Какой бывает ток – советы электрика

Уроки электричества: азы для начинающих электриков, сила тока и напряжение, как рассчитать

Какой бывает ток – советы электрика

При выходе из строя какого-нибудь электроблока правильным решением будет вызвать специалиста, который быстро устранит проблему.

Если такой возможности нет, уроки для электриков помогут самостоятельно устранить ту или иную поломку.

При этом стоит помнить о технике безопасности, дабы избежать серьезных увечий.

Техника безопасности

Правила безопасности нужно выучить наизусть — это сохранит здоровье и жизнь при устранении проблем с электричеством. Вот самые важные азы электрики для начинающих:

  • Первые работы с сетями лучше всего проводить под присмотром опытного электрика.
  • Не рекомендуется работать с высоким напряжением одному. Рядом всегда должен кто-то быть, кто подстрахует в случае проблем — обесточит сеть, вызовет экстренные службы и окажет первую помощь.
  • Все работы следует проводить с обесточенными сетями. Также нужно убедиться, что никто не подключит электричество во время монтажа.

Для выполнения монтажных работ необходимо приобрести датчик (индикатор фазы), похожий на отвертку или шило. Это устройство позволяет найти провод, находящийся под напряжением — при его обнаружении на датчике загорается индикатор. Приборы работают по-разному, например, когда пальцем прижат соответствующий контакт.

Перед началом работ необходимо с помощью индикатора удостовериться в том, что все провода не обесточены.

Дело в том, что иногда проводку прокладывают неправильно — автомат на входе отключает только один провод, не обесточивая всю сеть. Такая ошибка может привести к печальным последствиям, ведь человек надеется на полное отключение системы, в то время как некоторый участок может все еще быть активным.

Виды цепей, напряжение и сила тока

Электрические цепи могут быть связаны параллельно либо последовательно. В первом случае электрический ток распределяется по всем цепям, которые соединяются параллельно. Получается, что суммарная единица будет равна сумме тока в любой из цепей.

Параллельные соединения имеют одинаковое напряжение. В последовательной комбинации ток переходит из одной системы в другую. В итоге в каждой линии протекает одинаковый ток.

Не имеет смысла останавливаться на технических определениях напряжения и силы тока (А). Гораздо понятнее будет пояснение на примерах. Так, первый параметр влияет на то, насколько хорошо нужно изолировать различные участки.

Чем оно больше, тем выше вероятность того, что в каком-то месте случится пробой. Из этого следует, что высокому напряжению необходима качественная изоляция.

Оголенные соединения необходимо держать подальше друг от друга, от других материалов и от земли.

Электрическое напряжение (U) принято измерять в Вольтах.

Более мощное напряжение несет большую угрозу для жизни. Но не стоит полагать, будто низкое абсолютно безопасно. Опасность для человека зависит и от силы тока, которая проходит через организм.

А этот параметр уже напрямую подчиняется сопротивлению и напряжению. При этом сопротивление организма связано с сопротивлением кожи, которое может меняться в зависимости от морального и физического состояния человека, влажности и многих других факторов.

Бывали случаи, когда человек умирал от удара током всего 12 вольт.

Кроме того, в зависимости от силы тока подбираются различные провода. Чем выше A, тем толще нужен провод.

Переменная и постоянная величины

Когда электричество только зарождалось, потребителям поставляли постоянный ток. Однако выяснилось, что стандартную величину 220 вольт практически невозможно передать на большое расстояние.

С другой стороны, нельзя подводить тысячи вольт — во-первых, это опасно, во-вторых, тяжело и дорого изготавливать приборы, работающие на таком высоком напряжении. В результате было решено преобразовывать напряжение — до города доходит 10 вольт, а в дома уже попадает 220. Преобразование происходит при помощи трансформатора.

Что касается частоты напряжения, то она составляет 50 Герц. Это значит, что напряжение меняет свое состояние 50 раз в минуту.

Оно стартует с нуля и вырастает до отметки в 310 вольт, затем падает до нуля, затем до -310 вольт и опять поднимается до нуля. Все работа протекает в циклическом ключе.

В таких случаях напряжение в сети равняется 220 вольт — почему не 310, будет рассказано дальше. За границей встречаются разные параметры — 220, 127 и 110 вольт, а частота может быть 60 герц.

Мощность и другие параметры

Электрический ток необходим для выполнения какой-либо работы, например, для вращения двигателя или нагрева батарей. Можно вычислить, какую работу он совершит, умножая силу тока на напряжение. Например, электронагреватель, имеющий 220 вольт, и обладающий мощностью 2.2 кВт, будет расходовать ток в 10 А.

Стандартное измерение мощности происходит в ваттах (Вт). Электрический ток силой 1 ампер с напряжением 1 вольт может выделить мощность 1 ватт.

Вышеприведенная формула используется для обоих видов тока. Однако вычисление первого имеет некоторую сложность, — необходимо умножить силу тока на U в каждую единицу времени. А если учесть, что у переменного тока все время меняются показатели напряжения и силы, то придется брать интеграл. Поэтому было применено понятие действующего значения.

Грубо говоря, действующий параметр — это среднее значение силы тока и напряжения, выбранное специальным путем.

Переменный и постоянный ток имеет амплитудное и действующее состояние. Амплитудный параметр — максимальная единица, до которой может подниматься напряжение. Для переменного вида амплитудное число равняется действующему, умноженному на √ 2. Этим объясняются показатели напряжения 310 и 220 В.

