Τώρα είναι αδύνατο να φανταστεί κανείς τη ζωή χωρίς ηλεκτρισμό. Αυτό δεν είναι μόνο φώτα και θερμάστρες, αλλά όλος ο ηλεκτρονικός εξοπλισμός από τους πρώτους σωλήνες κενού έως τα κινητά τηλέφωνα και τους υπολογιστές. Το έργο τους περιγράφεται από μια ποικιλία, μερικές φορές πολύ περίπλοκες φόρμουλες. Αλλά ακόμη και οι πιο περίπλοκοι νόμοι της ηλεκτρολογίας και της ηλεκτρονικής βασίζονται στους νόμους της ηλεκτρολογίας, οι οποίοι σε ινστιτούτα, τεχνικές σχολές και κολέγια μελετούν το μάθημα «Θεωρητικά θεμέλια Ηλεκτρολόγων Μηχανικών» (ΤΟΕ).

Βασικοί νόμοι της ηλεκτρικής μηχανικής

• Ο νόμος του Ohm
• Νόμος Joule-Lenz
• Ο πρώτος νόμος του Kirchhoff

Ο νόμος του Ohm- η μελέτη του ΤΟΕ ξεκινά με αυτόν τον νόμο και ούτε ένας ηλεκτρολόγος δεν μπορεί να κάνει χωρίς αυτόν. Δηλώνει ότι το ρεύμα είναι ευθέως ανάλογο της τάσης και αντιστρόφως ανάλογο της αντίστασης.Αυτό σημαίνει ότι όσο υψηλότερη είναι η τάση που εφαρμόζεται στην αντίσταση, τον κινητήρα, τον πυκνωτή ή το πηνίο (με άλλες συνθήκες αμετάβλητες), τόσο μεγαλύτερο είναι το ρεύμα που διαρρέει το κύκλωμα. Αντίθετα, όσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση, τόσο χαμηλότερο είναι το ρεύμα.

Νόμος Joule-Lenz. Χρησιμοποιώντας αυτόν τον νόμο, μπορείτε να προσδιορίσετε την ποσότητα θερμότητας που απελευθερώνεται στη θερμάστρα, το καλώδιο, την ισχύ του ηλεκτροκινητήρα ή άλλους τύπους εργασιών που εκτελούνται από ηλεκτρικό ρεύμα. Αυτός ο νόμος ορίζει ότι η ποσότητα της θερμότητας που παράγεται όταν ένα ηλεκτρικό ρεύμα ρέει μέσω ενός αγωγού είναι ευθέως ανάλογη με το τετράγωνο της ισχύος ρεύματος, την αντίσταση αυτού του αγωγού και το χρόνο ροής του ρεύματος. Με τη βοήθεια αυτού του νόμου προσδιορίζεται η πραγματική ισχύς των ηλεκτροκινητήρων και επίσης βάσει αυτού του νόμου λειτουργεί ο ηλεκτρικός μετρητής, σύμφωνα με τον οποίο πληρώνουμε για την ηλεκτρική ενέργεια που καταναλώνεται.

Ο πρώτος νόμος του Kirchhoff. Με τη βοήθειά του, υπολογίζονται τα καλώδια και οι διακόπτες κυκλώματος κατά τον υπολογισμό των κυκλωμάτων τροφοδοσίας. Δηλώνει ότι το άθροισμα των ρευμάτων που εισέρχονται σε οποιονδήποτε κόμβο είναι ίσο με το άθροισμα των ρευμάτων που εξέρχονται από αυτόν τον κόμβο. Στην πράξη, ένα καλώδιο προέρχεται από την πηγή ρεύματος και ένα ή περισσότερα σβήνουν.

Ο δεύτερος νόμος του Kirchhoff. Χρησιμοποιείται όταν συνδέετε πολλά φορτία σε σειρά ή ένα φορτίο και ένα μακρύ καλώδιο. Ισχύει επίσης όταν συνδέεται όχι από σταθερή πηγή ρεύματος, αλλά από μπαταρία. Δηλώνει ότι σε ένα κλειστό κύκλωμα, το άθροισμα όλων των πτώσεων τάσης και όλων των EMF είναι 0.

Πώς να ξεκινήσετε να μαθαίνετε ηλεκτρολόγος μηχανικός

Είναι καλύτερο να σπουδάζετε ηλεκτρολόγος μηχανικός σε ειδικά μαθήματα ή σε εκπαιδευτικά ιδρύματα. Εκτός από την ευκαιρία να επικοινωνήσετε με τους δασκάλους, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την υλική βάση του εκπαιδευτικού ιδρύματος για πρακτικά μαθήματα. Το εκπαιδευτικό ίδρυμα εκδίδει επίσης ένα έγγραφο που θα απαιτείται κατά την υποβολή αίτησης για εργασία.

Εάν αποφασίσετε να σπουδάσετε μόνοι σας ηλεκτρολόγος μηχανικός ή χρειάζεστε επιπλέον υλικό για μαθήματα, τότε υπάρχουν πολλοί ιστότοποι όπου μπορείτε να μελετήσετε και να κατεβάσετε τα απαραίτητα υλικά στον υπολογιστή ή το τηλέφωνό σας.

Μαθήματα βίντεο

Υπάρχουν πολλά βίντεο στο Διαδίκτυο που σας βοηθούν να κατανοήσετε τα βασικά της ηλεκτρολογικής μηχανικής. Όλα τα βίντεο μπορούν να προβληθούν στο διαδίκτυο ή να τα κατεβάσετε χρησιμοποιώντας ειδικά προγράμματα.

Βιντεομαθήματα ηλεκτρολόγου- πολλά υλικά που λένε για διάφορα πρακτικά ζητήματα που μπορεί να αντιμετωπίσει ένας αρχάριος ηλεκτρολόγος, για προγράμματα με τα οποία πρέπει να εργαστείτε και για εξοπλισμό που είναι εγκατεστημένος σε κατοικίες.

Βασικές αρχές της θεωρίας της ηλεκτρικής μηχανικής- Ακολουθούν εκπαιδευτικά βίντεο που εξηγούν ξεκάθαρα τους βασικούς νόμους της ηλεκτρολογικής μηχανικής Η συνολική διάρκεια όλων των μαθημάτων είναι περίπου 3 ώρες.

μηδέν και φάση, διαγράμματα καλωδίωσης για λαμπτήρες, διακόπτες, πρίζες. Τύποι εργαλείων για ηλεκτρική εγκατάσταση.
1. Τύποι υλικών για ηλεκτρική εγκατάσταση, συναρμολόγηση ηλεκτρικού κυκλώματος.
2. Σύνδεση διακόπτη και παράλληλη σύνδεση.
3. Εγκατάσταση ηλεκτρικού κυκλώματος με διακόπτη δύο συμμοριών. Μοντέλο τροφοδοσίας του δωματίου.
4. Μοντέλο τροφοδοσίας δωματίου με διακόπτη. Βασικές αρχές ασφάλειας.

Βιβλία

Ο καλύτερος σύμβουλος πάντα υπήρχε ένα βιβλίο. Προηγουμένως, ήταν απαραίτητο να δανειστείτε ένα βιβλίο από τη βιβλιοθήκη, από φίλους ή να αγοράσετε. Τώρα στο Διαδίκτυο μπορείτε να βρείτε και να κατεβάσετε μια ποικιλία βιβλίων που είναι απαραίτητα για έναν αρχάριο ή έμπειρο ηλεκτρολόγο. Σε αντίθεση με τα εκπαιδευτικά βίντεο, όπου μπορείτε να δείτε πώς εκτελείται μια συγκεκριμένη ενέργεια, σε ένα βιβλίο μπορείτε να την κρατήσετε κοντά ενώ εργάζεστε. Το βιβλίο μπορεί να περιέχει υλικό αναφοράς που δεν χωράει στο μάθημα βίντεο (όπως στο σχολείο - ο δάσκαλος λέει το μάθημα που περιγράφεται στο σχολικό βιβλίο και αυτές οι μορφές μάθησης αλληλοσυμπληρώνονται).

Υπάρχουν ιστότοποι με μεγάλη ποσότητα ηλεκτρικής βιβλιογραφίας για διάφορα θέματα - από τη θεωρία έως τα υλικά αναφοράς. Σε όλους αυτούς τους ιστότοπους, το επιθυμητό βιβλίο μπορεί να ληφθεί σε υπολογιστή και αργότερα να διαβαστεί από οποιαδήποτε συσκευή.

Για παράδειγμα,

mexalib- διάφορα είδη λογοτεχνίας, συμπεριλαμβανομένης της ηλεκτρολογίας

βιβλία για ηλεκτρολόγο- αυτός ο ιστότοπος έχει πολλές συμβουλές για έναν αρχάριο ηλεκτρολόγο μηχανικό

ειδικός ηλεκτρολόγος- ένας ιστότοπος για αρχάριους ηλεκτρολόγους και επαγγελματίες

Βιβλιοθήκη Ηλεκτρολόγου- πολλά διαφορετικά βιβλία κυρίως για επαγγελματίες

Online Tutorials

Επιπλέον, υπάρχουν ηλεκτρονικά εγχειρίδια ηλεκτρολόγων μηχανικών και ηλεκτρονικών με διαδραστικό πίνακα περιεχομένων στο Διαδίκτυο.

Αυτά είναι όπως:

Μάθημα ηλεκτρολόγου αρχαρίων- Φροντιστήριο Ηλεκτρολόγων Μηχανικών

ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ

Ηλεκτρονικά για αρχάριους- βασικό μάθημα και βασικά ηλεκτρονικά

Ασφάλεια

Το κύριο πράγμα κατά την εκτέλεση ηλεκτρικών εργασιών είναι η συμμόρφωση με τους κανονισμούς ασφαλείας. Εάν η ακατάλληλη λειτουργία μπορεί να οδηγήσει σε βλάβη του εξοπλισμού, τότε η μη τήρηση των προφυλάξεων ασφαλείας μπορεί να οδηγήσει σε τραυματισμό, αναπηρία ή θάνατο.

Κύριοι Κανόνες- αυτό είναι να μην αγγίζετε ηλεκτροφόρα καλώδια με γυμνά χέρια, να εργάζεστε με ένα εργαλείο με μονωμένες λαβές και, όταν το ρεύμα είναι απενεργοποιημένο, να αναρτάτε μια αφίσα "μην ανάβετε, οι άνθρωποι δουλεύουν". Για μια πιο λεπτομερή μελέτη αυτού του ζητήματος, πρέπει να πάρετε το βιβλίο "Κανονισμοί ασφαλείας για εργασίες ηλεκτρικής εγκατάστασης και ρύθμισης".

Περιεχόμενο:

Υπάρχουν πολλές έννοιες που δεν μπορείτε να δείτε με τα μάτια σας και να τις αγγίξετε με τα χέρια σας. Το πιο εντυπωσιακό παράδειγμα είναι η ηλεκτρική μηχανική, η οποία αποτελείται από πολύπλοκα κυκλώματα και ασαφή ορολογία. Ως εκ τούτου, πολλοί απλώς υποχωρούν μπροστά στις δυσκολίες της επικείμενης μελέτης αυτού του επιστημονικού και τεχνικού κλάδου.

