtanak a rövidzárlatok (rövidzárlat) és a hosszan tartó túlterhelés ellen.

VÁLTOZATOS VEZETÉK

Az elektromos vezetékek alumíniumból vagy rézből készülnek. A maximálisan megengedhető áram a vastagságuktól függ (metszet négyzetmilliméterben). Például 1 négyzetmilliméter réz 10 ampert képes ellenállni. Tipikus vezetékszakasz szabványok: 1,5; 2,5; 4 "négyzet" - rendre: 15; 25; 40 Amper - megengedett folyamatos áramterhelésük. Az alumíniumhuzalok kevesebb mint másfélszer ellenállnak az áramerősségnek. A vezetékek nagy része vinil szigeteléssel rendelkezik, amely megolvad, amikor a vezeték túlmelegszik. A kábelek tűzállóbb gumiból készült szigetelést használnak. És vannak fluoroplast (teflon) szigetelésű vezetékek, amelyek még tűzben sem olvadnak meg. Az ilyen vezetékek nagyobb áramterhelésnek is ellenállnak, mint a PVC szigetelésű vezetékek. A nagyfeszültségű vezetékek vastag szigeteléssel rendelkeznek, például a gyújtásrendszerben lévő autókon.

JELENLEGI TULAJDONSÁGOK

Az elektromossághoz zárt áramkör szükséges. A kerékpár analógiájára, ahol a pedálos vezető csillag az e-mail forrásának felel meg. energia (generátor vagy transzformátor), csillag a hátsó keréken - elektromos készülék, amelyet csatlakoztatunk a hálózathoz (fűtő, vízforraló, porszívó, TV stb.). A lánc felső szegmense, amely az erőt a vezetőtől a hátsó csillag felé továbbítja, hasonló a feszültséggel rendelkező potenciálhoz - fázis, és az alsó szegmens, amely passzívan visszatér - nulla potenciálra - nulla. Ezért két lyuk van az aljzatban (PHASE és ZERO), mint a vízmelegítő rendszerben - egy bejövő cső, amelyen keresztül forrásban lévő víz lép be, és egy visszatérő cső - az akkumulátorokban (radiátorokban) hőt kibocsátó víz távozik rajta.

Az áramok kétféle - közvetlen és változó. Az egy irányban folyó természetes egyenáramot (mint a vizet a fűtési rendszerben vagy a kerékpárkörben) csak kémiai energiaforrások (elemek és akkumulátorok) állítják elő. Erősebb fogyasztóknál (például villamosok és trolibuszok) félvezető dióda "hidak" segítségével "egyenirányítják" a váltakozó áramról, ami összehasonlítható az ajtózár retesszel - egy irányba haladva, zárva van a Egyéb. De egy ilyen áram egyenetlennek bizonyul, de lüktet, mint egy géppuska vagy egy légkalapács. Az impulzusok simításához kondenzátorokat (kapacitást) helyeznek el. Elvük egy nagy teli hordóhoz hasonlítható, amelybe "szakadt" és szakaszos sugár folyik, csapjából pedig alulról folyamatosan és egyenletesen folyik a víz, és minél nagyobb a hordó térfogata, annál jobb a sugár. A kondenzátorok kapacitását FARAD-ban mérik.

Minden háztartási hálózatban (lakások, házak, irodaházak és a termelésben) az áram váltakozó, az erőművekben könnyebb előállítani és átalakítani (csökkenteni vagy növelni). És a legtöbb e. motorok csak rajta működhetnek. Folyik össze-vissza, mintha vizet vesznél a szádba, belehelyeznél egy hosszú csövet (szívószálat), másik végét belemerítesz egy teli vödörbe, és váltakozva kifújod, majd vizet szívnál. Ezután a száj hasonló lesz a potenciálhoz feszültséggel - fázissal, és a teljes vödörrel - nullával, ami önmagában nem aktív és nem veszélyes, de e nélkül a folyadék (áram) mozgása a csőben (vezetékben) lehetetlen. Vagy, mint a rönk fűrészelésénél fémfűrésszel, ahol a kéz lesz a fázis, a mozgás amplitúdója a feszültség (V), a kéz erőfeszítése az áram (A), az energia pedig a frekvencia (Hz) , maga a napló pedig el. eszköz (fűtő vagy villanymotor), de fűrészelés helyett - hasznos munka. Átvitt összehasonlításra is alkalmas a nemi kapcsolat, a férfi „fázis”, a nő NULLA!, az amplitúdó (hossz) a feszültség, a vastagság az áram, a sebesség a frekvencia.