Закон Ома

Следующим понятием в основах электрики для начинающих является закон Ома. Он утверждает, что сила тока равна напряжению, поделенному на сопротивление. Этот закон действует как для переменного тока, так и для постоянного.

Сопротивление измеряют в омах. Так, сквозь проводник с сопротивлением 1 ом при напряжении 1 вольт проходит ток 1 ампер. Закон Ома порождает два интересных следствия:

  • Если известна A, протекающая через систему, и сопротивление цепи, то можно вычислить мощность.
  • Мощность также можно посчитать, зная действующее сопротивление и U.

При этом для определения мощности берется не напряжение сети, а U, примененное к проводнику. Получается, если какой-либо прибор включен в систему через удлинитель, то действие будет применено как к прибору, так и к проводам удлинительного устройства. В результате провода будут нагреваться.

Конечно, нежелательно, чтобы соединения нагревались, так как именно это приводит к различным нарушениям работы электропроводки.

Однако основные проблемы заключаются не в самом проводе, а в различных местах соединения. В этих точках сопротивление бывает в десятки раз выше, чем по периметру провода. Со временем в результате окисления сопротивление может лишь повышаться.

Особенно опасными являются места соединения различных металлов. В них процессы окисления проходят гораздо быстрее. Самые частые зоны соединений:

  • Места скручивания проводов.
  • Клеммы выключателей, розеток.
  • Зажимные контакты.
  • Контакты в распределительных щитках.
  • Вилки и розетки.

Поэтому при ремонте первым делом стоит обратить внимание на эти участки. Они должны быть доступными для монтажа и контроля.

Выполняя вышеописанные правила, можно самостоятельно решать некоторые бытовые вопросы, связанные с электрикой в доме. Главное — помнить о технике безопасности.

Что такое электрический ток и каковы условия его существования

Какой бывает ток – советы электрика
Без электричества невозможно представить жизнь современного человека. Вольты, Амперы, Ватты – эти слова звучат в разговоре об устройствах, которые работают от электричества. Но что это такое электрический ток и каковы условия его существования? Об этом мы расскажем далее, предоставив краткое объяснение для начинающих электриков.

Определение

Электрическим током является направленное движение носителей зарядов – это стандартная формулировка из учебника физики. В свою очередь носителями заряда называются определенные частицы вещества. Ими могут быть:

  • Электроны – отрицательные носители заряда.
  • Ионы – положительные носители заряда.

Но откуда берутся носители заряда? Для ответа на этот вопрос нужно вспомнить базовые знания о строении вещества. Всё что нас окружает – вещество, оно состоит из молекул, мельчайших его частиц. Молекулы состоят из атомов.

Атом состоит из ядра, вокруг которого движутся электроны на заданных орбитах. Молекулы также хаотично движутся.

Движение и структура каждой из этих частиц зависят от самого вещества и влияния на него окружающей среды, например температуры, напряжения и прочего.

Ионом называют атом, у которого изменилось соотношение электронов и протонов. Если изначально атом нейтрален, то ионы в свою очередь делят на:

  • Анионы – положительный ион атома, потерявшего электроны.
  • Катионы – это атом с «лишними» электронами, присоединившиеся к атому.

Единица измерения тока – Ампер, согласно закону Ома он вычисляется по формуле:

I=U/R,

где U – напряжение, [В], а R – сопротивление, [Ом].

Или прямопропорционален количеству заряда, перенесенному за единицу времени:

I=Q/t,

где Q – заряд, [Кл], t – время, [с].

Условия существования электрического тока

Что такое электрический ток мы разобрались, теперь давайте поговорим о том, как обеспечить его протекание. Для протекания электрического тока необходимо выполнение двух условий:

  1. Наличие свободных носителей заряда.
  2. Электрическое поле.

Первое условие существования и протекания электричества зависит от вещества, в котором протекает (или не протекает) ток, а также его состояния. Второе условие также выполнимо: для существования электрического поля обязательно наличие разных потенциалов, между которыми находится среда, в которой будут протекать носители заряда.

Напомним: Напряжение, ЭДС – это разность потенциалов. Отсюда следует, что для выполнения условий существования тока – наличия электрического поля и электрического тока, нужно напряжение. Это могут быть обкладки заряженного конденсатора, гальванический элемент, ЭДС возникшее под действием магнитного поля (генератор).

Как он возникает, мы разобрались, давайте поговорим о том, куда он направлен. Ток, в основном, в привычном для нас использовании, движется в проводниках (электропроводка в квартире, лампочки накаливания) или в полупроводниках (светодиоды, процессор вашего смартфона и другая электроника), реже в газах (люминесцентные лампы).

Так вот основными носителями заряда в большинстве случаев являются электроны, они движутся от минуса (точки с отрицательным потенциалом) к плюсу (точке с положительным потенциалом, подробнее об этом вы узнаете ниже).

Но интересен тот факт, что за направление движения тока было принято движение положительных зарядов – от плюса к минусу. Хотя фактически всё происходит наоборот. Дело в том, что решение о направлении тока было принято до изучения его природы, а также до того, как было определено за счет чего протекает и существует ток.

Электрический ток в разных средах

Мы уже упоминали о том, что в различных средах электрический ток может различаться по типу носителей заряда. Среды можно разделить по характеру проводимости (по убыванию проводимости):

  1. Проводник (металлы).
  2. Полупроводник (кремний, германий, арсенид галия и пр).
  3. Диэлектрик (вакуум, воздух, дистиллированная вода).