Η απόκτηση γνώσεων σε αυτόν τον τομέα θα βοηθήσει τα βασικά στοιχεία της ηλεκτρολογικής μηχανικής για αρχάριους, που παρουσιάζονται σε μια προσιτή γλώσσα. Υποστηριζόμενα από ιστορικά γεγονότα και ενδεικτικά παραδείγματα, γίνονται συναρπαστικά και κατανοητά ακόμα και για εκείνους που πρωτοσυνάντησαν άγνωστες έννοιες. Προχωρώντας σταδιακά από το απλό στο σύνθετο, είναι πολύ πιθανό να μελετήσουμε τα παρουσιαζόμενα υλικά και να τα χρησιμοποιήσουμε σε πρακτικές δραστηριότητες.

Έννοιες και ιδιότητες του ηλεκτρικού ρεύματος

Οι ηλεκτρικοί νόμοι και οι τύποι απαιτούνται όχι μόνο για τυχόν υπολογισμούς. Χρειάζονται και αυτοί που στην πράξη εκτελούν εργασίες που σχετίζονται με την ηλεκτρική ενέργεια. Γνωρίζοντας τα βασικά της ηλεκτρολογικής μηχανικής, μπορείτε λογικά να προσδιορίσετε την αιτία μιας δυσλειτουργίας και να την εξαλείψετε πολύ γρήγορα.

Η ουσία του ηλεκτρικού ρεύματος είναι η κίνηση των φορτισμένων σωματιδίων που μεταφέρουν ηλεκτρικό φορτίο από το ένα σημείο στο άλλο. Ωστόσο, κατά τη διάρκεια της τυχαίας θερμικής κίνησης των φορτισμένων σωματιδίων, ακολουθώντας το παράδειγμα των ελεύθερων ηλεκτρονίων στα μέταλλα, δεν πραγματοποιείται μεταφορά φορτίου. Η κίνηση ενός ηλεκτρικού φορτίου μέσω της διατομής του αγωγού συμβαίνει μόνο υπό την προϋπόθεση ότι ιόντα ή ηλεκτρόνια συμμετέχουν σε μια διατεταγμένη κίνηση.

Το ηλεκτρικό ρεύμα ρέει πάντα προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση. Η παρουσία του αποδεικνύεται από συγκεκριμένα σημάδια:

• Θέρμανση αγωγού μέσω του οποίου ρέει ρεύμα.
• Αλλαγή στη χημική σύσταση του αγωγού υπό την επίδραση ρεύματος.
• Προσβολή δύναμης σε γειτονικά ρεύματα, μαγνητισμένα σώματα και γειτονικά ρεύματα.

Το ηλεκτρικό ρεύμα μπορεί να είναι άμεσο και μεταβλητό. Στην πρώτη περίπτωση, όλες οι παράμετροί του παραμένουν αμετάβλητες και στη δεύτερη, η πολικότητα αλλάζει περιοδικά από θετική σε αρνητική. Σε κάθε μισό κύκλο, η κατεύθυνση της ροής των ηλεκτρονίων αλλάζει. Ο ρυθμός τέτοιων περιοδικών αλλαγών είναι η συχνότητα, μετρούμενη σε Hertz.

Βασικά μεγέθη ρεύματος

Όταν εμφανίζεται ηλεκτρικό ρεύμα στο κύκλωμα, υπάρχει μια σταθερή μεταφορά φορτίου μέσω της διατομής του αγωγού. Το ποσό του φορτίου που μεταφέρεται σε μια συγκεκριμένη μονάδα χρόνου ονομάζεται μετρημένο σε αμπέρ.

Για να δημιουργηθεί και να διατηρηθεί η κίνηση των φορτισμένων σωματιδίων, είναι απαραίτητη η δράση μιας δύναμης που ασκείται σε αυτά προς μια ορισμένη κατεύθυνση. Σε περίπτωση τερματισμού μιας τέτοιας ενέργειας, σταματά και η ροή του ηλεκτρικού ρεύματος. Μια τέτοια δύναμη ονομάζεται ηλεκτρικό πεδίο, είναι επίσης γνωστή ως. Είναι αυτή που προκαλεί τη διαφορά δυναμικού ή Τάσηστα άκρα του αγωγού και δίνει ώθηση στην κίνηση των φορτισμένων σωματιδίων. Για τη μέτρηση αυτής της τιμής, χρησιμοποιείται μια ειδική μονάδα - βόλτ. Υπάρχει μια ορισμένη σχέση μεταξύ των κύριων μεγεθών, που αντικατοπτρίζονται στο νόμο του Ohm, η οποία θα συζητηθεί λεπτομερώς.

Το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό ενός αγωγού, που σχετίζεται άμεσα με το ηλεκτρικό ρεύμα, είναι αντίσταση, μετρημένο σε ωμ. Αυτή η τιμή είναι ένα είδος αντίδρασης του αγωγού στη ροή του ηλεκτρικού ρεύματος σε αυτόν. Ως αποτέλεσμα της αντίστασης, ο αγωγός θερμαίνεται. Με αύξηση του μήκους του αγωγού και μείωση της διατομής του, η τιμή αντίστασης αυξάνεται. Μια τιμή 1 ohm εμφανίζεται όταν η διαφορά δυναμικού στον αγωγό είναι 1 V και η ισχύς ρεύματος είναι 1 A.

Ο νόμος του Ohm

Ο νόμος αυτός αναφέρεται στις βασικές διατάξεις και έννοιες της ηλεκτρολογίας. Αντικατοπτρίζει με μεγαλύτερη ακρίβεια τη σχέση μεταξύ ποσοτήτων όπως ρεύμα, τάση, αντίσταση και. Οι ορισμοί αυτών των ποσοτήτων έχουν ήδη εξεταστεί, τώρα είναι απαραίτητο να καθοριστεί ο βαθμός αλληλεπίδρασης και επιρροής τους μεταξύ τους.

Για να υπολογίσετε αυτήν ή εκείνη την τιμή, πρέπει να χρησιμοποιήσετε τους ακόλουθους τύπους:

1. Ισχύς ρεύματος: I \u003d U / R (amp).
2. Τάση: U = I x R (βολτ).
3. Αντίσταση: R = U/I (ohm).

Η εξάρτηση αυτών των ποσοτήτων, για την καλύτερη κατανόηση της ουσίας των διεργασιών, συχνά συγκρίνεται με τα υδραυλικά χαρακτηριστικά. Για παράδειγμα, στο κάτω μέρος μιας δεξαμενής γεμάτη με νερό, τοποθετείται μια βαλβίδα με έναν σωλήνα δίπλα της. Όταν ανοίξει η βαλβίδα, το νερό αρχίζει να ρέει, γιατί υπάρχει διαφορά μεταξύ της υψηλής πίεσης στην αρχή του σωλήνα και της χαμηλής πίεσης στο τέλος. Ακριβώς η ίδια κατάσταση συμβαίνει στα άκρα του αγωγού με τη μορφή διαφοράς δυναμικού - τάσης, υπό την επίδραση της οποίας τα ηλεκτρόνια κινούνται κατά μήκος του αγωγού. Έτσι, κατ' αναλογία, η τάση είναι ένα είδος ηλεκτρικής πίεσης.

Η ένταση του ρεύματος μπορεί να συγκριθεί με τη ροή του νερού, δηλαδή την ποσότητα του που ρέει μέσω του τμήματος του σωλήνα για μια καθορισμένη χρονική περίοδο. Με μείωση της διαμέτρου του σωλήνα, η ροή του νερού θα μειωθεί επίσης λόγω αύξησης της αντίστασης. Αυτή η περιορισμένη ροή μπορεί να συγκριθεί με την ηλεκτρική αντίσταση ενός αγωγού, ο οποίος διατηρεί τη ροή των ηλεκτρονίων εντός ορισμένων ορίων. Η αλληλεπίδραση του ρεύματος, της τάσης και της αντίστασης είναι παρόμοια με τα υδραυλικά χαρακτηριστικά: με μια αλλαγή σε μία παράμετρο, αλλάζουν όλες οι άλλες.

Ενέργεια και ισχύς στην ηλεκτρική μηχανική

Στην ηλεκτρική μηχανική, υπάρχουν επίσης έννοιες όπως ενέργειαΚαι εξουσίασυνδέεται με το νόμο του Ohm. Η ίδια η ενέργεια υπάρχει σε μηχανική, θερμική, πυρηνική και ηλεκτρική μορφή. Σύμφωνα με το νόμο της διατήρησης της ενέργειας, δεν μπορεί να καταστραφεί ή να δημιουργηθεί. Μπορεί να μετατραπεί μόνο από τη μια μορφή στην άλλη. Για παράδειγμα, τα ηχητικά συστήματα μετατρέπουν την ηλεκτρική ενέργεια σε ήχο και θερμότητα.

Οποιαδήποτε ηλεκτρική συσκευή καταναλώνει μια ορισμένη ποσότητα ενέργειας για μια καθορισμένη χρονική περίοδο. Αυτή η τιμή είναι ατομική για κάθε συσκευή και αντιπροσωπεύει την ισχύ, δηλαδή την ποσότητα ενέργειας που μπορεί να καταναλώσει μια συγκεκριμένη συσκευή. Αυτή η παράμετρος υπολογίζεται από τον τύπο P \u003d I x U, η μονάδα μέτρησης είναι . Σημαίνει κίνηση ενός βολτ μέσω αντίστασης ενός ωμ.

Έτσι, τα βασικά στοιχεία της ηλεκτρολογικής μηχανικής για αρχάριους θα βοηθήσουν στην αρχή να κατανοήσουν τις βασικές έννοιες και τους όρους. Μετά από αυτό, θα είναι πολύ πιο εύκολο να χρησιμοποιήσετε την αποκτηθείσα γνώση στην πράξη.

Electrics for Dummies: Basics of Electronics

Προσφέρουμε ένα μικρό υλικό με θέμα: "Ηλεκτρισμός για αρχάριους". Θα δώσει μια αρχική ιδέα για τους όρους και τα φαινόμενα που σχετίζονται με την κίνηση των ηλεκτρονίων στα μέταλλα.

Χαρακτηριστικά όρου

Ο ηλεκτρισμός είναι η ενέργεια μικρών φορτισμένων σωματιδίων που κινούνται στους αγωγούς προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση.

Με το συνεχές ρεύμα, δεν υπάρχει αλλαγή στο μέγεθός του, καθώς και στην κατεύθυνση της κίνησης για ένα ορισμένο χρονικό διάστημα. Εάν ως πηγή ρεύματος επιλεγεί ένα γαλβανικό στοιχείο (μπαταρία), τότε το φορτίο κινείται με τάξη: από τον αρνητικό πόλο στο θετικό άκρο. Η διαδικασία συνεχίζεται μέχρι να εξαφανιστεί τελείως.

