„podstawowy kurs elektryka”. Elektryk zrób to sam w domu. Podstawy elektryczne dla początkujących

Elektrotechnika jest jak język obcy. Ktoś od dawna i perfekcyjnie to opanował, ktoś dopiero zaczyna się poznawać, ale dla kogoś to wciąż nieosiągalny, ale kuszący cel. Dlaczego wielu chce poznać ten tajemniczy świat elektryczności? Wiedziało o tym dopiero około 250 lat, ale dziś trudno sobie wyobrazić życie bez prądu. Aby poznać ten świat, istnieją teoretyczne podstawy elektrotechniki (TOE) dla manekinów.

Pierwsza znajomość z elektrycznością

Pod koniec XVIII wieku francuski naukowiec Charles Coulomb zaczął aktywnie badać zjawiska elektryczne i magnetyczne substancji. To on odkrył prawo ładunku elektrycznego, które zostało nazwane jego imieniem - wisiorek.

Dziś wiadomo, że każda substancja składa się z atomów i elektronów krążących wokół nich na orbicie. Jednak w niektórych substancjach elektrony są bardzo mocno trzymane przez atomy, podczas gdy w innych wiązanie to jest słabe, co pozwala elektronom na swobodne odłączanie się od niektórych atomów i przyłączanie do innych.

Aby zrozumieć, co to jest, możesz wyobrazić sobie duże miasto z ogromną liczbą samochodów poruszających się bez żadnych zasad. Maszyny te poruszają się chaotycznie i nie mogą wykonywać pożytecznej pracy. Na szczęście elektrony nie rozbijają się, a raczej odbijają się od siebie jak kule. Aby skorzystać z tych małych robotników muszą zostać spełnione trzy warunki:

Atomy substancji muszą swobodnie oddawać swoje elektrony.
Należy przyłożyć siłę do tej substancji, która sprawi, że elektrony poruszą się w jednym kierunku.
Łańcuch, wzdłuż którego poruszają się naładowane cząstki, musi być zamknięty.

To właśnie przestrzeganie tych trzech warunków leży u podstaw elektrotechniki dla początkujących.

Wszystkie elementy są zbudowane z atomów. Atomy można porównać do układu słonecznego, tylko każdy system ma swoją własną liczbę orbit, a na każdej orbicie może znajdować się kilka planet (elektronów) jednocześnie. Im dalej orbita jest od jądra, tym mniej przyciągają elektrony na tej orbicie.

Przyciąganie nie zależy od masy jądra, ale z różnej polaryzacji jądra i elektronów... Jeśli jądro ma ładunek +10 jednostek, elektrony również powinny mieć łącznie 10 jednostek, ale ładunek ujemny. Jeśli elektron opuści zewnętrzną orbitę, całkowita energia elektronów będzie już wynosić -9 jednostek. Prosty przykład dodania +10 + (-9) \u003d +1. Okazuje się, że atom ma ładunek dodatni.

Dzieje się też odwrotnie: jądro jest silnie przyciągane i wychwytuje „obcy” elektron. Następnie na jej zewnętrznej orbicie pojawia się „dodatkowy”, 11. elektron. Ten sam przykład +10 + (-11) \u003d -1. W takim przypadku atom będzie naładowany ujemnie.

Jeśli do elektrolitu zostaną obniżone dwa materiały o przeciwnym ładunku i połączone z nimi przewodem, na przykład żarówką, wówczas w obwodzie zamkniętym popłynie prąd i zapali się światło. Jeśli obwód zostanie przerwany, na przykład przez przełącznik, lampka zgaśnie.

Prąd elektryczny uzyskuje się w następujący sposób. Gdy elektrolit oddziałuje na jeden z materiałów (elektrodę), pojawia się w nim nadmiar elektronów, który zostaje naładowany ujemnie. Natomiast druga elektroda oddaje elektrony pod działaniem elektrolitu i staje się dodatnio naładowana. Każda elektroda jest oznaczona odpowiednio „+” (nadmiar elektronów) i „-” (brak elektronów).

Wprawdzie elektrony mają ładunek ujemny, ale elektroda jest oznaczona „+”. Zamieszanie to nastąpiło u zarania elektrotechniki. W tamtych czasach sądzono, że przenoszenie ładunku odbywa się za pomocą cząstek dodatnich. Od tego czasu opracowano wiele schematów i aby ich nie zmieniać, pozostawili wszystko tak, jak jest. ...

W ogniwach galwanicznych prąd elektryczny jest generowany w wyniku reakcji chemicznej. Połączenie kilku elementów nazywa się baterią, taką regułę można spotkać w elektrotechnice dla „manekinów”. Jeśli możliwy jest proces odwrotny, gdy energia chemiczna gromadzi się w elemencie pod działaniem prądu elektrycznego, wówczas taki element nazywa się baterią.

