Ofrecemos un pequeño material sobre el tema: "Electricidad para principiantes". Dará una comprensión inicial de los términos y fenómenos asociados con el movimiento de electrones en los metales.

Características del término

La electricidad es la energía de pequeñas partículas cargadas que se mueven en conductores en una dirección específica.

Con una corriente constante, no hay cambios en su magnitud ni en la dirección del movimiento durante un cierto período de tiempo. Si se elige una celda galvánica (batería) como fuente de corriente, entonces la carga se mueve de manera ordenada: desde el polo negativo hasta el extremo positivo. El proceso continúa hasta que desaparece por completo.

La corriente alterna cambia periódicamente tanto la magnitud como la dirección del movimiento.

circuito de transmisión de CA

Intentemos entender qué es una fase en una palabra que todo el mundo ha oído, pero no todo el mundo comprende su verdadero significado. No entraremos en detalles y detalles, seleccionaremos solo el material que necesita el artesano del hogar. Una red trifásica es un método de transmisión de corriente eléctrica, en el que la corriente fluye a través de tres cables diferentes y uno la devuelve. Por ejemplo, hay dos cables en un circuito eléctrico.

La corriente fluye a través del primer cable hasta el consumidor, por ejemplo, hasta una tetera. El segundo cable se utiliza para devolverlo. Cuando se abre dicho circuito, no habrá paso de carga eléctrica dentro del conductor. Este diagrama describe un circuito monofásico. en electricidad? Se considera fase a un cable por el que circula corriente eléctrica. El cero es el hilo por el que se realiza el retorno. En un circuito trifásico hay tres cables trifásicos a la vez.

Es necesario un panel eléctrico en el apartamento para la corriente en todas las habitaciones. Se consideran económicamente viables, ya que no requieren dos. Al acercarse al consumidor, la corriente se divide en tres fases, cada una con un cero. El electrodo de tierra, que se utiliza en una red monofásica, no soporta carga de trabajo. Él es un fusible.

Por ejemplo, si se produce un cortocircuito, existe peligro de descarga eléctrica o incendio. Para evitar tal situación, el valor actual no debe exceder un nivel seguro; el exceso va al suelo.

El manual "Escuela de electricistas" ayudará a los artesanos novatos a afrontar algunas averías de los electrodomésticos. Por ejemplo, si hay problemas con el funcionamiento del motor eléctrico de la lavadora, la corriente fluirá hacia la carcasa metálica exterior.

Si no hay conexión a tierra, la carga se distribuirá por toda la máquina. Cuando lo tocas con las manos, una persona actuará como conductor de tierra y recibirá una descarga eléctrica. Si hay un cable a tierra, esta situación no ocurrirá.

Características de la ingeniería eléctrica.

El libro de texto "Electricidad para tontos" es popular entre aquellos que están lejos de la física, pero planean utilizar esta ciencia con fines prácticos.

Se considera que la fecha de aparición de la ingeniería eléctrica es principios del siglo XIX. Fue en esta época cuando se creó la primera fuente de corriente. Los descubrimientos realizados en el campo del magnetismo y la electricidad lograron enriquecer la ciencia con nuevos conceptos y hechos de importante importancia práctica.

El manual "Escuela de Electricista" supone estar familiarizado con los términos básicos relacionados con la electricidad.

Muchos libros de física contienen diagramas eléctricos complejos y una variedad de términos confusos. Para que los principiantes comprendan todas las complejidades de esta sección de la física, se desarrolló un manual especial "Electricidad para principiantes". Una excursión al mundo del electrón debe comenzar con una consideración de leyes y conceptos teóricos. Los ejemplos ilustrativos y hechos históricos utilizados en el libro "Electricidad para principiantes" ayudarán a los electricistas novatos a adquirir conocimientos. Para comprobar su progreso, puede utilizar tareas, pruebas y ejercicios relacionados con la electricidad.

Si comprende que no tiene suficientes conocimientos teóricos para hacer frente de forma independiente a la conexión del cableado eléctrico, consulte los libros de referencia para "tontos".

Seguridad y práctica

Primero debe estudiar detenidamente la sección sobre precauciones de seguridad. En este caso, durante los trabajos relacionados con la electricidad, no se producirán situaciones de emergencia peligrosas para la salud.