В металлах

В металлах есть свободные носители зарядов, их иногда называют «электрическим газом». Откуда берутся свободные носители зарядов? Дело в том, что металл, как и любое вещество, состоит из атомов.

Атомы, так или иначе движутся или колеблются. Чем выше температура металла, тем сильнее это движение. При этом сами атомы в общем виде остаются на своих местах, собственно и формируя структуру металла.

В электронных оболочках атома обычно есть несколько электронов, у которых связь с ядром достаточно слабая. Под воздействием температур, химических реакций и взаимодействия примесей, которые в любом случае находятся в металле, электроны отрываются от своих атомов, образуются положительно заряженные ионы. Оторвавшиеся электроны называются свободными и двигаются хаотично.

Если на них будет воздействовать электрическое поле, например, если подключить к куску металла батарейку – хаотичное движение электронов станет упорядоченным. Электроны от точки, в которую подключен отрицательный потенциал (катод гальванического элемента, например), начнут двигаться к точке с положительным потенциалом.

В полупроводниках

Полупроводниками являются такие материалы, в которых в нормальном состоянии нет свободных носителей заряда. Они находятся в так называемой запрещенной зоне.

Но если приложить внешние силы, такие как электрическое поле, тепло, различные излучения (световое, радиационное и пр.), они преодолевают запрещенную зону и переходят в свободную зону или зону проводимости.

Электроны отрываются от своих атомов и становятся свободными, образуя ионы – положительные носители зарядов.

Положительные носители в полупроводниках называются дырками.

Если просто передать энергию полупроводнику, к примеру нагреть, начнется хаотичное движение носителей заряда. Но если речь идет о полупроводниковых элементах, типа диода или транзистора, то на противоположных концах кристалла (на них нанесен металлизированный слой и припаяны выводы) возникнет ЭДС, но это не относится к теме сегодняшней статьи.

Если приложить источник ЭДС к полупроводнику, то носители заряда также перейдут в зону проводимости, а также начнется их направленное движение – дырки пойдут в сторону с меньшим электрическим потенциалом, а электроны – в сторону с большим.

В вакууме и газе

Вакуумом называют среду с полным (идеальный случай) отсутствием газов или минимизированным (в реальности) его количеством. Так как в вакууме нет никакого вещества, то и носителям заряда браться не откуда.

Однако протекание тока в вакууме положило начало электронике и целой эпохе электронных элементов – электровакуумных ламп.

Их использовали в первой половине прошлого века, а в 50-х годах они начали постепенно уступать месту транзисторам (в зависимости от конкретной сферы электроники).

Допустим, что у нас есть сосуд, из которого откачали весь газ, т.е. в нём полный вакуум. В сосуд помещено два электрода, назовем их анод и катод.

Если мы подключим к катоду отрицательный потенциал источника ЭДС, а к аноду положительный – ничего не произойдет и ток протекать не будет. Но если мы начнем нагревать катод – ток начнет протекать.

Этот процесс называется термоэлектронной эмиссией – испускание электронов с нагретой поверхности электрона.

На рисунке изображен процесс протекания тока в вакуумной лампе. В вакуумных лампах катод нагревают расположенной рядом нитью накала на рис (Н), типа такой, как в осветительной лампе.

При этом, если изменить полярность питания – на анод подать минус, а на катод подать плюс – ток протекать не будет. Это докажет, что ток в вакууме протекает за счет движения электронов от КАТОДА к АНОДУ.

Газ также как и любое вещество состоит из молекул и атомов, это значит, что если газ будет находиться под воздействием электрического поля, то при определенной его силе (напряжение ионизации) электроны оторвутся от атома, тогда будут выполнены оба условия протекания электрического тока – поле и свободные носители.

Как уже было сказано, этот процесс называется ионизацией. Она может происходить не только от приложенного напряжения, но и при нагреве газа, рентгеновском излучении, под воздействием ультрафиолета и прочего.

Ток через воздух потечет, даже если между электродами установить горелку.

Протекание тока в инертных газах сопровождается люминесценцией газа, это явление активно используется в люминесцентных лампах. Протекание электрического тока в газовой среде называется газовым разрядом.

В жидкости

Допустим, что у нас есть сосуд с водой в который помещены два электрода, к которым подключен источник питания. Если вода дистиллированная, то есть чистая и не содержит примесей, то она является диэлектриком. Но если мы добавим в воду немного соли, серной кислоты или любого другого вещества, образуется электролит и через него начнет протекать ток.

Электролит – вещество, которое проводит электрический ток вследствие диссоциации на ионы.

Если в воду добавить медный купорос, то на одном из электродов (катоде) осядет слой меди – это называется электролиз, что доказывает что электрический ток в жидкости осуществляется за счет движения ионов – положительных и отрицательных носителей заряда.

Электролиз – физико-химический процесс, который заключается в выделении на электродах компонентов составляющих электролит.

Таким образом происходит омеднение, золочения и покрытие другими металлами.

Заключение

Подведем итоги, для протекания электрического тока нужны свободные носители зарядов:

  • электроны в проводниках (металлы) и вакууме;
  • электроны и дырки в полупроводниках;
  • ионы (анионы и катионы) в жидкости и газах.

Для того, чтобы движение этих носителей стало упорядоченны, нужно электрическое поле. Простыми словами — приложить напряжение на концах тела или установить два электрода в среде, где предполагается протекание электрического тока.