Ogniwo galwaniczne zostało wynalezione przez Alessandro Voltę w 1800 roku. Używał płytek miedzianych i cynkowych zanurzonych w roztworze soli. Stało się to prototypem nowoczesnych akumulatorów i baterii.

Rodzaje i charakterystyka prądu

Po otrzymaniu pierwszego prądu pojawił się pomysł, aby tę energię przekazać na pewną odległość i tutaj pojawiły się trudności. Okazuje się, że elektrony przechodzące przez przewodnik tracą część swojej energii, a im dłuższy przewodnik, tym straty te są większe. W 1826 roku Georg Ohm ustanowił prawo określające zależność między napięciem, prądem i rezystancją. Brzmi następująco: U \u003d RI. Słowami okazuje się: napięcie jest równe iloczynowi natężenia prądu i rezystancji przewodnika.

Z równania widać, że im dłuższy przewodnik, który zwiększa rezystancję, tym mniejszy będzie prąd i napięcie, a zatem moc zmniejszy się. Niemożliwe jest wyeliminowanie oporu, w tym celu konieczne jest obniżenie temperatury przewodnika do zera absolutnego, co jest możliwe tylko w warunkach laboratoryjnych. Prąd jest niezbędny do zasilania, więc nie możesz go też dotknąć, wystarczy zwiększyć napięcie.

Pod koniec XIX wieku był to problem nie do pokonania. Przecież w tamtych czasach nie było elektrowni wytwarzających prąd przemienny, żadnych transformatorów. Dlatego inżynierowie i naukowcy zwrócili uwagę na radio, chociaż bardzo różniło się ono od nowoczesnej łączności bezprzewodowej. Rządy różnych krajów nie dostrzegły korzyści płynących z tych zmian i nie sponsorowały takich projektów.

Aby móc przekształcić napięcie, zwiększyć lub zmniejszyć je, potrzebny jest prąd przemienny. Jak to działa, można zobaczyć na poniższym przykładzie. Jeśli drut zostanie zwinięty w cewkę, a magnes zostanie szybko w nim przesunięty, w cewce pojawi się prąd przemienny. Można to sprawdzić podłączając woltomierz ze znacznikiem zerowym pośrodku do końców cewki. Strzałka urządzenia będzie odchylać się w lewo iw prawo, co będzie wskazywać, że elektrony poruszają się w jednym kierunku, a potem w drugim.

Ta metoda wytwarzania energii elektrycznej nazywana jest indukcją magnetyczną. Znajduje zastosowanie np. W generatorach i transformatorach, odbierając i zmieniając prąd. W swojej formie prąd przemienny może być:

sinusoidalny;
puls;
wyprostowany.

Rodzaje przewodników

Pierwszą rzeczą, która wpływa na prąd elektryczny, jest przewodność materiału. Ta przewodność jest różna dla różnych materiałów. Wszystkie substancje można konwencjonalnie podzielić na trzy typy:

konduktor;
półprzewodnik;
dielektryk.

Przewodnikiem może być każda substancja, która swobodnie przepuszcza przez siebie prąd elektryczny. Należą do nich twarde materiały, takie jak metal lub półmetal (grafit). Ciecz - rtęć, stopione metale, elektrolity. Obejmuje również zjonizowane gazy.

Oparte na tym, przewodniki są podzielone na dwa rodzaje przewodnictwa:

elektroniczny;
joński.

Przewodnictwo elektroniczne obejmuje wszystkie materiały i substancje, w których elektrony są używane do wytwarzania prądu elektrycznego. Elementy te obejmują metale i półmetale. Dobrze przewodzi prąd i węgiel.

W przewodnictwie jonowym rolę tę odgrywa cząstka o ładunku dodatnim lub ujemnym. Jon to cząstka z brakującym lub dodatkowym elektronem. Niektóre jony nie mają nic przeciwko wychwytywaniu „dodatkowego” elektronu, podczas gdy inne nie cenią elektronów i dlatego swobodnie je oddają.

W związku z tym takie cząstki mogą być naładowane ujemnie i dodatnio. Przykładem jest słona woda. Główną substancją jest woda destylowana, która jest izolatorem i nie przewodzi prądu elektrycznego. Dodana sól staje się elektrolitem, czyli przewodnikiem.

Półprzewodniki zwykle nie przewodzą prądu, ale pod wpływem czynników zewnętrznych (temperatura, ciśnienie, światło itp.) Zaczynają przepuszczać prąd, chociaż nie tak dobrze jak przewodniki.