Az oszcillációk száma mindig azonos, és mindig ugyanaz, mint az erőműben előállított és a hálózatba betáplált rezgések száma. Az orosz hálózatokban az oszcillációk száma másodpercenként 50-szer, és ezt a váltakozó áram frekvenciájának nevezik (a gyakran, nem tiszta szóból). A frekvencia mértékegysége HERTZ (Hz), azaz aljzataink mindig 50 Hz-esek. Egyes országokban a hálózatok frekvenciája 100 Hertz. A legtöbb e-mail forgatási gyakorisága a gyakoriságtól függ. motorok. 50 Hertznél a maximális fordulatszám 3000 ford./perc. - háromfázisú tápegységen és 1500 rpm. - egyfázisú (háztartási). Váltakozó áramra van szükség a nagyfeszültséget (10 000 Volt) normál háztartási vagy ipari (220/380 Volt) elektromos alállomásokon lévő transzformátorok működéséhez is. Valamint olyan elektronikus berendezésekben lévő kis transzformátorokhoz is, amelyek 220 V-ot 50, 36, 24 V-ra vagy az alá csökkentenek.

TRANSZFORMÁTOR

A transzformátor elektromos vasból áll (egy lemezcsomagból gyűjtve), amelyre egy huzal (lakkozott rézhuzal) van feltekerve egy szigetelő tekercsen keresztül. Az egyik tekercs (elsődleges) vékony huzalból készül, de nagy számú fordulattal. A másik (másodlagos) egy szigetelőrétegen keresztül van feltekerve az elsődleges (vagy egy szomszédos tekercsre) vastag huzalra, de kis fordulatszámmal. A primer tekercs végein nagy feszültség jön létre, és a vas körül váltakozó mágneses tér jön létre, amely áramot indukál a szekunder tekercsben. Hányszor van benne kevesebb menet (másodlagos) - ugyanannyival lesz alacsonyabb a feszültség, és hányszor vastagabb a vezeték - annyi áramot lehet eltávolítani. Mintha egy hordó víz megtelne vékony sugárral, de hatalmas nyomással, alulról pedig egy nagy csapból sűrű folyam folyik ki, de mérsékelt nyomással. Hasonlóképpen, a transzformátorok fordítva is lehetnek - fokozhatók.

FŰTŐELEMEK

A fűtőelemekben, ellentétben a transzformátor tekercseivel, a nagyobb feszültség nem a fordulatok számának, hanem a nikrómhuzal hosszának felel meg, amelyből a spirálok és a fűtőelemek készülnek. Például, ha egy elektromos tűzhely spirálját 220 V-on kiegyenesíti, akkor a vezeték hossza körülbelül 16-20 méter lesz. Vagyis egy spirál feltekeréséhez 36 voltos üzemi feszültség mellett 220-at el kell osztani 36-tal, így 6-ot kapunk. Ez azt jelenti, hogy a spirálhuzal hossza 36 V-on hatszor rövidebb, körülbelül 3 méter. . Ha a spirált intenzíven fújja ventilátor, akkor 2-szer rövidebb is lehet, mert a légáram elfújja a hőt, és megakadályozza, hogy kiégjen. És ha éppen ellenkezőleg, zárva van, akkor hosszabb, különben kiég a hőátadás hiánya miatt. Például bekapcsolhat két 220 V-os, azonos teljesítményű fűtőelemet sorba 380 V-on (két fázis között). Ezután mindegyiket 380: 2 = 190 volt feszültség alá helyezik. Vagyis 30 volttal kisebb, mint a számított feszültség. Ebben az üzemmódban kicsit (15%-kal) gyengébbre melegednek fel, de soha nem égnek ki. Ugyanez van például az izzókkal is, 10 egyforma 24 V-os izzót csatlakoztathatunk sorba, és füzérként kapcsolhatjuk be a 220 V-os hálózatba.

