În zilele noastre este imposibil să ne imaginăm viața fără electricitate. Nu este vorba doar de lumină și încălzitoare, ci și de toate echipamentele electronice, de la primele tuburi de vid până la telefoane mobile și computere. Munca lor este descrisă printr-o varietate de formule, uneori foarte complexe. Dar chiar și cele mai complexe legi ale ingineriei electrice și electronice se bazează pe legile ingineriei electrice, care sunt studiate la subiectul „Fundațiile teoretice ale ingineriei electrice” (TOE) în institute, școli tehnice și colegii.

Legile de bază ale ingineriei electrice

• Legea lui Ohm
• Legea Joule-Lenz
• Prima lege a lui Kirchhoff

Legea lui Ohm- studiul TOE începe cu această lege și nici un electrician nu se poate descurca fără ea. Acesta afirmă că curentul este direct proporțional cu tensiunea și invers proporțional cu rezistența.Aceasta înseamnă că, cu cât tensiunea aplicată rezistenței, motorului, condensatorului sau bobinei (menținând alte condiții constante), cu atât este mai mare curentul care circulă prin circuit. Dimpotrivă, cu cât rezistența este mai mare, cu atât curentul este mai mic.

Legea Joule-Lenz. Folosind această lege, puteți determina cantitatea de căldură generată de un încălzitor, cablu, puterea unui motor electric sau alte tipuri de lucrări efectuate de curent electric. Această lege prevede că cantitatea de căldură generată atunci când curentul electric trece printr-un conductor este direct proporțională cu pătratul curentului, rezistența acelui conductor și timpul în care curge curentul. Cu ajutorul acestei legi se determină puterea efectivă a motoarelor electrice, iar tot pe baza acestei legi funcționează contorul electric, conform căruia plătim pentru energia electrică consumată.

Prima lege a lui Kirchhoff. Este folosit pentru a calcula cablurile și întreruptoarele de circuit atunci când se calculează circuitele de alimentare. Afirmă că suma curenților care intră în orice nod este egală cu suma curenților care ies din acel nod. În practică, un cablu vine de la sursa de alimentare și unul sau mai multe se sting.

A doua lege a lui Kirchhoff. Folosit la conectarea mai multor sarcini în serie sau a unei sarcini și a unui cablu lung. Este, de asemenea, aplicabil atunci când este conectat nu de la o sursă de alimentare staționară, ci de la o baterie. Afirmă că, într-un circuit închis, suma tuturor căderilor de tensiune și a tuturor fems este 0.

De unde să începi să studiezi inginerie electrică

Cel mai bine este să studiezi inginerie electrică în cursuri speciale sau în instituții de învățământ. Pe lângă posibilitatea de a comunica cu profesorii, puteți profita de facilitățile instituției de învățământ pentru orele practice. Instituția de învățământ emite și un document care va fi solicitat în momentul aplicării pentru un loc de muncă.

Dacă decideți să studiați ingineria electrică pe cont propriu sau aveți nevoie de material suplimentar pentru cursuri, atunci există multe site-uri de unde puteți studia și descărca materialele necesare pe computer sau pe telefon.

Lecții video

Există multe videoclipuri pe Internet care vă ajută să stăpâniți elementele de bază ale ingineriei electrice. Toate videoclipurile pot fi vizionate online sau descărcate folosind programe speciale.

Tutoriale video pentru electrician- o mulțime de materiale care vorbesc despre diverse probleme practice pe care le poate întâlni un electrician începător, despre programele cu care trebuie să lucreze și despre echipamentele instalate în spațiile rezidențiale.

Bazele teoriei ingineriei electrice- iată lecții video care explică clar legile de bază ale ingineriei electrice.Durata totală a tuturor lecțiilor este de aproximativ 3 ore.

zero si faza, scheme de conectare la becuri, intrerupatoare, prize. Tipuri de scule pentru instalații electrice;
1. Tipuri de materiale pentru instalatii electrice, montaj circuit electric;
2. Conexiune comutator și conexiune paralelă;
3. Instalarea unui circuit electric cu un întrerupător cu două butoane. Model de alimentare cu energie electrică a localului;
4. Model de alimentare pentru o cameră cu întrerupător. Bazele siguranței.

Cărți

Cel mai bun consilier a existat mereu o carte. Anterior, era necesar să împrumuți o carte de la bibliotecă, de la prieteni, sau să o cumperi. În zilele noastre, pe internet puteți găsi și descărca o varietate de cărți de care are nevoie un electrician începător sau experimentat. Spre deosebire de tutorialele video, în care puteți urmări cum se realizează cutare sau cutare acțiune, într-o carte o puteți păstra în apropiere în timp ce lucrați. Cartea poate conține materiale de referință care nu se vor încadra într-o lecție video (ca la școală - profesorul spune lecția descrisă în manual, iar aceste forme de predare se completează reciproc).

Există site-uri cu o cantitate mare de literatură de inginerie electrică pe o varietate de probleme - de la teorie la materiale de referință. Pe toate aceste site-uri, puteți descărca cartea de care aveți nevoie pe computer și ulterior să o citiți de pe orice dispozitiv.

De exemplu,

mexalib- diverse tipuri de literatură, inclusiv inginerie electrică

carti pentru electrician- acest site are o mulțime de sfaturi pentru inginer electrician începător

specialist electricitate- site pentru electricieni începători și profesioniști

Biblioteca electricianului- multe cărți diferite, în principal pentru profesioniști

Manuale online

În plus, există manuale online de inginerie electrică și electronică cu un cuprins interactiv pe Internet.

Acestea sunt precum:

Curs de bază de electrician- manual de electrotehnică

Noțiuni de bază

Electronice pentru începători- curs inițial și baze de electronică

Măsuri de siguranță

Principalul lucru atunci când efectuați lucrări electrice este respectarea măsurilor de siguranță. Dacă operarea incorectă poate duce la defectarea echipamentului, atunci nerespectarea măsurilor de siguranță poate duce la rănire, invaliditate sau deces.

Reguli principale- aceasta înseamnă să nu atingeți firele sub tensiune cu mâinile goale, să lucrați cu unelte cu mânere izolate și, atunci când opriți alimentarea, afișarea unui semn „nu porniți, oamenii lucrează”. Pentru un studiu mai detaliat al acestei probleme, trebuie să luați cartea „Reguli de siguranță pentru lucrările de instalare și reglare electrică”.

Conţinut:

Există multe concepte care nu pot fi văzute cu ochii tăi sau atinse cu mâinile. Cel mai frapant exemplu este ingineria electrică, care constă din circuite complexe și terminologie obscure. Prin urmare, mulți oameni pur și simplu se retrag în fața dificultăților studiului viitor al acestei discipline științifice și tehnice.

Elementele de bază ale ingineriei electrice pentru începători, prezentate într-un limbaj accesibil, vă vor ajuta să obțineți cunoștințe în acest domeniu. Susținute de fapte istorice și exemple clare, ele devin fascinante și de înțeles chiar și pentru cei care întâlnesc concepte necunoscute pentru prima dată. Trecând treptat de la simplu la complex, este destul de posibil să studiezi materialele prezentate și să le folosești în activități practice.