Το εναλλασσόμενο ρεύμα αλλάζει περιοδικά το μέγεθος, καθώς και την κατεύθυνση της κίνησης.

Σχέδιο μετάδοσης AC

Ας προσπαθήσουμε να καταλάβουμε τι είναι μια φάση σε μια λέξη, όλοι την έχουν ακούσει, αλλά δεν καταλαβαίνουν όλοι την πραγματική της σημασία. Δεν θα μπούμε σε λεπτομέρειες και λεπτομέρειες, θα επιλέξουμε μόνο το υλικό που χρειάζεται ο πλοίαρχος του σπιτιού. Ένα τριφασικό δίκτυο είναι μια μέθοδος μετάδοσης ηλεκτρικού ρεύματος, κατά την οποία το ρεύμα ρέει μέσω τριών διαφορετικών καλωδίων και επιστρέφει μέσω ενός. Για παράδειγμα, υπάρχουν δύο καλώδια σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα.

Στο πρώτο καλώδιο προς τον καταναλωτή, για παράδειγμα, στον βραστήρα, υπάρχει ρεύμα. Το δεύτερο καλώδιο χρησιμοποιείται για την επιστροφή του. Όταν ανοίγει ένα τέτοιο κύκλωμα, δεν θα υπάρχει διέλευση ηλεκτρικού φορτίου μέσα στον αγωγό. Αυτό το διάγραμμα περιγράφει ένα μονοφασικό κύκλωμα. στην ηλεκτρική ενέργεια; Μια φάση είναι ένα καλώδιο μέσω του οποίου ρέει ηλεκτρικό ρεύμα. Μηδέν είναι το σύρμα μέσω του οποίου γίνεται η επιστροφή. Σε ένα τριφασικό κύκλωμα, υπάρχουν τρία καλώδια φάσης ταυτόχρονα.

Ο ηλεκτρικός πίνακας στο διαμέρισμα είναι απαραίτητος για το ρεύμα σε όλα τα δωμάτια. θεωρήστε το οικονομικά εφικτό, αφού δεν χρειάζονται δύο.Όταν προσεγγίζετε τον καταναλωτή, το ρεύμα χωρίζεται σε τρεις φάσεις, η καθεμία με μηδέν. Ο διακόπτης γείωσης, ο οποίος χρησιμοποιείται σε μονοφασικό δίκτυο, δεν φέρει φορτίο εργασίας. Είναι φιτίλι.

Για παράδειγμα, εάν συμβεί βραχυκύκλωμα, υπάρχει κίνδυνος ηλεκτροπληξίας, πυρκαγιάς. Για να αποφευχθεί μια τέτοια κατάσταση, η τρέχουσα τιμή δεν πρέπει να υπερβαίνει ένα ασφαλές επίπεδο, η περίσσεια πηγαίνει στο έδαφος.

Το εγχειρίδιο "Σχολείο για ηλεκτρολόγο" θα βοηθήσει τους αρχάριους τεχνίτες να αντιμετωπίσουν ορισμένες βλάβες οικιακών συσκευών. Για παράδειγμα, εάν υπάρχουν προβλήματα με τη λειτουργία του ηλεκτροκινητήρα του πλυντηρίου, το ρεύμα θα πέσει στην εξωτερική μεταλλική θήκη.

Σε περίπτωση απουσίας γείωσης, η φόρτιση θα κατανεμηθεί σε όλο το μηχάνημα. Όταν το αγγίζετε με τα χέρια σας, ένα άτομο θα λειτουργεί ως ηλεκτρόδιο γείωσης, αφού έχει υποστεί ηλεκτροπληξία. Εάν υπάρχει καλώδιο γείωσης, αυτή η κατάσταση δεν θα συμβεί.

Χαρακτηριστικά της Ηλεκτρολογίας

Το εγχειρίδιο "Electricity for Dummies" είναι δημοφιλές σε όσους απέχουν πολύ από τη φυσική, αλλά σχεδιάζουν να χρησιμοποιήσουν αυτήν την επιστήμη για πρακτικούς σκοπούς.

Οι αρχές του δέκατου ένατου αιώνα θεωρείται η ημερομηνία εμφάνισης της ηλεκτρολογικής μηχανικής. Ήταν εκείνη τη στιγμή που δημιουργήθηκε η πρώτη τρέχουσα πηγή. Οι ανακαλύψεις που έγιναν στον τομέα του μαγνητισμού και του ηλεκτρισμού κατάφεραν να εμπλουτίσουν την επιστήμη με νέες έννοιες και γεγονότα μεγάλης πρακτικής σημασίας.

Το εγχειρίδιο "Σχολή για Ηλεκτρολόγο" προϋποθέτει εξοικείωση με τους βασικούς όρους που σχετίζονται με την ηλεκτρική ενέργεια.

Πολλές συλλογές φυσικής περιέχουν πολύπλοκα ηλεκτρικά κυκλώματα, καθώς και μια ποικιλία σκοτεινών όρων. Προκειμένου οι αρχάριοι να κατανοήσουν όλες τις περιπλοκές αυτού του τμήματος της φυσικής, αναπτύχθηκε ένα ειδικό εγχειρίδιο "Electricity for Dummies". Μια εκδρομή στον κόσμο των ηλεκτρονίων πρέπει να ξεκινήσει με την εξέταση των θεωρητικών νόμων και εννοιών. Ενδεικτικά παραδείγματα, ιστορικά γεγονότα που χρησιμοποιούνται στο βιβλίο "Electricity for Dummies" θα βοηθήσουν τους αρχάριους ηλεκτρολόγους να μάθουν τη γνώση. Για να ελέγξετε την πρόοδο, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε εργασίες, τεστ, ασκήσεις που σχετίζονται με τον ηλεκτρισμό.

Εάν καταλαβαίνετε ότι δεν έχετε αρκετές θεωρητικές γνώσεις για να αντιμετωπίσετε ανεξάρτητα τη σύνδεση της ηλεκτρικής καλωδίωσης, ανατρέξτε στα εγχειρίδια για "ομοιώματα".

Ασφάλεια και πρακτική

Πρώτα πρέπει να μελετήσετε προσεκτικά την ενότητα για την ασφάλεια. Σε αυτήν την περίπτωση, κατά τη διάρκεια εργασιών που σχετίζονται με την ηλεκτρική ενέργεια, δεν θα υπάρξουν επείγοντα περιστατικά επικίνδυνα για την υγεία.

Για να εφαρμόσετε στην πράξη τις θεωρητικές γνώσεις που αποκτήθηκαν μετά από αυτοδιδασκαλία των βασικών στοιχείων της ηλεκτρικής μηχανικής, μπορείτε να ξεκινήσετε με παλιές οικιακές συσκευές. Πριν ξεκινήσετε τις επισκευές, φροντίστε να διαβάσετε τις οδηγίες που συνοδεύουν τη συσκευή. Μην ξεχνάτε ότι ο ηλεκτρισμός δεν πρέπει να παραμελείται.

Το ηλεκτρικό ρεύμα σχετίζεται με την κίνηση των ηλεκτρονίων στους αγωγούς. Εάν μια ουσία δεν είναι ικανή να μεταφέρει ρεύμα, ονομάζεται διηλεκτρικό (μονωτήρας).

Για την κίνηση των ελεύθερων ηλεκτρονίων από τον έναν πόλο στον άλλο, πρέπει να υπάρχει μια ορισμένη διαφορά δυναμικού μεταξύ τους.

Η ένταση του ρεύματος που διέρχεται από έναν αγωγό σχετίζεται με τον αριθμό των ηλεκτρονίων που διέρχονται από τη διατομή του αγωγού.

Ο ρυθμός ροής ρεύματος επηρεάζεται από το υλικό, το μήκος, την περιοχή διατομής του αγωγού. Καθώς το μήκος του σύρματος αυξάνεται, η αντίστασή του αυξάνεται.

συμπέρασμα

Ο ηλεκτρισμός είναι ένας σημαντικός και πολύπλοκος κλάδος της φυσικής. Το εγχειρίδιο "Electricity for Dummies" εξετάζει τις κύριες ποσότητες που χαρακτηρίζουν την απόδοση των ηλεκτροκινητήρων. Οι μονάδες τάσης είναι βολτ, το ρεύμα μετράται σε αμπέρ.

Ο καθένας έχει ένα ορισμένο ποσό δύναμης. Αναφέρεται στην ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται από τη συσκευή σε μια συγκεκριμένη χρονική περίοδο. Οι καταναλωτές ενέργειας (ψυγεία, πλυντήρια ρούχων, βραστήρες, σίδερα) έχουν επίσης ρεύμα, καταναλώνοντας ρεύμα κατά τη λειτουργία. Εάν θέλετε, μπορείτε να πραγματοποιήσετε μαθηματικούς υπολογισμούς, να καθορίσετε την κατά προσέγγιση χρέωση για κάθε οικιακή συσκευή.

Εάν μια ηλεκτρική μονάδα αποτύχει, η σωστή απόφαση θα ήταν να καλέσετε έναν ειδικό που θα διορθώσει γρήγορα το πρόβλημα.

Εάν αυτό δεν είναι δυνατό, τα μαθήματα για τους ηλεκτρολόγους θα σας βοηθήσουν να διορθώσετε αυτήν ή εκείνη τη βλάβη από μόνα τους.

Ταυτόχρονα, αξίζει να θυμόμαστε τις προφυλάξεις ασφαλείας για την αποφυγή σοβαρών τραυματισμών.

Ασφάλεια

Οι κανόνες ασφαλείας πρέπει να μαθαίνονται από καρδιάς - αυτό θα σώσει την υγεία και τη ζωή κατά την εξάλειψη των προβλημάτων με την ηλεκτρική ενέργεια. Εδώ είναι τα πιο σημαντικά ηλεκτρικά βασικά για αρχάριους:

Για να εκτελέσετε εργασίες εγκατάστασης, πρέπει να αγοράσετε έναν αισθητήρα (δείκτης φάσης), παρόμοιο με ένα κατσαβίδι ή ένα σουβλί. Αυτή η συσκευή σάς επιτρέπει να βρείτε ένα καλώδιο που είναι ενεργοποιημένο - όταν ανιχνεύεται, μια ένδειξη ανάβει στον αισθητήρα. Οι συσκευές λειτουργούν διαφορετικά, για παράδειγμα, όταν πιέζετε την αντίστοιχη επαφή με το δάχτυλο.

Πριν ξεκινήσετε την εργασία, πρέπει να χρησιμοποιήσετε την ένδειξη για να βεβαιωθείτε ότι όλα τα καλώδια δεν έχουν απενεργοποιηθεί.

Το γεγονός είναι ότι μερικές φορές η καλωδίωση τοποθετείται εσφαλμένα - το μηχάνημα στην είσοδο απενεργοποιεί μόνο ένα καλώδιο χωρίς να απενεργοποιεί ολόκληρο το δίκτυο. Ένα τέτοιο λάθος μπορεί να οδηγήσει σε θλιβερές συνέπειες, επειδή ένα άτομο ελπίζει σε πλήρη διακοπή λειτουργίας του συστήματος, ενώ κάποια περιοχή μπορεί να είναι ακόμα ενεργή.