Wszystkie inne materiały, które nie są zawarte w pierwszych dwóch typach, należą do dielektryków lub izolatorów. W normalnych warunkach praktycznie nie przewodzą prądu elektrycznego. Wynika to z faktu, że na orbicie zewnętrznej elektrony są bardzo mocno trzymane na swoich miejscach i nie ma miejsca na inne elektrony.

Studiując elektrykę dla „manekinów” należy pamiętać, że wykorzystywane są wszystkie wymienione wcześniej rodzaje materiałów. Przewodniki służą głównie do łączenia elementów obwodów (w tym mikroukładów). Mogą podłączyć źródło zasilania do obciążenia (jest to na przykład kabel z lodówki, instalacja elektryczna itp.). Wykorzystywane są do produkcji cewek, które z kolei mogą być stosowane w niezmienionej postaci np. Na płytkach drukowanych lub w transformatorach, generatorach, silnikach elektrycznych itp.

Dyrygenci są najliczniejsi i najbardziej zróżnicowani. Prawie wszystkie komponenty radiowe są z nich wykonane. Aby uzyskać warystor, można na przykład zastosować pojedynczy półprzewodnik (węglik krzemu lub tlenek cynku). Istnieją części, które zawierają przewodniki o różnych typach przewodnictwa, na przykład diody, diody Zenera, tranzystory.

Bimetale zajmują specjalną niszę. Jest to połączenie dwóch lub więcej metali, które mają różne stopnie ekspansji. Gdy taka część jest podgrzewana, odkształca się z powodu różnej procentowej rozszerzalności. Zwykle stosuje się go w zabezpieczeniach nadprądowych, na przykład do ochrony silnika elektrycznego przed przegrzaniem lub do wyłączania urządzenia po osiągnięciu zadanej temperatury, jak w żelazku.

Dielektryki pełnią głównie funkcję ochronną (na przykład izolujące uchwyty elektronarzędzi). Pozwalają również na odizolowanie elementów obwodu elektrycznego. Płytka drukowana, na której zamontowane są elementy radiowe, jest wykonana z dielektryka. Druty cewki są pokryte lakierem izolacyjnym, aby zapobiec zwarciom między zwojami.

Jednak dielektryk staje się półprzewodnikiem po dodaniu przewodnika i może przewodzić prąd. To samo powietrze staje się przewodnikiem podczas burzy. Suche drzewo nie przewodzi dobrze prądu, ale jeśli zamoknie, nie będzie już bezpieczne.

Prąd elektryczny odgrywa ogromną rolę w życiu współczesnego człowieka, ale z drugiej strony może być śmiertelny. Bardzo trudno go wykryć np. W przewodzie leżącym na ziemi, wymaga to specjalnych urządzeń i wiedzy. Dlatego podczas korzystania z urządzeń elektrycznych należy zachować najwyższą ostrożność.

Ciało ludzkie składa się głównie z wodyale to nie jest woda destylowana, która jest dielektrykiem. Dlatego w przypadku elektryczności ciało staje się prawie przewodnikiem. W przypadku porażenia prądem mięśnie kurczą się, co może prowadzić do zatrzymania akcji serca i niewydolności oddechowej. Wraz z dalszym działaniem prądu krew zaczyna wrzeć, następnie ciało zostaje wysuszone i na koniec następuje karbonizacja tkanek. Pierwszą rzeczą do zrobienia jest zatrzymanie prądu, w razie potrzeby udzielenie pierwszej pomocy i wezwanie lekarzy.

W naturze powstaje napięcie statyczne, ale najczęściej nie stanowi ono zagrożenia dla ludzi, z wyjątkiem wyładowań atmosferycznych. Jednak może to być niebezpieczne dla obwodów elektronicznych lub części. Dlatego podczas pracy z mikroukładami i tranzystorami polowymi używają uziemionych bransoletek.

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

Cechy terminu

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

Przy stałym prądzie nie ma zmiany jego wartości, a także kierunku ruchu przez określony czas. Jeśli jako źródło prądu wybrane zostanie ogniwo galwaniczne (bateria), ładunek przemieszcza się w sposób uporządkowany: od bieguna ujemnego do bieguna dodatniego. Proces trwa, aż całkowicie zniknie.

Prąd przemienny okresowo zmienia wielkość, a także kierunek ruchu.

Obwód transmisji prądu przemiennego

Spróbujmy zrozumieć, czym jest faza w słowie, które wszyscy słyszeli, ale nie wszyscy rozumieją jego prawdziwe znaczenie. Nie będziemy wchodzić w szczegóły i szczegóły, wybierzemy tylko materiał, którego potrzebuje mistrz domu. Sieć trójfazowa to metoda przesyłania prądu elektrycznego, w której prąd przepływa przez trzy różne przewody, a jeden zwraca go. Na przykład w obwodzie elektrycznym są dwa przewody.

