Електрика для початківців (Микола Скарбів). Проза.ру

16.02.2017

Електрику для початківців

1. Основні дані.

1.1. Електрика виникає від того, що на різних кінцях виникає різниця потенціалів.

Потенціал з’являється від надлишку або нестачі електронів.

1.2.Для розуміння процесу електрики треба знати що таке:

— НАПРУГА-це різниця потенціалів вимірюється у вольтах (будинку в розетці між двома клемами — 220 вольт)

— ЕЛЕКТРИЧНИЙ СТРУМ-це спрямований рух електронів по провіднику.Вважається що електрони «біжать» туди де їх немає.Струм виникає якщо замкнути електричне коло між контактами з різним потенціалом, вимірюється в амперах.

— ОПІР це властивість провідника чинити перешкоду руху струму по провіднику.

Опір залежить:

— від перетину провідника (чим більше перетин тим менше опір)

загальний опір провідника залежить від його довжини.

— його температури ( чим менше температура металу тим менше опір) і

— матеріалу з якого він зроблений (краще всього проводять струм золото,потім срібло, мідь і алюміній)

Опір вимірюється в омах.

Струм у провіднику знаходиться в прямій залежності від напруги і в зворотній залежності від опору ланцюга — Закон Ома.

Струм в амперах обчислюється діленням напруги у вольтах на опір в омах.

ПОТУЖНІСТЬ — визначається як добуток напруги на струм. Вимірюється у ватах.

Побутовий споживач (праска) потужністю в 1000 ватів (один кіловат ) при напрузі 220 вольт дає струм 4,545 ампер. Опір ланцюга у такого споживача буде 48,8 ом.

2. Електричний струм.

2.1. Електричний струм буває двох видів:

постійний — ( DC ) і змінний — ( AC ).

При цьому мається на увазі його величина і напрям руху.

Постійний струм має постійний напрямок, а величина залежить від опору ланцюга.Джерелами постійного струму є наприклад акумулятори і батареї. Постійний струм використовується в багатьох електронних схемах, в машинах, його переваги — він легко управляємо і більш безпечний для людини, ніж змінний. Але,у нього великі втрати при передачі на відстані. Постійний струм використовується при двопровідній схемі — струм (умовно) біжить від мінуса до плюса.

2.2.Змінний струм це зазвичай трифазний. Трьохпровідна (трифазна схема найпоширеніша. Вона представляє із себе три ізольованих проводи, що йдуть від джерела струму. Напруга між будь-якими двома лінійними проводами ( лінійне напруга)середнє 380 вольт.

При цьому потенціал і напрям струму на кожному проводі коливається і змінюється на протилежне з частотою 50 герц тобто 50 разів в секунду. (це можна помітити, якщо подивитися на лампочку.)

2.3. При трифазній системі використовується четвертий нейтральний (нульовий) провід. Його потенціал дорівнює нулю — потенціалу землі. Між будь-яким з фазних проводів і нульовим проводом різниця потенціалів (фазна напруга) 220 вольт.Це напруга побутової мережі та усіх побутових приладів.

Зараз в мережі використовується ще п’ятий заземлення (жовто-зелений)він приєднується на корпус.

2.4. Струм може рухатися в провіднику, в газах, в електроліті і навіть у вакуумі.

Що відбувається при русі струму по провіднику?

Багато чого відбувається. Наприклад. 1. електроенергія передається на відстань.

2. виникає електричне поле, яке взаємодіє з магнітним і електромагнітним полем — це використовується в ел. машинах.

3. при русі електроструму провідник нагрівається.Це використовується з користю, наприклад, в прасці. Але інших випадках цього не потрібно. Наприклад при передачі струму на великі відстані-це втрати. Для того щоб уникнути втрат використовують велику і дуже велику напругу.

4. в електротехніці разом з ел.струмом передається сигнал або інформація.

2.5. Струм у провіднику біжить аналогічно до того, як тече річка. Тобто якщо один провідник

розділяється в ланцюзі на два або більше, то, сума струмів в розділених провідниках дорівнює струму в загальному.

