Как начать разбираться в электрике: самоучитель с нуля для начинающих электромонтеров

Польза от электротехники

Основы электротехники – знания, которые просто необходимые в нынешнее время. Эта отрасль является не только теоретической наукой, но и включает в себя конкретные практические методы. Она также раскрывает информацию об изделиях и системах.

Пользу данной науки можно заметить невооруженным взглядом ежедневно:

1. Просыпаясь утром, первым делом включается свет и компьютер. Человек слушает музыку, собирается на учебу или работу. А позже, захотев перекусить, включается электроплита, кофеварка, микроволновая печь – все это продукты электротехники. Средства гигиены: пылесос, стиральная машина, электробритва – ничего бы этого не было без данной науки.
2. Производство до сих пор происходило бы с помощью ручного труда, если бы не автоматизация системы. Благодаря созданным человеком технологиям, появились различного рода станки и прочее оборудование, снабжаемое электрическими линиями.
3. Сфера коммуникаций и информационной обработки уже практически невозможна без данных устройств.

Грубо говоря, человечество было бы отрезано от мира, ведь обмен данными происходил бы лишь на местном уровне. «Хомо сапиенс» до сих пор жил бы в рамках племени и выходил из зоны комфорта в плане информационного развития дюймовыми шагами из необходимости. Не зря ведь это столетие является информационным – век прорыва.

Разновидности профессии

Специальность электрика предусматривает довольно широкий спектр обязанностей и выполняемых работ в самых различных отраслях.

Среди таких направлений стоит выделить:

Электромонтажники – выполняют монтаж электропроводки и другого электрооборудования как в низковольтных, так и в высоковольтных сетях.

Монтажные работы

• Эксплуатационный персонал – осуществляет контроль состояния, режимов работы электрического оборудования, осуществляет взаимодействие между различными электроустановками и даже частями энергосистемы.
• Электрики, осуществляющие наладку, испытание оборудования перед вводом в работу и в процессе электроснабжения.

Наладка оборудования

Электронщики – работают с электронными схемами, включая современное оборудование (компьютеры, сервера и т.д.), выполняют пайку радиодеталей.

Работа с электронными схемами

Аудиторы – анализируют потребление и расход электроэнергии, разрабатывают эффективные меры по снижению потерь и т.д.

Данный перечень определяет только основные направления, на практике существует прикладное применение в зависимости от соответствующей отрасли: автоэлектрики, сетевики, подстанционники, железнодорожные электрики, электрики, обслуживающие системы автоматики и телемеханики, релейных защит, специализирующиеся на бытовых сетях и т.д.

Обслуживание сетевого хозяйства

Применительно к каждому конкретному производству или работе обязанности электрика и объем требуемых от него знаний определяется местными инструкциями и положениями.

Электрика для чайников

Электроника окружает человека в виде различных устройств и приборов. Современная бытовая техника в большинстве своём управляется с помощью электронных схем. Курсы обучения основам электроники для начинающих нацелены на то, чтобы новичок мог отличать транзистор от резистора и понимать, как и для чего служит та или иная электронная схема.

Учебник по электронике для новичков

Учебные пособия и видеокурсы способствуют пониманию принципов построения электронных схем. Что такое печатная плата, как создать схему своими руками – на все эти вопросы отвечают основы электроники для новичков. Усвоив азы электроники, домашний «мастер» сможет определить вышедшую из строя радиодеталь в телевизоре, аудио устройстве и другой бытовой технике и заменить её. Кроме этого, новичок приобретёт опыт работы с паяльником.

Электронная схема усилителя звука

Видеокурсы, печатная продукция несут в себе массу информации по освоению основ электротехники, электромеханики и электроники. Приобрести знания в этих сферах можно, не выходя из дома. Просмотреть нужное видео, заказать учебники позволяет доступность сети интернета.

Измерительные приборы

Работа с электричеством связана с регулярным контролем его наличия/отсутствия. В набор электрика обязательно входят мультиметр и индикаторная отвертка. Можно обойтись без индикаторной отвертки (хоть с ней гораздо проще работать временами), но без тестера — не получится.

