Teraz je nemožné si predstaviť život bez elektriny. Nejde len o svetlá a ohrievače, ale o všetky elektronické zariadenia od úplne prvých elektrónok až po mobilné telefóny a počítače. Ich prácu opisujú rôzne, niekedy veľmi zložité vzorce. Ale aj tie najzložitejšie zákony elektrotechniky a elektroniky vychádzajú zo zákonov elektrotechniky, ktorá v ústavoch, technických školách a vysokých školách študuje predmet „Teoretické základy elektrotechniky“ (TOE).

Základné zákony elektrotechniky

• Ohmov zákon
• Joule-Lenzov zákon
• Kirchhoffov prvý zákon

Ohmov zákon- štúdium TOE začína týmto zákonom a ani jeden elektrikár sa bez neho nezaobíde. Uvádza, že prúd je priamo úmerný napätiu a nepriamo úmerný odporu.To znamená, že čím vyššie napätie aplikované na odpor, motor, kondenzátor alebo cievku (pri nezmenených ostatných podmienkach), tým väčší prúd preteká obvodom. Naopak, čím vyšší odpor, tým nižší prúd.

Joule-Lenzov zákon. Pomocou tohto zákona môžete určiť množstvo tepla uvoľneného na ohrievač, kábel, výkon elektromotora alebo iné druhy práce vykonávané elektrickým prúdom. Tento zákon hovorí, že množstvo tepla, ktoré vzniká, keď elektrický prúd preteká vodičom, je priamo úmerné druhej mocnine sily prúdu, odporu tohto vodiča a času, počas ktorého prúd preteká. Pomocou tohto zákona sa zisťuje skutočný výkon elektromotorov a aj na základe tohto zákona funguje elektromer, podľa ktorého platíme za spotrebovanú elektrinu.

Kirchhoffov prvý zákon. S jeho pomocou sa pri výpočte napájacích obvodov počítajú káble a ističe. Uvádza, že súčet prúdov vstupujúcich do ktoréhokoľvek uzla sa rovná súčtu prúdov opúšťajúcich tento uzol. V praxi jeden kábel prichádza zo zdroja energie a jeden alebo viac z nich zhasne.

Druhý Kirchhoffov zákon. Používa sa pri zapájaní viacerých záťaží do série alebo záťaže a dlhého kábla. Je použiteľný aj pri pripojení nie zo stacionárneho zdroja energie, ale z batérie. Uvádza, že v uzavretom okruhu je súčet všetkých poklesov napätia a všetkých EMF 0.

Ako začať učiť elektrotechniku

Najlepšie je študovať elektrotechniku ​​v špeciálnych kurzoch alebo vo vzdelávacích inštitúciách. Okrem možnosti komunikovať s učiteľmi môžete na praktické vyučovanie využiť materiálnu základňu vzdelávacej inštitúcie. Vzdelávacia inštitúcia tiež vydáva dokument, ktorý bude potrebný pri uchádzaní sa o zamestnanie.

Ak sa rozhodnete študovať elektrotechniku ​​na vlastnú päsť alebo potrebujete ďalší materiál na hodiny, potom existuje veľa stránok, kde si môžete študovať a stiahnuť si potrebné materiály do počítača alebo telefónu.

Video lekcie

Na internete je veľa videí, ktoré vám pomôžu zvládnuť základy elektrotechniky. Všetky videá je možné sledovať online alebo stiahnuť pomocou špeciálnych programov.

Videonávody pre elektrikárov- veľa materiálov, ktoré hovoria o rôznych praktických problémoch, s ktorými sa môže stretnúť začínajúci elektrikár, o programoch, s ktorými musíte pracovať, ao zariadeniach inštalovaných v obytných priestoroch.

Základy teórie elektrotechniky- tu sú videonávody, ktoré názorne vysvetľujú základné zákonitosti elektrotechniky.Celkové trvanie všetkých lekcií je cca 3 hodiny.

nula a fáza, schémy zapojenia žiaroviek, vypínačov, zásuviek. Druhy nástrojov na elektrickú inštaláciu;
1. Druhy materiálov pre elektroinštaláciu, montáž elektrických obvodov;
2. Zapojenie spínača a paralelné pripojenie;
3. Inštalácia elektrického obvodu s dvojdielnym spínačom. Model napájania miestnosti;
4. Model napájacieho zdroja miestnosti s vypínačom. Základy bezpečnosti.

knihy

Najlepší poradca vždy bola kniha. Predtým bolo potrebné požičať si knihu z knižnice, od priateľov alebo kúpiť. Teraz na internete môžete nájsť a stiahnuť rôzne knihy potrebné pre začiatočníkov alebo skúsených elektrikárov. Na rozdiel od videonávodov, kde môžete vidieť, ako sa konkrétna činnosť vykonáva, v knihe si ju môžete nechať pri práci. Kniha môže obsahovať referenčné materiály, ktoré sa nezmestia do videohodiny (ako v škole - učiteľ povie lekciu opísanú v učebnici a tieto formy učenia sa navzájom dopĺňajú).

Existujú stránky s veľkým množstvom elektrotechnickej literatúry o rôznych problémoch – od teórie po referenčné materiály. Na všetkých týchto stránkach sa dá požadovaná kniha stiahnuť do počítača a neskôr čítať z akéhokoľvek zariadenia.

Napríklad,

mexalib- rôzne druhy literatúry vrátane elektrotechnickej

knihy pre elektrikárov- táto stránka obsahuje veľa tipov pre začínajúcich elektrotechnikov

elektro špecialista- stránka pre začínajúcich elektrikárov a profesionálov

Elektrikárova knižnica- veľa rôznych kníh hlavne pre profesionálov

Online návody

Okrem toho sú na internete online učebnice elektrotechniky a elektroniky s interaktívnym obsahom.

Sú to napríklad:

Kurz elektrikára pre začiatočníkov- Príručka elektrotechniky

Základné pojmy

Elektronika pre začiatočníkov- základný kurz a základy elektroniky

Bezpečnosť

Hlavnou vecou pri vykonávaní elektrických prác je dodržiavanie bezpečnostných predpisov. Ak nesprávna prevádzka môže viesť k poruche zariadenia, potom nedodržanie bezpečnostných opatrení môže viesť k zraneniu, invalidite alebo smrti.

Hlavné pravidlá- to znamená nedotýkať sa vodičov pod napätím holými rukami, pracovať s náradím s izolovanými rukoväťami a pri vypnutom napájaní vyvesiť plagát „nezapínajte, ľudia pracujú“. Pre podrobnejšie štúdium tejto problematiky si treba zobrať knihu „Bezpečnostné predpisy pre elektroinštalačné a nastavovacie práce“.

Obsah:

Existuje veľa konceptov, ktoré nemôžete vidieť na vlastné oči a dotknúť sa ich rukami. Najvýraznejším príkladom je elektrotechnika, ktorá pozostáva zo zložitých obvodov a nejasnej terminológie. Preto mnohí jednoducho ustúpia pred ťažkosťami nadchádzajúceho štúdia tejto vedeckej a technickej disciplíny.