Также стоит отметить, что ток определенным образом воздействует на вещество, различают три типа воздействия:

  • тепловое;
  • химическое;
  • физическое.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезно видео, в котором более подробно рассматриваются условия существования и протекания электрического тока:

Полезное по теме:

Виды тока: типы проводников электрического тока, характеристики

Какой бывает ток – советы электрика

Открытия, которые связаны с электричеством, существенно поменяли жизнь современного человека.

Применяя электроток в качестве источника энергии, удалось сделать технологический прорыв, облегчивший существование человечества.

На сегодняшний день электричество приводит в действие токарные станки, авто, роботизированную технику, предоставляет связь. В связи с этим важно понять, какие бывают виды тока и принцип их действия.

Что это такое

Электроток — направленное передвижение электрическим полем заряженных элементов. Носители зарядов металлопроводников — электроны, а кислотных и солевых растворов — ионы. Полупроводниковые носители зарядов именуются электронами и «дырками».

Электрический ток

Чтобы ток существовал, требуется постоянно поддерживать электрополе. Должна быть разница потенциалов, которая поддерживает само поле. Пока такие условия не будут выполнены, заряды упорядоченно перемещаются по замкнутой электроцепи.

Подобные условия возможно создать, к примеру, посредством электрофорной машины. Когда 2 диска вращаются в обратных направлениях, они заряжаются разноименными зарядами. На щётках, которые прилегают к дискам, возникает разница потенциалов. Соединяя контакты, частицы начинают перемещаться упорядоченно. В такой ситуации машина становится электрическим источником.

Что представляет собой ток 

Характеристики

Исследовав электрический ток и его ключевые характеристики, возможно понять принцип его функционирования. Главными величинами электрической энергии являются напряжение, сила и сопротивление.

Сила и плотность тока

Чтобы описать характеристики электричества, зачастую применяют термин «сила тока». Он определяет интенсивность перемещения зарядов, которые проходят сквозь поперечное сечение проводника.

Плотность тока является векторной величиной. Вектор направляется в сторону движения положительно заряженных зарядов. Его модуль равняется соотношению силы электротока на определенном перпендикулярном по направлению перемещения зарядов сечении проводника к его площади. Измерение происходит в амперах на метр.

Плотность тока

Мощность

Электрические силы осуществляют работу против активного и реактивного сопротивления. На пассивных работах будет преобразовываться в теплоэнергию.

Производительностью называется работа, которая выполнена за 1 врем. ед. Относительно электричества применяется понятие «мощность теплопотерь».

Мощность теплопотерь проводника равняется силе тока, которая умножена на напряжение. Измеряется мощность в ваттах.

Мощность

Частота

Ток характеризует частота. Такой параметр покажет, как за врем. ед. меняется число колебаний. Частота измеряется в герцах. Обычная промышленная частота составит 50 Гц.

Частота

Ток смещения

Такой термин был введен для комфорта, хотя в привычном понимании его не назовешь током, поскольку нет переноса заряда. Интенсивность электромагнитного поля находится в зависимости от токопроводимости и смещения.

Токи смещения возможно увидеть в конденсаторе. Невзирая на то, что во время зарядки и разрядки меж обкладок конденсатора не перемещается заряд, ток смещения будет протекать сквозь конденсатор и замыкать электроцепь.

Ток смещения

Как работает

Условия существования электротока предполагают действие заряженных частиц, проводника и напряжения. Большинство специалистов исследовали электричество и установили, что есть 2 его разновидности: статическая и текущая.

Непосредственно текущая имеет важное значение в ежедневной жизни каждого человека, поскольку является электротоком, проходящим через электроцепь. Человек каждый день использует его, чтобы питать дома и др.

Типы проводников

Процессы образования электротока в разных средах отличаются определенными особенностями:

  • В металлах заряд перемещается свободными отрицательными частицами — электронами. Само вещество не переносится — ионы металла останутся в узлах кристаллической решетки. В процессе нагрева хаотичные колебания ионов усилятся, что препятствует упорядоченному передвижению электронов.
  • В жидкостях заряд перемещают ионы, формирование которых вызывает электролитическая диссоциация. Упорядоченное передвижение в такой ситуации является их перемещением к противоположно заряженным электродам, где они будут нейтрализованы и осядут.
  • В газах под воздействием разницы потенциалов формируется плазма. Заряженные частицы — ионы, положительные и отрицательные, и свободные электроны, которые формируются под действием ионизатора.
  • В вакууме электроток присутствует как электроны, движущиеся от катода к аноду.
  • В полупроводниках будут участвовать электроны, которые перемещаются от 1 атома к 2, и формируются вакантные участки — дырки, считающиеся плюсовыми.

При невысокой температуре полупроводники приблизятся по качествам к изоляторам. В процессе повышения температурных показателей валентные электроны получат необходимую, чтобы разорвать связи, энергию и станут свободными. С увеличением температуры улучшается проводимость полупроводника.

Важно! Положительно заряженные ионы направляются к отрицательному электроду, отрицательные ионы — к плюсовому. Во время увеличения температурных показателей проводимость электролита возрастет, поскольку увеличивается количество разложившихся на ионы молекул.

Проводники тока

Виды

По типу генерации и характеристикам электроток бывает постоянным и переменным. Постоянный является таковым, который не обладает своим направлением. Он будет течь в любом случае в одну сторону.

Переменный время от времени изменяет направленность. Таковым считается любой ток, помимо постоянного.

Когда мгновенные показатели повторятся в той же последовательности спустя одинаковые временные интервалы, то подобный электрический ток называется периодическим.