Профессиональные электрики имеют больше измерительных приборов

Индикаторная отвертка

Это очень простой и недорогой инструмент, который позволяет определить наличие напряжения. Индикаторные отвертки есть нескольких типов:

С неоновой лампочкой и контактной пластиной

Чтобы проверить наличие напряжения, жалом индикатора надо прикоснуться к токоведущей части, а рукой (пальцем, ладонью — не важно) — к контактной пластине, которая обычно находится на конце рукоятки. Если напряжение есть, лампа подсветки засветится

Устройство простое и недорогое, но имеет существенный недостаток — не показывает малые напряжения. Только те, которые выше 60 В, обязательный контакт с телом человека — только так цепь замыкается.

Индикаторные отвертки — недорогой, но полезный измерительный прибор

Со светодиодной лампочкой и встроенным элементом питания (пальчиковой батарейкой). При работе с этой индикаторной отверткой, ею просто прикасаются к проводам, контактам и т.д. Если есть напряжение — лампочка светится. Достоинство — «видит» малые напряжения (ниже 60 В), недостаток — необходимо следить за состоянием батарейки. Если светодиод не загорелся, на всякий случай, протестируйте индикатор на предмет его исправности прикоснувшись к проводу 100% находящемуся под напряжением. Если в этом случае лампочка загорелась — индикатор исправен и его показаниям можно верить (может батарейка села и он просто в нерабочем состоянии).
Многофункциональная индикаторная отвертка. Это более сложные устройства, которые кроме определения наличия/отсутствия напряжения могут находить скрытую проводку, определять полярность напряжения и некоторые другие функции. Как индикатор скрытой проводки это не самый лучший прибор, но для домашнего использования пойдет.

Который из этих инструментов вы включите в свой набор электрика — выбор ваш. Все они успешно справляются с задачей — проверить наличие напряжения.

Мультиметр

Если вы серьезно решили заниматься домашней электрикой, в вашем наборе инструмента должен быть мультиметр. Этот прибор позволяет измерять обширный спектр электрических параметров:

• измеряет силу тока и напряжение (постоянное и переменное);
• меряет сопротивление;
• позволяет проверить целостность проводов (режим прозвонки) и оценить состояние их изоляции;

• проверить работоспособность диодов.

  Мультиметр желательно иметь в наборе электрика

Набор этих функций есть в любом более-менее нормальном мультиметре, в более серьезных есть и другие функции, но они не всегда востребованы. Основная задача — научиться пользоваться мультиметром. Это не так сложно, но надо разобраться в деталях.

Для набора домашнего электрика — индикаторная отвертка и мультиметр — это все измерительный инструменты, которые необходимы.

Ключевые требования к персоналу для электробезопасности

Электробезопасность на предприятии не просто сводится к лекциям и некоторым практическим занятиям – это комплекс мер, который состоит из множества факторов, включая правила ношения спецодежды и защитных средств и заканчивая таким регулярными мероприятиями, как аттестация (проверка знаний по электробезопасности).

Все решения, связанные с присвоением категорий выше третьей и проверкой знаний сотрудников, принимает комиссия по электробезопасности. Ее состав утверждается пофамильно заранее. Рекомендуемая численность – не менее пяти человек. В комиссии должен быть председатель (как правило, им является главный электрик или энергетик предприятия) и заместитель. Для всех членов квалификационной комиссии обязательно наличие категории не ниже третьей, а для руководства – четвертой или пятой.

Вне зависимости от группы по электробезопасности к специализированному персоналу предъявляется целый ряд требований:

• обязательная профессиональная подготовка, которая должна соответствовать виду работы конкретного сотрудника. Если должного уровня знаний нет, то рабочий должен пройти соответствующую подготовку в специальных центрах и по ее окончании подтвердить свои знания перед комиссией и получить необходимую квалификационную категорию на допуск по электробезопасности;
• регулярное прохождение медицинского осмотра. Во время освидетельствования могут быть выявлены болезни и травмы, которые несовместимы с работой, связанной с электрическими силовыми установками. В таком случае сотрудник временно отстраняется, и проводится более глубокое исследование с возможностью применения оздоровительно-профилактических и реабилитационных мероприятий. По окончании процесса проходит итоговое медицинское освидетельствование, которое подтверждает или опровергает дальнейшую возможность сотрудника выполнять конкретные виды работ. Регулярность проведения медосмотров и профилактических мероприятий регулируется общими требованиями Минздрава;
• перед получением допуска с самостоятельной работе сотрудник предприятия должен пройти специализированные курсы по оказанию первой помощи пострадавшим в случае поражения током и методам эффективного освобождения потерпевшего от действия тока;
• обязательное прохождение обучения непосредственно на рабочем месте с учетом общих требований и специфики конкретного рабочего места (должности). План обучения составляет управляющий электрическим хозяйством предприятия (главный электрик или энергетик совместно с начальником охраны труда производства);
• знать нормативно-правовые документы по основам электробезопасности, технической эксплуатации силовых установок и оборудования, пожарной безопасности и правила пользования защитной экипировкой и специальными средствами в случае возникновения внештатных ситуаций на рабочем месте;
• обладать допуском в соответствии с профессией или занимаемой должностью. При его отсутствии/несоответствии – пройти обучение и подтвердить свою квалификацию;
• обязательное прохождение стажировки непосредственно на рабочем месте в присутствии куратора из числа ответственных сотрудников с необходимым опытом или под руководством начальника подразделения. Срок стажировки устанавливается руководством, в среднем его продолжительность составляет не менее двух недель;
• перед самостоятельной работой у сотрудника должен быть письменный допуск от руководителя структурного подразделения или другого ответственного лица на проведение профильных работ.

Более подробно узнать обо всех нормативно-правовых актах, требованиях и критериях электробезопасности на производстве можно на международной выставке «Электро».

Мероприятие пройдет на территории ЦВК «Экспоцентр». Один из разделов масштабной экспозиции носит название «Электробезопасность», где и будет предоставлена самая последняя информация касаемо тематики и профиля раздела.

Группы допуска по электробезопасностиКатегории помещений по электробезопасностиОбучение по электробезопасности

1.2. Пассивные элементы схемы замещения

Простейшими пассивными элементами схемы замещения являются сопротивление, индуктивность и емкость.
В реальной цепи электрическим сопротивлением обладают не только реостат или резистор, но и проводники, катушки, конденсаторы и т.д. Общим свойством всех устройств, обладающих сопротивлением, является необратимое преобразование электрической энергии в тепловую. Тепловая энергия, выделяемая в сопротивлении, полезно используется или рассеивается в пространстве. В схеме замещения во всех случаях, когда надо учесть необратимое преобразование энергии, включается сопротивление.

Сопротивление проводника определяется по формуле

      (1.1)

где l — длина проводника;
S — сечение;
ρ — удельное сопротивление.

Проводимость
—
это величина, обратная сопротивлению.

Сопротивление измеряется в омах (Ом), а проводимость — в сименсах (См).

Сопротивление пассивного участка цепи в общем случае определяется по формуле

где P — потребляемая мощность;
I — ток.
Сопротивление в схеме замещения изображается следующим образом:

Индуктивность
—
это идеальный элемент схемы замещения, характеризующий способность цепи накапливать магнитное поле. Полагают, что индуктивностью обладают только индуктивные катушки. Индуктивностью других элементов электрической цепи пренебрегают.

Индуктивность катушки, измеряемая в генри , определяется по формуле

где W — число витков катушки;
Ф — магнитный поток катушки, возбуждаемый током i.

На рисунке показано изображение индуктивности в схеме замещения.

Емкость
—
это идеальный элемент схемы замещения, характеризующий способность участка электрической цепи накапливать электрическое поле. Полагают, что емкостью обладают только конденсаторы. Емкостью остальных элементов цепи пренебрегают.

Емкость конденсатора, измеряемая в фарадах (Ф), определяется по формуле:

где q — заряд на обкладках конденсатора;
Uс — напряжение на конденсаторе.

На рисунке показано изображение емкости в схеме замещения

С чего начать изучение основ электротехники

Радиотехника для начинающих

Электротехника для начинающих доступна на многих информационных носителях. Современные средства массовой информации не испытывают дефицита в учебных пособиях по основам электричества. Самоучители по электрике приобретают в сети интернет или книжных магазинах. Уроки электрика новичок может получить в виде бесплатного видеокурса об основах электричества через интернет. Онлайн видео лекции в доступной форме обучают всех желающих основам электричества.