Na získanie vedomostí v tejto oblasti pomôžu základy elektrotechniky pre začiatočníkov, prezentované v prístupnom jazyku. Podložené historickými faktami a názornými príkladmi sa stávajú fascinujúcimi a zrozumiteľnými aj pre tých, ktorí sa prvýkrát stretli s neznámymi pojmami. Postupným prechodom od jednoduchých k zložitým je celkom možné študovať prezentované materiály a používať ich v praktických činnostiach.

Pojmy a vlastnosti elektrického prúdu

Elektrické zákony a vzorce sú potrebné nielen pre akékoľvek výpočty. Potrebujú ich aj tí, ktorí v praxi vykonávajú operácie súvisiace s elektrickou energiou. Keď poznáte základy elektrotechniky, môžete logicky určiť príčinu poruchy a veľmi rýchlo ju odstrániť.

Podstatou elektrického prúdu je pohyb nabitých častíc, ktoré nesú elektrický náboj z jedného bodu do druhého. Pri náhodnom tepelnom pohybe nabitých častíc však po vzore voľných elektrónov v kovoch k prenosu náboja nedochádza. Pohyb elektrického náboja cez prierez vodiča nastáva len za podmienky, že ióny alebo elektróny sa podieľajú na usporiadanom pohybe.

Elektrický prúd tečie vždy v určitom smere. Jeho prítomnosť dokazujú špecifické znaky:

• Ohrev vodiča, cez ktorý preteká prúd.
• Zmena chemického zloženia vodiča pod vplyvom prúdu.
• Vykreslenie silového dopadu na susedné prúdy, zmagnetizované telesá a susedné prúdy.

Elektrický prúd môže byť priamy a premenlivý. V prvom prípade zostávajú všetky jeho parametre nezmenené av druhom prípade sa polarita pravidelne mení z pozitívnej na negatívnu. V každom polcykle sa mení smer toku elektrónov. Rýchlosť takýchto periodických zmien je frekvencia meraná v hertzoch.

Základné prúdové veličiny

Pri výskyte elektrického prúdu v obvode dochádza k neustálemu prenosu náboja cez prierez vodiča. Množstvo poplatku preneseného za určitú časovú jednotku sa nazýva merané v ampéroch.

Na vytvorenie a udržanie pohybu nabitých častíc je potrebné pôsobenie sily, ktorá na ne pôsobí v určitom smere. V prípade ukončenia takejto akcie sa zastaví aj tok elektrického prúdu. Takáto sila sa nazýva elektrické pole, je tiež známa ako. Práve ona spôsobuje potenciálny rozdiel resp Napätie na koncoch vodiča a dáva impulz pohybu nabitých častíc. Na meranie tejto hodnoty sa používa špeciálna jednotka - volt. Medzi hlavnými veličinami existuje určitý vzťah, ktorý sa odráža v Ohmovom zákone, o ktorom sa bude podrobne diskutovať.

Najdôležitejšou charakteristikou vodiča, ktorá priamo súvisí s elektrickým prúdom, je odpor, merané v ohmy. Táto hodnota je akýmsi protikladom vodiča k toku elektrického prúdu v ňom. V dôsledku odporu sa vodič zahrieva. S nárastom dĺžky vodiča a znížením jeho prierezu sa hodnota odporu zvyšuje. Hodnota 1 ohm nastane, keď je potenciálny rozdiel vo vodiči 1 V a sila prúdu je 1 A.

Ohmov zákon

Tento zákon sa odvoláva na základné ustanovenia a pojmy z elektrotechniky. Najpresnejšie odráža vzťah medzi takými veličinami, ako je prúd, napätie, odpor a. Definície týchto veličín už boli zvážené, teraz je potrebné určiť stupeň ich vzájomného pôsobenia a vplyvu.

Ak chcete vypočítať túto alebo tú hodnotu, musíte použiť nasledujúce vzorce:

1. Aktuálna sila: I \u003d U / R (ampéry).
2. Napätie: U = I x R (volty).
3. Odpor: R = U/I (ohm).

Závislosť týchto veličín sa pre lepšie pochopenie podstaty procesov často porovnáva s hydraulickými charakteristikami. Napríklad na dne nádrže naplnenej vodou je nainštalovaný ventil s priľahlým potrubím. Po otvorení ventilu začne tiecť voda, pretože je rozdiel medzi vysokým tlakom na začiatku potrubia a nízkym tlakom na konci. Presne rovnaká situácia nastáva na koncoch vodiča v podobe rozdielu potenciálov – napätia, pod vplyvom ktorého sa elektróny pohybujú po vodiči. Analogicky je teda napätie akýmsi elektrickým tlakom.

Intenzitu prúdu je možné porovnať s prietokom vody, to znamená s jej množstvom pretekajúcim cez potrubný úsek po stanovenú dobu. So znížením priemeru potrubia sa zníži aj prietok vody v dôsledku zvýšenia odporu. Tento obmedzený tok možno prirovnať k elektrickému odporu vodiča, ktorý udržuje tok elektrónov v určitých medziach. Interakcia prúdu, napätia a odporu je podobná hydraulickým charakteristikám: so zmenou jedného parametra sa menia všetky ostatné.

Energetika a energetika v elektrotechnike

V elektrotechnike existujú aj také pojmy ako energie A moc spojené s Ohmovým zákonom. Samotná energia existuje v mechanickej, tepelnej, jadrovej a elektrickej forme. Podľa zákona zachovania energie ju nemožno zničiť ani vytvoriť. Dá sa len transformovať z jednej formy do druhej. Napríklad audio systémy premieňajú elektrinu na zvuk a teplo.

Akýkoľvek elektrický spotrebič spotrebuje určité množstvo energie počas stanoveného časového obdobia. Táto hodnota je individuálna pre každé zariadenie a predstavuje výkon, teda množstvo energie, ktoré môže konkrétne zariadenie spotrebovať. Tento parameter sa vypočíta podľa vzorca P \u003d I x U, jednotka merania je . Znamená to presunúť jeden volt cez odpor jedného ohmu.

Základy elektrotechniky pre začiatočníkov teda pomôžu najprv pochopiť základné pojmy a pojmy. Potom bude oveľa jednoduchšie využiť získané vedomosti v praxi.

Elektrika pre figuríny: Základy elektroniky

Ponúkame malý materiál na tému: "Elektrina pre začiatočníkov." Poskytne počiatočnú predstavu o pojmoch a javoch spojených s pohybom elektrónov v kovoch.

Vlastnosti termínu

Elektrina je energia malých nabitých častíc pohybujúcich sa vo vodičoch v určitom smere.

Pri jednosmernom prúde nedochádza k zmene jeho veľkosti, ako aj smeru pohybu po určitú dobu. Ak je ako zdroj prúdu zvolený galvanický článok (batéria), potom sa náboj pohybuje usporiadaným spôsobom: od záporného pólu k kladnému koncu. Proces pokračuje, kým úplne nezmizne.

Striedavý prúd periodicky mení veľkosť, ako aj smer pohybu.