NAGYFESZÜLTSÉGŰ ÁRAMVEZETÉKEK

A villamos energiát nagy távolságra (víz- vagy atomerőműtől városig) csak nagyfeszültségen (100 000 Volt) célszerű továbbítani - így a légvezetékek tartóin a vezetékek vastagsága (metszete) minimálisra tehető. . Ha az áramot azonnal alacsony feszültség alatt továbbítanák (mint az aljzatokban - 220 volt), akkor a felsővezetékek vezetékeit olyan vastagra kellene készíteni, mint egy rönk, és ehhez nem lenne elegendő alumínium tartalék. Ráadásul a nagyfeszültség könnyebben legyőzi a vezeték és a csatlakozások érintkezőinek ellenállását (alumíniumnál és réznél ez elhanyagolható, de még így is tisztességesen fut több tíz kilométeres hosszon), mint egy rohamtempóban rohanó motoros, aki könnyedén átrepül gödrökön és szakadékokon.

ELEKTROMOS MOTOROK ÉS HÁROMFÁZIUS TELJESÍTMÉNY

A váltakozó áram egyik fő igénye az aszinkron el. egyszerűségük és megbízhatóságuk miatt széles körben használt motorok. Rotoraik (a motor forgó része) nem rendelkeznek tekercseléssel és kollektorral, hanem egyszerűen elektromos vasból készült nyersdarabok, amelyekben a tekercselés rései alumíniummal vannak kitöltve - ebben a kialakításban nincs semmi eltörni. Az állórész (az elektromos motor álló része) által létrehozott váltakozó mágneses tér hatására forognak. A megfelelő működés biztosítása érdekében az ilyen típusú motorok (és túlnyomó többségük) mindenhol 3 fázisú teljesítmény uralkodik. A fázisok, mint három ikertestvér, nem különböznek egymástól. Ezek és a nulla között 220 Volt (V) feszültség található, mindegyik frekvenciája 50 Hertz (Hz). Csak az időeltolódásban és a "nevekben" különböznek egymástól - A, B, C.

Az egyik fázis váltakozó áramának grafikus ábrázolása hullámos vonalként van ábrázolva, amely egy kígyót egy egyenes vonalon csóvál át, és ezeket a cikcakkokat egyenlő részekre osztja. A felső hullámok a váltakozó áram mozgását az egyik irányba, az alsók a másik irányba tükrözik. A csúcsok magassága (felső és alsó) megfelel a feszültségnek (220 V), majd a grafikon nullára esik - egy egyenes (amelynek hossza az időt jelenti), és ismét eléri a csúcsot (220 V) az alsó oldalról. . A hullámok közötti távolság egy egyenes mentén a frekvenciát fejezi ki (50 Hz). A diagram három fázisa három egymásra helyezett hullámvonal, de késéssel, vagyis amikor az egyik hulláma eléri a tetőpontját, a másik már hanyatlóban van, és így tovább - mint egy tornakarika. vagy a padlóra esett serpenyőfedelet. Ez a hatás szükséges egy forgó mágneses mező létrehozásához a háromfázisú aszinkron motorokban, amely megpörgeti mozgó részét - a forgórészt. Ez hasonló a kerékpárpedálokhoz, amelyeken a lábak, mint a fázisok, felváltva nyomnak, csak itt, úgymond, három pedál egymáshoz képest 120 fokos szögben helyezkedik el (mint egy Mercedes vagy egy három- repülőgép lapátcsavarja).

