Inginer electric. A lucrat în rețele electrice. S-a specializat în protecția cu relee și dispozitive electrice de automatizare. Autor a două cărți din seria Biblioteca electricianului. Publicat în reviste de inginerie electrică. În prezent locuiește în Israel. 71 de ani Pensionar.

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

Pentru cititor

Probabil că nu este necesar să vă explic importanța electricității pentru funcționarea normală a fiecărei ființe umane. Nu ar fi exagerat să spunem că astăzi este aceeași parte integrantă a acesteia ca apa, căldura, mâncarea. Și dacă luminile se sting în casă, tu, arzând degetele pe un chibrit aprins, sună-ne imediat.

Electricitatea parcurge un drum lung și dificil înainte de a ajunge acasă. Produs din combustibil la o centrală electrică, se deplasează prin posturi de transformare și de comutație, prin mii de kilometri de linii, întărite pe zeci de mii de suporturi.

Electricitatea de astăzi este o tehnologie perfectă, o sursă de energie fiabilă și de înaltă calitate, grija pentru consumator și serviciul acestuia.

Cu toate acestea, asta nu este tot. Veriga finală a lanțului electric este echipamentul electric al casei tale. Și, ca oricare altul, necesită anumite cunoștințe pentru funcționarea sa corectă. Prin urmare, vă facem apel să cooperați cu noi și în acest scop oferim câteva recomandări și avertismente. Avertismentele sunt evidențiate cu roșu.

Va fi vorba despre următoarele:

1. Aspecte juridice. Abonatul trebuie să fie familiarizat cu drepturile, îndatoririle și responsabilitățile sale în legătură cu organizația de furnizare a energiei. La fel - în legătură cu organizarea de furnizare a energiei către el.

2. Cunoașterea cablajului electric al apartamentului, a echipamentelor de comutare și a produselor de instalare.

4. Electricitatea necesită nu numai anumite cunoștințe, ci și respectarea strictă a anumitor reguli din partea utilizatorului. Este periculos, atât pentru cei care nu știu să-l folosească, cât și pentru „meșteri” indisciplinați. Prin urmare, vă vom prezenta elementele de bază ale siguranței electrice.

Vă îndemnăm să tratați recomandările și avertismentele noastre cu înțelegere. De asemenea, sperăm că nu veți provoca daune instalațiilor de rețea și echipamentelor electrice menționate mai sus.

Vă dorim toate cele bune, inclusiv cele furnizate de electricitate.

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

Caracteristicile termenului

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

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

Curentul alternativ modifică periodic magnitudinea, precum și direcția de mișcare.

Schema de transmisie AC

Să încercăm să înțelegem ce este o fază dintr-un cuvânt, toată lumea a auzit-o, dar nu toată lumea îi înțelege adevăratul sens. Nu vom intra in detalii si detalii, vom alege doar materialul de care are nevoie stapanul casei. Rețeaua trifazată este o metodă de transmisie curent electric, la care curentul trece prin trei fire diferite și se întoarce printr-unul. De exemplu, există două fire într-un circuit electric.

Pe primul fir către consumator, de exemplu, la ceainic, există un curent. Al doilea fir este folosit pentru retur. Când un astfel de circuit este deschis, nu va exista nicio trecere a unei sarcini electrice în interiorul conductorului. Această diagramă descrie un circuit monofazat. in electricitate? O fază este un fir prin care trece un curent electric. Zero este firul prin care se face returul. Într-un circuit trifazat, există trei fire de fază simultan.

Tabloul electric din apartament este necesar pentru curentul din toate camerele. consideră că este fezabil din punct de vedere economic, deoarece nu au nevoie de două.La apropierea consumatorului, curentul este împărțit în trei faze, fiecare cu zero. Selectorul de împământare, care este utilizat într-o rețea monofazată, nu suportă sarcină de lucru. El este un fitil.

De exemplu, dacă are loc un scurtcircuit, există pericolul de șoc electric, incendiu. Pentru a preveni o astfel de situație, valoarea curentă nu trebuie să depășească un nivel sigur, excesul merge la pământ.

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

În absența împământării, încărcarea va fi distribuită în întreaga mașină. Când îl atingeți cu mâinile, o persoană va acționa ca un electrod de împământare, după ce a primit un șoc electric. Dacă există un fir de împământare, această situație nu va apărea.