Concepte și proprietăți ale curentului electric

Legile și formulele electrice sunt necesare nu numai pentru efectuarea oricăror calcule. De ele au nevoie și de cei care efectuează practic operațiuni legate de electricitate. Cunoscând elementele de bază ale ingineriei electrice, puteți determina în mod logic cauza defecțiunii și o puteți elimina foarte repede.

Esența curentului electric este mișcarea particulelor încărcate care transferă sarcina electrică dintr-un punct în altul. Cu toate acestea, cu mișcarea termică aleatorie a particulelor încărcate, după exemplul electronilor liberi din metale, transferul de sarcină nu are loc. Mișcarea sarcinii electrice prin secțiunea transversală a unui conductor are loc numai dacă ionii sau electronii participă la mișcarea ordonată.

Curentul electric circulă întotdeauna într-o anumită direcție. Prezența sa este indicată de semne specifice:

• Încălzirea unui conductor prin care trece curentul.
• Modificarea compoziției chimice a unui conductor sub influența curentului.
• Exercitarea forței asupra curenților vecini, corpurilor magnetizate și curenților vecini.

Curentul electric poate fi direct sau alternativ. În primul caz, toți parametrii săi rămân neschimbați, iar în al doilea, polaritatea se schimbă periodic de la pozitiv la negativ. În fiecare jumătate de ciclu, direcția fluxului de electroni se schimbă. Rata unor astfel de modificări periodice este frecvența, măsurată în herți

Cantități curente de bază

Când un curent electric are loc într-un circuit, are loc un transfer constant de sarcină prin secțiunea transversală a conductorului. Cantitatea de sarcină transferată într-o anumită unitate de timp se numește, măsurată în amperi.

Pentru a crea și menține mișcarea particulelor încărcate, este necesar să li se aplice o forță într-o anumită direcție. Dacă această acțiune se oprește, se oprește și fluxul de curent electric. Această forță se numește câmp electric, cunoscut și ca. Acesta este cel care provoacă diferența de potențial sau Voltaj la capetele conductorului și dă impuls mișcării particulelor încărcate. Pentru a măsura această valoare, se folosește o unitate specială - volt. Există o anumită relație între mărimile de bază, reflectată în legea lui Ohm, care va fi discutată în detaliu.

Cea mai importantă caracteristică a unui conductor direct legat de curentul electric este rezistenţă, măsurat în Omaha. Această valoare este un fel de rezistență a conductorului la fluxul de curent electric în el. Ca urmare a influenței rezistenței, conductorul se încălzește. Pe măsură ce lungimea conductorului crește și secțiunea lui transversală scade, valoarea rezistenței crește. O valoare de 1 ohm apare atunci când diferența de potențial în conductor este de 1 V și curentul este de 1 A.

Legea lui Ohm

Această lege se referă la prevederile și conceptele de bază ale ingineriei electrice. Reflectă cel mai precis relația dintre cantități precum curentul, tensiunea, rezistența etc. Definițiile acestor cantități au fost deja luate în considerare; acum este necesar să se stabilească gradul de interacțiune și influență între ele.

Pentru a calcula aceasta sau acea valoare, trebuie să utilizați următoarele formule:

1. Puterea curentului: I = U/R (amperi).
2. Tensiune: U = I x R (volți).
3. Rezistență: R = U/I (ohm).

Dependența acestor cantități, pentru o mai bună înțelegere a esenței proceselor, este adesea comparată cu caracteristicile hidraulice. De exemplu, în partea de jos a unui rezervor umplut cu apă, este instalată o supapă cu o țeavă adiacentă. Când supapa se deschide, începe să curgă apa deoarece există o diferență între presiunea mare la începutul conductei și presiunea scăzută la sfârșit. Exact aceeași situație apare la capetele conductorului sub forma unei diferențe de potențial - tensiune, sub influența căreia electronii se mișcă de-a lungul conductorului. Astfel, prin analogie, tensiunea este un fel de presiune electrică.

Puterea curentului poate fi comparată cu debitul de apă, adică cu cantitatea de apă care curge prin secțiunea transversală a conductei într-o perioadă de timp stabilită. Pe măsură ce diametrul conductei scade, debitul de apă va scădea și datorită rezistenței crescute. Acest debit limitat poate fi comparat cu rezistența electrică a unui conductor, care menține fluxul de electroni în anumite limite. Interacțiunea curentului, tensiunii și rezistenței este similară cu caracteristicile hidraulice: cu modificarea unui parametru, toți ceilalți se schimbă.

Energie și putere în inginerie electrică

În inginerie electrică există și concepte precum energieȘi putere legat de legea lui Ohm. Energia însăși există sub formă mecanică, termică, nucleară și electrică. Conform legii conservării energiei, aceasta nu poate fi distrusă sau creată. Se poate transforma doar dintr-o formă în alta. De exemplu, sistemele audio convertesc energia electrică în sunet și căldură.

Orice aparat electric consumă o anumită cantitate de energie într-o anumită perioadă de timp. Această valoare este individuală pentru fiecare dispozitiv și reprezintă puterea, adică cantitatea de energie pe care o poate consuma un anumit dispozitiv. Acest parametru este calculat prin formula P = I x U, unitatea de măsură este . Înseamnă mișcarea unui volt printr-o rezistență de un ohm.

Astfel, elementele de bază ale ingineriei electrice pentru începători vă vor ajuta să înțelegeți la început conceptele și termenii de bază. După aceasta, va fi mult mai ușor să utilizați cunoștințele dobândite în practică.

Electricitate pentru manechine: elemente de bază ale electronicii

Oferim un mic material pe tema: „Electricitate pentru începători”. Acesta va oferi o înțelegere inițială a termenilor și fenomenelor asociate cu mișcarea electronilor în metale.

Caracteristicile termenului

Electricitatea este energia particulelor mici încărcate care se deplasează în conductori într-o direcție specifică.

Cu curent constant, nu există nicio modificare a mărimii sale, precum și a direcției de mișcare într-o anumită perioadă de timp. Dacă o celulă galvanică (baterie) este aleasă ca sursă de curent, atunci sarcina se deplasează într-o manieră ordonată: de la polul negativ la capătul pozitiv. Procesul continuă până când dispare complet.

Curentul alternativ își schimbă periodic magnitudinea, precum și direcția de mișcare.

Circuit de transmisie AC

Să încercăm să înțelegem ce este o fază într-un cuvânt pe care l-a auzit toată lumea, dar nu toată lumea înțelege adevărata ei semnificație. Nu vom intra în detalii și detalii; vom selecta doar materialul de care are nevoie meșterul de acasă. O rețea trifazată este o metodă de transmitere a curentului electric, în care curentul trece prin trei fire diferite, iar unul îl returnează. De exemplu, există două fire într-un circuit electric.