Це називається правило Кіргофа.

3. Електричні машини і пристрої.

3.1. ТРАНСФОРМАТОРИ. Це електричний пристрій для перетворення напруги (без зміни потужності). Трансформатор має замкнутий сердечник і дві котушки (первинна і вторинна) намотані на цей сердечник. Працює він так. Струм,протікаючи по первинній котушці, наводить в сердечнику магнітну індукцію, яка в свою чергу збуджує вторинну котушку і наводить в ній струм(при замкнутому ланцюзі). При цьому напруга змінюється в залежності від числа витків на первинній та вторинній обмотці (коефіцієнт трансформації)

Чим більше витків — тим більше напруга.

Звичайно число витків повинна відповідати робочій напрузі, а переріз проводу котушки — робочого струму.

Трансформуватися може тільки напруга змінного струму.

3.2.ЕЛЕКТРОДВИГУНИ. Електродвигун має статор він нерухомий — виконаний разом з корпусом, і ротор — що обертається на підшипниках рухома циліндрична частина.

3.3 Асинхронний трифазний електродвигун змінного струму.

Має три обмотки (котушки) покладені в пази статора. Номінальна напруга кожної обмотки 220 вольт. Кожна обмотка має початок і кінець. Зазвичай (при з’єднанні зіркою) три кінці обмоток з’єднані разом в центральний вузол це виконується в клеммнике. На три інших вільних кінця (початок обмотки) подається(підключається) через пускову апаратуру трифазна напруга — 380 вольт.

При цьому в статорі виникає обертове електромагнітне поле.

Ротор асинхронного електродвигуна виконаний у вигляді короткозамкнених стрижнів (біляче колесо). Це називається коротко замкнутий ротор. В роторі виникають великі струми, які взаємодіють з полем статора і відбувається

асинхронне обертання ротора,яке полягає в тому, що ротор постійно відстає або наздоганяє обертання поля статора — тут використовується вираз «ковзання».

3.4 Нормальна робота асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором це робота з нормальним ковзанням.

Струм в його обмотці і частота обертання звичайно не регулюються.

Але іноді використовуються частотні регулятори швидкості обертання асинхронних двигунів.

3.5 При гальмуванні ротора ( у слідстві наприклад великий навантаження) відбувається відставання ротора, розрив зв’язку електричного поля і струм в обмотці статора зростає. Це може призвести до виходу двигуна з ладу. Для захисту від цього використовуються обмежувачі по струму,отключатель навантаження (автомати і тепловий захист)

3.6. У двигуні струм у всіх обмотках повинен бути номінальним і однаковим. Вихід з ладу двигуна може статися при витковом замиканні в одній обмотці. Це визначається

токоизмерительными кліщами різниці струмів. Такий двигун треба перемотувати.

3.7. Асинхронний двигун може мати фазний ротор.В його ротор вмонтована обмотка, яка через колектор і щітки знімається і підключається до реостату (регульованого опору). Мета — керувати струмом в роторі і регулювати обертання двигуна.

4. Як працює електрична лампочка розжарювання.

Всередині запаяній скляній колби знаходиться газ Азот. Він відрізняється тим, що абсолютно інертний і не вступає в реакцію навіть при великих температурах. Всередині колби в середовищі Азоту поміщена вольфрамова спіралька -нитка розжарювання. Вольфрам має серед інших металів найвищу температуру плавлення (3000гр) При пропусканні струму через спіраль

вона нагрівається і починає випромінювати світло.

5. Як працює люмінесцентна лампа.

Це скляна колба з відкаченим повітрям і парами ртуті і люмінофором на стінках. щоб світилася лампа. потрібно її запалити. Для цього потрібно висока напруга. Для цього використовують або дросель у вигляді котушки або електронну схему.

Для запалювання через дросель використовується стартер, який включає дросель, а потім розмикає його. При цьому виникає велика напруга.

Короткий опис статті: основи електрики

Джерело: Електрику для початківців (Микола Скарбів) / Проза.ру

Також ви можете прочитати