Para poner en práctica los conocimientos teóricos adquiridos tras estudiar de forma independiente los conceptos básicos de la ingeniería eléctrica, puede empezar con electrodomésticos viejos. Antes de comenzar las reparaciones, asegúrese de leer las instrucciones incluidas con el dispositivo. No olvides que no debes bromear con la electricidad.

La corriente eléctrica está asociada con el movimiento de electrones en conductores. Si una sustancia no es capaz de conducir corriente, se le llama dieléctrico (aislante).

Para que los electrones libres puedan pasar de un polo a otro, debe existir una determinada diferencia de potencial entre ellos.

La intensidad de la corriente que pasa a través de un conductor está relacionada con el número de electrones que pasan a través de la sección transversal del conductor.

La velocidad del flujo de corriente se ve afectada por el material, la longitud y el área de la sección transversal del conductor. A medida que aumenta la longitud del cable, aumenta su resistencia.

Conclusión

La electricidad es una rama importante y compleja de la física. El manual "Electricidad para principiantes" examina las principales magnitudes que caracterizan la eficiencia de los motores eléctricos. Las unidades de voltaje son voltios, la corriente se mide en amperios.

Todo el mundo tiene un cierto poder. Se refiere a la cantidad de electricidad generada por un dispositivo durante un período de tiempo determinado. Los consumidores de energía (refrigeradores, lavadoras, hervidores, planchas) también tienen energía y consumen electricidad durante su funcionamiento. Si lo deseas, puedes realizar cálculos matemáticos y determinar el precio aproximado de cada electrodoméstico.

Empecemos por el concepto de electricidad. La corriente eléctrica es el movimiento ordenado de partículas cargadas bajo la influencia de un campo eléctrico. Las partículas pueden ser electrones libres del metal si la corriente fluye a través de un alambre metálico, o iones si la corriente fluye en un gas o líquido.
También hay novedades en el campo de los semiconductores, pero este es un tema de discusión aparte. Un ejemplo es un transformador de alto voltaje de un horno de microondas: primero, los electrones fluyen a través de los cables, luego los iones se mueven entre los cables, respectivamente, primero la corriente fluye a través del metal y luego a través del aire. Una sustancia se llama conductor o semiconductor si contiene partículas que pueden transportar una carga eléctrica. Si no existen tales partículas, entonces dicha sustancia se llama dieléctrico; no conduce electricidad. Las partículas cargadas llevan una carga eléctrica, que se mide como q en culombios.
La unidad de medida de la intensidad de la corriente se llama amperio y se designa con la letra I, una corriente de 1 amperio se forma cuando una carga de 1 culombio pasa por un punto de un circuito eléctrico en 1 segundo, es decir, en términos generales, la La intensidad de la corriente se mide en culombios por segundo. Y, en esencia, la intensidad de la corriente es la cantidad de electricidad que fluye por unidad de tiempo a través de la sección transversal de un conductor. Cuantas más partículas cargadas recorran el cable, mayor será la corriente.
Para hacer que las partículas cargadas se muevan de un polo a otro, es necesario crear una diferencia de potencial o –voltaje– entre los polos. El voltaje se mide en voltios y se designa con la letra V o U. Para obtener un voltaje de 1 voltio, es necesario transferir una carga de 1 C entre los polos, mientras se realiza un trabajo de 1 J. Estoy de acuerdo, no está claro .

Para mayor claridad, imagine un tanque de agua ubicado a cierta altura. Del tanque sale un tubo. El agua fluye a través de la tubería bajo la influencia de la gravedad. Sea el agua una carga eléctrica, la altura de la columna de agua sea el voltaje y la velocidad del flujo del agua sea la corriente eléctrica. Más precisamente, no el caudal, sino la cantidad de agua que sale por segundo. Entiendes que cuanto mayor sea el nivel del agua, mayor será la presión debajo. Y cuanto mayor sea la presión debajo, más agua fluirá a través de la tubería porque la velocidad será mayor. Asimismo, cuanto mayor sea el voltaje, más corriente fluirá en el circuito.