Curentul trece prin primul fir către consumator, de exemplu, către un ibric. Al doilea fir este folosit pentru a-l returna. Când un astfel de circuit este deschis, nu va exista nicio trecere a sarcinii electrice în interiorul conductorului. Această diagramă descrie un circuit monofazat. in electricitate? O fază este considerată a fi un fir prin care trece curentul electric. Zero este firul prin care se efectuează returul. Într-un circuit trifazat există trei fire de fază simultan.

Un tablou electric in apartament este necesar pentru curent in toate camerele. sunt considerate fezabile din punct de vedere economic, deoarece nu necesită două. Când se apropie de consumator, curentul este împărțit în trei faze, fiecare cu un zero. Electrodul de împământare, care este utilizat într-o rețea monofazată, nu suportă o sarcină de lucru. El este un fitil.

De exemplu, dacă are loc un scurtcircuit, există pericolul de electrocutare sau incendiu. Pentru a preveni o astfel de situație, valoarea curentă nu trebuie să depășească un nivel sigur; excesul intră în pământ.

Manualul „Școala pentru electricieni” îi va ajuta pe meșterii începători să facă față unor defecțiuni ale aparatelor de uz casnic. De exemplu, dacă există probleme cu funcționarea motorului electric al mașinii de spălat, curentul va curge către carcasa metalică exterioară.

Dacă nu există împământare, încărcarea va fi distribuită în întreaga mașină. Când îl atingeți cu mâinile, o persoană va acționa ca un conductor de împământare și va primi un șoc electric. Dacă există un fir de împământare, această situație nu va apărea.

Caracteristici ale ingineriei electrice

Manualul „Electricity for Dummies” este popular printre cei care sunt departe de fizică, dar intenționează să folosească această știință în scopuri practice.

Data apariției ingineriei electrice este considerată a fi începutul secolului al XIX-lea. În acest moment a fost creată prima sursă de curent. Descoperirile făcute în domeniul magnetismului și electricității au reușit să îmbogățească știința cu noi concepte și fapte de importanță practică.

Manualul „Școala pentru electrician” presupune familiarizarea cu termenii de bază legați de electricitate.

Multe cărți de fizică conțin scheme electrice complexe și o varietate de termeni confuzi. Pentru ca începătorii să înțeleagă toate complexitățile acestei secțiuni de fizică, a fost dezvoltat un manual special „Electricity for Dummies”. O excursie în lumea electronului trebuie să înceapă cu o luare în considerare a legilor și conceptelor teoretice. Exemplele ilustrative și faptele istorice folosite în cartea „Electricity for Dummies” îi vor ajuta pe electricienii începători să dobândească cunoștințe. Pentru a vă verifica progresul, puteți utiliza teme, teste și exerciții legate de electricitate.

Dacă înțelegeți că nu aveți suficiente cunoștințe teoretice pentru a face față în mod independent la conectarea cablajelor electrice, consultați cărțile de referință pentru „manichini”.

Siguranță și practică

Mai întâi trebuie să studiați cu atenție secțiunea privind măsurile de siguranță. În acest caz, în timpul lucrărilor legate de energie electrică, nu vor exista situații de urgență periculoase pentru sănătate.

Pentru a pune în practică cunoștințele teoretice dobândite în urma studierii proprii a elementelor de bază ale ingineriei electrice, puteți începe cu aparatele electrocasnice vechi. Înainte de a începe reparațiile, asigurați-vă că citiți instrucțiunile incluse cu dispozitivul. Nu uita că nu ar trebui să glumi cu electricitatea.

Curentul electric este asociat cu mișcarea electronilor în conductori. Dacă o substanță nu este capabilă să conducă curentul, se numește dielectric (izolator).

Pentru ca electronii liberi să se deplaseze de la un pol la altul, trebuie să existe o anumită diferență de potențial între ei.

Intensitatea curentului care trece printr-un conductor este legată de numărul de electroni care trec prin secțiunea transversală a conductorului.

Viteza curgerii curentului este afectată de materialul, lungimea și aria secțiunii transversale a conductorului. Pe măsură ce lungimea firului crește, rezistența acestuia crește.

Concluzie

Electricitatea este o ramură importantă și complexă a fizicii. Manualul „Electricitate pentru manechine” examinează principalele cantități care caracterizează randamentul motoarelor electrice. Unitățile de tensiune sunt volți, curentul se măsoară în amperi.

Fiecare are o anumită putere. Se referă la cantitatea de energie electrică generată de un dispozitiv într-o anumită perioadă de timp. Consumatorii de energie (frigidere, mașini de spălat, ceainice, fiare de călcat) au și ei putere, consumând energie electrică în timpul funcționării. Dacă doriți, puteți efectua calcule matematice și puteți determina prețul aproximativ pentru fiecare aparat de uz casnic.

Dacă vreo unitate electrică se defectează, soluția potrivită ar fi apelarea unui specialist care va rezolva rapid problema.

Dacă acest lucru nu este posibil, lecțiile pentru electricieni vă vor ajuta să remediați singur cutare sau cutare defecțiune.

În același timp, merită să ne amintim măsurile de siguranță pentru a evita rănile grave.

Măsuri de siguranță

Regulile de siguranță trebuie învățate pe de rost - acest lucru vă va salva sănătatea și viața atunci când depanați problemele electrice. Iată cele mai importante noțiuni electrice de bază pentru începători:

Pentru a efectua lucrări de instalare, trebuie să achiziționați un senzor (indicator de fază), similar cu o șurubelniță sau o punte. Acest dispozitiv vă permite să găsiți un fir sub tensiune - atunci când este detectat, un indicator se aprinde pe senzor. Dispozitivele funcționează în moduri diferite, de exemplu, atunci când contactul corespunzător este apăsat cu un deget.

Înainte de a începe lucrul, trebuie să utilizați un indicator pentru a vă asigura că toate firele nu sunt dezactivate.

Faptul este că, uneori, cablajul este așezat incorect - mașina de la intrare deconectează doar un fir, fără a deconecta întreaga rețea. O astfel de eroare poate duce la consecințe îngrozitoare, deoarece o persoană speră la o oprire completă a sistemului, în timp ce o anumită zonă poate fi încă activă.

Tipuri de circuite, tensiune și curent

Circuitele electrice pot fi conectate în paralel sau în serie. În primul caz, curentul electric este distribuit pe toate circuitele care sunt conectate în paralel. Se pare că unitatea totală va fi egală cu suma curentului din oricare dintre circuite.

Conexiunile în paralel au aceeași tensiune. Într-o combinație în serie, curentul trece de la un sistem la altul. Ca urmare, în fiecare linie circulă același curent.

Nu are sens să ne oprim asupra definițiilor tehnice ale tensiunii și curentului (A). Explicația va fi mult mai clară cu exemple. Deci, primul parametru afectează cât de bine trebuie izolate diferite zone. Cu cât este mai mare, cu atât este mai mare probabilitatea ca o defecțiune să apară într-un loc. Rezultă că tensiunea înaltă necesită izolație de înaltă calitate. Conexiunile expuse trebuie ținute departe unele de altele, de alte materiale și de pământ.