Обратите внимание! Книга, несмотря на доступные видеоресурсы в сети, до сих пор считается самым удобным источником информации. Пользуясь самоучителем по электрике с нуля, не нужно всё время включать ПК

Учебник всегда будет под рукой.

Самоучители служат незаменимыми помощниками для того, чтобы отремонтировать электропроводку, починить выключатель, розетку, установить датчик движения и заменить предохранители в бытовых электроприборах.

Системы автоматической защиты

Электросеть несет 2 вида угроз:

1. Мощность бытовой проводки достаточна для возгорания материалов, используемых при отделке помещений. Замыкание в сети приводит к неконтролируемому повышению силы тока и воспламенению. Свести вероятность возникновения такой ситуации к нулю невозможно, однако ее снижают путем введения в цепь автоматического выключателя. При повышении параметров тока пластина устройства деформируется, высвобождается пружина, которая размыкает контакты. Автомат не реагирует на импульсы пускового тока.
2. Нулевой провод связан с землей, фазовый находится под напряжением по отношению к ней. Между таким проводником и заземленными предметами возникает ток. Поражение человека электричеством, образующимся между 2 сетевыми кабелями, практически не опасно. Однако при некоторых условиях прохождения тока электротравма становится смертельной. Автоматические системы защиты следят, чтобы ток входил в один провод и уходил по другому. При появлении напряжения между фазой и заземленным предметом, например, телом человека, УЗО обесточивает сеть.

Условные обозначения источников электрической энергии и элементов цепей

Условное обозначение	Элемент
	Идеальный источник ЭДС Е — электродвижущая сила, Е = const Ro = 0 — внутреннее сопротивление
	Идеальный источник тока I = const Rвн- внутреннее сопротивление источника тока, Rвн>>Rнаг
	Активное сопротивление R = const
	Индуктивность L = const
	Емкость С = const

К химическим источникам тока относят гальванические элементы и аккумуляторы. В них заряды переносятся в результате химических реакций. При этом в гальваническом элементе реагенты расходуются необратимо, а в аккумуляторе они могут восстанавливаться путем пропускания через аккумулятор электрического тока противоположного направления от других источников.

Источники электрической энергии относятся к группе активных элементов электротехнических устройств. Если Rо=0 и электродвижущая сила (ЭДС) Е=const, то источник называется идеальным. Аккумуляторная батарея по своим параметрам близка к идеальному источнику ЭДС.

К группе пассивных элементов относятся: активное сопротивление R, индуктивность L и емкость С.

В электротехнических устройствах одновременно протекают три энергетических процесса:

1 В активном сопротивлении в соответствии с законом Джоуля — Ленца происходит преобразование электрической энергии в тепло.

Мощность, по определению равна отношению работы к промежутку времени, за который эта работа совершается. Следовательно, мощность тока для участка цепи

p = A/t = ui

Полная мощность, вырабатываемая генератором, равна

где R- полное сопротивление замкнутой цепи, называемое омическим или активным;

Р, I — мощность и ток в цепи постоянного тока.

р, i, и — мгновенные значения активной мощности, тока и напряжения в цепи переменного тока,

g — активная проводимость или величина, обратная сопротивлению g=1/R измеряется в сименсах (См).

В соответствии с законом сохранения энергии работа есть мера изменения различных видов энергии. Так, в электродвигателе за счет работы тока возникает механическая энергия, протекают химические реакции и т. д. На резисторах происходит необратимое преобразование энергии электрического тока во внутреннюю энергию проводника.

Если в проводнике под действием тока не происходит химических реакций, то температура проводника должна измениться. Изменение внутренней энергии проводника (количество теплоты) Q равно работе А, которую совершает суммарное поле при перемещении зарядов:

Q = А = uit

Воспользовавшись законом Ома, получим два эквивалентных выражения:

Это и есть закон Джоуля — Ленца.

Если нужно сравнить два резистора по характеру тепловых процессов, происходящих в них, то нужно предварительно выяснить: протекает ли по ним одинаковый ток или они находятся под одинаковым напряжением?