La relación entre las tres cantidades consideradas en un circuito de corriente continua está determinada por la ley de Ohm, que se expresa mediante esta fórmula, y parece que la intensidad de la corriente en el circuito es directamente proporcional al voltaje e inversamente proporcional a la resistencia. Cuanto mayor es la resistencia, menor es la corriente y viceversa.

Agregaré algunas palabras más sobre la resistencia. Se puede medir o contar. Digamos que tenemos un conductor que tiene una longitud y un área de sección transversal conocidas. Cuadrado, redondo, no importa. Diferentes sustancias tienen diferentes resistividades, y para nuestro conductor imaginario existe esta fórmula que determina la relación entre longitud, área de sección transversal y resistividad. La resistividad de las sustancias se puede encontrar en Internet en forma de tablas.
Nuevamente podemos hacer una analogía con el agua: el agua fluye a través de una tubería, aunque la tubería tenga una rugosidad específica. Es lógico suponer que cuanto más larga y estrecha sea la tubería, menos agua fluirá a través de ella por unidad de tiempo. ¿Mira qué simple es? Ni siquiera necesitas memorizar la fórmula, sólo imagina una pipa con agua.
En cuanto a medir la resistencia, necesitas un dispositivo, un óhmetro. Hoy en día, los instrumentos universales son más populares: los multímetros, que miden resistencia, corriente, voltaje y muchas otras cosas. Hagamos un experimento. Tomaré un trozo de alambre de nicrom de longitud y área de sección transversal conocidas, buscaré la resistividad en el sitio web donde lo compré y calcularé la resistencia. Ahora mediré la misma pieza usando el dispositivo. Para una resistencia tan pequeña, tendré que restar la resistencia de las sondas de mi dispositivo, que es de 0,8 ohmios. ¡Así!
La escala del multímetro se divide según el tamaño de las cantidades medidas; esto se hace para una mayor precisión de medición. Si quiero medir una resistencia con un valor nominal de 100 kOhm, coloco el mango en la resistencia más grande y cercana. En mi caso son 200 kiloohmios. Si quiero medir 1 kiloohmio, uso 2 ohmios. Esto es cierto para medir otras cantidades. Es decir, la escala muestra los límites de la medida en la que debes caer.
Sigamos divirtiéndonos con el multímetro e intentemos medir el resto de cantidades que hemos aprendido. Tomaré varias fuentes de CC diferentes. Que sea una fuente de alimentación de 12 voltios, un puerto USB y un transformador que hizo mi abuelo en su juventud.
Podemos medir el voltaje en estas fuentes ahora mismo conectando un voltímetro en paralelo, es decir, directamente al más y al menos de las fuentes. Con el voltaje todo está claro, se puede tomar y medir. Pero para medir la intensidad de la corriente, es necesario crear un circuito eléctrico a través del cual fluirá la corriente. Debe haber un consumidor o carga en el circuito eléctrico. Conectemos un consumidor a cada fuente. Un trozo de tira de LED, un motor y una resistencia (160 ohmios).
Midamos la corriente que fluye en los circuitos. Para hacer esto, cambio el multímetro al modo de medición actual y cambio la sonda a la entrada actual. El amperímetro está conectado en serie al objeto que se está midiendo. Aquí está el diagrama, también conviene recordarlo y no confundirlo con conectar un voltímetro. Por cierto, existen las pinzas amperimétricas. Le permiten medir la corriente en un circuito sin conectarse directamente al circuito. Es decir, no es necesario desconectar los cables, simplemente los coloca sobre el cable y se miden. Bien, volvamos a nuestro amperímetro habitual.

Entonces medí todas las corrientes. Ahora sabemos cuánta corriente se consume en cada circuito. Aquí tenemos LED brillando, aquí el motor gira y aquí... Quédate ahí, ¿qué hace una resistencia? No nos canta canciones, no ilumina la habitación y no hace girar ningún mecanismo. Entonces, ¿en qué gasta esos 90 miliamperios? Esto no funcionará, averigüémoslo. ¡Eh, tú! ¡Ay, está buenísimo! ¡Así que aquí es donde se gasta la energía! ¿Es posible calcular de alguna manera qué tipo de energía hay aquí? Resulta que es posible. La ley que describe el efecto térmico de la corriente eléctrica fue descubierta en el siglo XIX por dos científicos, James Joule y Emilius Lenz.
La ley se llamó ley de Joule-Lenz. Se expresa mediante esta fórmula y muestra numéricamente cuántos julios de energía se liberan en un conductor por el que fluye corriente por unidad de tiempo. A partir de esta ley se puede encontrar la potencia que se libera en este conductor; la potencia se denota con la letra inglesa P y se mide en vatios. Encontré esta tableta genial que conecta todas las cantidades que hemos estudiado hasta ahora.
Así, en mi mesa, la energía eléctrica se utiliza para iluminar, realizar trabajos mecánicos y calentar el aire circundante. Por cierto, es según este principio que funcionan varios calentadores, hervidores eléctricos, secadores de pelo, soldadores, etc. Por todas partes hay una fina espiral que se calienta bajo la influencia de la corriente.

