W dzisiejszych czasach nie sposób sobie wyobrazić życia bez prądu. To nie tylko światło i grzejniki, ale także cały sprzęt elektroniczny, od pierwszych lamp próżniowych po telefony komórkowe i komputery. Ich twórczość opisana jest różnymi, czasem bardzo złożonymi, formułami. Ale nawet najbardziej złożone prawa elektrotechniki i elektroniki opierają się na prawach elektrotechniki, które są studiowane w ramach przedmiotu „Teoretyczne podstawy elektrotechniki” (TOE) w instytutach, szkołach technicznych i na uczelniach.

Podstawowe prawa elektrotechniki

• Prawo Ohma
• Prawo Joule’a-Lenza
• Pierwsze prawo Kirchhoffa

Prawo Ohma- badanie TOE rozpoczyna się od tego prawa i żaden elektryk nie może się bez niego obejść. Stwierdza, że ​​prąd jest wprost proporcjonalny do napięcia i odwrotnie proporcjonalny do rezystancji.Oznacza to, że im wyższe napięcie przyłożone do rezystora, silnika, kondensatora lub cewki (przy niezmienionych innych warunkach), tym większy prąd przepływa przez obwód. I odwrotnie, im wyższy opór, tym niższy prąd.

Prawo Joule’a-Lenza. Korzystając z tego prawa, można określić ilość ciepła wytwarzanego przez grzejnik, kabel, moc silnika elektrycznego lub inne rodzaje pracy wykonywanej przez prąd elektryczny. Prawo to stanowi, że ilość ciepła wytworzonego podczas przepływu prądu elektrycznego przez przewodnik jest wprost proporcjonalna do kwadratu prądu, rezystancji tego przewodnika i czasu przepływu prądu. Korzystając z tego prawa określa się rzeczywistą moc silników elektrycznych, a także na podstawie tego prawa działa licznik energii elektrycznej, według którego płacimy za zużytą energię elektryczną.

Pierwsze prawo Kirchhoffa. Służy do obliczania kabli i wyłączników automatycznych przy obliczaniu obwodów zasilających. Stwierdza, że ​​suma prądów wpływających do dowolnego węzła jest równa sumie prądów opuszczających ten węzeł. W praktyce jeden kabel wychodzi ze źródła prądu, a jeden lub więcej wychodzi.

Drugie prawo Kirchhoffa. Używane przy łączeniu kilku obciążeń szeregowo lub obciążenia i długiego kabla. Ma zastosowanie również w przypadku podłączenia nie ze stacjonarnego źródła zasilania, ale z akumulatora. Stwierdza, że ​​w obwodzie zamkniętym suma wszystkich spadków napięcia i wszystkich sił elektromagnetycznych wynosi 0.

Od czego zacząć naukę elektrotechniki

Elektrotechnikę najlepiej studiować na specjalnych kursach lub w instytucjach edukacyjnych. Oprócz możliwości komunikacji z nauczycielami, możesz skorzystać z zaplecza placówki edukacyjnej do zajęć praktycznych. Instytucja edukacyjna wystawia również dokument, który będzie wymagany przy ubieganiu się o pracę.

Jeśli decydujesz się na samodzielne studiowanie elektrotechniki lub potrzebujesz dodatkowych materiałów na zajęcia, to istnieje wiele stron, na których możesz uczyć się i pobierać niezbędne materiały na swój komputer lub telefon.

Lekcje wideo

W Internecie jest wiele filmów, które pomogą Ci opanować podstawy elektrotechniki. Wszystkie filmy można oglądać online lub pobierać za pomocą specjalnych programów.

Samouczki wideo dla elektryków- dużo materiałów opowiadających o różnych zagadnieniach praktycznych, z jakimi może spotkać się początkujący elektryk, o programach z jakimi musi pracować oraz o sprzęcie instalowanym w pomieszczeniach mieszkalnych.

Podstawy teorii elektrotechniki- oto lekcje wideo, które jasno wyjaśniają podstawowe prawa elektrotechniki.Łączny czas trwania wszystkich lekcji wynosi około 3 godzin.

zero i faza, schematy połączeń żarówek, włączników, gniazd. Rodzaje narzędzi do instalacji elektrycznych;
1. Rodzaje materiałów do instalacji elektrycznych, montaż obwodów elektrycznych;
2. Połączenie przełącznika i połączenie równoległe;
3. Montaż obwodu elektrycznego z przełącznikiem dwuprzyciskowym. Model zasilania lokalu;
4. Model zasilania pomieszczenia z wyłącznikiem. Podstawy bezpieczeństwa.

Książki

Najlepszy doradca zawsze była książka. Wcześniej trzeba było wypożyczyć książkę z biblioteki, od znajomych lub ją kupić. Obecnie w Internecie można znaleźć i pobrać różnorodne książki, których potrzebuje początkujący lub doświadczony elektryk. W przeciwieństwie do samouczków wideo, w których możesz zobaczyć, jak wykonywana jest ta lub inna czynność, w książce możesz trzymać ją w pobliżu podczas wykonywania pracy. W książce mogą znajdować się materiały pomocnicze, które nie zmieszczą się w lekcji wideo (jak w szkole – nauczyciel opowiada lekcję opisaną w podręczniku, a te formy nauczania wzajemnie się uzupełniają).

Istnieją strony zawierające dużą ilość literatury z zakresu elektrotechniki na różne tematy - od teorii po materiały referencyjne. Na wszystkich tych stronach możesz pobrać potrzebną książkę na swój komputer, a później przeczytać ją na dowolnym urządzeniu.

Na przykład,

meksalib- różne rodzaje literatury, w tym elektrotechnicznej

książki dla elektryka- na tej stronie znajduje się wiele porad dla początkującego inżyniera elektryka

specjalista elektryk- strona dla początkujących elektryków i profesjonalistów

Biblioteka elektryka- wiele różnych książek, głównie dla profesjonalistów

Podręczniki internetowe

Ponadto w Internecie dostępne są podręczniki online z zakresu elektrotechniki i elektroniki z interaktywnym spisem treści.

Są to takie jak:

Kurs podstawowy elektryka- podręcznik elektrotechniki

Podstawowe koncepcje

Elektronika dla początkujących- kurs wstępny i podstawy elektroniki

Środki ostrożności

Najważniejsze podczas wykonywania prac elektrycznych jest przestrzeganie środków bezpieczeństwa. Jeśli nieprawidłowe działanie może prowadzić do awarii sprzętu, nieprzestrzeganie środków bezpieczeństwa może prowadzić do obrażeń, kalectwa lub śmierci.

Główne zasady- oznacza to nie dotykanie gołymi rękami przewodów pod napięciem, pracę narzędziami z izolowanymi uchwytami, a przy wyłączaniu zasilania wywieszenie napisu „nie włączaj, ludzie pracują”. Aby uzyskać bardziej szczegółowe przestudiowanie tego problemu, należy zapoznać się z książką „Zasady bezpieczeństwa dotyczące instalacji elektrycznej i prac regulacyjnych”.

Treść:

Istnieje wiele koncepcji, których nie można zobaczyć na własne oczy ani dotknąć rękami. Najbardziej uderzającym przykładem jest elektrotechnika, która składa się ze skomplikowanych obwodów i niejasnej terminologii. Dlatego wiele osób po prostu wycofuje się przed trudnościami związanymi ze zbliżającymi się badaniami tej dyscypliny naukowo-technicznej.