Caracteristici ale ingineriei electrice

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

Începutul secolului al XIX-lea este considerat data apariției ingineriei electrice. În acest moment a fost creată prima sursă de curent. Descoperirile facute in domeniul magnetismului si electricitatii au reusit sa imbogateasca stiinta cu noi concepte si fapte de mare importanta practica.

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

Multe colecții de fizică conțin circuite electrice complexe, precum și o varietate de termeni obscuși. Pentru ca începătorii să poată înțelege toate subtilitățile aceasta sectiune fizică, a fost elaborat un manual special „Electricitate pentru manechine”. O excursie în lumea electronului trebuie să înceapă cu o luare în considerare a legilor și conceptelor teoretice. Exemple ilustrative, fapte istorice folosite în cartea „Electricity for Dummies” vor ajuta electricienii începători să învețe cunoștințe. Pentru a verifica progresul, puteți folosi sarcini, teste, exerciții legate de electricitate.

Dacă înțelegeți că nu aveți suficiente cunoștințe teoretice pentru a face față în mod independent conexiunii cablajului electric, consultați manualele pentru „manichini”.

Siguranță și practică

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

Pentru a pune în practică cunoștințele teoretice dobândite în urma studierii proprii a elementelor de bază ale ingineriei electrice, puteți începe cu aparatele electrocasnice vechi. Înainte de a începe reparațiile, asigurați-vă că citiți instrucțiunile care au venit cu dispozitivul. Nu uitați că electricitatea nu trebuie să vă jucați.

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

Pentru mișcarea electronilor liberi de la un pol la altul, între ei trebuie să existe o anumită diferență de potențial.

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

Debitul de curent este afectat de materialul, lungimea, aria secțiunii transversale a conductorului. Pe măsură ce lungimea firului crește, rezistența acestuia crește.

Concluzie

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

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

Astăzi, transmiterea energiei electrice pe distanță se realizează întotdeauna la o tensiune crescută, care se măsoară în zeci și sute de kilovolți. Centrale electrice din întreaga lume tipuri variate generează gigawați de energie electrică. Această energie electrică este distribuită în orașe și sate folosind fire pe care le putem vedea, de exemplu, de-a lungul autostrăzilor și căi ferate unde sunt fixate invariabil pe stâlpi înalți cu izolatori lungi. Dar de ce transmisia se realizează întotdeauna la o tensiune înaltă? Vom vorbi mai departe despre asta...

Curentul alternativ, în sensul tradițional, este curentul obținut datorită tensiunii alternative, armonic schimbătoare (sinusoidale). Tensiunea alternativă este generată într-o centrală electrică și este întotdeauna prezentă în orice priză de perete.De asemenea, este curentul alternativ care este utilizat pentru a transmite electricitate pe distanțe lungi, deoarece tensiunea alternativă este ușor crescută cu ajutorul unui transformator și, astfel, energia electrică poate fi transmisă pe o distanță cu pierderi minime și apoi coborâtă înapoi ...

Metalele sunt excelente conductoare de electricitate. Ei conduc electricitatea pentru că au purtători de taxe gratuite - electroni liberi. Și dacă la capetele, de exemplu, ale unui fir de cupru, se creează o diferență de potențial folosind o sursă de EMF constantă, atunci un curent electric va apărea într-un astfel de conductor - electronii vor ajunge la mișcare înainte de la terminalul negativ al sursei EMF la terminalul pozitiv al acesteia.Dielectricii, dimpotrivă, nu sunt conductori de curent electric, deoarece nu există purtători liberi în interiorul lor ...

Prima utilizare practică a unui magnet a fost sub forma unei bucăți de oțel magnetizat care plutea pe un dop în apă sau ulei. În acest caz, un capăt al magnetului indică întotdeauna spre nord, iar celălalt - spre sud. A fost prima busolă folosită de marinari.La fel de mult timp în urmă, cu câteva secole înaintea erei noastre, oamenii știau că o substanță rășinoasă - chihlimbarul, dacă este frecat cu lână, dobândește de ceva timp capacitatea de a atrage obiecte ușoare: resturi de hârtie, bucăți de ață, puf. Acest fenomen a fost numit electric. Mai târziu s-a observat că fiind electrizat prin frecare...

Pentru a răspunde la întrebarea „de ce un dielectric nu conduce un curent electric?” În primul rând, să ne amintim ce este un curent electric și, de asemenea, să numim condițiile care trebuie îndeplinite pentru apariția și existența unui curent electric. Și după aceea, să comparăm modul în care conductoarele și dielectricii se comportă în legătură cu căutarea unui răspuns la această întrebare.Un curent electric este o mișcare ordonată, adică direcționată, a particulelor încărcate sub acțiunea câmp electric. Astfel, în primul rând, pentru existența unui curent electric, este necesară prezența particulelor încărcate libere...