Este punto debe tenerse en cuenta al conectar cables a la carga, es decir, este concepto también incluye el tendido de cableado a enchufes en todo el apartamento. Si toma un cable que es demasiado delgado para conectarlo a un tomacorriente y conecta una computadora, un hervidor y un microondas a este tomacorriente, el cable puede calentarse y provocar un incendio. Por lo tanto, existe una señal que conecta el área de la sección transversal de los cables con la potencia máxima que fluirá a través de estos cables. Si decides tirar de cables, no lo olvides.

Además, en el marco de este número, me gustaría recordar las características de las conexiones en serie y en paralelo de los consumidores actuales. Con una conexión en serie, la corriente es la misma en todos los consumidores, el voltaje se divide en partes y la resistencia total de los consumidores es la suma de todas las resistencias. Con una conexión en paralelo, el voltaje en todos los consumidores es el mismo, la intensidad de la corriente se divide y la resistencia total se calcula utilizando esta fórmula.
Esto plantea un punto muy interesante que se puede utilizar para medir la fuerza actual. Digamos que necesitas medir la corriente en un circuito de aproximadamente 2 amperios. Un amperímetro no puede realizar esta tarea, por lo que puede utilizar la ley de Ohm en su forma pura. Sabemos que la intensidad actual es la misma en una conexión en serie. Tomemos una resistencia con una resistencia muy pequeña e insertémosla en serie con la carga. Midamos el voltaje en él. Ahora, usando la ley de Ohm, encontramos la intensidad actual. Como ves, coincide con el cálculo de la cinta. Lo principal que hay que recordar aquí es que esta resistencia adicional debe tener la menor resistencia posible para tener un impacto mínimo en las mediciones.

Hay un punto más muy importante que debes conocer. Todas las fuentes tienen una corriente de salida máxima; si se excede esta corriente, la fuente puede calentarse, fallar y, en el peor de los casos, incluso incendiarse. El resultado más favorable es cuando la fuente tiene protección contra sobrecorriente, en cuyo caso simplemente cortará la corriente. Como recordamos de la ley de Ohm, cuanto menor es la resistencia, mayor es la corriente. Es decir, si toma un trozo de cable como carga, es decir, cierra la fuente a sí misma, entonces la intensidad de la corriente en el circuito saltará a valores enormes, esto se llama cortocircuito. Si recuerdas el comienzo del problema, puedes hacer una analogía con el agua. Si sustituimos la resistencia cero en la ley de Ohm, obtenemos una corriente infinitamente grande. En la práctica esto, por supuesto, no sucede, porque la fuente tiene una resistencia interna que está conectada en serie. Esta ley se llama ley de Ohm para un circuito completo. Por tanto, la corriente de cortocircuito depende del valor de la resistencia interna de la fuente.
Ahora volvamos a la corriente máxima que la fuente puede producir. Como ya dije, la corriente en el circuito está determinada por la carga. Mucha gente me escribió en VK y me hizo algo como esta pregunta, la exageraré un poco: Sanya, tengo una fuente de alimentación de 12 voltios y 50 amperios. Si le conecto un pequeño trozo de tira de LED, ¿se quemará? No, por supuesto que no arderá. 50 amperios es la corriente máxima que puede producir la fuente. Si le conectas un trozo de cinta, aguantará bien, digamos 100 miliamperios, y listo. La corriente en el circuito será de 100 miliamperios y nadie se quemará en ningún lado. Otra cosa es que si toma un kilómetro de tira de LED y la conecta a esta fuente de alimentación, la corriente allí será superior a la permitida y lo más probable es que la fuente de alimentación se sobrecaliente y falle. Recuerde, es el consumidor quien determina la cantidad de corriente en el circuito. Esta unidad puede generar un máximo de 2 amperios y cuando la cortocircuito al perno, no le pasa nada. Pero a la fuente de alimentación esto no le gusta: funciona en condiciones extremas. Pero si tomamos una fuente capaz de entregar decenas de amperios, al perno no le gustará esta situación.