Podstawy elektrotechniki dla początkujących, podane przystępnym językiem, pomogą Ci zdobyć wiedzę w tym zakresie. Wsparte faktami historycznymi i jasnymi przykładami, stają się fascynujące i zrozumiałe nawet dla tych, którzy po raz pierwszy stykają się z nieznanymi pojęciami. Stopniowo przechodząc od prostych do złożonych, całkiem możliwe jest przestudiowanie prezentowanych materiałów i wykorzystanie ich w praktycznych działaniach.

Pojęcia i właściwości prądu elektrycznego

Prawa i wzory elektryczne są wymagane nie tylko do przeprowadzania jakichkolwiek obliczeń. Potrzebne są także tym, którzy praktycznie wykonują operacje związane z energią elektryczną. Znając podstawy elektrotechniki, możesz logicznie określić przyczynę awarii i bardzo szybko ją wyeliminować.

Istotą prądu elektrycznego jest ruch naładowanych cząstek, które przenoszą ładunek elektryczny z jednego punktu do drugiego. Jednak przy przypadkowym ruchu termicznym naładowanych cząstek, na wzór wolnych elektronów w metalach, przeniesienie ładunku nie następuje. Ruch ładunku elektrycznego przez przekrój przewodnika zachodzi tylko wtedy, gdy w uporządkowanym ruchu uczestniczą jony lub elektrony.

Prąd elektryczny zawsze płynie w określonym kierunku. Na jego obecność wskazują określone znaki:

• Ogrzewanie przewodnika, przez który przepływa prąd.
• Zmiana składu chemicznego przewodnika pod wpływem prądu.
• Wywieranie siły na sąsiednie prądy, ciała namagnesowane i sąsiednie prądy.

Prąd elektryczny może być stały lub przemienny. W pierwszym przypadku wszystkie jego parametry pozostają niezmienione, w drugim polaryzacja okresowo zmienia się z dodatniej na ujemną. W każdym półcyklu zmienia się kierunek przepływu elektronów. Szybkość takich okresowych zmian to częstotliwość mierzona w hercach

Podstawowe wielkości prądowe

Kiedy w obwodzie płynie prąd elektryczny, następuje stałe przenoszenie ładunku przez przekrój poprzeczny przewodnika. Nazywa się ilość ładunku przeniesionego w określonej jednostce czasu, mierzona w ampery.

Aby wytworzyć i utrzymać ruch naładowanych cząstek, konieczne jest przyłożenie do nich siły w określonym kierunku. Jeśli to działanie ustanie, przepływ prądu elektrycznego również się zatrzyma. Siła ta nazywana jest polem elektrycznym, znanym również jako. To właśnie powoduje różnicę potencjałów lub Napięcie na końcach przewodnika i daje impuls do ruchu naładowanych cząstek. Aby zmierzyć tę wartość, stosuje się specjalną jednostkę - wolt. Istnieje pewna zależność pomiędzy wielkościami podstawowymi, odzwierciedlona w prawie Ohma, co zostanie omówione szczegółowo.

Najważniejszą cechą przewodnika bezpośrednio związaną z prądem elektrycznym jest opór, mierzone w Omaha. Wartość ta jest rodzajem oporu przewodnika wobec przepływu w nim prądu elektrycznego. Pod wpływem oporu przewodnik nagrzewa się. Wraz ze wzrostem długości przewodu i zmniejszeniem jego przekroju wzrasta wartość rezystancji. Wartość 1 oma występuje, gdy różnica potencjałów w przewodniku wynosi 1 V, a prąd wynosi 1 A.

Prawo Ohma

Prawo to odnosi się do podstawowych przepisów i pojęć elektrotechniki. Najdokładniej odzwierciedla zależność między wielkościami, takimi jak prąd, napięcie, rezystancja itp. Definicje tych wielkości zostały już rozważone, teraz należy ustalić stopień ich wzajemnego oddziaływania i oddziaływania.

Aby obliczyć tę lub inną wartość, należy użyć następujących wzorów:

1. Siła prądu: I = U/R (ampery).
2. Napięcie: U = I x R (wolty).
3. Rezystancja: R = U/I (om).

Zależność tych wielkości, dla lepszego zrozumienia istoty procesów, często porównuje się z charakterystykami hydraulicznymi. Na przykład na dnie zbiornika wypełnionego wodą instalowany jest zawór z przylegającą do niego rurą. Kiedy zawór się otwiera, woda zaczyna płynąć, ponieważ istnieje różnica między wysokim ciśnieniem na początku rury a niskim ciśnieniem na końcu. Dokładnie taka sama sytuacja powstaje na końcach przewodnika w postaci różnicy potencjałów – napięcia, pod wpływem którego elektrony przemieszczają się wzdłuż przewodnika. Zatem przez analogię napięcie jest rodzajem ciśnienia elektrycznego.

Natężenie prądu można porównać z przepływem wody, czyli ilością wody przepływającej przez przekrój rury w określonym czasie. Wraz ze zmniejszaniem się średnicy rury przepływ wody również będzie się zmniejszał z powodu zwiększonego oporu. Ten ograniczony przepływ można porównać do oporu elektrycznego przewodnika, który utrzymuje przepływ elektronów w pewnych granicach. Interakcja prądu, napięcia i rezystancji jest podobna do charakterystyk hydraulicznych: wraz ze zmianą jednego parametru zmieniają się wszystkie pozostałe.

Energia i moc w elektrotechnice

W elektrotechnice istnieją również takie pojęcia jak energia I moc związane z prawem Ohma. Sama energia istnieje w postaci mechanicznej, termicznej, jądrowej i elektrycznej. Zgodnie z prawem zachowania energii nie można jej zniszczyć ani wytworzyć. Można go jedynie przekształcić z jednej formy w drugą. Na przykład systemy audio przekształcają energię elektryczną w dźwięk i ciepło.

Każde urządzenie elektryczne zużywa określoną ilość energii w określonym czasie. Wartość ta jest indywidualna dla każdego urządzenia i reprezentuje moc, czyli ilość energii, jaką może zużyć dane urządzenie. Parametr ten jest obliczany według wzoru P = I x U, jednostką miary jest . Oznacza to przeniesienie jednego wolta przez rezystancję jednego oma.

Zatem podstawy elektrotechniki dla początkujących pomogą Ci na początku zrozumieć podstawowe pojęcia i terminy. Wtedy znacznie łatwiej będzie wykorzystać zdobytą wiedzę w praktyce.

Elektryka dla manekinów: podstawy elektroniki

Oferujemy mały materiał na temat: „Elektryczność dla początkujących”. Da to wstępne zrozumienie terminów i zjawisk związanych z ruchem elektronów w metalach.

Cechy terminu

Energia elektryczna to energia małych naładowanych cząstek poruszających się w przewodnikach w określonym kierunku.

Przy stałym prądzie nie ma zmiany jego wielkości, a także kierunku ruchu w pewnym okresie czasu. Jeśli jako źródło prądu wybrane zostanie ogniwo galwaniczne (bateria), wówczas ładunek przemieszcza się w sposób uporządkowany: od bieguna ujemnego do końca dodatniego. Proces trwa, aż do całkowitego zaniku.

Prąd przemienny okresowo zmienia wielkość i kierunek ruchu.