Постоянный

Рассматриваемый ток тот, который на протяжении определенного временного промежутка не изменит собственной величине и направлению. Довольно часто постоянным считают пульсирующий электроток. Он отливается тем, что одинаковое число зарядов регулярно сменяются между собой в одну сторону.

Важно! В процессе определения направления бывают разбежности. Когда электроток формируется передвижением положительных частиц, то направление будет соответствовать перемещению частиц. Когда он сформирован передвижением отрицательных частиц, то направление считается противоположным движению частиц.

Основным достоинством станет то, что его возможно накопить. Делается это собственноручно, с помощью аккумуляторов либо конденсаторов.

Постоянный ток

Переменный

Для понимания сущности переменного электротока требуется представить синусоиду. Непосредственно она наилучшим образом сможет охарактеризовать изменения в постоянном токе. Переменный электроток постоянно изменяет собственную полярность. Во время одного интервала он положительный, других отрицательный. Для него немаловажным фактором станет скорость смены полярности (частота).

Большинство техники функционирует на переменном токе отличных частот. Благодаря изменениям в частоте возможно менять скорость вращения мотора.

Важно! Увидеть наглядный пример возможно, осмотрев обыкновенную лампу. В частности это заметно на некачественной диодной лампочке. В процессе функционирования на постоянном электротоке они будут гореть равномерным светом, а на переменном еле уловимо мерцать.

Переменный ток

Источники тока

Первоисточниками электроэнергии, которые нашли применение на практике, стали гальванические элементы. После усовершенствования они используются и сегодня.

Их применяют для энергопитания дистанционных пультов, электронных часов, устройств для детей и различных приборов. С появлением генераторов переменного тока электроэнергия стала использоваться еще интенсивнее.

В связи с этим, следует ознакомиться с основными типами источников тока.

Механические источники

В них преобразуется механическая энергия в электричество. Процесс происходит в спецустройствах — генераторах.

Главными из них считаются турбогенераторы, где электромашина будет приведена в действие с помощью газового либо парового потока, и гидрогенераторы, которые преобразуют энергию воды в электричество.

Основная часть электрической энергии на планете производят непосредственно механические преобразователи.

Механические источники

Тепловые источники

Тут происходит преобразование теплоэнергии в электрическую. Появление электротока обусловливается разницей температурных показателей 2 пар контактирующих металлов. В такой ситуации заряженные частицы перемещаются в сторону холодного участка.

Величина электротока будет зависеть непосредственно от температурной разницы: чем она выше, тем сильнее ток. Термопары из полупроводников дают термоэдс выше, чем биметаллические, потому они используются для изготовления источников электротока.

Термопары из металла применяют только, чтобы измерять температурные показатели.

Тепловые источники

Световые источники

Когда начала развиваться физика полупроводников, стали появляться новые токоисточники — солнечные аккумуляторы, где световая энергия будет преобразовываться в электрическую. Они используют качество полупроводников выдачи напряжения во время действии на них светопотока.

В частности такой эффект заметен в полупроводниках из кремния. Однако коэффициент полезного действия подобных элементов не превысит 15%. Солнечные аккумуляторы нашли свое применение в космической сфере, в бытовой.

Стоимость на данные источники энергопитания регулярно уменьшается, однако по-прежнему высока.

Световые источники

Химические источники

Их возможно разделить на несколько групп:

  • Гальванические;
  • Аккумуляторы;
  • Тепловые.

Гальванические функционируют благодаря взаимодействию 2 различных металлов, которые помещены в электролит. В виде пар металлов и электролита выступают различные химэлементы и соединения. Это определяет разновидность и параметры элемента.

Важно! Гальванические элементы применяются лишь 1 раз, когда разрядятся их не удастся восстановить.

Дешевизна материалов и простота производства аккумуляторов делает их наиболее дешевыми из доступных. Однако по параметрам они существенно уступят щелочным и литиевым.

Химические источники

Тепловые выступают в качестве источников резервного энергопитания. Они обладают отличными характеристиками по удельной плотности электротока, однако отличаются непродолжительным сроком эксплуатации (до 60 минут). Используются преимущественно в космической отрасли, где требуются точность и кратковременное функционирование.

Как правильно применяются

Вне зависимости от принципа функционирования какого-либо источника электротока, в каждом из разделяются электрозаряды физ.тел. Происходит преобразование какой-либо разновидности энергии в электричество.

Такая энергия в технике применяется повсюду. В любом жилище возможно отыскать быттехнику, существенно облегчающую ведение хозяйства. Помимо этого, предотвращается появление пыли, копоти и других неприятных эффектов использования плит и прочих приборов, актуальных до возникновения электричества.

В промышленной сфере электрическая энергия имеет важную роль. Использование тока дает возможность существенно уменьшить траты, так как такой тип энергии дешевле горючего.

Меры безопасности

Главным правилом безопасности во время работы с токами станет то, что перед любыми действиями требуется обесточить электросеть. В процессе работ также необходимо следовать таким рекомендациям:

  • Запрещено ремонтировать включенное в электросеть приспособление.
  • При осуществлении работ на электрощитке должно присутствовать предупреждение.
  • Работа с высоким напряжением допустимо лишь с помощником.
  • Требуется наблюдать за изоляцией каждого провода и контролировать заземление.

Напряжение свыше 24 вольт будет опасно для жизни. Во время работы с напряжением больше данного параметра требуется спецдопуск. При работах необходимо пользоваться специнструментами с повышенным уровнем защиты.