Három tekercselés el. motor (mindegyik fázisnak megvan a sajátja) a diagramokon ugyanúgy vannak ábrázolva, mint egy légcsavar három lapáttal, egyik vége egy közös ponthoz van kötve, a másik a fázisokkal. Az alállomások háromfázisú transzformátorainak tekercseit (amelyek a nagyfeszültséget háztartási feszültségre csökkentik) ugyanúgy csatlakoztatják, a NULLA pedig egy közös tekercscsatlakozási pontról (transzformátor nulla) jön. Az el. energia hasonló rendszerrel rendelkezik. Ezekben a forgórész mechanikus forgása (hidro- vagy gőzturbina segítségével) erőművekben (és kis mobil generátorokban - belső égésű motorral) villamos energiává alakul át. A rotor a mágneses mezőjével elektromos áramot indukál három állórész tekercsben, 120 fokos késéssel a kerület körül (mint a Mercedes emblémája). Kiderül, hogy egy háromfázisú váltakozó áram több időbeli pulzációval, amely forgó mágneses mezőt hoz létre. Az elektromos motorok ezzel szemben a háromfázisú áramot mágneses mezőn keresztül mechanikus forgássá alakítják. A tekercshuzaloknak nincs ellenállása, de a tekercsekben lévő áram korlátozza a vas körüli fordulataikkal létrehozott mágneses teret, mint a gravitáció, amely egy felfelé haladó kerékpárosra hat, és nem engedi gyorsulni. Az áramot korlátozó mágneses tér ellenállását induktívnak nevezzük.

Az egymástól elmaradó és a csúcsfeszültséget különböző pillanatokban elérő fázisok miatt potenciálkülönbség keletkezik közöttük. Ezt hívják hálózati feszültségnek, és háztartási alkalmazásokban 380 V (V). A lineáris (fázisközi) feszültség mindig 1,73-szor nagyobb, mint a fázisfeszültség (fázis és nulla között). Ezt az együtthatót (1,73) széles körben használják a háromfázisú rendszerek számítási képleteiben. Például az egyes fázisok árama el. motor = teljesítmény wattban (W) osztva a hálózati feszültséggel (380 V) = összáram mindhárom tekercsben, amit szintén elosztunk egy tényezővel (1,73), minden fázisban megkapjuk az áramerősséget.

Háromfázisú tápegység, amely rotációs hatást hoz létre az el. motorok, az univerzális szabvány miatt háztartási létesítmények (lakó, iroda, kiskereskedelmi, oktatási épületek) áramellátását is biztosítja - ahol el. motorokat nem használnak. Általános szabály, hogy a 4 vezetékes kábelek (3 fázis és nulla) a közös kapcsolótáblákhoz érkeznek, és onnan páronként (1 fázis és nulla) térnek el lakásokhoz, irodákhoz és egyéb helyiségekhez. A különböző helyiségekben lévő áramterhelések egyenlőtlensége miatt a közös nulla gyakran túlterhelődik, ami az e-mailre érkezik. pajzs. Ha túlmelegszik és kiég, kiderül, hogy például a szomszédos lakások sorba vannak kötve (mivel az elektromos panelen lévő közös érintkezősávon nullákkal vannak összekötve) két fázis (380 Volt) között. És ha az egyik szomszédnak erős e-mailje van. készülékek (például vízforraló, melegítő, mosógép, vízmelegítő), míg a másik alacsony teljesítményű (TV, számítógép, audioberendezés), akkor az első erősebb fogyasztói az alacsony ellenállás miatt jó vezetővé válnak, az aljzatokban pedig egy másik szomszéd nulla helyett egy második fázis jelenik meg, és a feszültség 300 volt felett lesz, ami azonnal megégeti a berendezését, beleértve a hűtőszekrényt is. Ezért tanácsos rendszeresen ellenőrizni a tápkábelről érkező nulla érintkezésének megbízhatóságát egy közös elektromos elosztóval. Ha pedig felmelegszik, akkor kapcsolja ki az összes lakás gépét, tisztítsa meg a kormot, és alaposan húzza meg a közös nulla érintkezőjét. A különböző fázisok viszonylag egyenlő terhelése esetén a fordított áramok nagyobb hányada (a fogyasztói nullák közös csatlakozási pontján keresztül) kölcsönösen elnyeli a szomszédos fázisokat. Háromfázisú el. motoroknál a fázisáramok egyenlőek és teljesen átmennek a szomszédos fázisokon, így egyáltalán nincs szükségük nullára.