Obwód transmisji prądu przemiennego

Spróbujmy zrozumieć, czym jest faza w słowie, które każdy słyszał, ale nie każdy rozumie jego prawdziwe znaczenie. Nie będziemy wdawać się w szczegóły i szczegóły, wybierzemy tylko materiał, którego potrzebuje rzemieślnik domowy. Sieć trójfazowa to metoda przesyłania prądu elektrycznego, w której prąd przepływa przez trzy różne przewody, a jeden go zwraca. Na przykład w obwodzie elektrycznym są dwa przewody.

Prąd przepływa pierwszym przewodem do odbiornika, na przykład do czajnika. Drugi przewód służy do jego zwrotu. Gdy taki obwód zostanie otwarty, nie będzie przepływu ładunku elektrycznego wewnątrz przewodnika. Ten schemat opisuje obwód jednofazowy. w elektryczności? Za fazę uważa się przewód, przez który przepływa prąd elektryczny. Zero to przewód, przez który odbywa się powrót. W obwodzie trójfazowym występują jednocześnie trzy przewody fazowe.

Panel elektryczny w mieszkaniu jest niezbędny, aby prąd we wszystkich pokojach był obecny. są uważane za ekonomicznie wykonalne, ponieważ nie wymagają dwóch.Podchodząc do konsumenta, prąd dzieli się na trzy fazy, każda z zerem. Elektroda uziemiająca stosowana w sieci jednofazowej nie przenosi obciążenia roboczego. On jest bezpiecznikiem.

Na przykład, jeśli nastąpi zwarcie, istnieje ryzyko porażenia prądem lub pożaru. Aby zapobiec takiej sytuacji, wartość prądu nie powinna przekraczać bezpiecznego poziomu, nadmiar schodzi do ziemi.

Podręcznik „Szkoła dla elektryków” pomoże początkującym rzemieślnikom poradzić sobie z niektórymi awariami sprzętu gospodarstwa domowego. Na przykład, jeśli wystąpią problemy z działaniem silnika elektrycznego pralki, prąd przepłynie do zewnętrznej metalowej obudowy.

Jeżeli nie ma uziemienia, ładunek zostanie rozprowadzony po całej maszynie. Kiedy dotkniesz go rękami, osoba będzie działać jak przewodnik uziemiający i zostanie porażona prądem. Jeśli istnieje przewód uziemiający, taka sytuacja nie wystąpi.

Cechy elektrotechniki

Podręcznik „Elektryczność dla opornych” cieszy się popularnością wśród tych, którzy są daleko od fizyki, ale planują wykorzystać tę naukę do celów praktycznych.

Za datę pojawienia się elektrotechniki uważa się początek XIX wieku. To właśnie w tym czasie powstało pierwsze źródło prądu. Odkrycia dokonane w dziedzinie magnetyzmu i elektryczności pozwoliły wzbogacić naukę o nowe koncepcje i fakty o istotnym znaczeniu praktycznym.

Podręcznik „Szkoła dla Elektryka” zakłada znajomość podstawowych pojęć związanych z elektrycznością.

Wiele książek o fizyce zawiera złożone schematy elektryczne i wiele mylących terminów. Aby początkujący mogli zrozumieć wszystkie zawiłości tej części fizyki, opracowano specjalny podręcznik „Elektryczność dla manekinów”. Wycieczkę do świata elektronów należy rozpocząć od rozważenia teoretycznych praw i pojęć. Przykłady ilustrujące i fakty historyczne wykorzystane w książce „Elektryczność dla opornych” pomogą w zdobyciu wiedzy początkującym elektrykom. Aby sprawdzić swoje postępy, możesz skorzystać z zadań, testów i ćwiczeń związanych z elektrycznością.

Jeśli rozumiesz, że nie masz wystarczającej wiedzy teoretycznej, aby samodzielnie poradzić sobie z podłączaniem przewodów elektrycznych, zapoznaj się z podręcznikami dla „manekinów”.

Bezpieczeństwo i praktyka

Najpierw musisz dokładnie przestudiować sekcję dotyczącą środków ostrożności. W takim przypadku podczas prac związanych z energią elektryczną nie wystąpią sytuacje awaryjne zagrażające zdrowiu.

Aby zastosować w praktyce wiedzę teoretyczną zdobytą podczas samodzielnego studiowania podstaw elektrotechniki, możesz zacząć od starego sprzętu AGD. Przed przystąpieniem do naprawy należy zapoznać się z instrukcją dołączoną do urządzenia. Pamiętaj, że nie należy żartować z prądem.

Prąd elektryczny jest związany z ruchem elektronów w przewodnikach. Jeśli substancja nie jest w stanie przewodzić prądu, nazywa się ją dielektrykiem (izolatorem).

Aby wolne elektrony mogły przemieszczać się z jednego bieguna na drugi, musi istnieć między nimi pewna różnica potencjałów.

Natężenie prądu przepływającego przez przewodnik jest związane z liczbą elektronów przechodzących przez przekrój poprzeczny przewodnika.

Na prędkość przepływu prądu wpływa materiał, długość i pole przekroju poprzecznego przewodnika. Wraz ze wzrostem długości drutu wzrasta jego rezystancja.

Wniosek

Elektryczność jest ważną i złożoną gałęzią fizyki. W podręczniku „Elektryczność dla opornych” zbadano główne wielkości charakteryzujące sprawność silników elektrycznych. Jednostką napięcia są wolty, prąd mierzy się w amperach.

Każdy ma pewną moc. Odnosi się do ilości energii elektrycznej wytwarzanej przez urządzenie w określonym czasie. Odbiorcy energii (lodówki, pralki, czajniki, żelazka) również posiadają energię, zużywając energię elektryczną podczas pracy. Jeśli chcesz, możesz przeprowadzić obliczenia matematyczne i określić przybliżoną cenę każdego urządzenia gospodarstwa domowego.

W przypadku awarii jakiejkolwiek jednostki elektrycznej właściwym rozwiązaniem byłoby wezwanie specjalisty, który szybko naprawi problem.

Jeśli nie jest to możliwe, lekcje dla elektryków pomogą Ci samodzielnie naprawić tę lub inną awarię.

Jednocześnie warto pamiętać o środkach bezpieczeństwa, aby uniknąć poważnych obrażeń.

Środki ostrożności

Zasad bezpieczeństwa należy nauczyć się na pamięć - uratuje to Twoje zdrowie i życie podczas rozwiązywania problemów elektrycznych. Oto najważniejsze podstawy elektryczne dla początkujących:

Aby wykonać prace instalacyjne, należy kupić czujnik (wskaźnik fazy), podobny do śrubokręta lub szydła. To urządzenie pozwala znaleźć przewód pod napięciem - po jego wykryciu na czujniku zapala się kontrolka. Urządzenia działają na różne sposoby, na przykład po naciśnięciu odpowiedniego styku palcem.

Przed rozpoczęciem pracy należy użyć wskaźnika, aby upewnić się, że wszystkie przewody nie są pozbawione napięcia.

Faktem jest, że czasami okablowanie jest ułożone nieprawidłowo - maszyna na wejściu odłącza tylko jeden przewód, nie odłączając zasilania całej sieci. Taki błąd może prowadzić do tragicznych konsekwencji, ponieważ dana osoba ma nadzieję na całkowite zamknięcie systemu, podczas gdy jakiś obszar może być nadal aktywny.

Rodzaje obwodów, napięcie i prąd

Obwody elektryczne można łączyć równolegle lub szeregowo. W pierwszym przypadku prąd elektryczny rozkłada się na wszystkie obwody połączone równolegle. Okazuje się, że całkowita jednostka będzie równa sumie prądu w dowolnym z obwodów.