Schéma AC prenosu

Pokúsme sa pochopiť, čo je to fáza v slove, každý to počul, ale nie každý chápe jeho skutočný význam. Nebudeme zachádzať do detailov a detailov, vyberieme si len materiál, ktorý domáci majster potrebuje. Trojfázová sieť je spôsob prenosu elektrického prúdu, pri ktorom prúd preteká tromi rôznymi vodičmi a jedným sa vracia späť. Napríklad v elektrickom obvode sú dva vodiče.

Na prvom drôte k spotrebiteľovi, napríklad ku kanvici, je prúd. Druhý drôt slúži na jeho návrat. Keď je takýto obvod otvorený, nedôjde k prechodu elektrického náboja vo vnútri vodiča. Táto schéma popisuje jednofázový obvod. v elektrine? Fáza je drôt, cez ktorý preteká elektrický prúd. Nula je drôt, cez ktorý sa uskutočňuje návrat. V trojfázovom obvode sú tri fázové vodiče naraz.

Elektrický panel v byte je potrebný pre prúd vo všetkých miestnostiach. považujú to za ekonomicky uskutočniteľné, keďže nepotrebujú dve.Pri priblížení k spotrebiteľovi sa prúd rozdelí na tri fázy, každá s nulou. Uzemňovač, ktorý sa používa v jednofázovej sieti, nenesie pracovné zaťaženie. On je poistka.

Napríklad, ak dôjde ku skratu, hrozí zásah elektrickým prúdom, požiar. Aby sa predišlo takejto situácii, aktuálna hodnota by nemala prekročiť bezpečnú úroveň, prebytok ide na zem.

Príručka "Škola pre elektrikára" pomôže začínajúcim remeselníkom vyrovnať sa s niektorými poruchami domácich spotrebičov. Napríklad, ak sa vyskytnú problémy s prevádzkou elektromotora práčky, prúd dopadne na vonkajšie kovové puzdro.

Pri absencii uzemnenia sa náboj rozdelí po celom stroji. Keď sa jej dotknete rukami, osoba po zásahu elektrickým prúdom bude pôsobiť ako uzemňovacia elektróda. Ak existuje uzemňovací vodič, táto situácia nenastane.

Vlastnosti elektrotechniky

Príručka "Elektrina pre figuríny" je obľúbená u tých, ktorí sú ďaleko od fyziky, ale plánujú túto vedu využiť na praktické účely.

Začiatok devätnásteho storočia sa považuje za dátum objavenia sa elektrotechniky. Práve v tom čase vznikol prvý súčasný zdroj. Objavy v oblasti magnetizmu a elektriny dokázali obohatiť vedu o nové pojmy a fakty s veľkým praktickým významom.

Príručka "Škola pre elektrikára" predpokladá oboznámenie sa so základnými pojmami súvisiacimi s elektrinou.

Mnohé zbierky fyziky obsahujú zložité elektrické obvody, ako aj množstvo nejasných výrazov. Aby začiatočníci pochopili všetky zložitosti tejto časti fyziky, bola vyvinutá špeciálna príručka „Elektrina pre figuríny“. Exkurzia do sveta elektrónu musí začať úvahou o teoretických zákonitostiach a konceptoch. Názorné príklady, historické fakty použité v knihe "Elektrina pre figuríny" pomôžu začínajúcim elektrikárom naučiť sa vedomosti. Na kontrolu pokroku môžete použiť úlohy, testy, cvičenia súvisiace s elektrinou.

Ak ste pochopili, že nemáte dostatok teoretických vedomostí na to, aby ste sa samostatne vyrovnali s pripojením elektrického vedenia, pozrite si príručky pre „figuríny“.

Bezpečnosť a prax

Najprv si musíte pozorne preštudovať časť o bezpečnosti. V tomto prípade počas práce súvisiacej s elektrickou energiou nedôjde k žiadnym zdraviu nebezpečným mimoriadnym udalostiam.

Aby ste teoretické vedomosti získané po samoštúdiu základov elektrotechniky preniesli do praxe, môžete začať so starými domácimi spotrebičmi. Pred začatím opráv si prečítajte pokyny dodané so zariadením. Nezabudnite, že s elektrinou si netreba zahrávať.

Elektrický prúd je spojený s pohybom elektrónov vo vodičoch. Ak látka nie je schopná viesť prúd, nazýva sa dielektrikum (izolátor).

Pre pohyb voľných elektrónov z jedného pólu na druhý musí medzi nimi existovať určitý potenciálny rozdiel.

Intenzita prúdu prechádzajúceho vodičom súvisí s počtom elektrónov prechádzajúcich prierezom vodiča.

Aktuálny prietok je ovplyvnený materiálom, dĺžkou, prierezom vodiča. S rastúcou dĺžkou drôtu sa zvyšuje jeho odpor.

Záver

Elektrina je dôležitým a zložitým odvetvím fyziky. Príručka "Elektrina pre figuríny" zvažuje hlavné veličiny, ktoré charakterizujú účinnosť elektromotorov. Jednotky napätia sú volty, prúd sa meria v ampéroch.

Každý má určitú silu. Vzťahuje sa na množstvo elektriny vyrobenej zariadením za určité časové obdobie. Energiu majú aj spotrebitelia energie (chladničky, práčky, varné kanvice, žehličky), ktoré počas prevádzky spotrebúvajú elektrickú energiu. Ak chcete, môžete vykonať matematické výpočty a určiť približný poplatok za každý domáci spotrebič.

Ak dôjde k poruche elektrickej jednotky, správnym rozhodnutím by bolo zavolať špecialistu, ktorý problém rýchlo odstráni.

Ak to nie je možné, lekcie pre elektrikárov pomôžu opraviť túto alebo tú poruchu sami.

Zároveň je potrebné pamätať na bezpečnostné opatrenia, aby sa predišlo vážnym zraneniam.

Bezpečnosť

Bezpečnostné pravidlá sa musia naučiť naspamäť - to ušetrí zdravie a život pri odstraňovaní problémov s elektrickou energiou. Tu sú najdôležitejšie elektrické základy pre začiatočníkov:

Ak chcete vykonať inštalačné práce, musíte si zakúpiť snímač (indikátor fázy), podobne ako skrutkovač alebo šidlo. Toto zariadenie vám umožňuje nájsť vodič, ktorý je pod napätím - keď je detekovaný, na senzore sa rozsvieti indikátor. Zariadenia fungujú inak, napríklad keď sa príslušný kontakt stlačí prstom.

Pred začatím práce musíte použiť indikátor, aby ste sa uistili, že všetky vodiče nie sú bez napätia.

Faktom je, že niekedy je zapojenie nesprávne položené - stroj pri vchode vypne iba jeden vodič bez toho, aby odpojil celú sieť. Takáto chyba môže viesť k smutným následkom, pretože človek dúfa v úplné vypnutie systému, zatiaľ čo niektorá oblasť môže byť stále aktívna.

Typy obvodov, napätie a prúd

Elektrické obvody môžu byť zapojené paralelne alebo sériovo. V prvom prípade je elektrický prúd distribuovaný cez všetky obvody, ktoré sú zapojené paralelne. Ukazuje sa, že celková jednotka sa bude rovnať súčtu prúdu v ktoromkoľvek z obvodov.

Paralelné pripojenia majú rovnaké napätie. V sériovej kombinácii prúd tečie z jedného systému do druhého. Výsledkom je, že v každom vedení tečie rovnaký prúd.