Conceptul de energie este folosit în toate științele. În același timp, se știe că corpurile cu energie pot produce muncă. Legea conservării energiei spune că energia nu dispare și nu poate fi creată din nimic, ci apare sub diferitele ei forme (de exemplu, sub formă de energie termică, mecanică, luminoasă, electrică etc.).O formă de energie poate fi transformată în alta și, în același timp, se observă rapoarte cantitative exacte ale diferitelor tipuri de energie. În general, trecerea de la o formă de energie la alta nu este niciodată completă...

Astăzi nu există un singur domeniu de tehnologie în care electricitatea să nu fie utilizată într-o formă sau alta. Între timp, tipul de curent care le alimentează este conectat cu cerințele pentru aparatura electrică. Și, deși curentul alternativ este acum foarte răspândit în întreaga lume, există totuși zone în care pur și simplu nu puteți face fără curent continuu.Primele surse de curent continuu utilizabil au fost celulele galvanice, care, în principiu, dau curent continuu chimic., care este fluxul de electroni ...

Electricitatea este acum definită în general ca „sarcină electrică și câmpurile electromagnetice asociate acestora”. Însăși existența sarcinilor electrice este relevată prin efectul lor forțat asupra altor sarcini. Spațiul din jurul oricărei sarcini are proprietăți speciale: în el acționează forțe electrice, care se manifestă atunci când alte sarcini sunt introduse în acest spațiu. Un astfel de spațiu este un câmp electric de forță.În timp ce sarcinile sunt staționare, spațiul dintre ele are proprietățile unui câmp electric (electrostatic)...

LA Viata de zi cu zi avem de-a face cu electricitate tot timpul. Fără deplasarea particulelor încărcate, funcționarea instrumentelor și dispozitivelor pe care le folosim este imposibilă. Și pentru a vă bucura pe deplin de aceste realizări ale civilizației și pentru a le asigura serviciul pe termen lung, trebuie să cunoașteți și să înțelegeți principiul muncii.

Ingineria electrică este o știință importantă

Inginerie electrică răspunde la întrebări legate de producerea și utilizarea energiei curente în scopuri practice. Cu toate acestea, nu este deloc ușor să descriem într-un limbaj accesibil lumea invizibilă pentru noi, unde domnește curentul și tensiunea. De aceea granturile sunt în cerere constantă„Electricitate pentru manechini” sau „Inginerie electrică pentru începători”.

Ce studiază această știință misterioasă, ce cunoștințe și abilități pot fi obținute ca urmare a dezvoltării ei?

Descrierea disciplinei „Fundarii teoretice ale ingineriei electrice”

În evidențele elevilor care primesc specialități tehnice, puteți vedea misterioasa abreviere „TOE”. Aceasta este tocmai știința de care avem nevoie.

Data nașterii ingineriei electrice poate fi considerată perioada începutul XIX secol când a fost inventată prima sursă de curent continuu. Fizica a devenit mama ramurii „nou-născute” a cunoașterii. Descoperirile ulterioare în domeniul electricității și magnetismului au îmbogățit această știință cu fapte și concepte noi de mare importanță practică.

Aspectul său modern industrie independentă, a adoptat-o ​​la sfârșitul secolului al XIX-lea, iar de atunci inclus în curriculum universități tehnice și interacționează activ cu alte discipline. Deci, pentru studiul cu succes al ingineriei electrice, este necesar să existe o bază de cunoștințe teoretice de la cursul școlar de fizică, chimie și matematică. La rândul lor, astfel de discipline importante se bazează pe TOE, cum ar fi:

• electronice și electronice radio;
• electromecanică;
• energie, ingineria luminii etc.

Accentul central al ingineriei electrice este, desigur, curentul și caracteristicile sale. În plus, teoria vorbește despre câmpurile electromagnetice, proprietățile lor și aplicație practică. În partea finală a disciplinei sunt tratate dispozitivele în care funcționează electronica energetică. După ce a stăpânit această știință, el va înțelege multe în lumea din jurul său.

Care este importanța ingineriei electrice astăzi? Lucrătorii electrici nu se pot lipsi de cunoștințele acestei discipline:

• electrician;
• instalator;
• energie.