Prąd przepływa przez pierwszy przewód do konsumenta, na przykład do czajnika. Drugi przewód służy do jego zwrotu. Gdy taki obwód zostanie otwarty, ładunek elektryczny nie będzie przechodził przez przewodnik. Ten schemat opisuje obwód jednofazowy. w elektryczności? Faza jest uważana za drut, przez który przepływa prąd elektryczny. Zero to drut, przez który następuje powrót. W obwodzie trójfazowym występują jednocześnie trzy przewody fazowe.

Panel elektryczny w mieszkaniu jest wymagany do zasilania wszystkich pomieszczeń. są uważane za ekonomicznie wykonalne, ponieważ nie potrzebują dwóch. Zbliżając się do konsumenta, prąd dzieli się na trzy fazy, każda z zerami. Uziemnik używany w sieci jednofazowej nie przenosi obciążenia roboczego. On jest lontem.

Na przykład, jeśli nastąpi zwarcie, istnieje zagrożenie porażeniem prądem elektrycznym, pożarem. Aby temu zapobiec, wartość prądu nie powinna przekraczać bezpiecznego poziomu, nadmiar trafia do ziemi.

Podręcznik dla elektryków pomoże początkującym rzemieślnikom radzić sobie z niektórymi awariami sprzętu AGD. Na przykład, jeśli wystąpią problemy z działaniem silnika elektrycznego pralki, prąd popłynie do zewnętrznej metalowej obudowy.

W przypadku braku uziemienia ładunek zostanie rozprowadzony po całej maszynie. Kiedy dotkniesz go rękami, osoba będzie działać jak elektroda uziemiająca po porażeniu prądem. Jeśli jest przewód uziemiający, taka sytuacja nie wystąpi.

Cechy elektrotechniki

Podręcznik „Elektryczność dla opornych” jest popularny wśród tych, którzy są dalecy od fizyki, ale planują wykorzystać tę naukę do celów praktycznych.

Za datę powstania elektrotechniki uważa się początek XIX wieku. W tym czasie powstało pierwsze źródło prądu. Odkrycia dokonane w dziedzinie magnetyzmu i elektryczności wzbogaciły naukę o nowe koncepcje i fakty, które mają ważną wartość praktyczną.

Podręcznik dla elektryków zakłada znajomość podstawowych pojęć związanych z elektrycznością.

Wiele książek o fizyce zawiera złożone obwody elektryczne, a także różnorodne niezrozumiałe terminy. Aby początkujący mogli zrozumieć wszystkie zawiłości tej sekcji fizyki, opracowano specjalny podręcznik „Elektryczność dla opornych”. Wycieczka do świata elektronu musi rozpocząć się od zbadania teoretycznych praw i pojęć. Ilustrujące przykłady, fakty historyczne użyte w książce „Electricity for Dummies” pomogą początkującym elektrykom w zdobyciu wiedzy. Aby sprawdzić swoje postępy, możesz skorzystać z zadań, testów, ćwiczeń związanych z elektrycznością.

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

Bezpieczeństwo i praktyka

Najpierw musisz dokładnie przestudiować sekcję dotyczącą bezpieczeństwa. W takim przypadku podczas prac związanych z energią elektryczną nie będzie żadnych zagrożeń zdrowotnych.

Aby zastosować w praktyce wiedzę teoretyczną zdobytą po samodzielnym przestudiowaniu podstaw elektrotechniki, można zacząć od starego sprzętu AGD. Przed przystąpieniem do naprawy należy zapoznać się z instrukcją dołączoną do urządzenia. Nie zapominaj, że nie musisz żartować z elektrycznością.

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

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

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

Na prędkość przepływu prądu ma wpływ materiał, długość, pole przekroju poprzecznego przewodu. Wraz ze wzrostem długości drutu zwiększa się jego rezystancja.

Wniosek

Energia elektryczna to ważna i trudna gałąź fizyki. Poradnik Electricity for Dummies obejmuje główne wielkości charakteryzujące sprawność silników elektrycznych. Jednostkami napięcia są wolty, prąd jest podawany w amperach.

Każdy ma pewną moc. Odnosi się do ilości energii elektrycznej generowanej przez urządzenie w określonym czasie. Konsumenci energii (lodówki, pralki, czajniki, żelazka) również mają moc, zużywając energię elektryczną podczas pracy. Jeśli chcesz, możesz przeprowadzić obliczenia matematyczne, określić przybliżoną płatność za każde urządzenie gospodarstwa domowego.