Połączenia równoległe mają to samo napięcie. W połączeniu szeregowym prąd przepływa z jednego układu do drugiego. W rezultacie w każdej linii płynie ten sam prąd.

Nie ma sensu rozwodzić się nad technicznymi definicjami napięcia i prądu (A). Wyjaśnienie będzie znacznie jaśniejsze na przykładach. Zatem pierwszy parametr wpływa na to, jak dobrze należy odizolować różne obszary. Im jest większy, tym większe prawdopodobieństwo, że w którymś miejscu nastąpi awaria. Wynika, że wysokie napięcie wymaga wysokiej jakości izolacji. Odsłonięte połączenia należy trzymać z dala od siebie, innych materiałów i ziemi.

Napięcie elektryczne (U) jest zwykle mierzone w woltach.

Większe napięcie stwarza większe zagrożenie dla życia. Ale nie należy zakładać, że niski poziom jest całkowicie bezpieczny. Zagrożenie dla ludzi zależy również od siły prądu przepływającego przez ciało. A ten parametr zależy bezpośrednio od rezystancji i napięcia. W tym przypadku odporność organizmu wiąże się z odpornością skóry, która może się różnić w zależności od stanu moralnego i fizycznego człowieka, wilgotności i wielu innych czynników. Zdarzały się przypadki, gdy osoba zmarła w wyniku porażenia prądem o napięciu zaledwie 12 woltów.

Ponadto w zależności od natężenia prądu wybierane są różne przewody. Im wyższe A, tym grubszy potrzebny drut.

Ilości zmienne i stałe

Kiedy elektryczność była dopiero w powijakach, odbiorcy byli zaopatrywani w prąd stały. Okazało się jednak, że standardowa wartość 220 woltów jest prawie niemożliwa do przesłania na dużą odległość.

Z drugiej strony nie można dostarczyć tysięcy woltów - po pierwsze jest to niebezpieczne, a po drugie produkcja urządzeń pracujących przy tak wysokim napięciu jest trudna i kosztowna. W rezultacie zdecydowano się na konwersję napięcia - do miasta dociera 10 V, a do domów dociera już 220 V. Konwersja odbywa się za pomocą transformator.

Jeśli chodzi o częstotliwość napięcia, wynosi ona 50 Hz. Oznacza to, że napięcie zmienia swój stan 50 razy na minutę. Zaczyna się od zera i wzrasta do 310 woltów, następnie spada do zera, następnie do -310 woltów i ponownie wzrasta do zera. Wszystkie prace przebiegają cyklicznie. W takich przypadkach napięcie w sieci wynosi 220 woltów - dlaczego nie 310, zostanie omówione później. Za granicą obowiązują różne parametry - 220, 127 i 110 woltów, a częstotliwość może wynosić 60 herców.

Moc i inne parametry

Prąd elektryczny jest potrzebny do wykonania niektórych prac, takich jak obracanie silnika lub podgrzewanie akumulatorów. Możesz obliczyć, ile pracy wykona, mnożąc prąd przez napięcie. Na przykład grzejnik elektryczny o napięciu 220 woltów i mocy 2,2 kW zużyje prąd o natężeniu 10 A.

Standardowa miara mocy jest wyrażona w watach (W). Prąd elektryczny o natężeniu 1 ampera i napięciu 1 wolta może wytworzyć 1 wat mocy.

Powyższy wzór stosuje się dla obu rodzajów prądu. Obliczenie pierwszego jest jednak nieco skomplikowane – w każdej jednostce czasu konieczne jest pomnożenie natężenia prądu przez U. A jeśli weźmiesz pod uwagę, że napięcie i siła prądu przemiennego cały czas się zmieniają, będziesz musiał wziąć całkę. Dlatego zastosowano tę koncepcję wartość efektywna.

Z grubsza mówiąc, parametr prądu to średnia wartość prądu i napięcia, dobrana w specjalny sposób.

Prąd przemienny i stały ma amplitudę i stan skuteczny. Parametr amplitudy jest maksymalną jednostką, do której może wzrosnąć napięcie. W przypadku typu przemiennego liczba amplitudy jest równa liczbie efektywnej pomnożonej przez √ 2. Wyjaśnia to wskaźniki napięcia 310 i 220 V.

Prawo Ohma

Kolejną koncepcją z podstaw elektryki dla początkujących jest prawo Ohma. Twierdzi, że prąd jest równy napięciu podzielonemu przez rezystancję. Prawo to dotyczy zarówno prądu przemiennego, jak i prądu stałego.

Rezystancję mierzy się w omach. Tak więc przez przewodnik o rezystancji 1 oma przy napięciu 1 wolta przepływa prąd o natężeniu 1 ampera. Prawo Ohma pociąga za sobą dwie interesujące konsekwencje:

• Jeśli znane jest A przepływające przez układ i rezystancja obwodu, można obliczyć moc.
• Moc można również obliczyć, znając efektywny opór i U.

W tym przypadku do określenia mocy nie jest pobierane napięcie sieciowe, ale U przyłożone do przewodnika. Okazuje się, że jeśli jakiekolwiek urządzenie zostanie podłączone do systemu za pomocą przedłużacza, akcja zostanie zastosowana zarówno do urządzenia, jak i przewodów przedłużacza. W rezultacie przewody się nagrzeją.

Oczywiście niepożądane jest nagrzewanie się połączeń, ponieważ prowadzi to do różnych usterek w okablowaniu elektrycznym.

Jednak główne problemy nie dotyczą samego przewodu, ale różnych punktów połączeń. W tych punktach opór jest dziesiątki razy większy niż na obwodzie drutu. Z biegiem czasu, w wyniku utleniania, rezystancja może tylko wzrosnąć.

Szczególnie niebezpieczne są złącza różnych metali. W nich procesy utleniania zachodzą znacznie szybciej. Najczęstsze obszary połączeń:

• Miejsca, w których przewody są skręcone.
• Zaciski przełączników, gniazd.
• Styki śrubowe.
• Kontakty w tablicach rozdzielczych.
• Wtyczki i gniazda.

Dlatego podczas naprawy pierwszą rzeczą, na którą należy zwrócić uwagę, są te obszary. Muszą być dostępne do instalacji i sterowania.

Przestrzegając zasad opisanych powyżej, możesz samodzielnie rozwiązać niektóre problemy domowe związane z problemami elektrycznymi w domu. Najważniejsze jest, aby pamiętać o środkach ostrożności.

Wszystko, co zostanie podane na tej lekcji, musisz nie tylko przeczytać i zapamiętać niektóre kluczowe punkty, ale także zapamiętać niektóre definicje i sformułowania. Właśnie od tej lekcji rozpoczną się elementarne obliczenia fizyczne i elektryczne. Być może nie wszystko będzie jasne, ale nie ma co rozpaczać, wszystko z czasem się ułoży, najważniejsze jest powolne przyswajanie i zapamiętywanie materiału. Nawet jeśli na początku nie wszystko jest jasne, spróbuj przynajmniej zapamiętać podstawowe zasady i podstawowe formuły, które zostaną tutaj omówione. Po dokładnym opanowaniu tej lekcji będziesz w stanie wykonywać bardziej złożone obliczenia radiotechniczne i rozwiązywać niezbędne problemy. W elektronice radiowej nie można się bez tego obejść. Aby podkreślić wagę tej lekcji, zaznaczę czerwoną kursywą wszystkie sformułowania i definicje, które należy zapamiętać.