Como ejemplo, calculemos la fuente de alimentación que se necesitará para alimentar una sección conocida de tira de LED. Entonces, compramos un carrete de tira de LED a los chinos y queremos alimentar tres metros de esta misma tira. Primero, vamos a la página del producto e intentamos encontrar cuántos vatios consume un metro de cinta. No pude encontrar esta información, entonces hay este letrero. Veamos qué tipo de cinta tenemos. Diodos 5050, 60 piezas por metro. Y vemos que la potencia es de 14 vatios por metro. Quiero 3 metros, lo que significa que la potencia será de 42 vatios. Es recomendable llevar una fuente de alimentación con una reserva de energía del 30% para que no funcione en modo crítico. Como resultado, obtenemos 55 vatios. La fuente de alimentación adecuada más cercana será de 60 vatios. A partir de la fórmula de potencia expresamos la intensidad actual y la encontramos, sabiendo que los LED funcionan con un voltaje de 12 voltios. Resulta que necesitamos una unidad con una corriente de 5 amperios. Por ejemplo, vamos a Ali, lo encontramos y lo compramos.
Es muy importante conocer el consumo actual a la hora de realizar cualquier producto casero USB. La corriente máxima que se puede tomar del USB es de 500 miliamperios y es mejor no superarla.
Y finalmente, unas breves palabras sobre las precauciones de seguridad. Aquí puede ver hasta qué punto la electricidad se considera inofensiva para la vida humana.

Hoy en día es imposible imaginar la vida sin electricidad. No se trata sólo de la luz y la calefacción, sino también de todos los aparatos electrónicos, desde las primeras lámparas de vacío hasta los teléfonos móviles y los ordenadores. Su trabajo se describe mediante una variedad de fórmulas, a veces muy complejas. Pero incluso las leyes más complejas de la ingeniería eléctrica y la electrónica se basan en las leyes de la ingeniería eléctrica, que se estudian en la asignatura "Fundamentos teóricos de la ingeniería eléctrica" ​​(TOE) en institutos, escuelas técnicas y escuelas superiores.

Leyes básicas de la ingeniería eléctrica.

• Ley de Ohm
• Ley de Joule-Lenz
• La primera ley de Kirchhoff

Ley de Ohm- El estudio del TOE comienza con esta ley y ningún electricista puede prescindir de ella. Afirma que la corriente es directamente proporcional al voltaje e inversamente proporcional a la resistencia, lo que significa que cuanto mayor sea el voltaje aplicado a la resistencia, motor, capacitor o bobina (manteniendo constantes otras condiciones), mayor será la corriente que fluye a través del circuito. Por el contrario, cuanto mayor es la resistencia, menor es la corriente.

Ley de Joule-Lenz. Utilizando esta ley, es posible determinar la cantidad de calor generado por un calentador, cable, potencia de un motor eléctrico u otros tipos de trabajo realizados por corriente eléctrica. Esta ley establece que la cantidad de calor generada cuando la corriente eléctrica fluye a través de un conductor es directamente proporcional al cuadrado de la corriente, la resistencia de ese conductor y el tiempo que fluye la corriente. Con esta ley se determina la potencia real de los motores eléctricos y, sobre la base de esta ley, funciona el contador eléctrico, según el cual pagamos por la electricidad consumida.

La primera ley de Kirchhoff. Se utiliza para calcular cables y disyuntores al calcular circuitos de suministro de energía. Afirma que la suma de las corrientes que entran en cualquier nodo es igual a la suma de las corrientes que salen de ese nodo. En la práctica, un cable entra desde la fuente de alimentación y uno o más salen.