Energia elektryczna jest wykorzystywana w wielu dziedzinach, otacza nas niemal wszędzie. Energia elektryczna pozwala uzyskać bezpieczne oświetlenie w domu iw pracy, gotować wodę, gotować jedzenie, pracować na komputerze i obrabiarkach. Jednocześnie musisz wiedzieć, jak obchodzić się z energią elektryczną, w przeciwnym razie możesz nie tylko doznać obrażeń, ale także uszkodzić mienie. Jak prawidłowo ułożyć okablowanie, zorganizować dostawy energii elektrycznej do obiektów, bada taka nauka, jak elektrotechnika.

Koncepcja energii elektrycznej

Wszystkie substancje składają się z cząsteczek, które z kolei składają się z atomów. Atom posiada jądro oraz poruszające się wokół niego dodatnio i ujemnie naładowane cząstki (protony i elektrony). Kiedy dwa materiały znajdują się obok siebie, powstaje między nimi różnica potencjałów (atomy jednej substancji mają mniej elektronów niż inne), co prowadzi do pojawienia się ładunku elektrycznego - elektrony zaczynają przemieszczać się z jednego materiału do drugiego. Tak powstaje prąd. Innymi słowy, elektryczność to energia wynikająca z ruchu ujemnie naładowanych cząstek z jednej substancji do drugiej.

Prędkość ruchu może być różna. Aby wykonać ruch we właściwym kierunku i z odpowiednią prędkością, stosuje się przewodniki. Jeśli ruch elektronów wzdłuż przewodnika odbywa się tylko w jednym kierunku, taki prąd nazywa się stałym. Jeśli kierunek ruchu zmienia się z określoną częstotliwością, prąd będzie przemienny. Najbardziej znanym i najprostszym źródłem prądu stałego jest akumulator lub akumulator samochodowy. Prąd przemienny jest aktywnie wykorzystywany w gospodarstwach domowych i przemyśle. Działają na nim prawie wszystkie urządzenia i sprzęt.

Jakie studia elektrotechniczne

Ta nauka wie prawie wszystko o elektryczności. Konieczne jest jej zbadanie dla każdego, kto chce uzyskać dyplom lub kwalifikacje elektryka. W większości instytucji edukacyjnych kurs, na którym studiuje się wszystko związane z elektrycznością, nosi nazwę „Teoretyczne podstawy elektrotechniki” lub w skrócie TEC.

Nauka ta rozwinęła się w XIX wieku, kiedy wynaleziono źródło prądu stałego i stało się możliwe budowanie obwodów elektrycznych. Elektrotechnika uzyskała dalszy rozwój w procesie nowych odkryć w dziedzinie fizyki promieniowania elektromagnetycznego. Aby w obecnych czasach bezproblemowo opanować naukę, konieczna jest wiedza nie tylko z fizyki, ale także chemii i matematyki.

Przede wszystkim na kursie TOE badane są podstawy elektryczności, podaje się definicję prądu, bada się jego właściwości, charakterystykę i kierunki zastosowania. Ponadto bada się pola elektromagnetyczne i możliwości ich praktycznego wykorzystania. Kurs kończy się z reguły badaniem urządzeń wykorzystujących energię elektryczną.

Aby poradzić sobie z energią elektryczną, nie trzeba wchodzić do uczelni wyższej czy średniej, wystarczy skorzystać z tutoriala lub wziąć lekcje wideo „dla opornych”. Zdobyta wiedza wystarczy, aby poradzić sobie z okablowaniem, wymienić żarówkę lub zawiesić żyrandol w domu. Ale jeśli planujesz profesjonalnie pracować z energią elektryczną (na przykład jako elektryk lub inżynier energetyki), wymagana będzie odpowiednia edukacja. Pozwala uzyskać specjalne zezwolenie na pracę z urządzeniami i urządzeniami zasilanymi ze źródła prądu.

Podstawowe pojęcia elektrotechniki

Nauka elektryczności dla początkujących, najważniejsze– zajmować się trzema podstawowymi terminami:

Aktualna siła;
Napięcie;
Odporność.

Natężenie prądu jest rozumiane jako ilość ładunku elektrycznego przepływającego przez przewodnik o określonym przekroju w jednostce czasu. Innymi słowy, liczba elektronów, które przeszły z jednego końca przewodnika na drugi w pewnym czasie. Siła prądu jest najbardziej niebezpieczna dla życia i zdrowia ludzi. Jeśli chwycisz nieizolowany drut (a osoba jest także przewodnikiem), elektrony przejdą przez niego. Im więcej przechodzą, tym większe będą szkody, ponieważ podczas swojego ruchu wytwarzają ciepło i wywołują różne reakcje chemiczne.