Правила безопасности

Использование электротока разнообразно, так как без него нельзя представить сегодня жизнь. Необходимо понять принципы его функционирования для направления электроэнергии в правильное русло. Электроток течет по законам физики, используемым для создания разнообразных приспособлений. Чтобы грамотно использовать его, требуется ознакомиться с основными электровеличинами.

Что нужно знать начинающему электрику

Какой бывает ток – советы электрика

Все, что нужно знать электрику — самоучке. Самоучитель. Особенности бытовой осветительной электрической сети. Самостоятельное обучение электромонтажу. (10+)

Самоучитель электрика — Основные знания и навыки для выполнения электротехнических и электромонтажных работ

Наверняка я что-то упустил. Могут быть разные частные вопросы по электрике, которые я не осветил. Обязательно пишите вопросы в обсуждение статьи. Я, если смогу, на них отвечу.

Главные неисправности электротехники

Мастера говорят, что в электротехнике есть всего два вида неисправностей. Нет нужного надежного контакта и есть ненужный. Действительно, в электромонтажном деле не бывает случаев, когда две точки сети должны быть связаны определенным сопротивлением. Они либо должны быть соединены, либо не соединены.

Схемы электрических соединений

На схеме приведена типовая двухконтурная проводка. На объект через автомат (A2), УЗО (A3) и электрический счетчик (A4) заведено сетевое напряжение осветительной сети (O1). Далее это напряжение разводится на два контура — осветительный и силовой.

Оба контура имеют отдельные автоматы (A4 — осветительный контур, A5 — силовой) для их защиты от перегрузок и раздельного отключения при ремонтных работах. Автомат осветительного контура обычно выбирается на меньшую силу тока, чем автомат силового контура.

К осветительному контуру подключены лампы (L1LN) и две розетки (S1, S2) для подключения маломощных нагрузок, например, компьютера или телевизора. Эти розетки используются при ремонтных работах на силовом контуре для подключения электроинструмента.

Силовой контур разведен на силовые розетки (S3SN).

На схемах место соединения проводников обозначается точкой. Если проводники пересекают друг друга, но точки нет, то это означает, что проводники не соединены, они пересекаются без соединения.

Параллельное и последовательное соединения

Электрические цепи могут быть соединены параллельно и последовательно.

При последовательном соединении электрический ток, выходящий из одной цепи, попадает в другую. Таким образом, через все цепи, соединенные последовательно, протекает одинаковый ток.

При параллельном соединении электрический ток разветвляется на все цепи, соединенные параллельно. Таким образом, суммарный ток равен сумме токов в каждой цепи. Зато на цепи, соединенные параллельно, подается одинаковое напряжение.

На приведенной схеме входной автомат, УЗО, счетчик и вся остальная схема соединены последовательно. В результате автомат может ограничивать силу тока во всей цепи, а счетчик — измерять потребляемую энергию. Оба контура и нагрузки в них соединены параллельно, что позволяет подвести к каждой нагрузке сетевое напряжение, на которое она рассчитана, независимо от других нагрузок.

Здесь приведена принципиальная электрическая схема. Бывают еще монтажные схемы. На них указывается на плане объекта, где должна пройти проводка, где установить щит, где поставить розетки, выключатели и осветительные приборы. Там совсем другие обозначения. Я — не специалист в этих схемах. Информацию о них поищите в других источниках.

страница » Новости » Что нужно знать начинающему электрику.

Что нужно знать начинающему электрику

Приветствую на страницах сайта Блог электрика! Как я уже говорил, мною подготовлена серия статей, посвященные всему, что может быть полезным начинающему домашнему электрику.

Не важно, для чего вы решили постичь эти знания: для возможности самостоятельно произвести ремонт проводки в собственной квартире, либо начать на этом зарабатывать (грамотные специалисты всегда востребованы на рынке труда).

Начнем мы с повторения того, что нам было известно из курса физики, а может быть, и заполним пробелы в знаниях. Итак,

Что должен знать начинающий электрик

Что из себя представляет электрический ток и как он появляется?

Для того, чтобы возник электрический ток, должны быть выполнены следующие условия:

– Источник питания для создания разности потенциалов.

При подключении к замкнутому контуру источника энергии (Генератор, аккумулятор, батарея), между концами цепи возникает разность потенциалов, под действием которой электроны начинают двигаться от одного конца цепи к другому, пытаясь принять состояние равновесия.

Но это явление не несло бы для нас никакой практической пользы, если бы при движении электронов вокруг проводника не возникало магнитное поле. Магнитные поля отдельных электронов складываются в одно большое, что позволяет нам, регулируя напряжение, увеличивать его до нужных нам значений.

Чем выше разность потенциалов (напряжения), тем быстрее движутся электроны, тем больше магнитное вокруг проводника.

Магнитное поле, воздействуя на окружающие предметы, способно передавать им свою энергию. На этом и основана работа трансформаторов, электродвигателей, магнитных катушек, и т.д.

Явление электрического тока можно представить в виде всем знакомого физического явления. Представьте себе реку (либо водопроводную трубу). Русло реки сравним с электрическим проводом. Чем больше русло реки, тем большее количество воды (тока) может пройти через него в единицу времени.

Движение воды сравним с электрическим током. А разность потенциалов (напряжение) сравним с перепадом высот между устьем реки и истоком. Стенки трубопровода, берега реки, и камни в русле реки играют роль сопротивления. Чем выше сопротивление, тем медленнее течет река.