Egyfázisú el. a motorok egy fázisról és nulláról működnek (például háztartási ventilátorokban, mosógépekben, hűtőszekrényekben, számítógépekben). Két pólus létrehozásához bennük a tekercs fele van osztva, és a forgórész ellentétes oldalán két ellentétes tekercsen található. A nyomaték létrehozásához pedig egy második (indító) tekercsre van szükség, amely szintén két ellentétes tekercsre van feltekerve, és mágneses mezőjével 90 fokkal keresztezi az első (működő) tekercs mezőjét. Az indító tekercsnek van egy kondenzátora (kapacitása) az áramkörben, amely eltolja az impulzusait, és mesterségesen kibocsát egy második fázist, amely nyomatékot hoz létre. A tekercsek kettéosztásának szükségessége miatt az aszinkron egyfázisú el. a motorok fordulatszáma nem haladhatja meg az 1500 ford./perc értéket. Háromfázisú el. tekercses motorok lehetnek szimpla, az állórészben 120 fokkal a kerület mentén helyezkednek el, ekkor a maximális fordulatszám 3000 ford./perc. És ha mindegyiket felére osztják, akkor 6 tekercset kap (fázisonként kettő), akkor a sebesség kétszer kisebb lesz - 1500 ford./perc, és a forgási erő kétszer nagyobb. Lehet, hogy 9 tekercs, illetve 12, 1000 és 750 ford./perc. Az erő növekedésével annyival kevesebb a percenkénti fordulatszám. Az egyfázisú motorok tekercselése is több mint felére osztható hasonló fordulatszám- és erőnövekedéssel. Vagyis egy alacsony fordulatszámú motort nehezebb a forgórész tengelyén tartani, mint a nagy fordulatszámú motort.

Van egy másik gyakori e-mail-típus. motorok - gyűjtő. Rotoraik egy tekercset és egy érintkezőkollektort hordoznak, amelyre réz-grafit "keféken" keresztül jut feszültség. Ez (a rotor tekercselése) létrehozza a saját mágneses terét. Ellentétben a passzívan csavart vas-alumínium "üres" aszinkron emaillel. motor, a kollektormotor forgórész tekercsének mágneses tere aktívan taszítja az állórész mezőjét. Ilyen pl. a motorok működési elve eltérő - mint egy mágnes két azonos nevű pólusa, a forgórész (az elektromos motor forgó része) hajlamos lenyomni az állórészt (a rögzített részt). És mivel a forgórész tengelyét szilárdan rögzíti két csapágy a végén, a rotor aktívan kicsavarodik a "reménytelenségből". A hatás hasonló a kerékben lévő mókushoz, amely minél gyorsabban fut, annál gyorsabban forog a dob. Ezért az ilyen pl. a motorok sokkal nagyobb és széles tartományban állítható fordulatszámmal rendelkeznek, mint az aszinkronok. Ezenkívül azonos teljesítménnyel sokkal kompaktabbak és könnyebbek, nem függenek a frekvenciától (Hz), és váltakozó és egyenárammal is működnek. Általában mobil egységekben használják: vonatok, villamosok, trolibuszok, elektromos járművek elektromos mozdonyai; valamint minden hordozható e-mailben. eszközök: elektromos fúrók, darálók, porszívók, hajszárítók ... De egyszerűségükben és megbízhatóságukban lényegesen gyengébbek, mint az aszinkron eszközök, amelyeket főleg helyhez kötött elektromos berendezéseken használnak.

ELEKTROMOS VESZÉLY

Az elektromos áram FÉNYÉ (szálon áthaladva, lumineszcens gázon, LED kristályokon), HŐRE (a nikrómhuzal ellenállásának leküzdése elkerülhetetlen melegítésével, amelyet minden fűtőelemben alkalmaz), MECHANIKAI MUNKÁRA (mágneses mezőn keresztül) alakítható amelyet az elektromos motorokban lévő elektromos tekercsek és az elektromos mágnesek hoznak létre, amelyek forognak és visszahúzódnak). Azonban e. Az áramlat halálos veszélyt jelent egy élő szervezetre, amelyen keresztül áthaladhat.