Jednak aby prąd płynął przez przewodniki, musi istnieć napięcie lub różnica potencjałów między jednym końcem przewodnika. Ponadto musi być stały, aby ruch elektronów nie ustał. Aby to zrobić, obwód elektryczny musi być zamknięty, a na jednym końcu obwodu należy umieścić źródło prądu, które zapewnia stały ruch elektronów w obwodzie.

Opór jest fizyczną cechą przewodnika, jego zdolnością do przewodzenia elektronów. Im niższa rezystancja przewodnika, tym więcej elektronów przejdzie przez niego w jednostce czasu, tym wyższy prąd. Z drugiej strony wysoka rezystancja zmniejsza natężenie prądu, ale pociąga za sobą podgrzanie przewodu (jeśli napięcie jest wystarczająco wysokie), co może doprowadzić do pożaru.

Wybór optymalnej zależności między napięciem, rezystancją i prądem w obwodzie elektrycznym jest jednym z głównych zadań elektrotechniki.

Elektrotechnika i elektromechanika

Elektromechanika to dziedzina elektrotechniki. Bada zasady działania urządzeń i urządzeń zasilanych ze źródła prądu elektrycznego. Studiując podstawy elektromechaniki, możesz nauczyć się naprawiać różne urządzenia, a nawet je projektować.

W ramach lekcji elektromechaniki z reguły bada się zasady zamiany energii elektrycznej na energię mechaniczną (jak działa silnik elektryczny, zasady działania dowolnej maszyny itp.). Badane są również procesy odwrotne, w szczególności zasady działania transformatorów i prądnic.

Zatem bez zrozumienia, jak zbudowane są obwody elektryczne, zasad ich działania i innych zagadnień, które bada elektrotechnika, niemożliwe jest opanowanie elektromechaniki. Z drugiej strony elektromechanika jest dyscypliną bardziej złożoną i ma charakter aplikacyjny, ponieważ wyniki jej badań znajdują bezpośrednie zastosowanie w projektowaniu i naprawach maszyn, urządzeń i różnych urządzeń elektrycznych.

Bezpieczeństwo i praktyka

Przy opanowywaniu kursu elektrotechniki dla początkujących należy zwrócić szczególną uwagę na kwestie bezpieczeństwa, ponieważ nieprzestrzeganie pewnych zasad może prowadzić do tragicznych konsekwencji.

Pierwszą zasadą, której należy przestrzegać, jest przeczytanie instrukcji. Wszystkie urządzenia elektryczne w instrukcji obsługi zawsze mają rozdział dotyczący bezpieczeństwa.

Drugą zasadą jest monitorowanie stanu izolacji przewodu. Wszystkie przewody muszą być pokryte specjalnymi materiałami, które nie przewodzą prądu (dielektryki). Jeśli warstwa izolacji jest uszkodzona, przede wszystkim należy ją przywrócić, w przeciwnym razie możliwe jest uszkodzenie zdrowia. Ponadto ze względów bezpieczeństwa prace z przewodami i sprzętem elektrycznym należy wykonywać wyłącznie w specjalnej odzieży nieprzewodzącej prądu (gumowe rękawice i buty dielektryczne).

Trzecią zasadą jest używanie tylko specjalnych urządzeń do diagnozowania parametrów sieci elektrycznej. W żadnym wypadku nie powinieneś tego robić gołymi rękami ani próbować tego na języku.

Uwaga! Nieprzestrzeganie tych podstawowych zasad jest główną przyczyną obrażeń i wypadków przy pracy elektryków.

Aby uzyskać wstępne zrozumienie elektryczności i zasad działania urządzeń z jej wykorzystaniem, zaleca się odbycie specjalnego kursu lub zapoznanie się z podręcznikiem „Elektrotechnika dla początkujących”. Takie materiały są zaprojektowane specjalnie dla tych, którzy próbują opanować tę naukę od podstaw i zdobyć niezbędne umiejętności do pracy ze sprzętem elektrycznym w życiu codziennym.

Podręcznik i samouczki wideo szczegółowo opisują, jak działa obwód elektryczny, czym jest faza i co jest zerowe, jak rezystancja różni się od napięcia i prądu itd. Szczególną uwagę zwraca się na środki ostrożności, aby uniknąć obrażeń podczas pracy z urządzeniami elektrycznymi.