Segunda ley de Kirchhoff. Se utiliza cuando se conectan varias cargas en serie o una carga y un cable largo. También es aplicable cuando no se conecta desde una fuente de energía estacionaria, sino desde una batería. Afirma que en un circuito cerrado la suma de todas las caídas de voltaje y todas las fem es 0.

Dónde empezar a estudiar ingeniería eléctrica

Lo mejor es estudiar ingeniería eléctrica en cursos especiales o en instituciones educativas. Además de la oportunidad de comunicarte con los profesores, podrás aprovechar las instalaciones de la institución educativa para realizar clases prácticas. La institución educativa también emite un documento que será necesario al solicitar un trabajo.

Si decides estudiar ingeniería eléctrica por tu cuenta o necesitas material adicional para las clases, existen muchos sitios donde puedes estudiar y descargar los materiales necesarios a tu computadora o teléfono.

Lecciones en vídeo

Hay muchos vídeos en Internet que le ayudarán a dominar los conceptos básicos de la ingeniería eléctrica. Todos los videos se pueden ver en línea o descargar usando programas especiales.

Videotutoriales para electricistas.- una gran cantidad de materiales que hablan sobre diversas cuestiones prácticas que puede encontrar un electricista novato, sobre los programas con los que debe trabajar y sobre los equipos instalados en las viviendas.

Conceptos básicos de la teoría de la ingeniería eléctrica.- aquí hay lecciones en video que explican claramente las leyes básicas de la ingeniería eléctrica. La duración total de todas las lecciones es de aproximadamente 3 horas.

cero y fase, diagramas de conexión de bombillas, interruptores, enchufes. Tipos de herramientas para instalación eléctrica;
1. Tipos de materiales para instalación eléctrica, montaje de circuitos eléctricos;
2. Conexión de interruptor y conexión en paralelo;
3. Instalación de un circuito eléctrico con interruptor de dos botones. Modelo de suministro eléctrico del local;
4. Modelo de fuente de alimentación para una habitación con interruptor. Conceptos básicos de seguridad.

Libros

el mejor asesor siempre hubo un libro. Anteriormente, era necesario pedir prestado un libro de la biblioteca, de amigos o comprarlo. Hoy en día, en Internet puede encontrar y descargar una variedad de libros que necesita un electricista principiante o experimentado. A diferencia de los tutoriales en vídeo, donde puedes ver cómo se realiza tal o cual acción, en un libro puedes tenerlo a mano mientras realizas el trabajo. El libro puede contener materiales de referencia que no encajarán en una lección en video (como en la escuela: el maestro cuenta la lección descrita en el libro de texto y estas formas de enseñanza se complementan entre sí).

Hay sitios con una gran cantidad de literatura sobre ingeniería eléctrica sobre una variedad de temas, desde teoría hasta materiales de referencia. En todos estos sitios podrás descargar el libro que necesitas en tu computadora y luego leerlo desde cualquier dispositivo.

Por ejemplo,

mexalib- varios tipos de literatura, incluida la ingeniería eléctrica

libros para electricista- este sitio tiene muchos consejos para el ingeniero eléctrico novato

especialista en electricidad- sitio para electricistas y profesionales principiantes

Biblioteca del electricista- muchos libros diferentes principalmente para profesionales

Libros de texto en línea

Además, en Internet existen libros de texto en línea sobre ingeniería eléctrica y electrónica con un índice interactivo.

Estos son tales como:

Curso Básico de Electricista- libro de texto sobre ingeniería eléctrica

Conceptos básicos

Electrónica para principiantes- curso inicial y conceptos básicos de electrónica

Precauciones de seguridad

Lo principal al realizar trabajos eléctricos es el cumplimiento de las precauciones de seguridad. Si el funcionamiento incorrecto puede provocar fallos en el equipo, el incumplimiento de las precauciones de seguridad puede provocar lesiones, discapacidad o la muerte.

Reglas principales- Esto significa no tocar cables con corriente con las manos desnudas, trabajar con herramientas con mangos aislados y, al cortar la energía, colocar un cartel que diga "no encender, hay gente trabajando". Para un estudio más detallado de este tema, debe consultar el libro "Reglas de seguridad para trabajos de instalación y ajuste eléctricos".