Τύποι κυκλωμάτων, τάση και ρεύμα

Τα ηλεκτρικά κυκλώματα μπορούν να συνδεθούν παράλληλα ή σε σειρά. Στην πρώτη περίπτωση, το ηλεκτρικό ρεύμα κατανέμεται σε όλα τα κυκλώματα που συνδέονται παράλληλα. Αποδεικνύεται ότι η συνολική μονάδα θα είναι ίση με το άθροισμα του ρεύματος σε οποιοδήποτε από τα κυκλώματα.

Οι παράλληλες συνδέσεις έχουν την ίδια τάση. Σε έναν συνδυασμό σειράς, το ρεύμα ρέει από το ένα σύστημα στο άλλο. Ως αποτέλεσμα, το ίδιο ρεύμα ρέει σε κάθε γραμμή.

Δεν έχει νόημα να σταθούμε στους τεχνικούς ορισμούς της τάσης και του ρεύματος (Α). Θα είναι πολύ πιο ξεκάθαρο να εξηγηθεί με παραδείγματα. Έτσι, η πρώτη παράμετρος επηρεάζει το πόσο καλά πρέπει να απομονώσετε διαφορετικές περιοχές. Όσο μεγαλύτερη είναι, τόσο μεγαλύτερη είναι η πιθανότητα να συμβεί βλάβη σε κάποιο μέρος. Από αυτό προκύπτει ότι Η υψηλή τάση απαιτεί μόνωση υψηλής ποιότητας. Οι γυμνές συνδέσεις πρέπει να διατηρούνται μακριά η μία από την άλλη, από άλλα υλικά και από το έδαφος.

Η ηλεκτρική τάση (U) μετριέται συνήθως σε Volt.

Η ισχυρότερη τάση εγκυμονεί μεγαλύτερη απειλή για τη ζωή. Αλλά μην υποθέσετε ότι το χαμηλό είναι απολύτως ασφαλές. Ο κίνδυνος για ένα άτομο εξαρτάται επίσης από τη δύναμη του ρεύματος που διέρχεται από το σώμα. Και αυτή η παράμετρος είναι ήδη άμεσα υποδεέστερη της αντίστασης και της τάσης. Παράλληλα, η αντίσταση του σώματος συνδέεται με την αντίσταση του δέρματος, η οποία μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με την ηθική και φυσική κατάσταση του ατόμου, την υγρασία και πολλούς άλλους παράγοντες. Υπήρξαν περιπτώσεις που κάποιος πέθανε από ηλεκτροπληξία μόνο 12 βολτ.

Επιπλέον, ανάλογα με την ισχύ του ρεύματος, επιλέγονται διάφορα καλώδια. Όσο υψηλότερο είναι το Α, τόσο πιο παχύ είναι το σύρμα που χρειάζεται.

Μεταβλητό και σταθερό

Όταν η ηλεκτρική ενέργεια ήταν στα σπάργανα, το συνεχές ρεύμα διοχετεύονταν στους καταναλωτές. Ωστόσο, αποδείχθηκε ότι η τυπική τιμή των 220 βολτ είναι σχεδόν αδύνατο να μεταδοθεί σε μεγάλη απόσταση.

Από την άλλη πλευρά, χιλιάδες βολτ δεν μπορούν να τροφοδοτηθούν - πρώτον, είναι επικίνδυνο και δεύτερον, είναι δύσκολο και δαπανηρό να κατασκευαστούν συσκευές που λειτουργούν σε τόσο υψηλή τάση. Ως αποτέλεσμα, αποφασίστηκε να μετατραπεί η τάση - 10 βολτ φτάνουν στην πόλη και 220 μπαίνουν ήδη στα σπίτια. Η μετατροπή πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας μετασχηματιστής.

Όσο για τη συχνότητα τάσης, είναι 50 Hertz. Αυτό σημαίνει ότι η τάση αλλάζει την κατάστασή της 50 φορές ανά λεπτό. Ξεκινά από το μηδέν και ανεβαίνει στα 310 βολτ, μετά πέφτει στο μηδέν, μετά στα -310 βολτ και ανεβαίνει ξανά στο μηδέν. Όλες οι εργασίες προχωρούν με κυκλικό τρόπο. Σε τέτοιες περιπτώσεις, η τάση στο δίκτυο είναι 220 βολτ - γιατί όχι 310, θα συζητηθεί περαιτέρω. Στο εξωτερικό, υπάρχουν διαφορετικές παράμετροι - 220, 127 και 110 βολτ και η συχνότητα μπορεί να είναι 60 hertz.

Ισχύς και άλλες παράμετροι

Απαιτείται ηλεκτρικό ρεύμα για να γίνει κάποια εργασία, όπως η περιστροφή ενός κινητήρα ή η θέρμανση των μπαταριών. Μπορείτε να υπολογίσετε πόση δουλειά θα κάνει πολλαπλασιάζοντας το ρεύμα με την τάση. Για παράδειγμα, μια ηλεκτρική θερμάστρα που έχει 220 βολτ και έχει ισχύ 2,2 kW θα καταναλώσει ρεύμα 10 Α.

Η τυπική μέτρηση της ισχύος είναι σε watt (W). Ένα ηλεκτρικό ρεύμα 1 αμπέρ με τάση 1 βολτ μπορεί να παράγει ισχύ 1 watt.

Ο παραπάνω τύπος χρησιμοποιείται και για τους δύο τύπους ρεύματος. Ωστόσο, ο υπολογισμός του πρώτου έχει κάποια πολυπλοκότητα - είναι απαραίτητο να πολλαπλασιάσουμε το ρεύμα με U σε κάθε μονάδα χρόνου. Και αν λάβουμε υπόψη ότι οι δείκτες τάσης και ισχύος του εναλλασσόμενου ρεύματος αλλάζουν συνεχώς, τότε θα πρέπει να πάρουμε το ολοκλήρωμα. Ως εκ τούτου, εφαρμόστηκε η έννοια αποτελεσματική αξία.

Σε γενικές γραμμές, η αποτελεσματική παράμετρος είναι η μέση τιμή του ρεύματος και της τάσης, που επιλέγονται με ειδικό τρόπο.

Το εναλλασσόμενο και συνεχές ρεύμα έχει πλάτος και αποτελεσματική κατάσταση. Η παράμετρος πλάτους είναι η μέγιστη μονάδα στην οποία μπορεί να αυξηθεί η τάση. Για έναν μεταβλητό τύπο, ο αριθμός πλάτους είναι ίσος με το ρεύμα πολλαπλασιασμένο επί √ 2. Αυτό εξηγεί τους δείκτες τάσης 310 και 220 V.

Ο νόμος του Ohm

Η επόμενη έννοια στα βασικά των ηλεκτρολόγων για αρχάριους είναι ο νόμος του Ohm. Δηλώνει ότι το ρεύμα είναι ίσο με την τάση διαιρούμενη με την αντίσταση. Αυτός ο νόμος ισχύει τόσο για AC όσο και για DC.

Η αντίσταση μετριέται σε ohms. Έτσι, μέσω ενός αγωγού με αντίσταση 1 ohm σε τάση 1 volt, περνάει ρεύμα 1 αμπέρ. Ο νόμος του Ohm οδηγεί σε δύο ενδιαφέρουσες συνέπειες:

• Εάν το Α που διαρρέει το σύστημα και η αντίσταση του κυκλώματος είναι γνωστά, τότε μπορεί να υπολογιστεί η ισχύς.
• Η ισχύς μπορεί επίσης να υπολογιστεί γνωρίζοντας την αποτελεσματική αντίσταση και το U.

Σε αυτήν την περίπτωση, για να προσδιοριστεί η ισχύς, δεν λαμβάνεται η τάση δικτύου, αλλά U που εφαρμόζεται στον αγωγό. Αποδεικνύεται ότι εάν οποιαδήποτε συσκευή συνδεθεί στο σύστημα μέσω ενός καλωδίου επέκτασης, τότε η ενέργεια θα εφαρμοστεί τόσο στη συσκευή όσο και στα καλώδια της συσκευής επέκτασης. Ως αποτέλεσμα, τα καλώδια θα θερμανθούν.

Φυσικά, δεν είναι επιθυμητό να θερμαίνονται οι συνδέσεις, καθώς αυτό είναι που οδηγεί σε διάφορες δυσλειτουργίες της ηλεκτρικής καλωδίωσης.

Ωστόσο, τα κύρια προβλήματα δεν είναι στο ίδιο το σύρμα, αλλά στις διάφορες διασταυρώσεις. Σε αυτά τα σημεία, η αντίσταση είναι δέκα φορές μεγαλύτερη από ό,τι κατά μήκος της περιμέτρου του σύρματος. Με την πάροδο του χρόνου, ως αποτέλεσμα της οξείδωσης, η αντίσταση μπορεί μόνο να αυξηθεί.

Ιδιαίτερα επικίνδυνοι είναι οι σύνδεσμοι διαφόρων μετάλλων. Σε αυτά, οι διαδικασίες οξείδωσης είναι πολύ πιο γρήγορες. Οι πιο συχνές ζώνες σύνδεσης:

• Θέσεις συστροφής καλωδίων.
• Ακροδέκτες διακοπτών, πριζών.
• Επαφές σφιγκτήρα.
• Επαφές σε πίνακες διανομής.
• Βύσματα και πρίζες.

Επομένως, κατά την επισκευή, το πρώτο πράγμα που πρέπει να κάνετε είναι να δώσετε προσοχή σε αυτές τις περιοχές. Πρέπει να είναι προσβάσιμα για εγκατάσταση και έλεγχο.

Ακολουθώντας τους κανόνες που περιγράφονται παραπάνω, μπορείτε να λύσετε ανεξάρτητα ορισμένα οικιακά ζητήματα που σχετίζονται με τον ηλεκτρολόγο στο σπίτι. Το κύριο πράγμα είναι να θυμάστε τις προφυλάξεις ασφαλείας.

Όλα όσα θα δοθούν σε αυτό το μάθημα, είναι απαραίτητο όχι μόνο να διαβάσετε και να θυμάστε ορισμένα βασικά σημεία, αλλά και να απομνημονεύσετε ορισμένους ορισμούς και διατυπώσεις. Από αυτό το μάθημα θα ξεκινήσουν οι στοιχειώδεις φυσικοί και ηλεκτρικοί υπολογισμοί. Ίσως δεν θα είναι όλα ξεκάθαρα, αλλά μην απελπίζεστε, όλα θα έρθουν στη θέση τους με την πάροδο του χρόνου, το κύριο πράγμα είναι να απορροφήσετε και να απομνημονεύσετε αργά το υλικό. Ακόμα κι αν στην αρχή δεν είναι όλα ξεκάθαρα, προσπαθήστε τουλάχιστον να θυμάστε τους βασικούς κανόνες και αυτούς τους βασικούς τύπους που θα εξεταστούν εδώ. Έχοντας κατακτήσει καλά αυτό το μάθημα, θα μπορείτε στη συνέχεια να εκτελέσετε πιο σύνθετους υπολογισμούς ραδιομηχανικής και να λύσετε τα απαραίτητα προβλήματα. Είναι αδύνατο να γίνει χωρίς αυτό στα ραδιοηλεκτρονικά. Προκειμένου να τονίσω τη σημασία αυτού του μαθήματος, θα επισημάνω όλες τις διατυπώσεις και τους ορισμούς που πρέπει να απομνημονευθούν με κόκκινους πλάγιους χαρακτήρες.

ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ ΚΑΙ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΟΥ

Μέχρι τώρα, όταν χαρακτήριζα την ποσοτική τιμή του ηλεκτρικού ρεύματος, χρησιμοποιούσα μερικές φορές ορολογία όπως, για παράδειγμα, μικρό ρεύμα, μεγάλο ρεύμα. Στην αρχή, μια τέτοια εκτίμηση του ρεύματος κάπως μας ταίριαζε, αλλά είναι εντελώς ακατάλληλη για τον χαρακτηρισμό του ρεύματος ως προς το έργο που μπορεί να εκτελέσει. Όταν μιλάμε για το έργο του ρεύματος, εννοούμε με αυτό ότι η ενέργειά του μετατρέπεται σε κάποια άλλη μορφή ενέργειας: θερμότητα, φως, χημική ή μηχανική ενέργεια. Όσο μεγαλύτερη είναι η ροή των ηλεκτρονίων, τόσο μεγαλύτερο είναι το ρεύμα και το έργο του. Μερικές φορές λένε τρέχοντα ή απλώς τρέχοντα. Έτσι η λέξη ρεύμα έχει δύο έννοιες. Υποδηλώνει το ίδιο το φαινόμενο της κίνησης των ηλεκτρικών φορτίων στον αγωγό και χρησιμεύει επίσης ως εκτίμηση της ποσότητας ηλεκτρικής ενέργειας που διέρχεται από τον αγωγό. Το ρεύμα (ή η ισχύς του ρεύματος) υπολογίζεται από τον αριθμό των ηλεκτρονίων που διέρχονται από τον αγωγό για 1 s. Ο αριθμός του είναι τεράστιος. Μέσα από το νήμα μιας φλεγόμενης λάμπας ενός ηλεκτρικού φακού, για παράδειγμα, περνούν περίπου 2000000000000000000 ηλεκτρόνια κάθε δευτερόλεπτο. Είναι ξεκάθαρο ότι δεν είναι βολικό να χαρακτηρίσουμε το ρεύμα από τον αριθμό των ηλεκτρονίων, αφού θα έπρεπε να αντιμετωπίσουμε πολύ μεγάλους αριθμούς. Λαμβάνεται η μονάδα ηλεκτρικού ρεύματος Ampere (συντομογραφία A) . Έτσι πήρε το όνομά του από τον Γάλλο φυσικό και μαθηματικό A. Ampère (1775 - 1836), ο οποίος μελέτησε τους νόμους της μηχανικής αλληλεπίδρασης των αγωγών με το ρεύμα και άλλα ηλεκτρικά φαινόμενα. Ένα ρεύμα 1 Α είναι ένα ρεύμα τέτοιας τιμής στο οποίο 6250000000000000000 ηλεκτρόνια διέρχονται από τη διατομή του αγωγού σε 1 s. Στις μαθηματικές εκφράσεις, το ρεύμα συμβολίζεται με το λατινικό γράμμα I ή i (διαβάζω και). Για παράδειγμα, γράφουν: I 2 A ή 0,5 A. Μαζί με το αμπέρ, χρησιμοποιούνται μικρότερες μονάδες ισχύος ρεύματος: milliamp (εγγραφή mA) ίσο με 0,001 A και μικροαμπέρ (γράψτε μA) ίσο με 0,000001 A ή 0,001 mA. Επομένως, 1 Α = 1000 mA ή 1.000.000 μΑ. Οι συσκευές που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση των ρευμάτων ονομάζονται αμπερόμετρα, χιλιοστά, μικροαμπερόμετρα, αντίστοιχα. Περιλαμβάνονται στο ηλεκτρικό κύκλωμα σε σειρά με τον τρέχοντα καταναλωτή, δηλ. για να σπάσει το εξωτερικό κύκλωμα. Στα διαγράμματα, αυτές οι συσκευές απεικονίζονται ως κύκλοι με τα γράμματα που τους έχουν αντιστοιχιστεί μέσα: A (αμπερόμετρο), (χιλιοστόμετρο) και mA (μικροαμπέρ) μA., και δίπλα γράφεται RA, που σημαίνει μετρητής ρεύματος. Η συσκευή μέτρησης έχει σχεδιαστεί για ρεύμα που δεν υπερβαίνει ένα ορισμένο όριο για αυτήν τη συσκευή. Η συσκευή δεν πρέπει να συνδέεται σε κύκλωμα στο οποίο ρέει ρεύμα που υπερβαίνει αυτή την τιμή, διαφορετικά μπορεί να αλλοιωθεί.

Μπορεί να έχετε μια ερώτηση: πώς να αξιολογήσετε ένα εναλλασσόμενο ρεύμα, του οποίου η κατεύθυνση και το μέγεθος αλλάζουν συνεχώς; Το εναλλασσόμενο ρεύμα συνήθως αξιολογείται από την πραγματική του τιμή. Αυτή είναι η τιμή του ρεύματος που αντιστοιχεί στο συνεχές ρεύμα που παράγει το ίδιο έργο. Η πραγματική τιμή του εναλλασσόμενου ρεύματος είναι περίπου 0,7 του πλάτους, δηλαδή η μέγιστη τιμή .

ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ

Μιλώντας για αγωγούς, εννοούμε ουσίες, υλικά και κυρίως μέταλλα που μεταφέρουν σχετικά καλά το ρεύμα. Ωστόσο, δεν έχουν όλες οι ουσίες, που ονομάζονται αγωγοί, το ηλεκτρικό ρεύμα εξίσου καλά, δηλαδή λέγεται ότι έχουν άνιση αγωγιμότητα ρεύματος. Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι κατά τη διάρκεια της κίνησής τους, τα ελεύθερα ηλεκτρόνια συγκρούονται με άτομα και μόρια μιας ουσίας και σε ορισμένες ουσίες, τα άτομα και τα μόρια παρεμβαίνουν πιο έντονα στην κίνηση των ηλεκτρονίων και σε άλλα - λιγότερο. Με άλλα λόγια, ορισμένες ουσίες έχουν μεγαλύτερη αντίσταση στο ηλεκτρικό ρεύμα, ενώ άλλες έχουν μικρότερη. Από όλα τα υλικά που χρησιμοποιούνται ευρέως στην ηλεκτρική και ραδιομηχανική, ο χαλκός έχει τη μικρότερη αντίσταση στο ηλεκτρικό ρεύμα. Ως εκ τούτου, τα ηλεκτρικά καλώδια είναι συνήθως κατασκευασμένα από χαλκό. Το ασήμι έχει ακόμη λιγότερη αντίσταση, αλλά είναι ένα αρκετά ακριβό μέταλλο. Ο σίδηρος, το αλουμίνιο και διάφορα κράματα μετάλλων έχουν υψηλή αντίσταση, δηλαδή τη χειρότερη ηλεκτρική αγωγιμότητα. Η αντίσταση ενός αγωγού εξαρτάται όχι μόνο από τις ιδιότητες του υλικού του, αλλά και από το μέγεθος του ίδιου του αγωγού. Ένας παχύς αγωγός έχει μικρότερη αντίσταση από έναν λεπτό αγωγό του ίδιου υλικού. ένας κοντός αγωγός έχει μικρότερη αντίσταση, ένας μακρύς περισσότερο, όπως ένας φαρδύς και κοντός αγωγός είναι λιγότερο εμπόδιο στην κίνηση του νερού από έναν λεπτό και μακρύ. Επιπλέον, η αντίσταση ενός μεταλλικού αγωγού εξαρτάται από τη θερμοκρασία του: όσο χαμηλότερη είναι η θερμοκρασία του αγωγού, τόσο μικρότερη είναι η αντίστασή του. Το ωμ λαμβάνεται ως μονάδα ηλεκτρικής αντίστασης (γράφουν Ohm) - πήρε το όνομά του από τον Γερμανό φυσικό G. Ohm . Μια αντίσταση 1 ohm είναι μια σχετικά μικρή ηλεκτρική ποσότητα. Για παράδειγμα, ένα κομμάτι χάλκινου σύρματος με διάμετρο 0,15 mm και μήκος 1 m παρέχει τέτοια αντίσταση στο ρεύμα. Στη ραδιομηχανική, κάποιος συχνά πρέπει να αντιμετωπίσει αντιστάσεις μεγαλύτερες από ένα ohm ή αρκετές δεκάδες ohms. Η αντίσταση ενός τηλεφώνου υψηλής αντίστασης, για παράδειγμα, είναι μεγαλύτερη από 2000 ohms. η αντίσταση μιας διόδου ημιαγωγών που συνδέεται προς μια κατεύθυνση που δεν διέρχεται ρεύμα είναι αρκετές εκατοντάδες χιλιάδες ohms. Ξέρετε πόση ηλεκτρική αντίσταση προσφέρει το σώμα σας; Από 1000 έως 20000 ohms. Και η αντίσταση των αντιστάσεων - ειδικών εξαρτημάτων, για τα οποία θα μιλήσω σε αυτήν τη συνομιλία, μπορεί να είναι μέχρι πολλά εκατομμύρια ohms ή και περισσότερο. Αυτές οι λεπτομέρειες, όπως ήδη γνωρίζετε, υποδεικνύονται στα διαγράμματα με τη μορφή ορθογωνίων. Στους μαθηματικούς τύπους, η αντίσταση συμβολίζεται με το λατινικό γράμμα (R). Το ίδιο γράμμα τοποθετείται επίσης κοντά στις γραφικές ονομασίες των αντιστάσεων στα διαγράμματα. Μεγαλύτερες μονάδες χρησιμοποιούνται για την έκφραση μεγάλων αντιστάσεων αντιστάσεων: kilohm (συντομογραφία ως kOhm), ίσο με 1000 Ohm, και megaohm (συντομογραφία MΩ), ίσο με 1.000.000 Ohm ή 1000 kOhm. Η αντίσταση αγωγών, ηλεκτρικών κυκλωμάτων, αντιστάσεων ή άλλων εξαρτημάτων μετριέται με ειδικά όργανα που ονομάζονται ωμόμετρο. Στα διαγράμματα, ένα ωμόμετρο υποδεικνύεται με κύκλο με ελληνικό γράμμα; (ωμέγα) μέσα .

ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΤΑΣΗ

Η μονάδα ηλεκτρικής τάσης, ηλεκτροκινητικής δύναμης (EMF) είναι το βολτ (προς τιμήν του Ιταλού φυσικού A. Volta). Στους τύπους, η τάση συμβολίζεται με το λατινικό γράμμα U (διαβάστε "y") και η ίδια η μονάδα τάσης - βολτ - με το γράμμα V. Για παράδειγμα, γράφουν: U = 4,5 V; U \u003d 220 V. Η μονάδα βολτ χαρακτηρίζει την τάση στα άκρα του αγωγού, ένα τμήμα ενός ηλεκτρικού κυκλώματος ή τους πόλους μιας πηγής ρεύματος. Μια τάση 1 V είναι ένα τέτοιο ηλεκτρικό μέγεθος που δημιουργεί ρεύμα ίσο με 1 A σε έναν αγωγό με αντίσταση 1 Ohm. Η μπαταρία 3336L, σχεδιασμένη για έναν ηλεκτρικό φακό επίπεδης τσέπης, όπως ήδη γνωρίζετε, αποτελείται από τρία στοιχεία συνδεδεμένα σε σειρά. Στην ετικέτα της μπαταρίας, μπορείτε να διαβάσετε ότι η τάση της είναι 4,5 V. Αυτό σημαίνει ότι η τάση κάθε στοιχείου μπαταρίας είναι 1,5 V. Η τάση της μπαταρίας Krona είναι 9 V και η τάση του δικτύου ηλεκτρικού φωτισμού μπορεί να είναι 127 ή 220 V. Η τάση μετριέται (με βολτόμετρο) συνδέοντας τη συσκευή με τους ίδιους σφιγκτήρες στους πόλους της πηγής ρεύματος ή παράλληλα με το τμήμα κυκλώματος, την αντίσταση ή άλλο φορτίο στο οποίο είναι απαραίτητο να μετρηθεί η τάση που ενεργεί σε αυτήν. στα διαγράμματα, το βολτόμετρο συμβολίζεται με το λατινικό γράμμα V .

σε έναν κύκλο, και επόμενο - PU. Για την εκτίμηση της τάσης, χρησιμοποιείται επίσης μια μεγαλύτερη μονάδα - kilovolt (εγγραφή kV), που αντιστοιχεί σε 1000 V, καθώς και μικρότερες μονάδες - millivolt (εγγραφή mV), ίσο με 0,001 V, και microvolt (εγγραφή microvolt), ίσο με 0,001 mV. Αυτές οι τάσεις μετρώνται ανάλογα κιλοβολτόμετρα, χιλιοβολτόμετραΚαι μικροβολτόμετρα.Τέτοιες συσκευές, όπως τα βολτόμετρα, συνδέονται παράλληλα με πηγές ρεύματος ή τμήματα κυκλωμάτων στα οποία πρέπει να μετρηθεί η τάση. Ας μάθουμε τώρα ποια είναι η διαφορά μεταξύ των εννοιών της "τάσης" και της "ηλεκτροκινητικής δύναμης". Η ηλεκτροκινητική δύναμη είναι η τάση που ενεργεί μεταξύ των πόλων μιας πηγής ρεύματος έως ότου συνδεθεί ένα εξωτερικό κύκλωμα φορτίου, όπως ένας λαμπτήρας πυρακτώσεως ή μια αντίσταση. Μόλις συνδεθεί ένα εξωτερικό κύκλωμα και εμφανιστεί ένα ρεύμα σε αυτό, η τάση μεταξύ των πόλων της πηγής ρεύματος θα μειωθεί. Έτσι, για παράδειγμα, ένα νέο γαλβανικό στοιχείο που δεν έχει ακόμη χρησιμοποιηθεί έχει EMF τουλάχιστον 1,5 V. Όταν συνδέεται ένα φορτίο σε αυτό, η τάση στους πόλους του γίνεται περίπου 1,3-1,4 V. Καθώς η ενέργεια του στοιχείου καταναλώνεται για την τροφοδοσία του εξωτερικού κυκλώματος, η τάση του μειώνεται σταδιακά. Το στοιχείο θεωρείται αποφορτισμένο και επομένως άχρηστο όταν η τάση πέσει στα 0,7 V, αν και εάν το εξωτερικό κύκλωμα είναι απενεργοποιημένο, το EMF του θα είναι μεγαλύτερο από αυτήν την τάση. Πώς μετριέται η τάση; Όταν μιλούν για εναλλασσόμενη τάση, για παράδειγμα, την τάση ενός δικτύου ηλεκτρικού φωτισμού, εννοούν την πραγματική τιμή του, η οποία είναι περίπου, όπως η πραγματική τιμή του εναλλασσόμενου ρεύματος, 0,7 της τιμής πλάτους της τάσης.

ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ OHM

Στο σχ. δείχνει ένα διάγραμμα ενός οικείου σε εσάς το απλούστερο ηλεκτρικό κύκλωμα. Αυτό το κλειστό κύκλωμα αποτελείται από τρία στοιχεία: μια πηγή τάσης - μια μπαταρία GB, ένα νεροχύτη ρεύματος - ένα φορτίο R, το οποίο μπορεί να είναι, για παράδειγμα, ένα νήμα ενός ηλεκτρικού λαμπτήρα ή μια αντίσταση, και αγωγούς που συνδέουν την πηγή τάσης με το φορτίο . Παρεμπιπτόντως, εάν αυτό το κύκλωμα συμπληρώνεται με διακόπτη, τότε λαμβάνετε ένα πλήρες κύκλωμα ενός ηλεκτρικού φακού τσέπης.

Το φορτίο R, το οποίο έχει μια ορισμένη αντίσταση, είναι ένα τμήμα του κυκλώματος. Η τιμή του ρεύματος σε αυτό το τμήμα του κυκλώματος εξαρτάται από την τάση που ενεργεί σε αυτό και την αντίστασή του: όσο υψηλότερη είναι η τάση και όσο χαμηλότερη είναι η αντίσταση, τόσο μεγαλύτερο το ρεύμα θα διαρρέει το τμήμα του κυκλώματος. Αυτή η εξάρτηση του ρεύματος από την τάση και την αντίσταση εκφράζεται με τον ακόλουθο τύπο:
I = U/R,
όπου I είναι το ρεύμα που εκφράζεται σε αμπέρ, A; U - τάση σε βολτ, V; R - αντίσταση σε ohms, Ohm. Αυτή η μαθηματική έκφραση διαβάζεται ως εξής: το ρεύμα σε ένα τμήμα κυκλώματος είναι ευθέως ανάλογο με την τάση σε αυτό και αντιστρόφως ανάλογο με την αντίστασή του. Αυτός είναι ο βασικός νόμος της ηλεκτρικής μηχανικής, που ονομάζεται νόμος του Ohm (με το όνομα G. Ohm), για ένα τμήμα ενός ηλεκτρικού κυκλώματος . Χρησιμοποιώντας το νόμο του Ohm, είναι δυνατό να ανακαλύψουμε ένα άγνωστο τρίτο από δύο γνωστά ηλεκτρικά μεγέθη. Ακολουθούν μερικά παραδείγματα πρακτικής εφαρμογής του νόμου του Ohm.

Πρώτο παράδειγμα: Σε ένα τμήμα του κυκλώματος με αντίσταση 5 ohms, λειτουργεί τάση 25 V. Είναι απαραίτητο να μάθετε την τιμή του ρεύματος σε αυτό το τμήμα του κυκλώματος.
Λύση: I \u003d U / R \u003d 25 / 5 \u003d 5 A.
Δεύτερο παράδειγμα: Μια τάση 12 V δρα στο τμήμα του κυκλώματος, δημιουργώντας ένα ρεύμα ίσο με 20 mA σε αυτό. Ποια είναι η αντίσταση αυτού του τμήματος του κυκλώματος; Πρώτα απ 'όλα, το ρεύμα των 20 mA πρέπει να εκφράζεται σε αμπέρ. Αυτό θα είναι 0,02 A. Στη συνέχεια R \u003d 12 / 0,02 \u003d 600 Ohms.

Τρίτο παράδειγμα: Ένα ρεύμα 20 mA διαρρέει ένα τμήμα ενός κυκλώματος με αντίσταση 10 kΩ. Ποια είναι η τάση που ενεργεί σε αυτό το τμήμα του κυκλώματος; Εδώ, όπως και στο προηγούμενο παράδειγμα, το ρεύμα πρέπει να εκφράζεται σε αμπέρ (20 mA = 0,02 A), αντίσταση σε ohms (10kΩ = 10000Ω). Επομένως, U \u003d IR \u003d 0,02 x 10000 \u003d 200 V. Η βάση της λάμπας πυρακτώσεως ενός λαμπτήρα επίπεδης τσέπης είναι σφραγισμένη: 0,28 A και 3,5 V. Τι λένε αυτές οι πληροφορίες; Το γεγονός ότι ο λαμπτήρας θα ανάβει κανονικά με ρεύμα 0,28 A, το οποίο καθορίζεται από τάση 3,5 V. Χρησιμοποιώντας το νόμο του Ohm, είναι εύκολο να υπολογιστεί ότι το νήμα πυρακτώσεως του λαμπτήρα έχει αντίσταση R = 3,5 / 0,28 = 12,5 Ohm . Αυτή, τονίζω, είναι η αντίσταση του πυρακτωμένου νήματος του λαμπτήρα. Και η αντίσταση του ψυχρού νήματος είναι πολύ μικρότερη. Ο νόμος του Ohm ισχύει όχι μόνο για την τοποθεσία, αλλά για ολόκληρο το ηλεκτρικό κύκλωμα. Στην περίπτωση αυτή, η συνολική αντίσταση όλων των στοιχείων του κυκλώματος, συμπεριλαμβανομένης της εσωτερικής αντίστασης της πηγής ρεύματος, αντικαθίσταται στην τιμή του R. Ωστόσο, στους απλούστερους υπολογισμούς του κυκλώματος, η αντίσταση των αγωγών σύνδεσης και η εσωτερική αντίσταση της πηγής ρεύματος συνήθως παραμελούνται.

Ως προς αυτό, θα δώσω ένα άλλο παράδειγμα: Η τάση του δικτύου ηλεκτρικού φωτισμού είναι 220 V. Τι ρεύμα θα ρέει στο κύκλωμα εάν η αντίσταση φορτίου είναι 1000 Ohm; Λύση: I \u003d U / R \u003d 220 / 1000 \u003d 0,22 A. Περίπου αυτό το ρεύμα καταναλώνεται από ένα ηλεκτρικό συγκολλητικό σίδερο.

Όλοι αυτοί οι τύποι, που απορρέουν από το νόμο του Ohm, μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για τον υπολογισμό των κυκλωμάτων εναλλασσόμενου ρεύματος, αλλά με την προϋπόθεση ότι δεν υπάρχουν επαγωγείς και πυκνωτές στα κυκλώματα.