Nemá zmysel zaoberať sa technickými definíciami napätia a prúdu (A). Bude to oveľa jasnejšie vysvetliť na príkladoch. Prvý parameter teda ovplyvňuje, ako dobre potrebujete izolovať rôzne oblasti. Čím je väčšia, tým je väčšia pravdepodobnosť, že na niektorom mieste dôjde k poruche. Z toho vyplýva vysoké napätie vyžaduje kvalitnú izoláciu. Holé spoje sa musia držať ďalej od seba, od iných materiálov a od zeme.

Elektrické napätie (U) sa zvyčajne meria vo voltoch.

Silnejšie napätie predstavuje väčšiu hrozbu pre život. Nepredpokladajte však, že nízka je absolútne bezpečná. Nebezpečenstvo pre človeka závisí aj od sily prúdu, ktorý prechádza telom. A tento parameter je už priamo podriadený odporu a napätiu. Odolnosť tela je zároveň spojená s odolnosťou pokožky, ktorá sa môže meniť v závislosti od morálneho a fyzického stavu človeka, vlhkosti a mnohých ďalších faktorov. Vyskytli sa prípady, keď človek zomrel na elektrický šok iba 12 voltov.

Okrem toho sa v závislosti od sily prúdu vyberajú rôzne drôty. Čím vyššie A, tým hrubší drôt treba.

Variabilné a konštantné

Keď bola elektrina v plienkach, spotrebiteľom bol dodávaný jednosmerný prúd. Ukázalo sa však, že štandardnú hodnotu 220 voltov je takmer nemožné preniesť na veľkú vzdialenosť.

Na druhej strane nemožno dodať tisíce voltov – po prvé je to nebezpečné a po druhé je náročné a nákladné vyrábať zariadenia pracujúce pri takom vysokom napätí. V dôsledku toho bolo rozhodnuté previesť napätie - 10 voltov sa dostane do mesta a do domov sa už dostane 220. Premena prebieha pomocou transformátor.

Pokiaľ ide o frekvenciu napätia, je to 50 Hertzov. To znamená, že napätie mení svoj stav 50-krát za minútu. Začína od nuly a stúpa na 310 voltov, potom klesá na nulu, potom na -310 voltov a opäť stúpa na nulu. Všetky práce prebiehajú cyklicky. V takýchto prípadoch je napätie v sieti 220 voltov - prečo nie 310, o tom sa bude diskutovať ďalej. V zahraničí existujú rôzne parametre - 220, 127 a 110 voltov a frekvencia môže byť 60 hertzov.

Výkon a ďalšie parametre

Elektrický prúd je potrebný na vykonanie nejakej práce, ako je otáčanie motora alebo zahrievanie batérií. Koľko práce to urobí, môžete vypočítať vynásobením prúdu napätím. Napríklad elektrický ohrievač, ktorý má 220 voltov a má výkon 2,2 kW, spotrebuje prúd 10 A.

Štandardné meranie výkonu je vo wattoch (W). Elektrický prúd 1 ampér s napätím 1 volt môže produkovať 1 watt energie.

Vyššie uvedený vzorec sa používa pre oba typy prúdu. Výpočet prvého má však určitú zložitosť - je potrebné vynásobiť prúd U v každej jednotke času. A ak vezmeme do úvahy, že ukazovatele napätia a výkonu striedavého prúdu sa neustále menia, potom budeme musieť vziať integrál. Preto bol koncept aplikovaný efektívna hodnota.

Zhruba povedané, efektívny parameter je priemerná hodnota prúdu a napätia, zvolená špeciálnym spôsobom.

Striedavý a jednosmerný prúd má amplitúdu a efektívny stav. Parameter amplitúdy je maximálna jednotka, na ktorú môže napätie stúpnuť. Pre variabilný typ sa číslo amplitúdy rovná prúdu vynásobenému √ 2. To vysvetľuje indikátory napätia 310 a 220 V.

Ohmov zákon

Ďalším pojmom v základoch elektrikárov pre začiatočníkov je Ohmov zákon. Uvádza, že prúd sa rovná napätiu vydelenému odporom. Tento zákon platí pre striedavý aj jednosmerný prúd.

Odpor sa meria v ohmoch. Takže cez vodič s odporom 1 ohm pri napätí 1 volt prechádza prúd 1 ampér. Ohmov zákon má dva zaujímavé dôsledky:

• Ak sú známe A pretekajúce systémom a odpor obvodu, potom je možné vypočítať výkon.
• Výkon možno vypočítať aj so znalosťou efektívneho odporu a U.

V tomto prípade sa na určenie výkonu neodoberá sieťové napätie, ale U aplikované na vodič. Ukazuje sa, že ak je akékoľvek zariadenie pripojené k systému pomocou predlžovacieho kábla, akcia sa uplatní na zariadenie aj na vodiče predlžovacieho zariadenia. V dôsledku toho sa drôty zahrejú.

Samozrejme, je nežiaduce, aby sa spoje zahrievali, pretože to vedie k rôznym poruchám elektrického vedenia.

Hlavné problémy však nie sú v samotnom drôte, ale v rôznych križovatkách. V týchto bodoch je odpor desaťkrát vyšší ako po obvode drôtu. Postupom času sa v dôsledku oxidácie môže odolnosť len zvyšovať.

Obzvlášť nebezpečné sú spoje rôznych kovov. V nich sú oxidačné procesy oveľa rýchlejšie. Najčastejšie zóny pripojenia:

• Miesta krútenia drôtov.
• Svorky vypínačov, zásuviek.
• Upínacie kontakty.
• Kontakty v rozvádzačoch.
• Zástrčky a zásuvky.

Preto pri opravách je potrebné najskôr venovať pozornosť týmto oblastiam. Musia byť prístupné pre inštaláciu a ovládanie.

Dodržiavaním vyššie opísaných pravidiel môžete nezávisle vyriešiť niektoré problémy domácnosti súvisiace s elektrikárom v dome. Hlavnou vecou je pamätať na bezpečnostné opatrenia.

Všetko, čo bude uvedené v tejto lekcii, je potrebné nielen prečítať a zapamätať si niektoré kľúčové body, ale aj zapamätať si niektoré definície a formulácie. Od tejto lekcie sa začnú základné fyzikálne a elektrické výpočty. Možno nebude všetko jasné, ale nezúfajte, všetko časom zapadne, hlavnou vecou je pomaly absorbovať a zapamätať si materiál. Aj keď na začiatku nie je všetko jasné, skúste si zapamätať aspoň základné pravidlá a tie základné vzorce, ktoré sa tu budú brať do úvahy. Po dobrom zvládnutí tejto lekcie budete môcť vykonávať zložitejšie výpočty rádiového inžinierstva a riešiť potrebné problémy. V rádioelektronike sa bez neho nezaobíde. Aby som zdôraznil dôležitosť tejto lekcie, všetky formulácie a definície, ktoré je potrebné si zapamätať, zvýrazním červenou kurzívou.