Если по двум резисторам протекают одинаковые токи, то согласно формуле за одно и то же время больше возрастает внутренняя энергия резистора с большим сопротивлением. С таким случаем мы встречаемся, например, в цепи с последовательным соединением резисторов. Последнее обстоятельство следует учитывать при включении в сеть нагрузки (электроплиток, утюгов, электродвигателей и т. д.). Сопротивление подводящих проводов при этом должно быть значительно меньше, чем сопротивление нагрузки. При несоблюдении этого условия в проводах выделится большое количество теплоты, что может привести к их загоранию.

Если же оба резистора находятся под одинаковым напряжением, то согласно формуле быстрее будет нагреваться резистор с меньшим сопротивлением. Такой эффект, в частности, наблюдают при параллельном соединении резисторов.

Термин «сопротивление» применяется для условного обозначения элемента электрической цепи и для количественной оценки величины R.

Сопротивление измеряется в омах (Ом). 1 Ом — это сопротивление проводника, сила тока в котором равна 1 А, если на концах его поддерживается разность потенциалов 1 В:

1 Ом = 1 В/1 А

Электрическое сопротивление R материалов с изменением температуры меняется. Сопротивление металлических проводников линейно возрастает с температурой. У полупроводников и электролитов с увеличением температуры удельное сопротивление уменьшается, причем нелинейно.

Для сравнения проводников по степени зависимости их сопротивления от температуры t вводится величина a, называемая температурным коэффициентом сопротивления. Отсюда

Для практических расчетов в электрических цепях величину R можно принимать постоянной. В этом случае зависимость напряжения на сопротивлении R от силы тока (вольт-амперная характеристика) будет называться линейной. Электрические цепи, в которые включены постоянные по величине сопротивления, также будут линейными.

Понятия и свойства электрического тока

Электрические законы и формулы требуются не только для проведения каких-либо расчетов. Они нужны и тем, кто на практике выполняет операции, связанные с электричеством. Зная основы электротехники можно логическим путем установить причину неисправности и очень быстро ее устранить.

Суть электрического тока заключается в движении заряженных частиц, переносящих электрический заряд от одной до другой точки. Однако при беспорядочном тепловом движении заряженных частиц, по примеру свободных электронов в металлах, переноса заряда не происходит. Перемещение электрического заряда через поперечное сечение проводника происходит лишь при условии участия ионов или электронов в упорядоченном движении.
Электрический ток всегда протекает в определенном направлении. О его наличии свидетельствуют специфические признаки:

• Нагревание проводника, по которому протекает ток.
• Изменение химического состава проводника под действием тока.
• Оказание силового воздействия на соседние токи, намагниченные тела и соседние токи.

Электрический ток может быть постоянным и переменным. В первом случае все его параметры остаются неизменными, а во втором – периодически происходит изменение полярности от положительной к отрицательной. В каждом полупериоде изменяется направление потока электронов. Скорость таких периодических изменений представляет собой частоту, измеряемую в герцах

Электроника на практике

ПЭ – это раздел электроники, на практике показывающий основные закономерности электричества. Именно в практической части изучается каждый элемент цепи отдельно и применяется на деле в совокупности с другими. С этим названием вышла и книга, в которой можно найти много интересных статей по электротехнике, сформулированных на общедоступном языке.

Вам это будет интересно Особенности напряжения прикосновения

Материал включает в себя фотографии и опыты, к которым даны полные инструкции. Прочитав его, можно спокойно разбираться во всех электронных и радиотехнических терминах, овладеть пайкой и получить навыки дл чтения простых схем.

Важно! Прошло второе переиздание книги, в котором были отредактированы небольшие ошибки и опечатки, учтены пожелания читателей. Второе издание стало стоящим и полезным учебником для начинающих радиолюбителей

Новости электротехники

В современном мире постоянно появляются новости электротехники. Ежедневно тысячи компаний информируют СМИ о создании нового оборудования и возникновении полезных открытий. Ниже представлен ряд свежих интересных фактов.

Автоматизированное ПО, позволяющее маркировать подземную инфраструктуру

В России благодаря совместным стараниям компаний ЗМ и ООО «Ардокс» возникло программное обеспечение, способное создавать паспорта трасс подземных коммуникаций при помощи технологий электронной маркировки. Данная разработка получила награду на конкурсе «Лучший экспонат, проект или техническое решение» в рамках нефтегазохимического форума – диплом первой степени.