Vannak, akik azt mondják: "220 Volt vert meg." Ez nem igaz, mert a kárt nem a feszültség, hanem a testen áthaladó áram okozza. Értéke azonos feszültség mellett több okból is tízszeres lehet. Nagyon fontos az áthaladásának útja. Ahhoz, hogy az áram áthaladjon a testen, egy elektromos áramkör részének kell lennie, azaz vezetőjévé kell válnia, és ehhez egyszerre két különböző potenciált kell érintenie (fázis és nulla - 220 V , vagy két ellentétes fázis - 380 V). A leggyakrabban az egyik kézből a másikba, illetve a bal kézből a lábba áramlik az áram, mert ez a szíven keresztül vezet, amit mindössze egytized amper (100 milliamper) árammal lehet megállítani. És ha például az egyik keze különböző ujjaival megérinti az aljzat csupasz érintkezőit, akkor az áram ujjról ujjra fog áthaladni, és ez nem érinti a testet (kivéve persze, ha a lábad egy nem tartón van). vezető padló).

A nulla potenciál (NULLA) szerepét a föld töltheti be - szó szerint maga a talajfelszín (különösen nedves), vagy egy fém vagy vasbeton szerkezet, amelyet a földbe ástak, vagy jelentős érintkezési területtel rendelkezik. ezzel. Egyáltalán nem szükséges két kézzel megragadni a különböző vezetékeket, egyszerűen állhatunk mezítláb vagy rossz cipőben nedves talajon, beton- vagy fémpadlón, és bármely testrésszel megérinthetjük a csupasz vezetéket. És azonnal ebből a részből, a testen keresztül a lábakig, alattomos áram folyik. Még akkor is, ha kényszerből a bokrok közé megy, és véletlenül a csupasz fázisba ütközik, az áramút a (sós és sokkal vezetőbb) vizeletpatakon, a reproduktív rendszeren és a lábakon keresztül halad. Ha száraz, vastag talpú cipő van a lábadon, vagy maga a padló fa, akkor nem lesz NULLA, és az áram akkor sem fog folyni, ha egy csupasz FÁZIS feszültség alatti vezetékbe kapaszkodsz fogaiddal (ennek élénk megerősítése csupasz vezetékeken ülő madarak).

Az áram nagysága nagyban függ az érintkezési területtől. Például száraz ujjbeggyel finoman megérinthet két fázist (380 V) – elüti, de nem halálosan. És megragadhat két vastag rézrudat, amelyekhez csak 50 V csatlakozik, mindkét nedves kézzel - az érintkezési felület + nedvesség tízszer nagyobb vezetőképességet biztosít, mint az első esetben, és az áram halálos lesz. (Láttam olyan villanyszerelőt, akinek annyira megkeményedett, száraz és bőrkeményedett ujjai voltak, hogy csendesen dolgozott feszültség alatt, mintha kesztyűt viselne.) Ráadásul, ha valaki ujjbeggyel vagy a kézfejével megérinti a feszültséget, akkor reflexszerűen visszahúzódik. . Ha megfogod, mint egy kapaszkodót, akkor a feszültség hatására a kéz izmai összehúzódnak, és az ember olyan erővel kapaszkodik, amire soha nem volt képes, és senki sem tudja letépni, amíg a feszültséget le nem kapcsolják. És az elektromos áram expozíciós ideje (ezredmásodperc vagy másodperc) szintén nagyon jelentős tényező.

Például egy elektromos székben egy személyt egy előre leborotvált fejre helyeznek (egy speciális, jól vezető oldattal megnedvesített rongypárnán keresztül) szorosan meghúzott széles fém karikát, amelyhez egy vezeték csatlakozik - fázis. A második potenciál a lábakhoz kapcsolódik, amelyekre (az alsó lábszáron a bokák közelében) széles fémbilincsek vannak szorosan meghúzva (ismét nedves speciális párnákkal). Az alkarnál az elítélt biztonságosan rögzítve van a szék karfájához. A kapcsoló bekapcsolásakor 2000 voltos feszültség jelenik meg a fej és a lábak potenciáljai között! Magától értetődik, hogy a kapott áramerősséggel és annak útjával az eszméletvesztés azonnal bekövetkezik, és a test többi "utóégése" garantálja az összes létfontosságú szerv halálát. Csak talán maga a főzési eljárás teszi ki a szerencsétlen embert olyan extrém stressznek, hogy maga az áramütés is szabadulássá válik. De ne félj - államunkban még nincs ilyen végrehajtás ...