Представляя такой вариант, отчасти можно понять основы явления электрического тока.

Постоянный и переменный ток

Ток делится на постоянный и переменный.

Постоянный ток не меняет свое направление во времени. Примером может послужить батарейка в фонарике, либо аккумулятор, где всегда есть плюс и минус. (Обычно они промаркированы соответствующими символами)

Переменный ток отличается от постоянного тем, что меняет свое направление с определенной периодичностью (частотой). Именно такой ток, частотой 50 Герц, протекает в вашей розетке, когда вы подключаете любой электроприбор.

Частота тока – это величина, определяемая отношением числа полных периодов изменения тока ко времени. Измеряется в герцах (Гц)

При переменном токе нет плюса и минуса. Есть только фаза и ноль. Там тоже создается разность потенциалов, но на ноле он близок к потенциалу земли, а в фазном проводе меняется от положительного то отрицательного 50 раз в секунду.

Каждый вид тока имеет много плюсов и минусов, о чем мы поговорим в одной из будущих статей.

Маркировка проводов

Разберемся с цветами проводки. В современных домах принята трехпроводная система электроснабжения: фаза, ноль, “земля” (правильно говорить заземление).

Если ваш дом старой постройки, то там, скорее всего только два провода- фаза и ноль.

Чтобы никто их не перепутал, их маркируют разными цветами. Для переменного тока ноль – голубой или синий, “земля” – желто-зеленая, фаза-любой другой цвет. Фазе не назначен определенный цвет, так как их может быть и две, и три, а соответственно, в ваш дом может прийти не одна, а три фазы, в зависимости от схемы подключения.

Ноль в сети нужен для того, чтобы цепь могла замкнуться, то есть, задача ноля-поддержания рабочего режима прибора.

Заземление служит для того, чтобы создать дополнительную защиту от поражения электрическим током. Допустим, во время работы стиральной машинки внутри нее отвалился провод и упал оголенным концом на ее корпус. Естественно, на корпусе стиральной машинки возникает опасное напряжение, близкое к 220 В.

В такой ситуации велика вероятность получения поражения электрическим током. Так как сопротивление заземляющего провода ниже, чем сопротивление тела человека, ток потечет по наиболее легкому для себя пути – через заземляющий провод. Соответственно, это убережет вас от травмы.

А при наличии УЗО или дифавтомата, сразу отключит аварийную сеть от напряжения.

Важно помнить, что заземляющий провод защищает только при правильном подключении! При нарушениях в монтаже он может нести дополнительную опасность.

Читать еще:  Как поставить встраиваемую посудомоечную машину

Вне зависимости от цвета провода, перед тем, как прикоснуться к нему, обязательно проверьте отсутствие напряжения на нем! Неизвестно кто собирал проводку до вас – мастер или дилетант.

Для каждого домашнего электрика важно знать, где он имеет право производить ремонт электропроводки. В договоре электроснабжения говорится, что электрическая сеть для потребителя начинается на верхних контактах автомата, установленного перед счетчиком.

Из этого следует, что электрический счетчик тоже относится к вашей собственности, но так как счетчик – это прибор, работа которого должна быть гарантирована невмешательством в его схему подключения и конструктив, он обычно опломбирован.

Заменить электросчетчик мы имеем право самостоятельно, но только в том случае, если предварительно пригласили представителя электроснабжающей организации для снятия пломб.

Какой бывает ток – советы электрика – Electro Genius

Какой бывает ток – советы электрика

Пожалуй, самое важное условие для комфортного проживания – это наличие электричества в доме.

Неутомимый рост технического прогресса привёл к тому, что теперь при наличии в доме классического набора бытовой техники ручной труд в быту может быть сведён к минимуму. И почти все эти блага цивилизации работают на электричестве.

От него зависит также и информационная составляющая жизни человека: интернет, телевидение, телефон. В общем как не крути, а без электричества в доме не обойтись.

Электричество для непосвящённых

Все мы знаем как пользоваться электроприборами – надо просто вставить вилку в розетку. Однако, далеко не каждый понимает суть процессов, которые протекают в этих самых розетках, выключателях и проводах. Для того, чтобы мало-мальски начать в этом разбираться, надо знать некоторые определения. Попытаемся рассказать про электричество на примере батареи отопления.

Все знают по какому принципу работает отопление: горячая вода поступает через трубу (подача) в батарею под давлением, отдаёт ей своё тепло, и уже охлаждённой уходит через вторую трубу (обратка).

Так вот, представьте себе что вода – это ток, который течёт по проводу также, как по трубе вода. Силу тока можно рассматривать как расход воды. Потенциал можно сравнить с давлением воды в какой то точке системы, например на входе батареи.

Напряжение можно сравнить с разностью давления воды на входе и выходе батареи отопления. Сопротивление будем сравнивать с диаметром трубы, ведь через тонкую трубу воды протекает меньше, чем через трубу с большим диаметром.

Ну, а мощность сравним с размерами или количеством рёбер в нашей батарее, чем больше батарея, тем больше она передаст тепла, тем больше её мощность.

Для полного осознания процесса усвоим, что трубу подачи отопления можно сравнить с проводом фазы при переменном токе, и плюсом при постоянном. А, трубу обратки отопления сравнить с нулём при переменном токе, и минусом при постоянном.

Как только вы себе это всё представите, загадка электричества перестанет быть загадкой. Сравнивая любую лампочку с батареей, а выключатель с краном можно понять схему построения сети освещения.