PRĄD ELEKTRYCZNY I JEGO OCENA

Do tej pory charakteryzując wartość ilościową prądu elektrycznego czasami posługiwałem się terminologią taką jak np. mały prąd, duży prąd. Początkowo taka ocena prądu jakoś nam odpowiadała, jednak zupełnie nie nadaje się do charakteryzowania prądu z punktu widzenia pracy, jaką może wykonać. Kiedy mówimy o pracy prądu, mamy na myśli, że jego energia zamienia się w inny rodzaj energii: ciepło, światło, energię chemiczną lub mechaniczną. Im większy przepływ elektronów, tym większy prąd i jego praca. Czasami mówią amperaż lub po prostu prąd. Zatem słowo prąd ma dwa znaczenia. Oznacza samo zjawisko ruchu ładunków elektrycznych w przewodniku, a także służy do oszacowania ilości prądu przepływającego przez przewodnik. Prąd (lub natężenie prądu) szacuje się na podstawie liczby elektronów przechodzących przez przewodnik w ciągu 1 sekundy. Jego liczba jest ogromna. Na przykład co sekundę przez żarnik płonącej żarówki w latarce elektrycznej przechodzi około 2000000000000000000 elektronów. Jest całkiem jasne, że charakteryzowanie prądu na podstawie liczby elektronów jest niewygodne, ponieważ trzeba by mieć do czynienia z bardzo dużymi liczbami. Przyjmuje się jednostkę prądu elektrycznego Amper (w skrócie A) . Został więc nazwany na cześć francuskiego fizyka i matematyka A. Ampere (1775–1836), który badał prawa mechanicznego oddziaływania przewodników z prądem i innymi zjawiskami elektrycznymi. Prąd 1 A to prąd o takiej wartości, że w ciągu 1 s przez przekrój przewodnika przechodzi 6250000000000000000 elektronów. W wyrażeniach matematycznych prąd jest oznaczany łacińską literą I lub i (czytaj i). Na przykład piszą: I 2 A lub 0,5 A. Oprócz ampera stosuje się mniejsze jednostki prądu: miliamper (zapisane mA), równe 0,001 A i mikroamper (zapisane μA), równe 0,000001 A, czyli 0,001 mA. Dlatego 1 A = 1000 mA lub 1 000 000 µA. Przyrządy używane do pomiaru prądów nazywane są odpowiednio amperomierzami, miliamperomierzami i mikroamperomierzami. Są one zawarte w obwodzie elektrycznym szeregowo z odbiornikiem prądu, tj. do przerwy w obwodzie zewnętrznym. Na schematach urządzenia te są przedstawione w okręgach z przypisanymi do nich literami w środku: A (amperomierz), (miliamperomierz) i mA (mikroamper) μA., a obok nich wpisano RA, co oznacza licznik prądu. Urządzenie pomiarowe jest zaprojektowane na prąd nieprzekraczający określonego limitu dla tego urządzenia. Urządzenia nie wolno podłączać do obwodu, w którym płynie prąd o wartości przekraczającej tę wartość, gdyż może to spowodować jego uszkodzenie.

Możesz mieć pytanie: jak ocenić prąd przemienny, którego kierunek i wielkość stale się zmienia? Prąd przemienny jest zwykle oceniany na podstawie wartości skutecznej. Jest to wartość prądu, która odpowiada prądowi stałemu wytwarzającemu tę samą pracę. Wartość skuteczna prądu przemiennego wynosi około 0,7 amplitudy, tj. Wartość maksymalna .

OPÓR ELEKTRYCZNY

Kiedy mówimy o przewodnikach, mamy na myśli substancje, materiały, a przede wszystkim metale, które stosunkowo dobrze przewodzą prąd. Jednak nie wszystkie substancje zwane przewodnikami przewodzą prąd elektryczny równie dobrze, to znaczy mówi się, że mają nierówną przewodność prądu. Wyjaśnia to fakt, że podczas swojego ruchu wolne elektrony zderzają się z atomami i cząsteczkami substancji, a w niektórych substancjach atomy i cząsteczki silniej zakłócają ruch elektronów, a w innych - mniej. Innymi słowy, niektóre substancje charakteryzują się większą odpornością na prąd elektryczny, inne zaś mniejszą. Ze wszystkich materiałów powszechnie stosowanych w elektrotechnice i radiu miedź ma najmniejszą odporność na prąd elektryczny. Dlatego przewody elektryczne są najczęściej wykonane z miedzi. Srebro ma jeszcze mniejszą odporność, ale jest dość drogim metalem. Żelazo, aluminium i różne stopy metali mają większą rezystancję, czyli gorszą przewodność elektryczną. Opór przewodnika zależy nie tylko od właściwości jego materiału, ale także od wielkości samego przewodnika. Gruby przewodnik ma mniejszy opór niż cienki wykonany z tego samego materiału; krótki przewodnik stawia mniejszy opór, długi większy opór, tak jak szeroka i krótka rura stwarza mniejsze przeszkody dla przepływu wody niż cienka i długa. Ponadto rezystancja przewodnika metalowego zależy od jego temperatury: im niższa temperatura przewodnika, tym niższy jest jego opór. Za jednostkę oporu elektrycznego przyjmuje się om (piszą Ohm) - nazwany na cześć niemieckiego fizyka G. Ohma . Rezystancja 1 oma jest stosunkowo małą wielkością elektryczną. Taką rezystancję prądową zapewnia na przykład kawałek drutu miedzianego o średnicy 0,15 mm i długości 1 m. Rezystancja żarnika żarówki latarki wynosi około 10 omów, a rezystancja elementu grzejnego kuchenki elektrycznej wynosi kilkadziesiąt omów. W radiotechnice często mamy do czynienia z rezystancjami większymi niż om lub kilkadziesiąt omów. Na przykład rezystancja telefonu o wysokiej impedancji przekracza 2000 omów; Rezystancja diody półprzewodnikowej podłączonej w kierunku bezprądowym wynosi kilkaset tysięcy omów. Czy wiesz, jaki opór stawia Twoje ciało prądowi elektrycznemu? Od 1000 do 20000 omów. A rezystancja rezystorów - części specjalnych, o których opowiem w dalszej części tej rozmowy, może wynosić nawet kilka milionów omów lub więcej. Części te, jak już wiesz, są zaznaczone na schematach w postaci prostokątów. We wzorach matematycznych opór oznacza się literą łacińską (R). Ta sama litera znajduje się obok oznaczeń graficznych rezystorów na schematach. Aby wyrazić wyższe rezystancje rezystorów, stosuje się większe jednostki: kiloom (w skrócie kOhm), równy 1000 omów i megaom (w skrócie MOhm), równy 1 000 000 omów lub 1000 kOhm. Rezystancję przewodów, obwodów elektrycznych, rezystorów lub innych części mierzy się za pomocą specjalnych urządzeń zwanych omomierzami. Czy na schematach omomierz jest oznaczony kółkiem z grecką literą? (omega) w środku .