Продукция Tesla Motors становится все более востребованной

Компания Tesla Motors поделилась рекордными суммами продаж. В этом году востребованность автомобиля оказалась вдвое больше, чем в предыдущем. Рост продаж данной компании значительно превышает американских лидеров – Ford и General Motors. Однако амбиции Tesla Motors куда больше поставленного рекорда, поэтому компания не остановится на достигнутом.

Качественные кабели – это безопасность для небоскребов

В Екатеринбурге состоялся Международный форум, на котором обсуждались особенности инфраструктуры небоскребов – обеспечение безопасной электропроводкой. Одним из главных требований являлось соблюдение пожаробезопасности, которое приводит к самым страшным последствиям. Отмечалось, что наличие на рынке кабеля из дешевого сырья (активно возникающего в экономических целях) часто приводит к замыканиям и образованию огня.

Контроль электрошкафа станет более глубоким

Контроль электрошкафа с оборудованием, его внутренней и внешней среды, – инновационное решение компании «Turck», которая выпустила модуль IMX12-CCM.

Данное приспособление позволит наблюдать за состоянием нескольких параметров внутри электрошкафа:

• температурой;
• влажностью;
• дистанцией;
• освещенностью.

Устройство является полезным в тех случаях, когда оно может поддаваться внешнему воздействию и при необходимости внутреннего контроля состояния оборудования.

Энергия и мощность в электротехнике

Электрика для начинающих даёт разъяснения терминов энергии и мощности. Эти характеристики напрямую связаны с законом Ома. Энергия может перетекать из одной в другую форму. То есть она может быть ядерной, механической, тепловой и электрической.

В динамиках звуковых устройств потенциал электрического тока преобразовывается в энергию звуковых волн. В электродвигателях токовый энергопоток превращается в механическую энергию, которая заставляет вращаться ротор мотора.

Любые электрические устройства потребляют нужное количество электроэнергии в течение определённого временного промежутка. Количество потреблённой энергии в единицу времени является мощностью потребителя электричества. Более подробное толкование мощности можно найти в главах учебного пособия, посвящённых электромеханике для начинающих.

Мощность определяют по формуле:

N = I x U.

Измеряется этот параметр в ваттах. Единица измерения мощности Ватт означает, что ток силой в один Ампер перемещается под напряжением 1 Вольт. При этом сопротивление проводника равно 1-му Ому. Такая трактовка характеристики тока наиболее понятна для начинающих постигать основы электричества.

Аварийные и ненормальные режимы работы электрической сети

Короткое замыкание — если замкнуть два провода, подводящие ток к электрическому прибору (фазу и нейтраль), то ток резко возрастет в 10 раз и более, электропроводка может загореться. Для избежания этого автоматический выключатель должен отключить напряжение в сети.

Перегрузка — сила тока превышает норму для электропроводки за продолжительной время. Для избежания этого автоматический выключатель также должен отключить напряжение.

Отклонение напряжения — в паспорте электрического прибора указано номинальное напряжение, которое обеспечивает его нормальную работу. При увеличении и понижении напряжения нарушается нормальная работа электроприбора и уменьшается его срок службы, при значительном отклонении возможен выход прибора из строя. В этом случае может помочь стабилизатор напряжения.

Скачки напряжения — кратковременное значительное увеличение напряжения. Такое напряжение может вывести из строя домашние электроприборы, в которых много электроники: компьютеры, телевизоры и т.д.. Может возникнуть при ударе молнии в электрические провода или в непосредственной близости от них, также при включении и отключении мощных электроприборов, нарушениях при проведении сварочных работ (в городе редко, в сельской местности чаще).

Перекос напряжения — одни электроприборы оказываются под повышенным напряжением, другие под пониженным. Такой режим возникает в результате неисправности в трехфазной сети, когда напряжения на фазах имеют разную величину.