Tensiunea electrică (U) este de obicei măsurată în Volți.

Tensiunea mai puternică reprezintă o amenințare mai mare pentru viață. Dar nu ar trebui să presupuneți că scăzut este absolut sigur. Pericolul pentru oameni depinde și de puterea curentului care trece prin corp. Și acest parametru depinde direct de rezistență și tensiune. În acest caz, rezistența organismului este asociată cu rezistența pielii, care poate varia în funcție de starea morală și fizică a unei persoane, de umiditate și de mulți alți factori. Au existat cazuri când o persoană a murit din cauza unui șoc electric de doar 12 volți.

În plus, în funcție de puterea curentului, sunt selectate diferite fire. Cu cât A este mai mare, cu atât este mai gros necesarul de sârmă.

Mărimi variabile și constante

Când electricitatea era la început, consumatorii erau alimentați cu curent continuu. Cu toate acestea, s-a dovedit că valoarea standard de 220 de volți este aproape imposibil de transmis pe o distanță lungă.

Pe de altă parte, nu puteți furniza mii de volți - în primul rând, este periculos și, în al doilea rând, este dificil și costisitor să fabricați dispozitive care funcționează la o tensiune atât de mare. Ca urmare, s-a decis convertirea tensiunii - 10 volți ajunge în oraș, iar 220 volți ajunge deja la case.Conversia are loc folosind transformator.

În ceea ce privește frecvența tensiunii, aceasta este de 50 Herți. Aceasta înseamnă că tensiunea își schimbă starea de 50 de ori pe minut. Pornește de la zero și crește la 310 volți, apoi scade la zero, apoi la -310 volți și crește din nou la zero. Toate lucrările se desfășoară în mod ciclic. În astfel de cazuri, tensiunea din rețea este de 220 de volți - de ce nu 310 vom discuta mai târziu. În străinătate există diferiți parametri - 220, 127 și 110 volți, iar frecvența poate fi de 60 de herți.

Putere și alți parametri

Curentul electric este necesar pentru a face anumite lucrări, cum ar fi pornirea unui motor sau încălzirea bateriilor. Puteți calcula cât de multă muncă va face înmulțind curentul cu tensiunea. De exemplu, un încălzitor electric cu 220 de volți și o putere de 2,2 kW va consuma un curent de 10 A.

Măsurarea standard a puterii este în wați (W). Un curent electric de 1 amper cu o tensiune de 1 volt poate produce 1 watt de putere.

Formula de mai sus este utilizată pentru ambele tipuri de curent. Cu toate acestea, calcularea primului are o oarecare complexitate - este necesar să se înmulțească puterea curentului cu U în fiecare unitate de timp. Și dacă țineți cont de faptul că tensiunea și puterea curentului alternativ se schimbă tot timpul, atunci va trebui să luați integrala. Prin urmare, conceptul a fost aplicat valoare efectivă.

În linii mari, parametrul de curent este valoarea medie a curentului și tensiunii, selectate într-un mod special.

Curentul alternativ și continuu are o amplitudine și o stare efectivă. Parametrul de amplitudine este unitatea maximă la care poate crește tensiunea. Pentru un tip alternativ, numărul de amplitudine este egal cu numărul efectiv înmulțit cu √ 2. Astfel se explică indicatorii de tensiune de 310 și 220 V.

Legea lui Ohm

Următorul concept în noțiunile de bază electrice pentru începători este legea lui Ohm. El afirmă că curentul este egal cu tensiunea împărțită la rezistență. Această lege se aplică atât curentului alternativ, cât și curentului continuu.

Rezistența se măsoară în ohmi. Deci, printr-un conductor cu o rezistență de 1 ohm la o tensiune de 1 volt, trece un curent de 1 amper. Legea lui Ohm dă naștere la două consecințe interesante:

• Dacă A care curge prin sistem și rezistența circuitului sunt cunoscute, atunci puterea poate fi calculată.
• Puterea poate fi calculată și prin cunoașterea rezistenței efective și a U.

În acest caz, pentru a determina puterea, nu se ia tensiunea rețelei, ci U aplicată conductorului. Se dovedește că, dacă orice dispozitiv este conectat la sistem printr-un prelungitor, atunci acțiunea se va aplica atât dispozitivului, cât și firelor dispozitivului de prelungire. Ca urmare, firele se vor încălzi.

Desigur, nu este de dorit ca conexiunile să se încălzească, deoarece aceasta este ceea ce duce la diferite defecțiuni ale cablajului electric.

Cu toate acestea, principalele probleme nu sunt cu firul în sine, ci cu diferitele puncte de conectare. În aceste puncte rezistența este de zeci de ori mai mare decât de-a lungul perimetrului firului. În timp, ca urmare a oxidării, rezistența nu poate decât să crească.

Deosebit de periculoase sunt joncțiunile diferitelor metale. În ele, procesele de oxidare au loc mult mai repede. Cele mai comune zone de conectare:

• Locuri unde firele sunt răsucite.
• Borne de întrerupătoare, prize.
• Contacte cu șuruburi.
• Contacte în tablourile de distribuție.
• Fișe și prize.

Prin urmare, atunci când reparați, primul lucru la care ar trebui să acordați atenție sunt aceste zone. Ele trebuie să fie accesibile pentru instalare și control.

Urmând regulile descrise mai sus, puteți rezolva în mod independent unele probleme casnice legate de problemele electrice din casă. Principalul lucru este să vă amintiți măsurile de siguranță.

Tot ceea ce va fi dat în această lecție, nu trebuie doar să citiți și să vă amintiți câteva puncte cheie, ci și să memorați câteva definiții și formulări. Cu această lecție vor începe calculele fizice și electrice elementare. Poate că nu totul va fi clar, dar nu este nevoie să disperați, totul va cădea la loc în timp, principalul lucru este să asimilați încet și să vă amintiți materialul. Chiar dacă nu totul este clar la început, încercați să vă amintiți măcar regulile de bază și acele formule elementare care vor fi discutate aici. După ce ați stăpânit temeinic această lecție, veți putea apoi să efectuați calcule de inginerie radio mai complexe și să rezolvați problemele necesare. Nu te poți descurca fără asta în electronicele radio. Pentru a sublinia importanța acestei lecții, voi evidenția toate formulările și definițiile care trebuie memorate cu caractere italice roșii.