NAPIĘCIE ELEKTRYCZNE

Za jednostkę napięcia elektrycznego, siłę elektromotoryczną (EMF), uważa się wolt (na cześć włoskiego fizyka A. Volty). We wzorach napięcie jest oznaczone łacińską literą U (czytaj „y”), a sama jednostka napięcia, wolt, jest oznaczona literą V. Na przykład piszą: U = 4,5 V; U = 220 V. Wolt jednostkowy charakteryzuje napięcie na końcach przewodnika, odcinku obwodu elektrycznego lub biegunach źródła prądu. Napięcie 1 V to wielkość elektryczna, która w przewodniku o rezystancji 1 oma wytwarza prąd o natężeniu 1 A. Bateria 3336L przeznaczona do płaskiej kieszonkowej latarki elektrycznej, jak już wiadomo, składa się z trzech elementów połączonych w seria. Na etykiecie akumulatora można przeczytać, że jego napięcie wynosi 4,5 V. Oznacza to, że napięcie każdego elementu akumulatora wynosi 1,5 V. Napięcie akumulatora Krona wynosi 9 V, a napięcie elektrycznej sieci oświetleniowej może wynosić 127 lub 220 V. V. Napięcie mierzy się (za pomocą woltomierza) podłączając urządzenie tymi samymi zaciskami do biegunów źródła prądu lub równolegle do odcinka obwodu, rezystora lub innego obciążenia, na którym należy zmierzyć działające na nie napięcie. Na schematach woltomierz jest oznaczony łacińską literą V .

w kółku, a obok niego znajduje się PU. Do oceny napięcia używa się większej jednostki - kilowolta (zapisanego kV), odpowiadającej 1000 V, a także mniejszych jednostek - miliwolta (zapisanego mV) równego 0,001 V i mikrowolta (zapisanego µV) równego 0,001 mV. Napięcia te są odpowiednio mierzone kilowoltomierze, miliwoltomierze I mikrowoltomierze. Takie urządzenia, jak woltomierze, podłącza się równolegle do źródeł prądu lub odcinków obwodów, w których należy mierzyć napięcie. Dowiedzmy się teraz, jaka jest różnica między pojęciami „napięcie” i „siła elektromotoryczna”. Siła elektromotoryczna to napięcie działające między biegunami źródła prądu do momentu podłączenia do niego zewnętrznego obwodu obciążenia, takiego jak żarówka lub rezystor. Gdy tylko zostanie podłączony obwód zewnętrzny i pojawi się w nim prąd, napięcie między biegunami źródła prądu zmniejszy się. Na przykład nowe, nieużywane ogniwo galwaniczne ma pole elektromagnetyczne o wartości co najmniej 1,5 V. Po podłączeniu do niego obciążenia napięcie na jego biegunach osiąga około 1,3-1,4 V. W miarę zużywania energii elementu do zasilania obwodu zewnętrznego jego napięcie stopniowo maleje. Ogniwo uważa się za rozładowane i dlatego nie nadaje się do dalszego użytkowania, gdy napięcie spadnie do 0,7 V, chociaż jeśli obwód zewnętrzny zostanie wyłączony, jego emf będzie większy niż to napięcie. Jak mierzy się napięcie przemienne? Kiedy mówimy o napięciu przemiennym, na przykład napięciu elektrycznej sieci oświetleniowej, mamy na myśli jego wartość skuteczną, która wynosi w przybliżeniu, podobnie jak wartość skuteczna prądu przemiennego, 0,7 wartości napięcia amplitudowego.

PRAWO OHMA

Na ryc. pokazuje schemat znanego prostego obwodu elektrycznego. Ten obwód zamknięty składa się z trzech elementów: źródła napięcia - akumulatora GB, odbiornika prądu - obciążenia R, którym może być na przykład żarnik lampy elektrycznej lub rezystor, oraz przewodów łączących źródło napięcia z obciążeniem. Nawiasem mówiąc, jeśli obwód ten zostanie uzupełniony przełącznikiem, otrzymasz kompletny obwód dla kieszonkowej latarki elektrycznej.

Obciążenie R, które ma określoną rezystancję, jest częścią obwodu. Wartość prądu w tym odcinku obwodu zależy od działającego na niego napięcia i jego rezystancji: im wyższe napięcie i niższy opór, tym większy prąd będzie przepływał przez ten odcinek obwodu. Zależność prądu od napięcia i rezystancji wyraża się następującym wzorem:
ja = U/R,
gdzie I jest prądem, wyrażonym w amperach, A; U - napięcie w woltach, V; R - rezystancja w omach, Ohm. To wyrażenie matematyczne odczytuje się w następujący sposób: prąd w odcinku obwodu jest wprost proporcjonalny do napięcia na nim i odwrotnie proporcjonalny do jego rezystancji. Jest to podstawowe prawo elektrotechniki, zwane prawem Ohma (od imienia G. Ohma), dotyczące odcinka obwodu elektrycznego . Korzystając z prawa Ohma, możesz znaleźć nieznaną trzecią z dwóch znanych wielkości elektrycznych. Oto kilka przykładów praktycznego zastosowania prawa Ohma.

Pierwszy przykład: Do odcinka obwodu o rezystancji 5 omów przykładane jest napięcie 25 V. Konieczne jest sprawdzenie wartości prądu w tej części obwodu.
Rozwiązanie: I = U/R = 25 / 5 = 5 A.
Drugi przykład: Na odcinek obwodu działa napięcie 12 V, wytwarzając w nim prąd o natężeniu 20 mA. Jaka jest rezystancja tej części obwodu? Przede wszystkim prąd 20 mA należy wyrazić w amperach. Będzie to 0,02 A. Następnie R = 12 / 0,02 = 600 omów.

Trzeci przykład: Przez odcinek obwodu o rezystancji 10 kOhm przepływa prąd o natężeniu 20 mA. Jakie napięcie działa na tę część obwodu? Tutaj, podobnie jak w poprzednim przykładzie, prąd należy wyrazić w amperach (20 mA = 0,02 A), rezystancję w omach (10 kOhm = 10000 Ohm). Zatem U = IR = 0,02 x 10000 = 200 V. Na podstawie żarówki płaskiej latarki wybito: 0,28 A i 3,5 V. Co oznacza ta informacja? Fakt, że żarówka będzie świecić normalnie przy prądzie 0,28 A, który określa napięcie 3,5 V, Korzystając z prawa Ohma, łatwo obliczyć, że nagrzany żarnik żarówki ma rezystancję R = 3,5 / 0,28 = 12,5 oma. Podkreślam, że jest to opór żarnika żarówki. A opór chłodzonego gwintu jest znacznie mniejszy. Prawo Ohma obowiązuje nie tylko dla odcinka, ale także dla całego obwodu elektrycznego. W tym przypadku całkowitą rezystancję wszystkich elementów obwodu, w tym rezystancję wewnętrzną źródła prądu, podstawiamy na wartość R. Jednak w najprostszych obliczeniach obwodów zwykle pomija się rezystancję przewodów łączących i rezystancję wewnętrzną źródła prądu.

W związku z tym podam inny przykład: Napięcie elektrycznej sieci oświetleniowej wynosi 220 V. Jaki prąd popłynie w obwodzie, jeśli rezystancja obciążenia wyniesie 1000 omów? Rozwiązanie: I = U/R = 220 / 1000 = 0,22 A. Lutownica elektryczna zużywa mniej więcej taki prąd.

Wszystkie te wzory, wynikające z prawa Ohma, można również zastosować do obliczenia obwodów prądu przemiennego, pod warunkiem, że w obwodach nie ma cewek i kondensatorów.