Omniprezența electricității face necesar ca un simplu profan să o studieze pentru a fi o persoană alfabetizată și pentru a-și putea aplica cunoștințele în viața de zi cu zi.

Este greu să înțelegi ceea ce nu poți vedea și „simți”. Majoritatea manualelor de electricitate sunt pline de termeni obscuri și diagrame greoaie. Prin urmare, bunele intenții ale începătorilor de a studia această știință rămân adesea doar planuri.

De fapt, inginerie electrică este foarte știință interesantă, iar prevederile de bază ale energiei electrice pot fi enunțate într-un limbaj accesibil pentru manechin. Dacă te apropii proces educațional creativ și cu diligența cuvenită, multe vor deveni clare și interesante. Iată câteva sfaturi utile pentru a învăța electricitatea pentru manechini.

Călătorie în lumea electronilor ar trebui să înceapă prin a învăța fundamente teoretice - concepte și legi. Obțineți un tutorial, cum ar fi „Inginerie electrică pentru manechin”, care va fi scris într-o limbă pe care o înțelegeți sau mai multe dintre aceste manuale. Prezența exemplelor ilustrative și a faptelor istorice va diversifica procesul de învățare și va ajuta la o mai bună asimilare a cunoștințelor. Vă puteți verifica progresul cu ajutorul diferitelor teste, teme și întrebări de examen. Reveniți încă o dată la acele paragrafe în care ați făcut greșeli în timpul verificării.

Dacă sunteți sigur că ați studiat pe deplin secțiunea fizică a disciplinei, puteți trece la un material mai complex - o descriere a circuitelor și dispozitivelor electrice.

Te simți suficient de „savvy” în teorie? Este timpul să dezvoltăm abilități practice. Materialele pentru crearea celor mai simple circuite și mecanisme pot fi găsite cu ușurință în magazinele de produse electrice și de uz casnic. In orice caz, nu vă grăbiți să începeți imediat modelajul- învață mai întâi secțiunea „siguranță electrică” pentru a nu vă dăuna sănătății.

Pentru a vă folosi noile cunoștințe în practică, încercați să reparați un eșuat aparate electrocasnice. Asigurați-vă că studiați cerințele de funcționare, urmați instrucțiunile sau invitați un electrician experimentat să vă fie partener. Momentul pentru experimentare nu a venit încă, iar electricitatea nu trebuie să fie băgată.

Încearcă, nu te grăbi, fii curios și harnic, studiază toate materialele disponibile și apoi de la „calul întunecat” curentul electric se va transforma într-un prieten bun și fidel Pentru dumneavoastră. Și poate chiar poți face descoperire importantăîn domeniul electric și devin bogat și celebru peste noapte.

Adăugați site-ul la marcaje

Ce trebuie să știe începătorii despre electricitate?

Suntem adesea abordați de cititori care nu au întâlnit anterior lucrări despre electricitate, dar doresc să înțeleagă acest lucru. Pentru această categorie este creată rubrica „Electricitate pentru începători”.

Figura 1. Mișcarea electronilor într-un conductor.

Înainte de a continua cu lucrările legate de electricitate, este necesar să „învățați” puțin teoretic în această chestiune.

Termenul „electricitate” se referă la mișcarea electronilor sub influența unui câmp electromagnetic.

Principalul lucru este să înțelegeți că electricitatea este energia celor mai mici particule încărcate care se mișcă în interiorul conductorilor într-o anumită direcție (Fig. 1).

Curentul continuu practic nu își schimbă direcția și amploarea în timp. Să spunem că într-o baterie convențională există curent continuu. Apoi, încărcarea va curge de la minus la plus, fără a se modifica până când se epuizează.

Curentul alternativ este un curent care își schimbă direcția și magnitudinea cu o anumită periodicitate. Gândiți-vă la curent ca la un curent de apă care curge printr-o țeavă. După o anumită perioadă de timp (de exemplu, 5 s), apa se va repezi într-o direcție, apoi în cealaltă.

Figura 2. Schema dispozitivului transformator.

Cu curent, acest lucru se întâmplă mult mai repede, de 50 de ori pe secundă (frecvență 50 Hz). În timpul unei perioade de oscilație, curentul crește la un maxim, apoi trece prin zero și apoi are loc procesul invers, dar cu un semn diferit. La întrebarea de ce se întâmplă acest lucru și de ce este nevoie de un astfel de curent, se poate răspunde că recepția și transmiterea curentului alternativ este mult mai ușoară decât curentul continuu. Recepția și transmiterea curentului alternativ sunt strâns legate de un dispozitiv precum un transformator (Fig. 2).