Oczywiście studiowanie kursów lub czytanie podręczników nie pozwoli ci zostać profesjonalnym elektrykiem lub elektrykiem, ale większość codziennych problemów będzie można rozwiązać na podstawie wyników opanowania materiału. Do pracy zawodowej już trzeba uzyskać specjalne zezwolenie oraz posiadać specjalistyczne wykształcenie. Bez tego różne instrukcje nie mogą wykonywać obowiązków służbowych. Jeśli przedsiębiorstwo pozwoli osobie bez niezbędnego wykształcenia na pracę ze sprzętem elektrycznym, a zostanie ona zraniona, kierownik spotka się z poważną karą, w tym karną.

Wideo

Zadowolony:

Jest wiele pojęć, których nie można zobaczyć na własne oczy i których nie można dotknąć rękami. Najbardziej uderzającym przykładem jest elektrotechnika, która składa się ze złożonych obwodów i słabo zrozumiałej terminologii. Dlatego wielu ludzi po prostu wycofuje się przed trudnościami zbliżającego się badania tej dyscypliny naukowej i technicznej.

Podstawy elektrotechniki dla początkujących, przedstawione w przystępnym języku, pomogą Ci zdobyć wiedzę z tego zakresu. Oparte na faktach historycznych i ilustracyjnych przykładach, stają się wciągające i zrozumiałe nawet dla tych, którzy po raz pierwszy zetknęli się z nieznanymi koncepcjami. Stopniowo przechodząc od prostych do złożonych, całkiem możliwe jest przestudiowanie prezentowanych materiałów i wykorzystanie ich w praktyce.

Pojęcia i właściwości prądu elektrycznego

Prawa i wzory elektryczne są potrzebne nie tylko do obliczeń. Potrzebują ich także ci, którzy w praktyce wykonują czynności związane z elektrycznością. Znając podstawy elektrotechniki, możesz logicznie określić przyczynę awarii i bardzo szybko ją wyeliminować.

Istotą prądu elektrycznego jest ruch naładowanych cząstek przenoszących ładunek elektryczny z jednego punktu do drugiego. Jednak przy przypadkowym ruchu termicznym naładowanych cząstek, takich jak swobodne elektrony w metalach, nie zachodzi przenoszenie ładunku. Ruch ładunku elektrycznego przez przekrój przewodnika zachodzi tylko pod warunkiem udziału jonów lub elektronów w ruchu uporządkowanym.

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

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

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

Podstawowe wartości prądu

Gdy w obwodzie pojawia się prąd elektryczny, następuje ciągłe przenoszenie ładunku przez przekrój poprzeczny przewodnika. Wywoływana jest kwota opłaty przeniesiona w określonej jednostce czasu, mierzona w ampery.

Aby stworzyć i utrzymać ruch naładowanych cząstek, konieczne jest działanie siły przyłożonej do nich w określonym kierunku. W przypadku zakończenia takiej czynności przepływ prądu elektrycznego również ustaje. Siła ta nazywana jest polem elektrycznym, jest również znana jako. To ona powoduje potencjalną różnicę lub napięcie na końcach przewodnika i daje impuls do ruchu naładowanych cząstek. Aby zmierzyć tę wartość, używana jest specjalna jednostka - wolt... Między podstawowymi wielkościami istnieje pewien związek, odzwierciedlony w prawie Ohma, który zostanie szczegółowo omówiony.

Najważniejszą cechą przewodnika, bezpośrednio związaną z prądem elektrycznym, jest odpornośćmierzone w ohmah... Wartość ta jest rodzajem oporu przewodnika na przepływ w nim prądu elektrycznego. W wyniku uderzenia rezystancji przewodnik nagrzewa się. Wraz ze wzrostem długości przewodu i spadkiem jego przekroju wartość rezystancji wzrasta. Wartość 1 oma występuje, gdy różnica potencjałów w przewodniku wynosi 1 V, a prąd wynosi 1 A.

Prawo Ohma

Prawo to odwołuje się do podstawowych przepisów i pojęć elektrotechniki. Najdokładniej odzwierciedla zależność między takimi wielkościami, jak natężenie prądu, napięcie, rezystancja itp. Definicje tych wielkości zostały już rozważone, teraz konieczne jest ustalenie stopnia ich interakcji i wpływu na siebie.

Aby obliczyć tę lub inną wartość, musisz użyć następujących formuł:

Amperaż: I \u003d U / R (amper).
Napięcie: U \u003d I x R (wolty).
Rezystancja: R \u003d U / I (om).

Zależność tych wartości, dla lepszego zrozumienia istoty procesów, jest często porównywana z charakterystyką hydrauliczną. Na przykład na dnie zbiornika wypełnionego wodą zainstalowany jest zawór z sąsiednią rurą. Po otwarciu zaworu woda zaczyna płynąć, ponieważ występuje różnica między wysokim ciśnieniem na początku rury a niskim ciśnieniem na końcu. Dokładnie ta sama sytuacja występuje na końcach przewodnika w postaci różnicy potencjałów - napięcia, pod którym elektrony poruszają się wzdłuż przewodnika. Zatem, analogicznie, napięcie jest rodzajem ciśnienia elektrycznego.