Соединения проводников

Формулы для последовательного соединения двух проводников:
Iобщ = I1 = I2
Uобщ = U1 + U2
Rобщ = R1 + R2

Пример расчета схемы последовательного соединения проводников

Известно Uобщ=1В, R1=R2=1Ом, необходимо найти U1 и U2.
Сначала надо найти Rобщ, которое вычисляется по формуле: Rобщ=R1+R2=1+1=2Ом
По закону Ома можно найти Iобщ, который равен I1 и I2 и вычисляется по формуле: Iобщ=Uобщ/Rобщ=1/2=0,5А
Теперь по закону Ома можно найти U1, которое вычисляется по формуле: U1=R1*Iобщ=1*0,5=0,5В
Также по закону Ома можно найти U2, которое вычисляется по формуле: U2=R2*Iобщ=1*0,5=0,5В

Формулы для параллельного соединения двух проводников:
Iобщ = I1 + I2
Uобщ = U1 = U2
Rобщ = 1/R1 + 1/R2 = (R1*R2)/(R1+R2)

Пример расчета схемы параллельного соединения проводников

Известно Uобщ=1В, R1=R2=1Ом, необходимо найти Iобщ.
Сначала надо найти Rобщ, которое вычисляется по формуле: Rобщ=1/R1+1/R2=(R1*R2)/(R1+R2)=(1*1)/(1+1)=1/2=0,5Ом
По закону Ома можно найти Iобщ, который вычисляется по формуле Iобщ=Uобщ/Rобщ=1/0,5=2А

Переменный электрический ток

Электрический ток — направленное движение электронов от одного полюса замкнутой электрической цепи к другому. Они движутся от отрицательного полюса к положительному. Ток идет в направлении, противоположном движению электронов — от «+» к «-«, от источника тока к потребителю.

Электрический токизмеряется в амперах (А). Измеряется амперметром, который включается в разрыв цепи в том месте, где нужно измерить ток. Ток при работе нагревает провода, возникает электрическое поле. Чем больше ток, тем толще провода.

Переменный ток изменяется с частотой 50 периодов, частота 50 Гц.

Переменный ток с частотой 50 Гц 50 раз в секунду меняет свое направление и величину («+» и «-» меняются 50 раз в секунду) и изменяется по синусоидальному закону.

При переменном токе электроны меняют направление движения, полный цикл смены полярности источника питания называют колебанием.

Период — промежуток времени, в течение которого ток совершает одно полное колебание.

Частота — величина, обратная периоду, число периодов в секунду, измеряется в герцах (Гц).

Ток и напряжение в нагрузке увеличиваются и уменьшаются, а разница между минимальным и максимальным их значением называется амплитудой.

Три одинаковых по частоте и амплитуде переменных тока, сдвинутых по фазе друг относительно друга на 120 градусов или на одну треть периода, образуют трехфазную систему.

Каждая отдельная цепь трехфазной системы сокращенно называется фазой.

Для того, чтобы ток протекал в замкнутой электрической цепи, необходим источник электродвижущей силы, который вырабатывает электрическую энергию.

Типы проводников

Первое, что влияет на электрический ток — это проводимость материала. Такая проводимость у разных материалов разная. Условно все вещества можно разделить на три вида:

• проводник;
• полупроводник;
• диэлектрик.

Проводником может быть любое вещество, свободно пропускающее через себя электрический ток. К ним относятся такие твердые материалы, как, например, металл или полуметалл (графит). Жидкие — ртуть, расплавленные металлы, электролиты. А также сюда входят ионизированные газы.

Исходя из этого, проводники делят на два типа проводимости:

• электронный;
• ионный.

В ионной проводимости эту роль выполняет частица, имеющая положительный или отрицательный заряд. Ион — это частица с недостающим или лишним электроном. Одни ионы не прочь захватить «лишний» электрон, а другие не дорожат электронами и поэтому свободно их отдают.

В соответствии с этим такие частицы могут быть отрицательно заряженными и положительно заряженными. Примером служит соленая вода. Основным веществом является дистиллированная вода, которая является изолятором и не проводит ток. При добавлении соли она становится электролитом, то есть проводником.

Все остальные материалы, не вошедшие в первые два вида, относятся к диэлектрикам или изоляторам. Они в обычных условиях практически не проводят электрический ток. Это объясняется тем, что на внешней орбите электроны очень прочно держатся на своих местах, а места для других электронов нет.