ELEKTRICKÝ PRÚD A JEHO VYHODNOTENIE

Doteraz som pri charakterizovaní kvantitatívnej hodnoty elektrického prúdu niekedy používal takú terminológiu ako napríklad malý prúd, veľký prúd. Spočiatku nám takýto odhad prúdu akosi vyhovoval, no na charakterizovanie prúdu z hľadiska práce, ktorú dokáže vykonávať, je úplne nevhodný. Keď hovoríme o práci prúdu, myslíme tým, že jeho energia sa premieňa na inú formu energie: teplo, svetlo, chemickú alebo mechanickú energiu. Čím väčší tok elektrónov, tým väčší prúd a jeho práca. Niekedy hovoria aktuálne alebo len aktuálne. Slovo prúd má teda dva významy. Označuje samotný jav pohybu elektrických nábojov vo vodiči a slúži aj ako odhad množstva elektriny prechádzajúcej vodičom. Prúd (alebo sila prúdu) sa odhaduje podľa počtu elektrónov prechádzajúcich vodičom za 1 s. Jeho počet je obrovský. Napríklad vláknom horiacej žiarovky elektrickej baterky prejde každú sekundu približne 20000000000000000000 elektrónov. Je celkom jasné, že je nepohodlné charakterizovať prúd počtom elektrónov, pretože by sme museli pracovať s veľmi veľkými číslami. Vezme sa jednotka elektrického prúdu Ampér (skrátene A) . Bol teda pomenovaný po francúzskom fyzikovi a matematikovi A. Amperovi (1775 - 1836), ktorý študoval zákony mechanickej interakcie vodičov s prúdom a iných elektrických javov. Prúd 1 A je prúd takej hodnoty, pri ktorom za 1 s prejde prierezom vodiča 6250000000000000000 elektrónov. V matematických výrazoch sa prúd označuje latinským písmenom I alebo i (čítaj a). Napríklad píšu: I 2 A alebo 0,5 A. Spolu s ampérom sa používajú menšie jednotky intenzity prúdu: miliampér (zápis mA) rovný 0,001 A a mikroampér (zápis μA) rovný 0,000001 A alebo 0,001 mA. Preto 1 A = 1 000 mA alebo 1 000 000 µA. Zariadenia používané na meranie prúdov sa nazývajú ampérmetre, miliampérmetre, mikroampérmetre, resp. Sú zaradené do elektrického obvodu v sérii s aktuálnym spotrebiteľom, t.j. na prerušenie vonkajšieho okruhu. Na diagramoch sú tieto zariadenia znázornené ako kruhy s priradenými písmenami vo vnútri: A (ampérmeter), (miliampérmeter) a mA (mikroampér) μA. a vedľa je napísané RA, čo znamená merač prúdu. Meracie zariadenie je navrhnuté na prúd neprekračujúci určitú hranicu pre toto zariadenie. Zariadenie nesmie byť pripojené k obvodu, v ktorom preteká prúd prekračujúci túto hodnotu, inak môže dôjsť k jeho znehodnoteniu.

Možno máte otázku: ako vyhodnotiť striedavý prúd, ktorého smer a veľkosť sa neustále menia? Striedavý prúd sa zvyčajne hodnotí jeho efektívnou hodnotou. Toto je hodnota prúdu, ktorá zodpovedá jednosmernému prúdu produkujúcemu rovnakú prácu. Efektívna hodnota striedavého prúdu je približne 0,7 amplitúdy, t.j. maximálna hodnota .

ELEKTRICKÝ ODPOR

Ak hovoríme o vodičoch, máme na mysli látky, materiály a predovšetkým kovy, ktoré relatívne dobre vedú prúd. Nie všetky látky, nazývané vodiče, však vedú elektrický prúd rovnako dobre, to znamená, že vraj majú nerovnakú vodivosť prúdu. Vysvetľuje to skutočnosť, že počas svojho pohybu sa voľné elektróny zrážajú s atómami a molekulami látky av niektorých látkach atómy a molekuly silnejšie zasahujú do pohybu elektrónov a v iných menej. Inými slovami, niektoré látky majú väčší odpor voči elektrickému prúdu, zatiaľ čo iné menej. Zo všetkých materiálov široko používaných v elektrotechnike a rádiotechnike má meď najmenší odpor voči elektrickému prúdu. Preto sú elektrické drôty najčastejšie vyrobené z medi. Striebro má ešte menší odpor, ale je to dosť drahý kov. Železo, hliník a rôzne zliatiny kovov majú vysoký odpor, t.j. najhoršiu elektrickú vodivosť. Odolnosť vodiča závisí nielen od vlastností jeho materiálu, ale aj od veľkosti samotného vodiča. Hrubý vodič má menší odpor ako tenký vodič z rovnakého materiálu; krátky vodič má menší odpor, dlhý viac, tak ako široké a krátke potrubie je menšou prekážkou pohybu vody ako tenké a dlhé. Okrem toho odpor kovového vodiča závisí od jeho teploty: čím nižšia je teplota vodiča, tým nižší je jeho odpor. Ohm sa berie ako jednotka elektrického odporu (píšu Ohm) - pomenovaná podľa nemeckého fyzika G. Ohma . Odpor 1 ohm je relatívne malá elektrická veličina. Takúto odolnosť voči prúdu poskytuje napríklad kus medeného drôtu s priemerom 0,15 mm a dĺžkou 1 m. V rádiotechnike sa často musíme vysporiadať s odpormi väčšími ako jeden ohm alebo niekoľko desiatok ohmov. Odpor telefónu s vysokým odporom je napríklad väčší ako 2000 ohmov; odpor polovodičovej diódy zapojenej v smere, ktorý neprechádza prúdom, je niekoľko stoviek tisíc ohmov. Viete, aký elektrický odpor ponúka vaše telo? Od 1000 do 20000 ohmov. A odpor rezistorov - špeciálnych častí, o ktorých budem hovoriť v tomto rozhovore, môže byť až niekoľko miliónov ohmov alebo viac. Tieto podrobnosti, ako už viete, sú uvedené v diagramoch vo forme obdĺžnikov. V matematických vzorcoch sa odpor označuje latinským písmenom (R). Rovnaké písmeno je tiež umiestnené v blízkosti grafických označení rezistorov v diagramoch. Väčšie jednotky sa používajú na vyjadrenie veľkých odporov rezistorov: kiloohm (skrátene kOhm), rovný 1 000 Ohm, a megaohm (skrátený ako MΩ), rovný 1 000 000 Ohm alebo 1 000 kOhm. Odpor vodičov, elektrických obvodov, odporov alebo iných častí sa meria špeciálnymi prístrojmi nazývanými ohmetre. Na diagramoch je ohmmeter označený krúžkom s gréckym písmenom? (omega) vo vnútri .