És így, az e-mailek eltalálásának veszélye. az áramerősség függ: feszültségtől, áram áramlási útjától, száraz vagy nedves (a sók miatti izzadság jó vezetőképességű) testrészektől, csupasz vezetőkkel való érintkezési területtől, lábak talajtól való szigetelésétől (cipők minősége és szárazsága, talaj nedvessége, padló anyag), időáram hatása.

De ahhoz, hogy feszültség alá kerüljön, nem szükséges egy csupasz vezetékhez kapaszkodni. Előfordulhat, hogy az elektromos egység tekercsének szigetelése eltörik, és akkor a FÁZIS a házára kerül (ha fém). Például egy szomszédos házban volt egy ilyen eset - egy forró nyári napon egy férfi felmászott egy régi vas hűtőszekrényre, csupasz, izzadt (és ennek megfelelően sós) combjával ráült, és fúrni kezdte a mennyezet elektromos fúróval, másik kezével a patron melletti fémrészébe kapaszkodva... Vagy belekerült az armatúrába (és általában az épület közös földhurokra van hegesztve, ami NULLA) a beton mennyezeti födémbe, vagy a saját elektromos vezetékébe ?? Holtan esett le, a helyszínen szörnyű áramütés érte. A bizottság egy FÁZIS-t (220 V) talált a hűtőszekrény házán, amely a kompresszor állórész tekercsének szigetelésének megsértése miatt jelent meg rajta. Amíg nem érinti meg egyszerre a testet (bújófázissal) és nullát vagy "földet" (például vas vízcső), addig semmi sem történik (forgácslap és linóleum a padlón). De amint a második potenciált (NULLA vagy egy másik FÁZIS) „megtalálják”, a csapás elkerülhetetlen.

A FÖLDELÉS az ilyen balesetek megelőzése érdekében történik. Vagyis speciális védőföldelő vezetéken (sárga-zöld) keresztül minden el. eszközök NULLA potenciálra vannak csatlakoztatva. Ha a szigetelés megszakad, és a FÁZIS hozzáér a házhoz, akkor azonnal nulla zárlat (zárlat) következik be, aminek következtében a gép megszakítja az áramkört, és a fázis nem marad észrevétlen. Ezért az elektrotechnika háromvezetékes (fázisú - piros vagy fehér, nulla - kék, föld - sárga-zöld vezetékek) vezetékekre váltott egyfázisú tápegységben, és öt vezetékes háromfázisú (fázisok - piros, fehér, barna). Az úgynevezett euro-aljzatokban két aljzaton kívül földelőérintkezők (bajusz) is kerültek - ezekhez egy sárga-zöld vezeték van csatlakoztatva, az euro-dugókon pedig két érintkezőn kívül a amelyet a sárga-zöld (harmadik) vezeték is a tokos elektromos készülékhez megy.

A rövidzárlat elkerülése érdekében a közelmúltban széles körben alkalmazzák az RCD-ket (maradékáram-védőeszközt). Az RCD összehasonlítja a fázis- és nulláramot (mennyi lépett be és mennyi maradt el), és ha szivárgás jelentkezik, vagyis vagy megszakad a szigetelés, és a motor, a transzformátor vagy a fűtőtekercs tekercselése "felvillant" a ház, vagy általában egy személy megérintette az áramot vezető részeket, akkor a "nulla" áram kisebb lesz, mint a fázisáram, és az RCD azonnal kikapcsol. Az ilyen áramot DIFFERENCIÁLIS, azaz harmadik féltől származó áramnak ("baloldali") nevezik, és nem haladhatja meg a halálos értéket - 100 milliampert (1 tized amper), és a háztartási egyfázisú teljesítmény esetében ez a határ általában 30 mA. Az ilyen eszközöket általában a nedves veszélyes helyiségeket (például fürdőszobát) ellátó vezetékek bemenetére (automatikus gépekkel sorba kapcsolva) helyezik el, és védik a kéztől - a "földre" (padló, fürdő, csövek, víz) érkező áramütés ellen. ). Ha két kézzel megérinti a fázist és a működő nullát (nem vezető padlóval), az RCD nem fog működni.