Un generator care produce curent alternativ este mult mai simplu în design decât un generator de curent continuu. În plus, curentul alternativ este cel mai potrivit pentru transmisia de putere pe distanțe lungi. Cu el, se irosește mai puțină energie.

Cu ajutorul unui transformator (un dispozitiv special sub formă de bobine), curentul alternativ este convertit de la tensiune joasă la tensiune înaltă și invers, așa cum se arată în ilustrație (Fig. 3).

Din acest motiv, majoritatea dispozitivelor funcționează într-o rețea în care curentul este alternativ. Cu toate acestea, curentul continuu este folosit destul de larg: în toate tipurile de baterii, în industria chimică și în unele alte domenii.

Figura 3. Diagrama transmisiei AC.

Mulți au auzit cuvinte atât de misterioase precum o fază, trei faze, zero, pământ sau pământ și știu că acestea sunt concepte importante în lumea electricității. Cu toate acestea, nu toată lumea înțelege ce înseamnă și ce relație au cu realitatea înconjurătoare. Cu toate acestea, trebuie să știți acest lucru.

Fără a intra în detalii tehnice de care un maestru acasă nu are nevoie, putem spune că o rețea trifazată este o metodă de transmitere a curentului electric atunci când curentul alternativ trece prin trei fire și revine pe rând. Cele de mai sus necesită unele clarificări. Orice circuit electric este format din două fire. Unul câte unul, curentul merge la consumator (de exemplu, la ibric), iar prin celălalt se întoarce înapoi. Dacă un astfel de circuit este deschis, atunci curentul nu va curge. Aceasta este întreaga descriere a unui circuit monofazat (Fig. 4 A).

Sârma prin care curge curentul se numește fază, sau pur și simplu fază și prin care se întoarce - zero, sau zero. Un circuit trifazat este format din fire cu trei faze și un retur. Acest lucru este posibil deoarece faza curentului alternativ din fiecare dintre cele trei fire este deplasată cu 120 ° față de cel învecinat (Fig. 4 B). Un manual de electromecanică vă va ajuta să răspundeți mai detaliat la această întrebare.

Figura 4. Schema circuitelor electrice.

Transmisia curentului alternativ are loc tocmai cu ajutorul rețelelor trifazate. Acest lucru este benefic din punct de vedere economic: nu sunt necesare încă două fire neutre. Apropiindu-se de consumator, curentul este împărțit în trei faze, iar fiecare dintre ele primește zero. Așa că intră în apartamente și case. Deși uneori o rețea trifazată este adusă direct în casă. De regulă, vorbim despre sectorul privat, iar această stare de fapt are argumente pro și contra.

Pământul, sau, mai corect, împământarea, este al treilea fir dintr-o rețea monofazată. În esență, nu poartă o sarcină de muncă, ci servește ca un fel de siguranță.

De exemplu, atunci când electricitatea scapă de sub control (de exemplu, un scurtcircuit), există riscul de incendiu sau șoc electric. Pentru a preveni acest lucru (adică valoarea curentă nu trebuie să depășească un nivel care este sigur pentru oameni și dispozitive), este introdusă împământarea. Prin acest fir, excesul de electricitate intră literalmente în pământ (Fig. 5).

Figura 5. Cea mai simplă schemă de împământare.

Încă un exemplu. Să presupunem că a avut loc o mică defecțiune în funcționarea motorului electric al mașinii de spălat și o parte din curentul electric cade pe carcasa metalică exterioară a dispozitivului.

Dacă nu există pământ, această încărcare va rătăci în jurul mașinii de spălat. Când o persoană o atinge, va deveni instantaneu cea mai convenabilă priză pentru această energie, adică va primi un șoc electric.

Dacă există un fir de împământare în această situație, excesul de încărcare se va scurge prin el fără a dăuna nimănui. În plus, putem spune că conductorul neutru poate fi și împământat și, în principiu, este, dar numai la o centrală electrică.

Situația în care nu există împământare în casă este nesigură. Cum să faceți față acesteia fără a schimba toate cablurile din casă va fi descris mai târziu.

ATENŢIE!

Unii meșteri, bazându-se pe cunoștințele de bază ale ingineriei electrice, instalează firul neutru ca fir de împământare. Să nu faci asta niciodată.

În cazul unei întreruperi a firului neutru, carcasele dispozitivelor împământate vor fi alimentate cu 220 V.