La ingeniería eléctrica es como una lengua extranjera. Algunos ya lo dominan perfectamente desde hace mucho tiempo, otros apenas comienzan a familiarizarse con él y para otros sigue siendo un objetivo inalcanzable, pero atractivo. ¿Por qué mucha gente quiere explorar este misterioso mundo de la electricidad? La gente la conoce desde hace sólo 250 años, pero hoy en día es difícil imaginar la vida sin electricidad. Para familiarizarse con este mundo, existen fundamentos teóricos de la ingeniería eléctrica (TOE) para principiantes.

Primer contacto con la electricidad.

A finales del siglo XVIII, el científico francés Charles Coulomb comenzó a estudiar activamente los fenómenos eléctricos y magnéticos de las sustancias. Fue él quien descubrió la ley de la carga eléctrica, que lleva su nombre: culombio.

Hoy se sabe que cualquier sustancia está formada por átomos y electrones que giran a su alrededor en un orbital. Sin embargo, en algunas sustancias, los átomos mantienen los electrones muy fuertemente, mientras que en otras este enlace es débil, lo que permite que los electrones se separen libremente de algunos átomos y se adhieran a otros.

Para entender de qué se trata, podemos imaginar una gran ciudad con una gran cantidad de coches que se mueven sin reglas. Estas máquinas se mueven caóticamente y no pueden realizar un trabajo útil. Afortunadamente, los electrones no se rompen, sino que rebotan como bolas. Para beneficiarnos de estos pequeños trabajadores , se deben cumplir tres condiciones:

1. Los átomos de una sustancia deben ceder libremente sus electrones.
2. Se debe aplicar una fuerza a esta sustancia, que obligará a los electrones a moverse en una dirección.
3. El circuito por el que se mueven las partículas cargadas debe estar cerrado.

Es el cumplimiento de estas tres condiciones lo que subyace a la ingeniería eléctrica para principiantes.

Todos los elementos están formados por átomos. Los átomos se pueden comparar con el sistema solar, solo que cada sistema tiene su propio número de órbitas y cada órbita puede contener varios planetas (electrones). Cuanto más lejos está la órbita del núcleo, menos atracción experimentan los electrones en esta órbita.

La atracción no depende de la masa del núcleo, sino de diferentes polaridades del núcleo y los electrones.. Si el núcleo tiene una carga de +10 unidades, los electrones también deben tener un total de 10 unidades, pero de carga negativa. Si un electrón se aleja de la órbita exterior, entonces la energía total de los electrones ya será -9 unidades. Un ejemplo sencillo de suma +10 + (-9) = +1. Resulta que el átomo tiene carga positiva.

También ocurre al revés: el núcleo tiene una fuerte atracción y capta un electrón “extraño”. Luego aparece un electrón número 11 “extra” en su órbita exterior. Mismo ejemplo +10 + (-11) = -1. En este caso, el átomo estará cargado negativamente.

Si se colocan dos materiales con cargas opuestas en un electrolito y se conectan a ellos a través de un conductor, por ejemplo, una bombilla, entonces la corriente fluirá en un circuito cerrado y la bombilla se encenderá. Si se interrumpe el circuito, por ejemplo mediante un interruptor, la bombilla se apagará.

La corriente eléctrica se obtiene de la siguiente manera. Cuando uno de los materiales (electrodo) se expone a un electrolito, aparece en él un exceso de electrones y queda cargado negativamente. El segundo electrodo, por el contrario, cede electrones cuando se expone al electrolito y queda cargado positivamente. Cada electrodo se denomina respectivamente “+” (exceso de electrones) y “-” (falta de electrones).

Aunque los electrones tienen carga negativa, el electrodo está marcado con "+". Esta confusión se produjo en los albores de la ingeniería eléctrica. En aquella época se creía que la transferencia de carga se producía mediante partículas positivas. Desde entonces se han elaborado muchos circuitos, y para no rehacerlos dejaron todo como está.

En las celdas galvánicas, la corriente eléctrica se genera como resultado de una reacción química. La combinación de varios elementos se llama batería; esta regla se puede encontrar en ingeniería eléctrica para tontos. Si es posible el proceso inverso, cuando la energía química se acumula en el elemento bajo la influencia de una corriente eléctrica, entonces dicho elemento se llama batería.