ELEKTRICKÉ NAPÄTIE

Jednotkou elektrického napätia, elektromotorickej sily (EMF) je volt (na počesť talianskeho fyzika A. Voltu). Vo vzorcoch je napätie označené latinským písmenom U (čítaj "y") a samotná jednotka napätia - volt - písmenom V. Napríklad píšu: U = 4,5 V; U \u003d 220 V. Jednotka volt charakterizuje napätie na koncoch vodiča, časti elektrického obvodu alebo póloch zdroja prúdu. Napätie 1 V je taká elektrická veličina, ktorá vo vodiči s odporom 1 Ohm vytvorí prúd rovný 1 A. Batéria 3336L, určená pre plochú vreckovú elektrickú baterku, ako už viete, pozostáva z troch prvkov spojených v sérii. Na štítku batérie sa dočítate, že jej napätie je 4,5 V. To znamená, že napätie každého z článkov batérie je 1,5 V. Napätie batérie Krona je 9 V a napätie siete elektrického osvetlenia môže byť 127 alebo 220 V. Napätie sa meria (voltmetrom) pripojením zariadenia rovnakými svorkami na póly zdroja prúdu alebo paralelne s časťou obvodu, rezistorom alebo inou záťažou, na ktorej je potrebné merať napätie, ktoré naň pôsobí. V diagramoch je voltmeter označený latinským písmenom V .

v kruhu a ďalšie - PU. Na posúdenie napätia sa používa aj väčšia jednotka - kilovolt (zápis kV), zodpovedajúci 1000 V, ako aj menšie jednotky - milivolt (zápis mV), rovný 0,001 V a mikrovolt (zápis mikrovolt), rovný 0,001 mV. Podľa toho sa merajú tieto napätia kilovoltmetre, milivoltmetre A mikrovoltmetre. Takéto zariadenia, ako sú voltmetre, sú zapojené paralelne k zdrojom prúdu alebo úsekom obvodov, na ktorých sa musí merať napätie. Poďme teraz zistiť, aký je rozdiel medzi pojmami "napätie" a "elektromotorická sila". Elektromotorická sila je napätie pôsobiace medzi pólmi zdroja prúdu, kým sa k nemu nepripojí vonkajší zaťažovací obvod, ako je žiarovka alebo odpor. Akonáhle sa pripojí vonkajší obvod a objaví sa v ňom prúd, napätie medzi pólmi zdroja prúdu sa zníži. Takže napríklad nový galvanický článok, ktorý sa ešte nepoužíval, má EMF najmenej 1,5 V. Keď je k nemu pripojená záťaž, napätie na jeho póloch sa stane približne 1,3-1,4 V. Keď sa energia prvku spotrebováva na napájanie vonkajšieho obvodu, jeho napätie postupne klesá. Článok sa považuje za vybitý a preto nepoužiteľný, keď napätie klesne na 0,7 V, hoci ak je vonkajší obvod vypnutý, jeho EMF bude väčšie ako toto napätie. Ako sa meria napätie? Keď hovoríme o striedavom napätí, napríklad o napätí elektrickej osvetľovacej siete, majú na mysli jeho efektívnu hodnotu, ktorá je približne ako efektívna hodnota striedavého prúdu 0,7 amplitúdovej hodnoty napätia.

ZÁKON OHM

Na obr. ukazuje schému vám známeho najjednoduchšieho elektrického obvodu. Tento uzavretý obvod sa skladá z troch prvkov: zdroja napätia - batérie GB, odberača prúdu - záťaže R, ktorou môže byť napríklad vlákno elektrickej žiarovky alebo rezistora, a vodičov spájajúcich zdroj napätia so záťažou. . Mimochodom, ak je tento obvod doplnený spínačom, získate kompletný obvod vreckovej elektrickej baterky.

Záťaž R, ktorá má určitý odpor, je úsekom obvodu. Hodnota prúdu v tomto úseku obvodu závisí od napätia, ktoré naň pôsobí a jeho odporu: čím vyššie je napätie a čím nižší je odpor, tým väčší prúd preteká úsekom obvodu. Táto závislosť prúdu od napätia a odporu je vyjadrená nasledujúcim vzorcom:
I = U/R,
kde I je prúd vyjadrený v ampéroch, A; U - napätie vo voltoch, V; R - odpor v ohmoch, Ohm. Tento matematický výraz sa číta takto: prúd v časti obvodu je priamo úmerný napätiu na ňom a nepriamo úmerný jeho odporu. Toto je základný zákon elektrotechniky, nazývaný Ohmov zákon (podľa mena G. Ohma), pre úsek elektrického obvodu . Pomocou Ohmovho zákona je možné z dvoch známych elektrických veličín zistiť neznámu tretinu. Tu je niekoľko príkladov praktickej aplikácie Ohmovho zákona.

Prvý príklad: Na úseku obvodu s odporom 5 ohmov pracuje napätie 25 V. Je potrebné zistiť hodnotu prúdu v tomto úseku obvodu.
Riešenie: I \u003d U / R \u003d 25 / 5 \u003d 5 A.
Druhý príklad: Na obvodovú časť pôsobí napätie 12 V a vytvára v nej prúd rovný 20 mA. Aký je odpor tejto časti obvodu? V prvom rade musí byť prúd 20 mA vyjadrený v ampéroch. Bude to 0,02 A. Potom R \u003d 12 / 0,02 \u003d 600 ohmov.

Tretí príklad: Úsekom obvodu s odporom 10 kΩ preteká prúd 20 mA. Aké napätie pôsobí na túto časť obvodu? Tu, rovnako ako v predchádzajúcom príklade, musí byť prúd vyjadrený v ampéroch (20 mA = 0,02 A), odpor v ohmoch (10kΩ = 10000Ω). Preto U \u003d IR \u003d 0,02 x 10000 \u003d 200 V. Základňa žiarovky plochého vreckového svietidla je vyrazená: 0,28 A a 3,5 V. Čo hovorí táto informácia? Skutočnosť, že žiarovka bude normálne svietiť pri prúde 0,28 A, ktorý je určený napätím 3,5 V. Pomocou Ohmovho zákona sa dá ľahko vypočítať, že žeraviace vlákno žiarovky má odpor R = 3,5 / 0,28 = 12,5 Ohm . Toto je, zdôrazňujem, odpor žeravého vlákna žiarovky. A odpor chladeného vlákna je oveľa menší. Ohmov zákon platí nielen pre lokalitu, ale pre celý elektrický obvod. V tomto prípade je celkový odpor všetkých prvkov obvodu, vrátane vnútorného odporu zdroja prúdu, nahradený hodnotou R. Pri najjednoduchších výpočtoch obvodov sa však zvyčajne zanedbáva odpor spojovacích vodičov a vnútorný odpor zdroja prúdu.

V tejto súvislosti uvediem ďalší príklad: Napätie elektrickej osvetľovacej siete je 220 V. Aký prúd bude prúdiť v obvode, ak je odpor záťaže 1000 Ohm? Riešenie: I \u003d U / R \u003d 220 / 1000 \u003d 0,22 A. Približne tento prúd spotrebuje elektrická spájkovačka.

Všetky tieto vzorce, ktoré vyplývajú z Ohmovho zákona, je možné použiť aj na výpočet striedavých obvodov, avšak za predpokladu, že v obvodoch nie sú žiadne tlmivky a kondenzátory.

Ohmov zákon a z neho odvodené výpočtové vzorce sú celkom ľahko zapamätateľné, ak použijete túto grafickú schému, tzv. Ohmov trojuholník:

Tento trojuholník sa ľahko používa, je celkom jasné, že vodorovná čiara v trojuholníku znamená znamienko delenia (analogicky k zlomkovej čiare) a zvislá čiara v trojuholníku znamená znamienko násobenia. .