Ο νόμος του Ohm και οι τύποι υπολογισμού που προκύπτουν από αυτόν είναι αρκετά εύκολο να θυμάστε εάν χρησιμοποιείτε αυτό το γραφικό σχήμα, το λεγόμενο. Τρίγωνο του νόμου του Ohm:

Είναι εύκολο να χρησιμοποιήσετε αυτό το τρίγωνο, είναι ξεκάθαρο να θυμάστε ότι η οριζόντια γραμμή στο τρίγωνο σημαίνει το σύμβολο διαίρεσης (κατ' αναλογία με την κλασματική ράβδο) και η κάθετη γραμμή στο τρίγωνο σημαίνει το σύμβολο του πολλαπλασιασμού .

Τώρα σκεφτείτε αυτό το ερώτημα: πώς μια αντίσταση που συνδέεται σε σειρά με φορτίο ή παράλληλα με αυτό επηρεάζει το ρεύμα; Ας πάρουμε ένα παράδειγμα. Έχουμε μια λάμπα από μια στρογγυλή ηλεκτρική λάμπα, με ονομαστική τάση 2,5 V και ρεύμα 0,075 A. Μπορεί αυτή η λάμπα να τροφοδοτηθεί από μια μπαταρία 3336L, της οποίας η αρχική τάση είναι 4,5 V; Είναι εύκολο να υπολογιστεί ότι το νήμα πυρακτώσεως αυτού του λαμπτήρα έχει αντίσταση λίγο μεγαλύτερη από 30 ohms. Εάν το τροφοδοτήσετε από μια νέα μπαταρία 3336L, τότε, σύμφωνα με το νόμο του Ohm, ένα ρεύμα θα περάσει από το νήμα του λαμπτήρα, σχεδόν διπλάσιο από το ρεύμα για το οποίο έχει σχεδιαστεί. Το νήμα δεν θα αντέξει μια τέτοια υπερφόρτωση, θα υπερθερμανθεί και θα καταρρεύσει. Αλλά αυτός ο λαμπτήρας μπορεί ακόμα να τροφοδοτηθεί από μια μπαταρία 336 λίτρων εάν μια πρόσθετη αντίσταση με αντίσταση 25 ohms συνδεθεί σε σειρά με το κύκλωμα, όπως φαίνεται στο Σχ.

Σε αυτή την περίπτωση, η συνολική αντίσταση του εξωτερικού κυκλώματος θα είναι περίπου 55 ohms, δηλ. 30 Ohm - η αντίσταση του νήματος του λαμπτήρα H συν 25 Ohm - η αντίσταση της πρόσθετης αντίστασης R. Επομένως, ένα ρεύμα ίσο περίπου με 0,08 A θα ρέει στο κύκλωμα, δηλ. σχεδόν το ίδιο με το νήμα ενός λαμπτήρα. Αυτός ο λαμπτήρας μπορεί να τροφοδοτηθεί από μπαταρία υψηλότερης τάσης, ακόμη και από δίκτυο ηλεκτρικού φωτισμού, εάν επιλέξετε αντίσταση της κατάλληλης αντίστασης. Σε αυτό το παράδειγμα, η πρόσθετη αντίσταση περιορίζει το ρεύμα στο κύκλωμα στην τιμή που χρειαζόμαστε. Όσο μεγαλύτερη είναι η αντίστασή του, τόσο λιγότερο ρεύμα θα είναι στο κύκλωμα. Σε αυτή την περίπτωση, δύο αντιστάσεις συνδέθηκαν σε σειρά στο κύκλωμα: η αντίσταση του νήματος του λαμπτήρα και η αντίσταση της αντίστασης. Και με μια σειρά σύνδεσης αντιστάσεων, το ρεύμα είναι το ίδιο σε όλα τα σημεία του κυκλώματος. Μπορείτε να ενεργοποιήσετε το αμπερόμετρο σε οποιοδήποτε σημείο του κυκλώματος και παντού θα δείχνει μία τιμή. Αυτό το φαινόμενο μπορεί να συγκριθεί με τη ροή του νερού σε ένα ποτάμι. Η κοίτη του ποταμού σε διάφορες περιοχές μπορεί να είναι φαρδιά ή στενή, βαθιά ή ρηχή. Ωστόσο, για ένα ορισμένο χρονικό διάστημα, η ίδια ποσότητα νερού διέρχεται πάντα από τη διατομή οποιουδήποτε τμήματος του ποταμού καναλιού.

Πρόσθετη αντίσταση , που περιλαμβάνεται στο κύκλωμα σε σειρά με το φορτίο (όπως, για παράδειγμα, στο παραπάνω σχήμα), μπορεί να θεωρηθεί ως αντίσταση, που "σβήνει" μέρος της τάσης που δρα στο κύκλωμα. Η τάση που σβήνει από μια πρόσθετη αντίσταση ή, όπως λένε, πέφτει κατά μήκος της, θα είναι τόσο μεγαλύτερη, τόσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση αυτής της αντίστασης. Γνωρίζοντας το ρεύμα και την αντίσταση της πρόσθετης αντίστασης, είναι εύκολο να υπολογίσετε την πτώση τάσης σε αυτήν χρησιμοποιώντας τον ίδιο γνωστό τύπο U \u003d IR, Εδώ U είναι η πτώση τάσης, V. I - ρεύμα στο κύκλωμα, A; R είναι η αντίσταση της πρόσθετης αντίστασης, Ohm. Σε σχέση με το παράδειγμά μας, η αντίσταση R (στο σχήμα) έσβησε την υπερβολική τάση: U \u003d IR \u003d 0,08 x 25 \u003d 2 V. Η υπόλοιπη τάση της μπαταρίας, ίση με περίπου 2,5 V, έπεσε στο φως νήματα βολβού. Η απαιτούμενη αντίσταση της αντίστασης μπορεί να βρεθεί από έναν άλλο τύπο που είναι γνωστός σε εσάς R \u003d U / I, όπου R είναι η επιθυμητή αντίσταση της πρόσθετης αντίστασης, Ohm. U-τάση προς κατάσβεση, V; I - ρεύμα στο κύκλωμα, A. Για το παράδειγμά μας, η αντίσταση της πρόσθετης αντίστασης είναι: R \u003d U / I \u003d 2 / 0,075, 27 Ohm. Αλλάζοντας την αντίσταση, μπορείτε να μειώσετε ή να αυξήσετε την τάση που πέφτει στην πρόσθετη αντίσταση και έτσι να ρυθμίσετε το ρεύμα στο κύκλωμα. Αλλά η πρόσθετη αντίσταση R σε ένα τέτοιο κύκλωμα μπορεί να είναι μεταβλητή, δηλ. αντίσταση, η αντίσταση του οποίου μπορεί να αλλάξει (βλ. παρακάτω σχήμα).

Σε αυτήν την περίπτωση, χρησιμοποιώντας το ρυθμιστικό αντίστασης, μπορείτε να αλλάξετε ομαλά την τάση που παρέχεται στο φορτίο H, πράγμα που σημαίνει ότι μπορείτε να ρυθμίσετε ομαλά το ρεύμα που ρέει μέσω αυτού του φορτίου. Μια μεταβλητή αντίσταση που συνδέεται με αυτόν τον τρόπο ονομάζεται ρεοστάτης Με τη βοήθεια ρεοστατών ρυθμίζονται τα ρεύματα στα κυκλώματα των δεκτών, των τηλεοράσεων και των ενισχυτών. Σε πολλούς κινηματογράφους, χρησιμοποιήθηκαν ρεοστάτες για να χαμηλώσουν ομαλά τα φώτα στο αμφιθέατρο. Υπάρχει, ωστόσο, ένας άλλος τρόπος για να συνδέσετε το φορτίο σε μια πηγή ρεύματος με υπερβολική τάση - επίσης χρησιμοποιώντας μια μεταβλητή αντίσταση, αλλά ενεργοποιημένη από ένα ποτενσιόμετρο, δηλ. διαιρέτης τάσης όπως φαίνεται στο Σχ.

Εδώ το R1 είναι μια αντίσταση που συνδέεται με ένα ποτενσιόμετρο και το R2 είναι ένα φορτίο, το οποίο μπορεί να είναι ο ίδιος λαμπτήρας πυρακτώσεως ή κάποια άλλη συσκευή. Στην αντίσταση R1 υπάρχει πτώση τάσης της πηγής ρεύματος, η οποία μπορεί να τροφοδοτηθεί εν μέρει ή πλήρως στο φορτίο R2. Όταν το ρυθμιστικό αντίστασης βρίσκεται στη χαμηλότερη θέση του, δεν παρέχεται καθόλου τάση στο φορτίο (αν είναι λαμπτήρας, δεν θα ανάψει). Καθώς το ρυθμιστικό της αντίστασης κινείται προς τα πάνω, θα εφαρμόζουμε όλο και περισσότερη τάση στο φορτίο R2 (αν πρόκειται για λαμπτήρα, το νήμα του θα λάμπει). Όταν ο ολισθητήρας της αντίστασης R1 βρίσκεται στην ακραία επάνω θέση του, ολόκληρη η τάση της πηγής ρεύματος θα εφαρμοστεί στο φορτίο R2 (εάν το R2 είναι λαμπτήρας φακού και η τάση της πηγής ρεύματος είναι υψηλή, το νήμα του λαμπτήρα θα καεί έξω). Μπορείτε να βρείτε εμπειρικά μια τέτοια θέση του κινητήρα μεταβλητής αντίστασης στην οποία θα εφαρμοστεί η τάση που χρειάζεται στο φορτίο. Οι μεταβλητές αντιστάσεις, που ενεργοποιούνται με ποτενσιόμετρα, χρησιμοποιούνται ευρέως για τον έλεγχο της έντασης σε δέκτες και ενισχυτές. Η αντίσταση μπορεί να συνδεθεί απευθείας παράλληλα με το φορτίο. Σε αυτή την περίπτωση, το ρεύμα σε αυτό το τμήμα του κυκλώματος διακλαδίζεται και περνά με δύο παράλληλους τρόπους: μέσω μιας πρόσθετης αντίστασης και του κύριου φορτίου. Το μεγαλύτερο ρεύμα θα είναι στον κλάδο με τη μικρότερη αντίσταση. Το άθροισμα των ρευμάτων και των δύο κλάδων θα είναι ίσο με το ρεύμα που καταναλώνεται για την τροφοδοσία του εξωτερικού κυκλώματος. Η παράλληλη σύνδεση καταφεύγει σε εκείνες τις περιπτώσεις όπου είναι απαραίτητο να περιοριστεί το ρεύμα όχι σε ολόκληρο το κύκλωμα, όπως στη σειριακή σύνδεση μιας πρόσθετης αντίστασης, αλλά μόνο σε κάποια περιοχή. Πρόσθετες αντιστάσεις συνδέονται, για παράδειγμα, παράλληλα με χιλιοστά, ώστε να μπορούν να μετρούν μεγάλα ρεύματα. Τέτοιες αντιστάσεις ονομάζονται παράκαμψη ή παράκαμψη . Η λέξη shunt σημαίνει κλαδί .