Natężenie prądu można porównać z natężeniem przepływu wody, to znaczy jej ilością przepływającą przez przekrój rury przez określony czas. Wraz ze spadkiem średnicy rury przepływ wody również zmniejszy się z powodu wzrostu oporu. Ten ograniczony przepływ można porównać do oporu elektrycznego przewodnika, który utrzymuje przepływ elektronów w określonym zakresie. Interakcja prądu, napięcia i rezystancji jest podobna do charakterystyk hydraulicznych: przy zmianie jednego parametru zmieniają się wszystkie inne.

Energia i moc w elektrotechnice

W elektrotechnice są też takie pojęcia jak energia i moczwiązane z prawem Ohma. Sama energia istnieje w postaci mechanicznej, termicznej, jądrowej i elektrycznej. Zgodnie z prawem zachowania energii nie można jej zniszczyć ani stworzyć. Może zmieniać się tylko z jednej formy w inną. Na przykład systemy audio zamieniają energię elektryczną na dźwięk i ciepło.

Wszelkie urządzenia elektryczne zużywają określoną ilość energii przez określony czas. Ta wartość jest indywidualna dla każdego urządzenia i reprezentuje moc, czyli ilość energii, która może zostać zużyta przez to lub inne urządzenie. Ten parametr jest obliczany według wzoru P \u003d I x U, jednostką jest. Oznacza to przejście jednego wolta przez rezystancję o wartości 1 oma.

Dlatego podstawy elektrotechniki dla początkujących pomogą Ci najpierw zrozumieć podstawowe pojęcia i terminy. Dzięki temu dużo łatwiej będzie wykorzystać zdobytą wiedzę w praktyce.

Elektryk dla opornych: podstawy elektroniki

Inżynier elektryczny. Pracował w sieciach elektrycznych. Specjalizował się w zabezpieczeniach przekaźników i urządzeniach elektrycznych. Autor dwóch książek z serii „Biblioteka elektryków”. Opublikowano w czasopismach elektrycznych. Obecnie mieszka w Izraelu. 71 lat. Emeryt.

Ha-esh`har str., 8 \\ 6, Haifa, 35844, Israel

Czytelnikowi

Prawdopodobnie nie ma potrzeby wyjaśniać, jak ważna jest energia elektryczna dla zapewnienia normalnego funkcjonowania każdej osoby. Nie będzie przesadą stwierdzenie, że dziś jest to tak samo składnik jak woda, ciepło, pożywienie. A jeśli zgaśnie światło w domu, ty, paląc palce zapaloną zapałką, natychmiast do nas zadzwoń.

Energia elektryczna przechodzi długą i trudną drogę, zanim dostanie się do Twojego domu. Wytwarzany z paliwa w elektrowni, przechodzi przez podstacje transformatorowe i rozdzielcze, przez tysiące kilometrów linii, umocnionych na dziesiątkach tysięcy podpór.

Energia elektryczna to dziś doskonała technologia, niezawodne i wysokiej jakości źródło zasilania, opieka i konserwacja konsumentów.

Jednak to nie wszystko. Ostatnim ogniwem w łańcuchu elektrycznym jest wyposażenie elektryczne Twojego domu. I jak każdy inny, wymaga pewnej wiedzy do prawidłowego działania. Dlatego zapraszamy do współpracy iw tym celu dajemy kilka zaleceń i ostrzeżeń. Przestrogi są zaznaczone na czerwono.

Skoncentruje się na następujących kwestiach:

1. Aspekty prawne. Abonent musi znać swoje prawa, obowiązki i odpowiedzialność w stosunku do organizacji dostarczającej energię. To samo dotyczy stosunku organizacji dostarczającej energię do niej.

2. Zapoznanie się z okablowaniem mieszkań, rozdzielnicami i produktami instalacyjnymi.

4. Energia elektryczna wymaga od użytkownika nie tylko pewnej wiedzy, ale także ścisłego przestrzegania określonych zasad. Jest niebezpieczny zarówno dla tych, którzy nie potrafią z niego korzystać, jak i dla niezdyscyplinowanych „rzemieślników”. Dlatego wprowadzimy Cię w podstawy bezpieczeństwa elektrycznego.

Zachęcamy do zrozumienia naszych zaleceń i ostrzeżeń. Mamy również nadzieję, że nie uszkodzą Państwo w / w obiektów sieciowych i urządzeń elektrycznych.

Życzymy wszystkiego najlepszego, także tych dostarczanych przez prąd.