Teraz zvážte túto otázku: ako rezistor zapojený do série so záťažou alebo paralelne s ňou ovplyvňuje prúd? Vezmime si príklad. Máme žiarovku z okrúhlej elektrickej lampy, dimenzovanú na napätie 2,5 V a prúd 0,075 A. Dá sa táto žiarovka napájať z batérie 3336L, ktorej počiatočné napätie je 4,5 V? Je ľahké vypočítať, že žiarovka tejto žiarovky má odpor o niečo viac ako 30 ohmov. Ak ju napájate z čerstvej 3336L batérie, potom podľa Ohmovho zákona prejde vláknom žiarovky prúd, takmer dvojnásobok prúdu, na ktorý je určená. Niť takéto preťaženie nevydrží, prehreje sa a zrúti. Ale táto žiarovka môže byť stále napájaná z 336L batérie, ak je do série zapojený dodatočný odpor s odporom 25 ohmov, ako je znázornené na obr.

V tomto prípade bude celkový odpor vonkajšieho obvodu približne 55 ohmov, t.j. 30 Ohm - odpor vlákna žiarovky H plus 25 Ohm - odpor prídavného odporu R. Preto bude v obvode tiecť prúd rovný približne 0,08 A, t.j. takmer rovnaké ako vlákno žiarovky. Túto žiarovku je možné napájať z batérie s vyšším napätím a dokonca aj z elektrickej osvetľovacej siete, ak zvolíte rezistor s príslušným odporom. V tomto príklade prídavný odpor obmedzuje prúd v obvode na hodnotu, ktorú potrebujeme. Čím väčší je jeho odpor, tým menší prúd bude v obvode. V tomto prípade boli v obvode sériovo zapojené dva odpory: odpor vlákna žiarovky a odpor odporu. A pri sériovom zapojení odporov je prúd vo všetkých bodoch obvodu rovnaký. Ampérmeter môžete zapnúť v ktoromkoľvek bode obvodu a všade bude ukazovať jednu hodnotu. Tento jav možno prirovnať k prúdeniu vody v rieke. Koryto v rôznych oblastiach môže byť široké alebo úzke, hlboké alebo plytké. Prierezom ľubovoľného úseku riečneho koryta však za určitý čas prejde vždy rovnaké množstvo vody.

Prídavný odpor , zahrnutý v obvode v sérii so záťažou (ako napríklad na obrázku vyššie), možno považovať za rezistor, ktorý "uhasí" časť napätia pôsobiaceho v obvode. Napätie, ktoré je zhášané dodatočným odporom, alebo, ako sa hovorí, cez neho klesá, bude tým väčšie, čím väčší bude odpor tohto odporu. Keď poznáme prúd a odpor prídavného odporu, je ľahké vypočítať pokles napätia na ňom pomocou rovnakého známeho vzorca U \u003d IR, Tu je U pokles napätia, V; I - prúd v obvode, A; R je odpor prídavného odporu, Ohm. Vo vzťahu k nášmu príkladu rezistor R (na obrázku) zhasol nadmerné napätie: U \u003d IR \u003d 0,08 x 25 \u003d 2 V. Zvyšok napätia batérie, ktorý sa rovná približne 2,5 V, dopadol na svetlo žiarovkové vlákna. Požadovaný odpor odporu možno nájsť pomocou iného vzorca, ktorý je vám známy R \u003d U / I, kde R je požadovaný odpor dodatočného odporu, Ohm; U-napätie na zhasnutie, V; I - prúd v obvode, A. Pre náš príklad je odpor prídavného odporu: R \u003d U / I \u003d 2 / 0,075, 27 Ohm. Zmenou odporu môžete znížiť alebo zvýšiť napätie, ktoré klesá na prídavnom rezistore, a tým regulovať prúd v obvode. Ale prídavný odpor R v takomto obvode môže byť premenlivý, t.j. odpor, ktorého odpor je možné meniť (pozri obrázok nižšie).

V tomto prípade môžete pomocou posúvača odporu plynulo meniť napätie dodávané do záťaže H, čo znamená, že môžete plynulo upravovať prúd pretekajúci touto záťažou. Takto zapojený premenný odpor sa nazýva reostat.Pomocou reostatov sa regulujú prúdy v obvodoch prijímačov, televízorov a zosilňovačov. V mnohých kinách sa na plynulé stlmenie svetiel v hľadisku používali reostaty. Existuje však aj iný spôsob pripojenia záťaže na zdroj prúdu s prepätím - tiež pomocou premenlivého odporu, ale zapnutého potenciometrom, t.j. delič napätia, ako je znázornené na obr.

Tu je R1 odpor pripojený potenciometrom a R2 je záťaž, ktorou môže byť rovnaká žiarovka alebo iné zariadenie. Na rezistore R1 je úbytok napätia zdroja prúdu, ktorý môže byť čiastočne alebo úplne privedený do záťaže R2. Keď je posúvač odporu v najnižšej polohe, do záťaže nie je privádzané žiadne napätie (ak je to žiarovka, nebude svietiť). Keď sa posúvač odporu pohybuje nahor, na záťaž R2 budeme privádzať stále väčšie napätie (ak ide o žiarovku, jej vlákno bude svietiť). Keď je posúvač rezistora R1 v krajnej hornej polohe, celé napätie zdroja prúdu bude privedené na záťaž R2 (ak je R2 žiarovka a napätie zdroja prúdu je vysoké, vlákno žiarovky zhorí von). Empiricky môžete nájsť takú polohu motora s premenlivým odporom, pri ktorej bude na záťaž aplikované napätie, ktoré potrebuje. Na reguláciu hlasitosti v prijímačoch a zosilňovačoch sa široko používajú variabilné odpory, zapínané potenciometrami. Rezistor môže byť zapojený priamo paralelne so záťažou. V tomto prípade sa prúd v tejto časti obvodu rozvetvuje a prechádza dvoma paralelnými spôsobmi: cez prídavný odpor a hlavnú záťaž. Najväčší prúd bude vo vetve s najmenším odporom. Súčet prúdov oboch vetiev sa bude rovnať prúdu spotrebovanému na napájanie vonkajšieho obvodu. Paralelné zapojenie sa používa v prípadoch, keď je potrebné obmedziť prúd nie v celom obvode, ako pri sériovom zapojení prídavného odporu, ale iba v určitej oblasti. Prídavné odpory sa zapájajú napríklad paralelne s miliampérmetrami, aby mohli merať veľké prúdy. Takéto odpory sa nazývajú bypass alebo šunty . Slovo šunt znamená pobočka .