A földelés (sárga-zöld vezeték) egy pontból jön nullával (egy háromfázisú transzformátor három tekercsének közös csatlakozási pontjáról, ami még mindig egy nagy, földbe ásott fémrúddal van összekötve - FÖLDELÉS az elektromosnál mikrokörzetet ellátó alállomás). A gyakorlatban ez ugyanaz a nulla, de a munkából "felszabadult", csak "őr". Tehát, ha nincs földelő vezeték a vezetékekben, használhat semleges vezetéket. Nevezetesen - az euro-aljzatba helyezzen áthidalót a nulla vezetékről a földelő "bajuszra", majd ha a szigetelés megszakad és szivárgás van a házba, a gép működik, és kikapcsolja a potenciálisan veszélyes eszközt.

A földet pedig saját maga is elkészítheti – hajtson mélyen a földbe néhány feszítővasat, öntse le nagyon sós oldattal, és csatlakoztassa a földelővezetéket. Ha csatlakoztatja a közös nullához a bemeneten (az RCD előtt), akkor megbízhatóan megvédi a második FÁZIS megjelenését az aljzatokban (fent leírtuk) és a háztartási berendezések égését. Ha nem lehet elérni egy közös nullára, például egy magánházban, akkor a gépet a saját nullára kell állítani, mint egy fázisban, ellenkező esetben, amikor a közös nulla kiég a kapcsolószekrényben, a a szomszédok árama átmegy a nullán keresztül a saját készítésű földelésig. És a géppel a szomszédok támogatása csak a határig lesz biztosított, és a nulla nem fog szenvedni.

UTÓSZÓ

Nos, úgy tűnik, leírtam az elektromosság összes főbb közös árnyalatát, amelyek nem kapcsolódnak a szakmai tevékenységhez. A mélyebb részletekhez még hosszabb szövegre lesz szükség. Hogy ez mennyire derült ki világosan és érthetően, azt azok ítéljék meg, akik általában távolságtartóak és inkompetensek ebben a témában (volt :-).

Mély meghajlás és áldott emlék a nagy európai fizikusok előtt, akik nevüket az elektromos áram paramétereinek mértékegységében örökítették meg: Alexandro Giuseppe Antonio Anastasio VOLTA - Olaszország (1745-1827); André Marie AMPER – Franciaország (1775-1836); Georg Simon OM - Németország (1787-1854); James WATT - Skócia (1736-1819); Heinrich Rudolf HERZ - Németország (1857-1894); Michael FARADEY – Anglia (1791-1867).

VERS AZ ELEKTROMOS ÁRAMRÓL:

Várj, ne beszélj, beszéljünk egy kicsit.
Várj, ne siess, ne hajtsd a lovakat.
Ma este egyedül vagyunk a lakásban.

elektromos áram, elektromos áram,
A közel-keletihez hasonló feszültség,
Attól kezdve, hogy megláttam a bratski vízerőművet,
Érdeklődni kezdtem irántad.

elektromos áram, elektromos áram,
Azt mondják, néha kegyetlen tud lenni.
Életet vehetsz alattomos harapásodból,
Nos, mindegy, nem félek tőled!

elektromos áram, elektromos áram,
Azt mondják, te egy elektronfolyam vagy,
És ugyanazokkal a tétlen emberekkel csevegni,
Hogy a katód és az anód vezérel.

Nem tudom mit jelent az "anód" és a "katód"
Sok gondom van nélküle,
De amíg te áramol, elektromos áram
A forrásban lévő víz nem szárad ki a serpenyőmben.

Igor Irtenyev 1984