CURENTUL ELECTRIC ŞI EVALUAREA SA

Până acum, când am caracterizat valoarea cantitativă a curentului electric, am folosit uneori terminologii precum, de exemplu, curent mic, curent mare. La început, o astfel de evaluare a curentului ni s-a potrivit cumva, dar este complet nepotrivită pentru a caracteriza curentul din punctul de vedere al muncii pe care o poate efectua. Când vorbim despre munca curentului, ne referim la faptul că energia acestuia este transformată într-un alt tip de energie: căldură, lumină, energie chimică sau mecanică. Cu cât fluxul de electroni este mai mare, cu atât este mai mare curentul și activitatea acestuia. Uneori se spune amperaj sau pur și simplu curent. Astfel, cuvântul curent are două sensuri. Ea denotă însuși fenomenul mișcării sarcinilor electrice într-un conductor și servește, de asemenea, ca o estimare a cantității de electricitate care trece prin conductor. Curentul (sau puterea curentului) este estimat prin numărul de electroni care trec printr-un conductor în decurs de 1 s. Numărul său este uriaș. Aproximativ 2000000000000000000 de electroni trec prin filamentul unui bec care arde într-o lanternă electrică, de exemplu, în fiecare secundă. Este destul de clar că este incomod să caracterizezi curentul după numărul de electroni, deoarece ar trebui să se ocupe de numere foarte mari. Se ia unitatea de măsură a curentului electric Amperi (prescurtat ca A) . Așa că a fost numit în onoarea fizicianului și matematicianului francez A. Ampere (1775 - 1836), care a studiat legile interacțiunii mecanice a conductorilor cu curentul și alte fenomene electrice. Un curent de 1 A este un curent de o asemenea valoare încât 6250000000000000000 de electroni trec prin secțiunea transversală a conductorului în 1 s. În expresiile matematice, curentul este notat cu litera latină I sau i (citește și). De exemplu, ei scriu: I 2 A sau 0,5 A. Alături de amper, se folosesc unități mai mici de curent: miliamperi (mA scris), egal cu 0,001 A și microamperi (μA scris), egal cu 0,000001 A sau 0,001 mA. Prin urmare, 1 A = 1000 mA sau 1.000.000 µA. Instrumentele utilizate pentru măsurarea curenților se numesc ampermetre, miliampermetre și, respectiv, microampermetre. Sunt incluse în circuitul electric în serie cu consumatorul de curent, adică. într-o întrerupere a circuitului extern. În diagrame, aceste dispozitive sunt reprezentate în cercuri cu literele atribuite în interior: A (ampermetru), (miliampermetru) și mA (microamperi) μA., iar lângă ele scrie RA, ceea ce înseamnă contor de curent. Dispozitivul de măsurare este proiectat pentru un curent care nu depășește o anumită limită pentru acest dispozitiv. Aparatul nu trebuie conectat la un circuit în care circulă un curent care depășește această valoare, altfel se poate deteriora.

Este posibil să aveți o întrebare: cum să evaluați curentul alternativ, a cărui direcție și amploare se schimbă continuu? Curentul alternativ este de obicei evaluat după valoarea sa efectivă. Aceasta este valoarea curentului care corespunde curentului continuu care produce aceeași muncă. Valoarea efectivă a curentului alternativ este de aproximativ 0,7 amplitudine, adică valoarea maximă .

REZISTENȚĂ ELECTRICĂ

Când vorbim de conductori, ne referim la substanțe, materiale și, mai ales, metale care conduc relativ bine curentul. Cu toate acestea, nu toate substanțele numite conductori conduc curentul electric la fel de bine, adică se spune că au o conductivitate inegală a curentului. Acest lucru se explică prin faptul că, în timpul mișcării lor, electronii liberi se ciocnesc cu atomii și moleculele unei substanțe, iar în unele substanțe, atomii și moleculele interferează mai puternic cu mișcarea electronilor, iar în altele - mai puțin. Cu alte cuvinte, unele substanțe oferă o rezistență mai mare la curentul electric, în timp ce altele au o rezistență mai mică. Dintre toate materialele utilizate pe scară largă în inginerie electrică și radio, cuprul are cea mai mică rezistență la curentul electric. De aceea, firele electrice sunt cel mai adesea din cupru. Argintul are și mai puțină rezistență, dar este un metal destul de scump. Fierul, aluminiul și diferitele aliaje metalice au o rezistență mai mare, adică o conductivitate electrică mai slabă. Rezistența unui conductor depinde nu numai de proprietățile materialului său, ci și de dimensiunea conductorului în sine. Un conductor gros are o rezistență mai mică decât unul subțire din același material; un conductor scurt are mai puțină rezistență, unul lung are mai multă rezistență, la fel cum o țeavă largă și scurtă are mai puțin obstacol în calea mișcării apei decât una subțire și lungă. În plus, rezistența unui conductor metalic depinde de temperatura acestuia: cu cât temperatura conductorului este mai mică, cu atât rezistența acestuia este mai mică. Unitatea de rezistență electrică este considerată a fi ohmul (ei scriu Ohm) - numit după fizicianul german G. Ohm . O rezistență de 1 ohm este o cantitate electrică relativ mică. O astfel de rezistență la curent este asigurată, de exemplu, de o bucată de sârmă de cupru cu un diametru de 0,15 mm și o lungime de 1 m. Rezistența filamentului unui bec de lanternă este de aproximativ 10 ohmi, iar rezistența elementului de încălzire a unui aragaz electric este de câteva zeci de ohmi. În inginerie radio, de multe ori trebuie să se ocupe de rezistențe mai mari de un ohm sau de câteva zeci de ohmi. Rezistența unui telefon cu impedanță mare, de exemplu, este mai mare de 2000 de ohmi; Rezistența unei diode semiconductoare conectată într-o direcție fără curent este de câteva sute de mii de ohmi. Știi câtă rezistență are corpul tău la curentul electric? De la 1000 la 20000 ohmi. Și rezistența rezistențelor - părți speciale, despre care voi vorbi mai târziu în această conversație, poate fi de până la câteva milioane de ohmi sau mai mult. Aceste părți, după cum știți deja, sunt indicate în diagrame sub formă de dreptunghiuri. În formulele matematice, rezistența este notată cu litera latină (R). Aceeași literă este plasată lângă denumirile grafice ale rezistențelor de pe diagrame. Pentru a exprima rezistențe mai mari ale rezistențelor, se folosesc unități mai mari: kilo-ohm (prescurtat ca kOhm), egal cu 1000 ohmi și mega-ohm (prescurtat ca MOhm), egal cu 1.000.000 ohmi sau 1.000 kOhm. Rezistența conductoarelor, circuitelor electrice, rezistențelor sau altor părți se măsoară cu dispozitive speciale numite ohmmetre. În diagrame, un ohmmetru este indicat printr-un cerc cu o literă grecească? (omega) înăuntru .