INDUKTÍVNY ODPOR

V obvode striedavého prúdu je hodnota prúdu ovplyvnená nielen odporom vodiča zahrnutého v obvode, ale aj jeho indukčnosťou. Preto sa v striedavých obvodoch rozlišuje takzvaný ohmický alebo aktívny odpor, určený vlastnosťami materiálu vodiča, a indukčný odpor, určený indukčnosťou vodiča. Priamy vodič má relatívne malú indukčnosť. Ale ak je tento vodič navinutý do cievky, jeho indukčnosť sa zvýši. Súčasne sa zvýši aj odpor, ktorý poskytuje striedavému prúdu - prúd v obvode sa zníži. So zvyšujúcou sa frekvenciou prúdu sa zvyšuje aj indukčná reaktancia cievky. Pamätajte: odpor induktora voči striedavému prúdu sa zvyšuje so zvyšujúcou sa jeho indukčnosťou a frekvenciou prúdu, ktorý ním prechádza. Táto vlastnosť cievky sa využíva v rôznych obvodoch prijímača, keď je potrebné obmedziť vysokofrekvenčný prúd alebo izolovať vysokofrekvenčné oscilácie, v usmerňovačoch striedavého prúdu a v mnohých iných prípadoch, s ktorými sa v praxi neustále stretnete. Jednotkou indukčnosti je henry (H). Takáto cievka má indukčnosť 1H, pri ktorej sa pri zmene prúdu v nej o 1 A v priebehu 1 s vyvinie samoindukčné EMF rovné 1 V. Táto jednotka sa používa na určenie indukčnosti cievok, ktoré sú zahrnuté v audiofrekvenčné prúdové obvody. Indukčnosť cievok používaných v oscilačných obvodoch sa meria v tisícinách henry, nazývaných millihenry (mH), alebo tisíckrát menšia jednotka - mikrohenry (mH). .

VÝKON A PRÚDU PRÁCA

Určité množstvo elektriny sa vynakladá na ohrev vlákna elektrickej alebo elektronickej lampy, elektrickej spájkovačky, elektrického sporáka alebo iného zariadenia. Táto energia, daná zdrojom prúdu (alebo z neho prijatá záťažou) po dobu 1 s, sa nazýva aktuálny výkon. Za jednotku aktuálneho výkonu sa berie watt (W) . Watt je výkon, ktorý vyvinie konštantný prúd 1A pri napätí 1V. Vo vzorcoch je aktuálna mocnina označená latinským písmenom P (čítaj „pe“). Elektrický výkon vo wattoch získame vynásobením napätia vo voltoch prúdom v ampéroch, t.j. P=U.I. Ak napríklad zdroj jednosmerného prúdu 4,5 V vytvorí v obvode prúd 0,1 A, potom bude aktuálny výkon: p \u003d 4,5 x 0,1 \u003d 0,45 W. Pomocou tohto vzorca môžete napríklad vypočítať výkon spotrebovaný žiarovkou, ak sa 3,5 V vynásobí 0,28 A. Získame približne 1 watt. Zmenou tohto vzorca takto: I \u003d P / U môžete zistiť prúd pretekajúci elektrickým zariadením, ak poznáte energiu, ktorú spotrebúva, a napätie, ktoré je mu dodávané. Aký je napríklad prúd pretekajúci elektrickou spájkovačkou, ak je známe, že pri napätí 220 V spotrebuje 40 W výkonu? I \u003d P / I \u003d 40/220 \u003d 0,18 A. Ak je známy prúd a odpor obvodu, ale napätie nie je známe, výkon možno vypočítať pomocou nasledujúceho vzorca: P \u003d I2R. Keď je známe napätie pôsobiace v obvode a odpor tohto obvodu, potom sa na výpočet výkonu použije nasledujúci vzorec: P \u003d U2 / R. Ale watt je relatívne malá jednotka výkonu. Keď sa musíte zaoberať elektrickými zariadeniami, spotrebičmi alebo strojmi, ktoré spotrebúvajú prúdy v desiatkach, stovkách ampérov, použite jednotku kilowattového výkonu (napíšte kW), ktorá sa rovná 1000 wattom. Výkon elektromotorov napríklad továrenských strojov sa môže pohybovať od niekoľkých jednotiek až po desiatky kilowattov. Kvantitatívna spotreba elektriny sa odhaduje na watt - sekundu, ktorá charakterizuje jednotku energie - joule. Spotreba energie sa určí vynásobením energie spotrebovanej zariadením dobou jeho prevádzky v sekundách. Ak napríklad elektrická baterka (jej výkon, ako už vieme, je asi 1 W) svietila 25 sekúnd, spotreba energie bola 25 wattov - sekúnd. Hodnota watt-sekundy je však veľmi malá. Preto sa v praxi používajú väčšie jednotky spotreby elektriny: watt - hodina, hektowatt - hodina a kilowatt - hodina. Aby bola spotreba energie vyjadrená vo watthodinách alebo kilowatthodinách, je potrebné vynásobiť výkon vo wattoch alebo kilowattoch časom v hodinách, resp. Ak napríklad zariadenie spotrebuje výkon 0,5 kW počas 2 hodín, spotreba energie bude 0,5 X 2 \u003d 1 kWh; 1 kWh energie sa spotrebuje aj vtedy, ak okruh odoberá (resp. odoberá) 2 kW za pol hodinu, 4 kW za štvrťhodinu atď. Elektromer inštalovaný v dome alebo byte, kde bývate, zohľadňuje spotrebu elektriny v kilowatthodinách. Vynásobením odpočtu merača nákladmi na 1 kWh (suma v kopejkách) zistíte, koľko energie sa minulo za týždeň, mesiac. Pri práci s galvanickými článkami alebo batériami hovoria o ich elektrickej kapacite v ampérhodinách, ktorá je vyjadrená ako súčin hodnoty vybíjacieho prúdu a doby prevádzky v hodinách. Počiatočná kapacita batérie je 3336L, napríklad 0,5 Ah. Vypočítajte: ako dlho bude batéria nepretržite fungovať, ak sa vybije prúdom 0,28 A (prúd žiarovky baterky)? Približne hodinu a trištvrte. Ak je táto batéria vybitá intenzívnejšie, napríklad prúdom 0,5 A, bude pracovať menej ako 1 hodinu.Takže ak poznáme kapacitu galvanického článku alebo batérie a prúdy spotrebované ich záťažou, môžeme vypočítať približný čas, počas ktorého tieto chemické zdroje prúdu. Počiatočná kapacita, ako aj odporúčaný vybíjací prúd alebo odpor vonkajšieho obvodu, ktorý určuje vybíjací prúd článku alebo batérie, je niekedy uvedený na ich štítkoch alebo v referenčnej literatúre.

V tejto lekcii som sa snažil systematizovať a rozvrhnúť maximum informácií potrebných pre začínajúceho rádioamatéra na základoch elektrotechniky, bez ktorých nemá zmysel ďalej niečo študovať. Vyučovacia hodina sa ukázala byť možno najdlhšia, no zároveň aj najdôležitejšia. Odporúčam vám, aby ste túto lekciu brali vážnejšie, nezabudnite si zapamätať zvýraznené definície, ak niečo nie je jasné, prečítajte si to niekoľkokrát, aby ste pochopili podstatu toho, čo bolo povedané. Ako praktickú prácu môžete experimentovať s obvodmi znázornenými na obrázkoch, t.j. s batériami, žiarovkami a premenlivým odporom. Toto ti urobí dobre. Vo všeobecnosti by sa v tejto lekcii, samozrejme, nemal klásť dôraz na prax, ale na zvládnutie teórie.