Prawo Ohma i wyprowadzone z niego wzory obliczeniowe są dość łatwe do zapamiętania, jeśli posłużymy się tym schematem graficznym, tzw. Trójkąt prawa Ohma:

Korzystanie z tego trójkąta jest łatwe, pamiętaj tylko wyraźnie, że pozioma linia w trójkącie oznacza znak dzielenia (podobnie jak linia ułamkowa), a pionowa linia w trójkącie oznacza znak mnożenia .

Rozważmy teraz pytanie: w jaki sposób rezystor podłączony w obwodzie szeregowo lub równolegle do obciążenia wpływa na prąd? Spójrzmy na ten przykład. Mamy żarówkę z okrągłej latarki elektrycznej, przeznaczoną na napięcie 2,5 V i prąd 0,075 A. Czy można zasilić tę żarówkę z akumulatora 3336L, którego napięcie początkowe wynosi 4,5 V? Łatwo obliczyć, że nagrzany żarnik tej żarówki ma rezystancję nieco większą niż 30 omów. Jeśli zasilisz go ze świeżej baterii 3336L, to zgodnie z prawem Ohma przez żarnik żarówki popłynie prąd prawie dwukrotnie większy niż prąd, dla którego jest przeznaczony. Nić nie wytrzyma takiego przeciążenia, przegrzeje się i zapadnie. Ale tę żarówkę można nadal zasilać z akumulatora 336L, jeśli dodatkowy rezystor 25 omów zostanie podłączony szeregowo do obwodu, jak pokazano na ryc.

W takim przypadku całkowita rezystancja obwodu zewnętrznego wyniesie około 55 omów, tj. 30 Ohm - rezystancja żarnika H plus 25 Ohm - rezystancja dodatkowego rezystora R. W rezultacie w obwodzie będzie płynął prąd o wartości około 0,08 A, tj. prawie taki sam, jak przeznaczony jest żarnik żarówki. Żarówkę tę można zasilać z akumulatora o wyższym napięciu, a nawet z sieci oświetlenia elektrycznego, jeśli dobierzemy rezystor o odpowiedniej rezystancji. W tym przykładzie dodatkowy rezystor ogranicza prąd w obwodzie do potrzebnej nam wartości. Im większy jest jego opór, tym mniejszy będzie prąd w obwodzie. W tym przypadku do obwodu włączono szeregowo dwie rezystancje: rezystancję żarnika żarówki i rezystancję rezystora. A przy szeregowym połączeniu rezystancji prąd jest taki sam we wszystkich punktach obwodu. Możesz podłączyć amperomierz do dowolnego punktu obwodu, a wszędzie będzie pokazywał tę samą wartość. Zjawisko to można porównać do przepływu wody w rzece. Koryto rzeki na różnych obszarach może być szerokie lub wąskie, głębokie lub płytkie. Jednak przez pewien czas przez przekrój dowolnego odcinka koryta rzeki zawsze przepływa ta sama ilość wody.

Dodatkowy rezystor połączony szeregowo z obciążeniem (jak np. na powyższym rysunku) można uznać za rezystor, który „wygasza” część napięcia działającego w obwodzie. Napięcie, które zostanie zgaszone przez dodatkowy rezystor lub, jak to się mówi, spadnie na nim, będzie tym większe, im większa będzie rezystancja tego rezystora. Znając prąd i rezystancję dodatkowego rezystora, spadek napięcia na nim można łatwo obliczyć za pomocą tego samego znanego wzoru U = IR. Tutaj U jest spadkiem napięcia, V; Ja - prąd w obwodzie, A; R - rezystancja dodatkowego rezystora, Ohm. W naszym przykładzie rezystor R (na rysunku) wygasił nadmiar napięcia: U = IR = 0,08 x 25 = 2 V. Pozostałe napięcie akumulatora, około 2,5 V, spadło na żarniki żarówki. Wymaganą rezystancję rezystora można obliczyć za pomocą znanego wzoru: R = U/I, gdzie R jest pożądaną rezystancją dodatkowego rezystora, w omach; Napięcie U, które należy zgasić, V; I to prąd w obwodzie A. W naszym przykładzie rezystancja dodatkowego rezystora wynosi: R = U/I = 2/0,075, 27 omów. Zmieniając rezystancję, można zmniejszyć lub zwiększyć napięcie spadające na dodatkowym rezystorze, a tym samym regulować prąd w obwodzie. Ale dodatkowy rezystor R w takim obwodzie może być zmienny, tj. rezystor, którego rezystancję można zmieniać (patrz rysunek poniżej).

W tym przypadku za pomocą suwaka rezystora można płynnie zmieniać napięcie dostarczane do obciążenia H, a co za tym idzie płynnie regulować prąd płynący przez to obciążenie. Tak podłączony rezystor zmienny nazywany jest reostatem.Reostaty służą do regulacji prądów w obwodach odbiorników, telewizorów i wzmacniaczy. W wielu kinach zastosowano reostaty do płynnego przyciemniania światła na widowni. Istnieje jednak inny sposób podłączenia obciążenia do źródła prądowego o nadmiernym napięciu - również za pomocą rezystora zmiennego, ale włączanego potencjometrem, tj. dzielnik napięcia, jak pokazano na rys..

Tutaj R1 to rezystor podłączony za pomocą potencjometru, a R2 to obciążenie, którym może być ta sama żarówka lub inne urządzenie. Spadek napięcia występuje na rezystorze R1 źródła prądu, który może być częściowo lub całkowicie zasilany do obciążenia R2. Gdy suwak rezystora znajduje się w najniższej pozycji, do obciążenia w ogóle nie jest podawane napięcie (jeśli jest to żarówka, nie będzie się świecić). W miarę przesuwania suwaka rezystora w górę będziemy przykładać coraz większe napięcie do obciążenia R2 (jeśli jest to żarówka, jej włókno będzie się świecić). Gdy suwak rezystora R1 znajdzie się w najwyższym położeniu, całe napięcie źródła prądu zostanie przyłożone do obciążenia R2 (jeśli R2 to żarówka latarki, a napięcie źródła prądu jest wysokie, włókno żarówki spali się na zewnątrz). Można eksperymentalnie znaleźć położenie silnika z rezystorem zmiennym, przy którym potrzebne mu napięcie zostanie dostarczone do obciążenia. Rezystory zmienne aktywowane potencjometrami są szeroko stosowane do regulacji głośności w odbiornikach i wzmacniaczach. Rezystor można podłączyć bezpośrednio równolegle z obciążeniem. W takim przypadku prąd w tej sekcji obwodu rozgałęzia się i płynie dwiema równoległymi ścieżkami: przez dodatkowy rezystor i główne obciążenie. Największy prąd będzie w gałęzi o najmniejszym oporze. Suma prądów obu gałęzi będzie równa prądowi wydanemu na zasilanie obwodu zewnętrznego. Połączenie równoległe stosuje się w przypadkach, gdy konieczne jest ograniczenie prądu nie w całym obwodzie, jak w przypadku szeregowego podłączenia dodatkowego rezystora, ale tylko w określonej sekcji. Dodatkowe rezystory podłącza się np. równolegle z miliamperomierzami, dzięki czemu mogą mierzyć duże prądy. Takie rezystory nazywane są przetok Lub boczniki . Słowo bocznik oznacza oddział .