TENSIUNE ELECTRICA

Unitatea de tensiune electrică, forța electromotoare (EMF), este considerată volt (în onoarea fizicianului italian A. Volta). În formule, tensiunea este notă cu litera latină U (a se citi „y”), iar unitatea de tensiune în sine, volt, este notă cu litera V. De exemplu, ei scriu: U = 4,5 V; U = 220 V. Voltajul unitar caracterizează tensiunea la capetele unui conductor, o secțiune a unui circuit electric sau polii unei surse de curent. O tensiune de 1 V este o mărime electrică care într-un conductor cu rezistența de 1 Ohm creează un curent egal cu 1 A. Bateria 3336L, concepută pentru o lanternă electrică de buzunar plat, după cum știți deja, este formată din trei elemente conectate în serie. Pe eticheta bateriei se poate citi că tensiunea acesteia este de 4,5 V. Aceasta înseamnă că tensiunea fiecărui element al bateriei este de 1,5 V. Tensiunea bateriei Krona este de 9 V, iar tensiunea rețelei de iluminat electric poate fi 127 sau 220 V. Tensiunea se măsoară (cu un voltmetru) prin conectarea dispozitivului cu aceleași borne la polii sursei de curent sau în paralel cu o secțiune a circuitului, rezistor sau altă sarcină asupra căreia este necesar să se măsoare tensiunea care acționează asupra acesteia. În diagrame, un voltmetru este notat cu litera latină V .

într-un cerc, iar lângă el este PU. Pentru a evalua tensiunea, se folosește o unitate mai mare - kilovolt (kV scris), corespunzător la 1000 V, precum și unități mai mici - milivolt (mV scris), egal cu 0,001 V și microvolt (µV scris), egal cu 0,001 mV. Aceste tensiuni sunt măsurate în consecință kilometri-voltmetre, milivoltmetreȘi microvoltmetre. Astfel de dispozitive, cum ar fi voltmetrele, sunt conectate în paralel la surse de curent sau la secțiuni de circuite pe care trebuie măsurată tensiunea. Să aflăm acum care este diferența dintre conceptele de „tensiune” și „forță electromotoare”. Forța electromotoare este tensiunea care acționează între polii unei surse de curent până când un circuit de sarcină extern, cum ar fi un bec cu incandescență sau un rezistor, este conectat la acesta. De îndată ce un circuit extern este conectat și apare un curent în el, tensiunea dintre polii sursei de curent va deveni mai mică. Deci, de exemplu, o celulă galvanică nouă, nefolosită, are un EMF de cel puțin 1,5 V. Când o sarcină este conectată la ea, tensiunea la poli devine aproximativ 1,3-1,4 V. Pe măsură ce energia elementului este consumată pentru a alimenta circuitul extern, tensiunea acestuia scade treptat. Celula este considerată descărcată și, prin urmare, nepotrivită pentru utilizare ulterioară atunci când tensiunea scade la 0,7 V, deși dacă circuitul extern este oprit, fem-ul său va fi mai mare decât această tensiune. Cum se măsoară tensiunea alternativă? Când vorbim despre tensiune alternativă, de exemplu, tensiunea unei rețele de iluminat electric, ne referim la valoarea efectivă a acesteia, care este aproximativ, ca și valoarea efectivă a curentului alternativ, de 0,7 din valoarea tensiunii de amplitudine.

LEGEA LUI OHM

În fig. prezintă o diagramă a unui circuit electric simplu familiar. Acest circuit închis este format din trei elemente: o sursă de tensiune - baterie GB, un consumator de curent - sarcină R, care poate fi, de exemplu, un filament de lampă electrică sau un rezistor, și conductori care conectează sursa de tensiune la sarcină. Apropo, dacă acest circuit este completat cu un comutator, veți obține un circuit complet pentru o lanternă electrică de buzunar.

Sarcina R, care are o anumită rezistență, este o secțiune a circuitului. Valoarea curentului în această secțiune a circuitului depinde de tensiunea care acționează asupra acestuia și de rezistența acesteia: cu cât tensiunea este mai mare și cu cât rezistența este mai mică, cu atât curentul va curge mai mare prin secțiunea circuitului. Această dependență a curentului de tensiune și rezistență este exprimată prin următoarea formulă:
I = U/R,
unde I este curent, exprimat în amperi, A; U - tensiune în volți, V; R - rezistența în ohmi, Ohm. Această expresie matematică se citește după cum urmează: curentul dintr-o secțiune a circuitului este direct proporțional cu tensiunea pe ea și invers proporțional cu rezistența acestuia. Aceasta este legea de bază a ingineriei electrice, numită legea lui Ohm (după numele lui G. Ohm), pentru o secțiune a unui circuit electric . Folosind legea lui Ohm, puteți afla treimea necunoscută din două mărimi electrice cunoscute. Iată câteva exemple de aplicare practică a legii lui Ohm.

Primul exemplu: O tensiune de 25 V este aplicată unei secțiuni a circuitului cu o rezistență de 5 ohmi.Este necesar să aflați valoarea curentului în această secțiune a circuitului.
Rezolvare: I = U/R = 25 / 5 = 5 A.
Al doilea exemplu: O tensiune de 12 V acţionează asupra unei secţiuni a circuitului, creând în ea un curent de 20 mA. Care este rezistența acestei secțiuni a circuitului? În primul rând, curentul de 20 mA trebuie exprimat în amperi. Acesta va fi 0,02 A. Atunci R = 12 / 0,02 = 600 Ohmi.

Al treilea exemplu: Un curent de 20 mA trece printr-o secțiune a unui circuit cu o rezistență de 10 kOhm. Care este tensiunea care acționează pe această secțiune a circuitului? Aici, ca și în exemplul precedent, curentul ar trebui exprimat în amperi (20 mA = 0,02 A), rezistența în ohmi (10 kOhm = 10000 Ohm). Prin urmare, U = IR = 0,02 x 10000 = 200 V. Baza lămpii incandescente a unei lanterne plate este ștampilată cu: 0,28 A și 3,5 V. Ce indică această informație? Faptul că becul va străluci normal la un curent de 0,28 A, care este determinat de o tensiune de 3,5 V, Folosind legea lui Ohm, este ușor de calculat că filamentul încălzit al becului are o rezistență R = 3,5 / 0,28 = 12,5 ohmi. Aceasta, subliniez, este rezistența filamentului incandescent al unui bec. Și rezistența unui fir răcit este mult mai mică. Legea lui Ohm este valabilă nu numai pentru o secțiune, ci și pentru întregul circuit electric. În acest caz, rezistența totală a tuturor elementelor circuitului, inclusiv rezistența internă a sursei de curent, este înlocuită în valoarea lui R. Cu toate acestea, în cele mai simple calcule de circuit, rezistența conductorilor de conectare și rezistența internă a sursei de curent sunt de obicei neglijate.

În acest sens, voi da un alt exemplu: Tensiunea rețelei de iluminat electric este de 220 V. Ce curent va circula în circuit dacă rezistența de sarcină este de 1000 Ohmi? Rezolvare: I = U/R = 220 / 1000 = 0,22 A. Un fier de lipit electric consuma aproximativ acest curent.

Toate aceste formule, care decurg din legea lui Ohm, pot fi folosite și pentru a calcula circuite de curent alternativ, dar cu condiția să nu existe inductori și condensatori în circuite.

Legea lui Ohm și formulele de calcul derivate din ea sunt destul de ușor de reținut dacă utilizați această diagramă grafică, așa-numita. Triunghiul legii lui Ohm:

Utilizarea acestui triunghi este ușoară, amintiți-vă clar că linia orizontală din triunghi înseamnă semnul diviziunii (similar cu linia fracțională), iar linia verticală din triunghi înseamnă semnul înmulțirii .