На примере батареи можно рассматривать любой электрический прибор, включаемый в розетку, которая сравнивается с трубами подачи и обратки.

А теперь немного усложним:

Ток – это поток свободных электронов, которые движутся по проводнику. Ток всегда течет от точки с большим потенциалом к точке с наименьшим потенциалом. Обозначается ток символом I, а силу тока измеряют в амперах (представляем литры воды). Ток может быть постоянным и переменным.

Постоянный ток, который в батарейках, аккумуляторах и т.д., не меняет своего направления, а переменный, который в розетке, меняет своё направление 100 раз в секунду. Он 50 раз течёт в одном направлнии и 50 раз в обратном и поэтому его частота 50 Гц.

Частота, как мы уже поняли, измеряется в герцах (Гц).

Напряжение – это разность электрических потенциалов между двумя точками электрической цепи. Напряжение обозначают U и измеряют в вольтах (в.)

Сопротивление – определяет, сколько тока может протекать через проводник. Большое сопротивление говорит о том, что тока протечёт мало, малое сопротивление, наоборот пропустит много тока. Сопротивление обозначают R и измеряют в омах (ом).

Мощность определяет скорость передачи или преобразования электрической энергии. Ее обозначают P и измеряют в ваттах (вт.). Мощность равна произведению значений тока и напряжения.

Электропроводка дома или квартиры

Что должен знать хозяин недвижимости, планируя монтаж электропроводки? Вначале разберёмся, из чего она состоит. Разделим на части электрическую сеть дома:

  1. Ввод – участок электросети, соединяющий магистраль поставщика электроэнергии и потребителя. Проще говоря, это отрезок кабеля (идущего под землёй) или проводов (воздушная линия) по которым перемещается электроэнергия от районных электросетей к вашему счетчику или вводному автомату.
  2. Учёт – всем нам знакомый электросчётчик, который ведёт учёт потребляемой потребителем электроэнергии.
  3. Защита – набор электротехнических изделий (плавкие вставки-пробки, автоматические автоматы, устройства защитного отключения, ДИФ-автоматы, разрядники) наличие которых обеспечивает защиту электросети дома от возгорания при коротких замыканиях, повышенных нагрузках на сеть, а также защиту человека от поражения электротоком
  4. Сеть – проще говоря, электропроводка. Состоит из разветвительных коробок и проводов, которые доводят электроэнергию к конкретному прибору потребления электроэнергии (лампы освещения, розетки).

Все эти части электросети должны быть рассчитаны в соответствии с планируемыми нагрузками и правилами. Рассчитать и составить проект, опираясь на правила, и расчёты может только проектировщик имеющий лицензию. В проекте будет указаны все данные материалов, которые следует использовать при монтаже электросети, схема электропроводки, в которой указывается местонахождения всех элементов.

Монтаж всех элементов электросети выполняется в точности с составленным и согласованным с районными электросетями проектом. А от потребителя, то есть хозяина дома, в котором и будет монтироваться проводка, требуется только указания по размещению в доме розеток, выключателей и ламп освещения с учётом удобного использования таковых в процессе эксплуатации.

Конечно, бывают в жизни случаи, когда хозяин принимает решения провести или переделать уже проведённую проводку сам. И коль человек задался целью переубедить его обращаться к профессионалам сложно, возможно принимая такое решение, он руководствуется объективными причинами. О том, как правильно сделать электропроводку самому можно в отдельной статье.

Источник:

Ответы@Mail.Ru: Электрики! Объясните мне несколько элементарных по физике вещей.. . Описал внутри.

Земля – это просто точка, относительно которой отсчитывается напряжение. Потому что напряжение ВСЕГДА измеряется МЕЖДУ двумя точками (узлами) . Вот тот узел, относительно которого удобно измерять напряжение для ВСЕЙ схемы, и называется “земля”. Не зря ж синоним этого дела – “общий”. Фаза – это не плюс.

В обычной сети вообще нет плюса и минуса, потому что там переменный ток. Можно, с достаточной степенью правдоподобия, говорить, что фаза – это “не земля”.

Иногда, когда индивидуальные “однофазные” потребители – а это все квартирные подключения, кроме мощных, типа электроплиты, – подключаются к трёхфазной входной магистрали по схеме “звезда”, фаза – это действительно фаза (одна из трёх, в каждой квартире своя) , а “ноль” – это нулевой провод трёхфазной сети.

Если же однофазные потребители подключены к трёхфазной сети по схеме “треугольник”, то оба провода в розетке эквивалентны. Они оба фаза. Поэтому ё**т, если за любой взяться. Минус – это “минус” в кавычках. Просто термин пошёл с эпохи постоянного тока, которая благополучно закончилась ещё в 19 веке.

Так что это просто возвратный провод (ещё раз: в сетях переменного тока оба провода эквивалентны) . Просто для прохождения тока нужна замкнутая цепь. Вот “минус” и замыкает цепь – от “плюса” через нагрузку (или электрика, еслион почему-то решил заменить собой нагрузку… ) в “минус”. Если нет возвратного провода, как его ни обзови, – ток не пойдёт.

Но тут надо учитывать, что переменный ток может идти “через воздух”. Потому что электрик, стоящий на полу и даже на резиновом коврике, – это всё равно ёмкость. То есть через него может идти емкостной ток (сущая вшивота, но всё же, всё же…) . ======================== “Минус создаётся на электростанции накачиванием провода электронами под давлением” Упал под стол….

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.