OPÓR INDUKCYJNY

W obwodzie prądu przemiennego na wartość prądu wpływa nie tylko rezystancja przewodu podłączonego do obwodu, ale także jego indukcyjność. Dlatego w obwodach prądu przemiennego rozróżnia się tak zwaną rezystancję omową lub czynną, określoną na podstawie właściwości materiału przewodnika, i rezystancję indukcyjną, określoną na podstawie indukcyjności przewodnika. Prosty przewodnik ma stosunkowo małą indukcyjność. Ale jeśli ten przewodnik zostanie zwinięty w cewkę, jego indukcyjność wzrośnie. Jednocześnie wzrośnie rezystancja, jaką zapewnia prądowi przemiennemu, a prąd w obwodzie zmniejszy się. Wraz ze wzrostem częstotliwości prądu wzrasta również reaktancja indukcyjna cewki. Pamiętaj: rezystancja cewki indukcyjnej na prąd przemienny rośnie wraz z jej indukcyjnością i częstotliwością przepływającego przez nią prądu. Ta właściwość cewki jest wykorzystywana w różnych obwodach odbiorników, gdy konieczne jest ograniczenie prądu o wysokiej częstotliwości lub izolowanie oscylacji o wysokiej częstotliwości, w prostownikach prądu przemiennego i w wielu innych przypadkach, z którymi stale spotykasz się w praktyce. Jednostką indukcyjności jest henr (H). Cewka ma indukcyjność 1 H, w której gdy prąd w niej zmienia się o 1 A przez 1 s, powstaje samoindukcyjny emf równy 1 V. Jednostka ta służy do określania indukcyjności cewek wchodzących w skład w obwodach prądowych o częstotliwości akustycznej. Indukcyjność cewek stosowanych w obwodach oscylacyjnych mierzona jest w tysięcznych henrach, zwanych milihenrami (mH) lub inną tysiąckrotnie mniejszą jednostką - mikrohenrami (μH). .

MOC I PRĄD PRACY

Ogrzanie żarnika lampy elektrycznej lub elektronicznej, lutownicy elektrycznej, kuchenki elektrycznej lub innego urządzenia wymaga określonej ilości energii elektrycznej. Nazywa się tę energię oddaną przez źródło prądu (lub odebraną od niego przez obciążenie) przez 1 s aktualna moc. Przyjmowana jest jednostka aktualnej mocy wat (W) . Wat to moc, jaką wytwarza prąd stały o natężeniu 1 A przy napięciu 1 V. We wzorach aktualna moc jest oznaczona łacińską literą P (czytaj „pe”). Moc elektryczną w watach uzyskuje się poprzez pomnożenie napięcia w woltach przez prąd w amperach, tj. P = interfejs użytkownika. Jeśli na przykład źródło 4,5 V DC wytwarza w obwodzie prąd o natężeniu 0,1 A, wówczas moc prądu będzie wynosić: p = 4,5 x 0,1 = 0,45 W. Korzystając z tego wzoru, można np. obliczyć moc pobieraną przez żarówkę latarki, jeśli pomnoży się 3,5 V przez 0,28 A. Otrzymamy około 1 W. Zmieniając ten wzór w następujący sposób: I = P/U, można znaleźć prąd płynący przez urządzenie elektryczne, jeśli znana jest moc, jaką ono pobiera i napięcie dostarczane do niego. Jaki jest na przykład prąd płynący przez lutownicę elektryczną, jeśli wiadomo, że przy napięciu 220 V pobiera ona 40 W mocy? I = P/I = 40/220 = 0,18 A. Jeżeli znany jest prąd i rezystancja obwodu, ale nieznane jest napięcie, moc można obliczyć za pomocą następującego wzoru: P = I2R. Gdy znane jest napięcie występujące w obwodzie oraz rezystancja tego obwodu, do obliczenia mocy stosuje się następujący wzór: P = U2/R. Ale wat to stosunkowo mała jednostka mocy. Kiedy mamy do czynienia z urządzeniami elektrycznymi, instrumentami lub maszynami pobierającymi prąd o natężeniu dziesiątek lub setek amperów, używamy jednostki mocy, kilowata (zapisanego kW), równej 1000 W. Na przykład moc silników elektrycznych maszyn fabrycznych może wynosić od kilku jednostek do kilkudziesięciu kilowatów. Ilościowe zużycie energii szacowane jest w watach, co charakteryzuje jednostkę energii – dżul. Zużycie energii elektrycznej oblicza się mnożąc moc pobieraną przez urządzenie przez czas jego pracy w sekundach. Jeżeli na przykład żarówka latarki elektrycznej (jej moc, jak już wiemy, wynosi około 1 W) paliła się przez 25 sekund, wówczas zużycie energii wyniosło 25 watosekund. Jednak watosekunda to bardzo mała wartość. Dlatego w praktyce stosuje się większe jednostki zużycia energii elektrycznej: watogodzinę, hektowatogodzinę i kilowatogodzinę. Aby zużycie energii było wyrażone w watogodzinach lub kilowatogodzinach, moc wyrażoną w watach lub kilowatach należy pomnożyć odpowiednio przez czas w godzinach. Jeśli na przykład urządzenie zużywa 0,5 kW mocy przez 2 godziny, wówczas zużycie energii wyniesie 0,5 X 2 = 1 kWh; 1 kWh energii zostanie również zużyte, jeśli obwód zużywa (lub zużywa) 2 kW mocy przez pół godziny, 4 kW przez kwadrans itp. Licznik energii elektrycznej zainstalowany w domu lub mieszkaniu, w którym mieszkasz, uwzględnia zużycie energii elektrycznej w kilowatogodzinach. Mnożąc odczyty liczników przez koszt 1 kWh (kwota w kopiejkach), dowiesz się, ile energii zużywano tygodniowo lub miesięcznie. Pracując z ogniwami galwanicznymi lub akumulatorami, mówimy o ich pojemności elektrycznej w amperogodzinach, którą wyrażamy poprzez pomnożenie wartości prądu rozładowania i czasu pracy w godzinach. Początkowa pojemność akumulatora to 3336L, np. 0,5 Ah. Oblicz: jak długo będzie pracował nieprzerwanie akumulator, jeśli rozładujemy go prądem o natężeniu 0,28 A (prąd żarówki latarki)? Około jednej i trzech kwadransów. Jeśli akumulator ten zostanie rozładowywany intensywniej, np. prądem 0,5 A, będzie działał krócej niż 1 h. Zatem znając pojemność ogniwa galwanicznego lub akumulatora oraz prądy pobierane przez ich obciążenia, można obliczyć przybliżony czas, w którym będą działać źródła prądu chemicznego. Pojemność początkowa, a także zalecany prąd rozładowania lub rezystancja obwodu zewnętrznego, która określa prąd rozładowania ogniwa lub akumulatora, są czasami wskazane na ich etykietach lub w literaturze.

Podczas tej lekcji starałem się usystematyzować i przedstawić maksimum informacji niezbędnych początkującemu radioamatorowi na temat podstaw elektrotechniki, bez których kontynuowanie nauki czegokolwiek nie ma sensu. Lekcja okazała się być może najdłuższa, ale i najważniejsza. Radzę potraktować tę lekcję poważniej, pamiętaj o zapamiętaniu wyróżnionych definicji, jeśli coś nie jest jasne, przeczytaj ją kilka razy, aby zrozumieć istotę tego, co zostało powiedziane. Do prac praktycznych można poeksperymentować z obwodami pokazanymi na zdjęciach, czyli z bateriami, żarówkami i rezystorem zmiennym. To dobrze ci zrobi. Ogólnie rzecz biorąc, podczas tej lekcji cały nacisk należy położyć nie na praktykę, ale na opanowanie teorii.