Acum luați în considerare această întrebare: cum afectează un rezistor conectat într-un circuit în serie cu sarcina sau în paralel cu acesta curentul? Să ne uităm la acest exemplu. Avem un bec dintr-o lanternă electrică rotundă, proiectat pentru o tensiune de 2,5 V și un curent de 0,075 A. Este posibil să alimenteze acest bec de la o baterie de 3336L, a cărei tensiune inițială este de 4,5 V? Este ușor de calculat că filamentul încălzit al acestui bec are o rezistență de puțin peste 30 ohmi. Dacă îl alimentați de la o baterie proaspătă de 3336L, atunci, conform legii lui Ohm, prin filamentul becului va curge un curent, aproape dublu față de curentul pentru care este proiectat. Firul nu va rezista la o astfel de suprasarcină; se va supraîncălzi și se va prăbuși. Dar acest bec poate fi alimentat de la o baterie de 336L dacă un rezistor suplimentar de 25 Ohm este conectat în serie cu circuitul, așa cum se arată în Fig.

În acest caz, rezistența totală a circuitului extern va fi de aproximativ 55 Ohmi, adică. 30 Ohm - rezistența filamentului becului H plus 25 Ohm - rezistența rezistenței suplimentare R. În consecință, în circuit va circula un curent egal cu aproximativ 0,08 A, adică. aproape la fel pentru care este proiectat filamentul unui bec. Acest bec poate fi alimentat de la o baterie la o tensiune mai mare, sau chiar de la o rețea de iluminat electric, dacă selectați un rezistor de rezistență adecvată. În acest exemplu, un rezistor suplimentar limitează curentul din circuit la valoarea de care avem nevoie. Cu cât rezistența sa este mai mare, cu atât curentul din circuit va fi mai mic. În acest caz, două rezistențe au fost conectate în serie la circuit: rezistența filamentului becului și rezistența rezistenței. Și cu o conexiune în serie de rezistențe, curentul este același în toate punctele circuitului. Puteți conecta ampermetrul la orice punct din circuit și va afișa aceeași valoare peste tot. Acest fenomen poate fi comparat cu debitul de apă dintr-un râu. Albia râului în diferite zone poate fi lată sau îngustă, adâncă sau puțin adâncă. Cu toate acestea, într-o anumită perioadă de timp, aceeași cantitate de apă trece întotdeauna prin secțiunea transversală a oricărei secțiuni a albiei râului.

Rezistor suplimentar , conectat în serie cu sarcina (ca, de exemplu, în figura de mai sus), poate fi considerat ca un rezistor care „stinge” o parte din tensiunea care acționează în circuit. Tensiunea care este stinsă de rezistența suplimentară sau, după cum se spune, scade peste el, va fi mai mare, cu cât rezistența acestui rezistor este mai mare. Cunoscând curentul și rezistența rezistorului suplimentar, căderea de tensiune pe acesta poate fi ușor calculată folosind aceeași formulă familiară U = IR. Aici U este căderea de tensiune, V; I - curent în circuit, A; R - rezistența rezistenței suplimentare, Ohm. În exemplul nostru, rezistența R (în figură) a stins excesul de tensiune: U = IR = 0,08 x 25 = 2 V. Tensiunea rămasă a bateriei, aproximativ 2,5 V, a căzut pe filamentele becului. Rezistența necesară a rezistenței poate fi găsită folosind o altă formulă cunoscută pentru dvs.: R = U/I, unde R este rezistența dorită a rezistenței suplimentare, Ohm; Tensiune U care trebuie stinsă, V; I este curentul din circuit, A. Pentru exemplul nostru, rezistența rezistorului suplimentar este: R = U/I = 2/0,075, 27 Ohm. Schimbând rezistența, puteți reduce sau crește tensiunea care scade pe rezistorul suplimentar și, astfel, puteți regla curentul din circuit. Dar rezistorul suplimentar R într-un astfel de circuit poate fi variabil, adică. un rezistor a cărui rezistență poate fi schimbată (vezi figura de mai jos).

În acest caz, folosind cursorul rezistor, puteți modifica fără probleme tensiunea furnizată sarcinii H și, prin urmare, puteți regla fără probleme curentul care curge prin această sarcină. Un rezistor variabil conectat în acest fel se numește reostat.Reostatele sunt folosite pentru a regla curenții în circuitele receptoarelor, televizoarelor și amplificatoarelor. În multe cinematografe, reostatele au fost folosite pentru a estompa ușor lumina din auditoriu. Există, totuși, o altă modalitate de a conecta sarcina la o sursă de curent cu exces de tensiune - folosind tot un rezistor variabil, dar pornit de un potențiometru, adică. divizor de tensiune, așa cum se arată în fig.

Aici R1 este un rezistor conectat printr-un potențiometru, iar R2 este o sarcină, care poate fi același bec cu incandescență sau un alt dispozitiv. O cădere de tensiune are loc la rezistorul R1 al sursei de curent, care poate fi alimentat parțial sau complet la sarcina R2. Când glisorul rezistenței este în poziția cea mai joasă, sarcina nu este deloc furnizată de tensiune (dacă este un bec, acesta nu se va aprinde). Pe măsură ce glisorul rezistenței se mișcă în sus, vom aplica din ce în ce mai multă tensiune sarcinii R2 (dacă este un bec, filamentul acestuia va străluci). Când glisorul rezistorului R1 este în poziția sa cea mai sus, întreaga tensiune a sursei de curent va fi aplicată sarcinii R2 (dacă R2 este un bec de lanternă și tensiunea sursei de curent este mare, filamentul becului va arde afară). Puteți găsi experimental poziția motorului cu rezistență variabilă la care tensiunea de care are nevoie va fi furnizată sarcinii. Rezistoarele variabile activate de potențiometre sunt utilizate pe scară largă pentru a controla volumul în receptoare și amplificatoare. Rezistorul poate fi conectat direct în paralel cu sarcina. În acest caz, curentul din această secțiune a circuitului se ramifică și merge în două căi paralele: prin rezistența suplimentară și sarcina principală. Cel mai mare curent va fi în ramura cu cea mai mică rezistență. Suma curenților ambelor ramuri va fi egală cu curentul cheltuit pentru alimentarea circuitului extern. Se recurge la o conexiune paralelă în acele cazuri în care este necesară limitarea curentului nu în întregul circuit, ca la conectarea unui rezistor suplimentar în serie, ci numai într-o anumită secțiune. Rezistoarele suplimentare sunt conectate, de exemplu, în paralel cu miliametri, astfel încât să poată măsura curenți mari. Astfel de rezistențe se numesc manevrarea sau șunturi . Cuvântul șunt înseamnă ramură .