ΕΠΑΓΩΓΙΚΗ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ

Σε ένα κύκλωμα εναλλασσόμενου ρεύματος, η τιμή του ρεύματος επηρεάζεται όχι μόνο από την αντίσταση του αγωγού που περιλαμβάνεται στο κύκλωμα, αλλά και από την επαγωγή του. Επομένως, στα κυκλώματα AC, διακρίνεται η λεγόμενη ωμική ή ενεργή αντίσταση, που καθορίζεται από τις ιδιότητες του υλικού του αγωγού, και η επαγωγική αντίσταση, που καθορίζεται από την επαγωγή του αγωγού. Ένας ευθύς αγωγός έχει σχετικά μικρή αυτεπαγωγή. Αλλά αν αυτός ο αγωγός τυλιχτεί σε ένα πηνίο, η αυτεπαγωγή του θα αυξηθεί. Ταυτόχρονα, η αντίσταση που παρέχεται από αυτό στο εναλλασσόμενο ρεύμα θα αυξηθεί επίσης - το ρεύμα στο κύκλωμα θα μειωθεί. Καθώς αυξάνεται η συχνότητα του ρεύματος, αυξάνεται και η επαγωγική αντίδραση του πηνίου. Θυμηθείτε: η αντίσταση ενός επαγωγέα στο εναλλασσόμενο ρεύμα αυξάνεται με την αύξηση της επαγωγής του και της συχνότητας του ρεύματος που διέρχεται από αυτό. Αυτή η ιδιότητα του πηνίου χρησιμοποιείται σε διάφορα κυκλώματα δέκτη όταν είναι απαραίτητο να περιοριστεί το ρεύμα υψηλής συχνότητας ή να απομονωθούν οι ταλαντώσεις υψηλής συχνότητας, σε ανορθωτές εναλλασσόμενου ρεύματος και σε πολλές άλλες περιπτώσεις που θα συναντάτε συνεχώς στην πράξη. Η μονάδα επαγωγής είναι το henry (H). Ένα τέτοιο πηνίο έχει αυτεπαγωγή 1Η, στο οποίο, όταν το ρεύμα σε αυτό αλλάζει κατά 1 Α, αναπτύσσεται ένα EMF αυτοεπαγωγής ίσο με 1 V μέσα σε 1 s. Αυτή η μονάδα χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της επαγωγής των πηνίων που περιλαμβάνονται στο κυκλώματα ρεύματος ακουστικής συχνότητας. Η επαγωγή των πηνίων που χρησιμοποιούνται στα ταλαντευτικά κυκλώματα μετριέται σε χιλιοστά του henry, που ονομάζεται millihenry (mH), ή χίλιες φορές μικρότερη μονάδα - microhenry (mH) .

ΙΣΧΥΣ ΚΑΙ ΤΡΕΧΟΥΣΑ ΕΡΓΑΣΙΑ

Μια ορισμένη ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας δαπανάται για τη θέρμανση του νήματος μιας ηλεκτρικής ή ηλεκτρονικής λάμπας, ηλεκτρικού συγκολλητικού σιδήρου, ηλεκτρικής κουζίνας ή άλλης συσκευής. Αυτή η ενέργεια, που δίνεται από την πηγή ρεύματος (ή λαμβάνεται από αυτήν από το φορτίο) για 1 s, ονομάζεται τρέχουσα ισχύ. Για μια μονάδα τρέχουσας ισχύος λαμβάνεται watt (W) . Watt είναι η ισχύς που αναπτύσσει ένα σταθερό ρεύμα 1Α σε τάση 1V. Στους τύπους, η τρέχουσα ισχύς συμβολίζεται με το λατινικό γράμμα P (διαβάστε "pe"). Η ηλεκτρική ισχύς σε watt λαμβάνεται πολλαπλασιάζοντας την τάση σε βολτ με το ρεύμα σε αμπέρ, δηλ. P=U.I. Εάν, για παράδειγμα, μια πηγή συνεχούς ρεύματος 4,5 V δημιουργεί ρεύμα 0,1 A στο κύκλωμα, τότε η τρέχουσα ισχύς θα είναι: p \u003d 4,5 x 0,1 \u003d 0,45 W. Χρησιμοποιώντας αυτόν τον τύπο, μπορείτε, για παράδειγμα, να υπολογίσετε την ισχύ που καταναλώνει ένας λαμπτήρας φακού εάν τα 3,5 V πολλαπλασιαστούν με 0,28 A. Παίρνουμε περίπου 1 watt. Αλλάζοντας αυτόν τον τύπο έτσι: I \u003d P / U, μπορείτε να μάθετε το ρεύμα που ρέει μέσω μιας ηλεκτρικής συσκευής εάν γνωρίζετε την ισχύ που καταναλώνει και την τάση που παρέχεται σε αυτήν. Τι είναι, για παράδειγμα, το ρεύμα που διαρρέει ένα ηλεκτρικό κολλητήρι αν είναι γνωστό ότι σε τάση 220 V καταναλώνει ισχύ 40 W; I \u003d P / I \u003d 40/220 \u003d 0,18 A. Εάν το ρεύμα και η αντίσταση του κυκλώματος είναι γνωστά, αλλά η τάση είναι άγνωστη, η ισχύς μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο: P \u003d I2R. Όταν είναι γνωστή η τάση που ενεργεί στο κύκλωμα και η αντίσταση αυτού του κυκλώματος, τότε χρησιμοποιείται ο ακόλουθος τύπος για τον υπολογισμό της ισχύος: P \u003d U2 / R. Αλλά ένα watt είναι μια σχετικά μικρή μονάδα ισχύος. Όταν έχετε να αντιμετωπίσετε ηλεκτρικές συσκευές, συσκευές ή μηχανήματα που καταναλώνουν ρεύματα δεκάδων, εκατοντάδων αμπέρ, χρησιμοποιήστε τη μονάδα ισχύος κιλοβάτ (γράψτε kW), ίση με 1000 watt. Η ισχύς των ηλεκτροκινητήρων των εργοστασιακών μηχανών, για παράδειγμα, μπορεί να κυμαίνεται από αρκετές μονάδες έως δεκάδες κιλοβάτ. Η ποσοτική κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας υπολογίζεται από τα βατ - ένα δευτερόλεπτο, που χαρακτηρίζει τη μονάδα ενέργειας - το τζάουλ. Η κατανάλωση ενέργειας προσδιορίζεται πολλαπλασιάζοντας την ισχύ που καταναλώνει η συσκευή με το χρόνο λειτουργίας της σε δευτερόλεπτα. Εάν, για παράδειγμα, ένας λαμπτήρας ηλεκτρικού φακού (η ισχύς του, όπως ήδη γνωρίζουμε, είναι περίπου 1 W) κάηκε για 25 δευτερόλεπτα, τότε η κατανάλωση ενέργειας ήταν 25 watt - δευτερόλεπτα. Ωστόσο, η τιμή watt-second είναι πολύ μικρή. Ως εκ τούτου, στην πράξη χρησιμοποιούνται μεγαλύτερες μονάδες κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας: watt - ώρα, εκατοβάτ - ώρα και κιλοβάτ - ώρα. Για να εκφραστεί η κατανάλωση ενέργειας σε βατ-ώρες ή κιλοβατώρες, είναι απαραίτητο να πολλαπλασιαστεί η ισχύς σε βατ ή κιλοβάτ επί το χρόνο σε ώρες, αντίστοιχα. Εάν, για παράδειγμα, η συσκευή καταναλώνει ισχύ 0,5 kW για 2 ώρες, τότε η κατανάλωση ενέργειας θα είναι 0,5 X 2 \u003d 1 kWh. Θα καταναλωθεί επίσης 1 kWh ενέργειας εάν το κύκλωμα καταναλώνει (ή καταναλώνει) 2 kW για μισή ώρα, 4 kW για ένα τέταρτο της ώρας κ.λπ. Ένας ηλεκτρικός μετρητής εγκατεστημένος στο σπίτι ή το διαμέρισμα όπου ζείτε λαμβάνει υπόψη την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας σε κιλοβατώρες. Πολλαπλασιάζοντας την ένδειξη του μετρητή με το κόστος 1 kWh (ποσότητα σε καπίκια), θα μάθετε πόση ενέργεια ξοδεύτηκε ανά εβδομάδα, μήνα. Όταν εργάζονται με γαλβανικές κυψέλες ή μπαταρίες, μιλούν για την ηλεκτρική τους χωρητικότητα σε αμπέρ-ώρες, η οποία εκφράζεται ως το γινόμενο της τιμής του ρεύματος εκφόρτισης και της διάρκειας λειτουργίας σε ώρες. Η αρχική χωρητικότητα της μπαταρίας είναι 3336L, για παράδειγμα 0,5 Ah. Υπολογίστε: πόσο καιρό θα λειτουργεί συνεχώς η μπαταρία εάν αποφορτιστεί με ρεύμα 0,28 A (το ρεύμα ενός λαμπτήρα φακού); Περίπου ένα και τρία τέταρτα της ώρας. Εάν αυτή η μπαταρία αποφορτιστεί πιο εντατικά, για παράδειγμα, με ρεύμα 0,5 A, θα λειτουργήσει για λιγότερο από 1 ώρα. Έτσι, γνωρίζοντας τη χωρητικότητα του γαλβανικού στοιχείου ή της μπαταρίας και τα ρεύματα που καταναλώνονται από τα φορτία τους, μπορούμε να υπολογίσουμε το κατά προσέγγιση χρόνο κατά τον οποίο αυτές οι χημικές πηγές ρεύματος. Η αρχική χωρητικότητα, καθώς και το προτεινόμενο ρεύμα εκφόρτισης ή αντίσταση εξωτερικού κυκλώματος, που καθορίζει το ρεύμα εκφόρτισης μιας κυψέλης ή μπαταρίας, υποδεικνύονται μερικές φορές στις ετικέτες τους ή στη βιβλιογραφία αναφοράς.

Σε αυτό το μάθημα, προσπάθησα να συστηματοποιήσω και να παραθέσω τις μέγιστες πληροφορίες που είναι απαραίτητες για έναν αρχάριο ραδιοερασιτέχνη σχετικά με τα βασικά της ηλεκτρικής μηχανικής, χωρίς τα οποία δεν έχει νόημα να συνεχίσει να μελετά κάτι. Το μάθημα αποδείχθηκε ίσως το μεγαλύτερο, αλλά και το πιο σημαντικό. Σας συμβουλεύω να πάρετε αυτό το μάθημα πιο σοβαρά, φροντίστε να απομνημονεύσετε τους επισημασμένους ορισμούς, εάν κάτι δεν είναι ξεκάθαρο, διαβάστε το ξανά αρκετές φορές για να κατανοήσετε την ουσία αυτού που ειπώθηκε. Ως πρακτική εργασία, μπορείτε να πειραματιστείτε με τα κυκλώματα που φαίνονται στα σχήματα, δηλαδή με μπαταρίες, λαμπτήρες και μια μεταβλητή αντίσταση. Αυτό θα σας κάνει καλό. Σε γενικές γραμμές, σε αυτό το μάθημα, φυσικά, όλη η έμφαση πρέπει να δοθεί όχι στην πράξη, αλλά στην κατοχή της θεωρίας.