REZISTENTA INDUCTIVA

Într-un circuit de curent alternativ, valoarea curentului este afectată nu numai de rezistența conductorului conectat la circuit, ci și de inductanța acestuia. Prin urmare, în circuitele de curent alternativ se face distincția între așa-numita rezistență ohmică sau activă, determinată de proprietățile materialului conductor, și rezistența inductivă, determinată de inductanța conductorului. Un conductor drept are o inductanță relativ mică. Dar dacă acest conductor este rulat într-o bobină, inductanța sa va crește. În același timp, rezistența pe care o oferă curentului alternativ va crește, iar curentul din circuit va scădea. Pe măsură ce frecvența curentului crește, crește și reactanța inductivă a bobinei. Rețineți: rezistența unui inductor la curentul alternativ crește odată cu inductanța sa și cu frecvența curentului care trece prin el. Această proprietate a bobinei este utilizată în diverse circuite de recepție atunci când este necesară limitarea curentului de înaltă frecvență sau izolarea oscilațiilor de înaltă frecvență, în redresoare de curent alternativ și în multe alte cazuri pe care le veți întâlni constant în practică. Unitatea de măsură a inductanței este Henry (H). O inductanță de 1 H este deținută de o bobină în care, atunci când curentul din ea se modifică cu 1 A timp de 1 s, se dezvoltă o f.e. auto-inductivă egală cu 1 V. Această unitate este utilizată pentru a determina inductanța bobinelor care sunt incluse. în circuitele de curent cu frecvenţă audio. Inductanța bobinelor utilizate în circuitele oscilante se măsoară în miimi de henry, numit millihenry (mH), sau o altă unitate de mie de ori mai mică - microhenry (μH). .

PUTEREA ȘI FUNCȚIONAREA CURENTA

Încălzirea filamentului unei lămpi electrice sau electronice, fierului de lipit electric, aragazului electric sau altui dispozitiv necesită o anumită cantitate de energie electrică. Această energie dată de sursa de curent (sau primită de la aceasta de sarcină) timp de 1 s se numește puterea curentă. Este luată unitatea de putere curentă wați (W) . Un wat este puterea pe care o dezvoltă un curent continuu de 1A la o tensiune de 1V. În formule, puterea curentă este notată cu litera latină P (a se citi „pe”). Puterea electrică în wați se obține prin înmulțirea tensiunii în volți cu curentul în amperi, adică. P = UI. Dacă, de exemplu, o sursă de 4,5 V DC creează un curent de 0,1 A în circuit, atunci puterea curentului va fi: p = 4,5 x 0,1 = 0,45 W. Folosind această formulă, puteți, de exemplu, să calculați puterea consumată de un bec de lanternă dacă 3,5 V este înmulțit cu 0,28 A. Obținem aproximativ 1 W. Schimbând această formulă astfel: I = P/U, puteți afla curentul care circulă printr-un dispozitiv electric dacă se cunoaște puterea pe care o consumă și tensiunea furnizată acestuia. Care este, de exemplu, curentul care circulă printr-un fier de lipit electric dacă se știe că la o tensiune de 220 V consumă 40 W de putere? I = P/I = 40/220 = 0,18 A. Dacă se cunosc curentul și rezistența circuitului, dar tensiunea este necunoscută, puterea poate fi calculată folosind următoarea formulă: P = I2R. Când se cunoaște tensiunea care acționează în circuit și rezistența acestui circuit, pentru a calcula puterea se folosește următoarea formulă: P = U2/R. Dar un watt este o unitate relativ mică de putere. Când avem de-a face cu dispozitive electrice, instrumente sau mașini care consumă curenți de zeci sau sute de amperi, folosim o unitate de putere, kilowatt (kw scris), egală cu 1000 W. Puterea motoarelor electrice ale mașinilor din fabrică, de exemplu, poate varia de la câteva unități la zeci de kilowați. Consumul cantitativ de energie este estimat prin wați - secundă, care caracterizează unitatea de energie - joule. Consumul de energie electrică este determinat prin înmulțirea puterii consumate de dispozitiv cu timpul de funcționare al acestuia în secunde. Dacă, de exemplu, becul unei lanterne electrice (puterea acestuia, după cum știm deja, este de aproximativ 1 W) a ars timp de 25 de secunde, atunci consumul de energie a fost de 25 de wați-secunde. Cu toate acestea, un watt-secundă este o valoare foarte mică. Prin urmare, în practică, se folosesc unități mai mari de consum de energie electrică: watt-oră, hectowat-oră și kilowatt-oră. Pentru ca consumul de energie să fie exprimat în wați-oră sau kilowați-oră, puterea în wați sau în kilowați trebuie înmulțită cu timpul în ore, respectiv. Dacă, de exemplu, dispozitivul consumă 0,5 kW de putere timp de 2 ore, atunci consumul de energie va fi de 0,5 X 2 = 1 kWh; Se va consuma și 1 kWh de energie dacă circuitul consumă (sau folosește) 2 kW de putere pentru o jumătate de oră, 4 kW pentru un sfert de oră etc. Contorul electric instalat in casa sau apartamentul in care locuiti tine cont de consumul de energie electrica in kilowati-ora. Înmulțind citirile contorului cu costul de 1 kWh (cantitate în copeici), veți afla câtă energie a fost consumată pe săptămână sau lună. Când se lucrează cu celule galvanice sau baterii, vorbim despre capacitatea lor electrică în amperi oră, care se exprimă prin înmulțirea valorii curentului de descărcare și a duratei de funcționare în ore. Capacitatea inițială a bateriei este de 3336L, de exemplu 0,5 Ah. Calculați: cât timp va funcționa continuu bateria dacă o descărcați cu un curent de 0,28 A (curentul unui bec de lanternă)? Cam una și trei sferturi de oră. Dacă această baterie este descărcată mai intens, de exemplu, cu un curent de 0,5 A, va funcționa mai puțin de 1 oră. Astfel, cunoscând capacitatea unei celule galvanice sau a bateriei și curenții consumați de sarcinile acestora, puteți calcula timpul aproximativ în care aceste baterii vor funcționa sursele de curent chimic. Capacitatea inițială, precum și curentul de descărcare recomandat sau rezistența circuitului extern care determină curentul de descărcare al celulei sau al bateriei, sunt uneori indicate pe etichetele acestora sau în literatura de referință.

În această lecție, am încercat să sistematizez și să expun informațiile maxime necesare unui radioamator începător cu privire la elementele de bază ale ingineriei electrice, fără de care nu are rost să continui să studiezi ceva. Lecția s-a dovedit a fi poate cea mai lungă, dar și cea mai importantă. Vă sfătuiesc să luați această lecție mai în serios, aveți grijă să memorați definițiile evidențiate, dacă ceva nu este clar, recitiți-o de mai multe ori pentru a înțelege esența celor spuse. Pentru lucrări practice, puteți experimenta cu circuitele prezentate în imagini, adică cu baterii, becuri și un rezistor variabil. Acest lucru vă va face bine. În general, în această lecție, desigur, întregul accent ar trebui pus nu pe practică, ci pe stăpânirea teoriei.