La celda galvánica fue inventada por Alessandro Volta en 1800. Usó placas de cobre y zinc sumergidas en una solución salina. Este se convirtió en el prototipo de las baterías y baterías modernas.

Tipos y características de la corriente.

Después de recibir la primera electricidad, surgió la idea de transmitir esta energía a cierta distancia, y aquí surgieron las dificultades. Resulta que los electrones que atraviesan un conductor pierden parte de su energía y cuanto más largo es el conductor, mayores son estas pérdidas. En 1826, Georg Ohm estableció una ley que traza la relación entre voltaje, corriente y resistencia. Dice lo siguiente: U=RI. En palabras, resulta: El voltaje es igual a la corriente multiplicada por la resistencia del conductor..

De la ecuación se puede ver que cuanto más largo sea el conductor, lo que aumenta la resistencia, menor será la corriente y el voltaje, por lo tanto, la potencia disminuirá. Es imposible eliminar la resistencia, para ello es necesario bajar la temperatura del conductor al cero absoluto, lo que solo es posible en condiciones de laboratorio. La corriente es necesaria para la energía, por lo que tampoco puedes tocarla, solo queda aumentar el voltaje.

A finales del siglo XIX, éste era un problema insuperable. Después de todo, en ese momento no había centrales eléctricas que generaran corriente alterna ni transformadores. Por lo tanto, los ingenieros y científicos centraron su atención en la radio, aunque era muy diferente de la tecnología inalámbrica moderna. Los gobiernos de varios países no vieron los beneficios de estos desarrollos y no patrocinaron tales proyectos.

Para poder transformar el voltaje, aumentarlo o disminuirlo, se requiere corriente alterna. Puedes ver cómo funciona esto en el siguiente ejemplo. Si el cable se enrolla formando una bobina y se mueve rápidamente un imán en su interior, se generará una corriente alterna en la bobina. Esto se puede verificar conectando un voltímetro con una marca cero en el medio a los extremos de la bobina. La flecha del dispositivo se desviará hacia la izquierda y hacia la derecha, esto indicará que los electrones se mueven en una dirección y luego en la otra.

Este método de generar electricidad se llama inducción magnética. Se utiliza, por ejemplo, en generadores y transformadores, recibiendo y cambiando corriente. Según su forma La corriente alterna puede ser:

• sinusoidal;
• impulsivo;
• enderezado.

Tipos de conductores

Lo primero que afecta a la corriente eléctrica es la conductividad del material. Esta conductividad es diferente para diferentes materiales. Convencionalmente, todas las sustancias se pueden dividir en tres tipos:

• conductor;
• semiconductor;
• dieléctrico.

Un conductor puede ser cualquier sustancia que pase libremente una corriente eléctrica a través de sí misma. Entre ellos se incluyen materiales duros como el metal o el semimetal (grafito). Líquido: mercurio, metales fundidos, electrolitos. Esto también incluye gases ionizados.

Basado en esto, Los conductores se dividen en dos tipos de conductividad:

• electrónico;
• iónico.

La conductividad electrónica incluye todos los materiales y sustancias que utilizan electrones para crear una corriente eléctrica. Estos elementos incluyen metales y semimetales. El carbono también conduce bien la corriente.

En la conducción iónica, este papel lo desempeña una partícula que tiene carga positiva o negativa. Un ion es una partícula a la que le falta un electrón o le sobra. Algunos iones no son reacios a capturar un electrón "extra", mientras que otros no valoran los electrones y, por lo tanto, los regalan libremente.

Por consiguiente, tales partículas pueden estar cargadas negativamente o positivamente. Un ejemplo es el agua salada. La sustancia principal es el agua destilada, que es aislante y no conduce corriente. Cuando se añade sal, se convierte en electrolito, es decir, en conductor.

Los semiconductores en su estado normal no conducen corriente, pero cuando se exponen a influencias externas (temperatura, presión, luz, etc.) comienzan a conducir corriente, aunque no tan bien como los conductores.

Todos los demás materiales no incluidos en los dos primeros tipos se clasifican como dieléctricos o aislantes. En condiciones normales, prácticamente no conducen corriente eléctrica. Esto se explica por el hecho de que en la órbita exterior los electrones se mantienen muy firmemente en sus lugares y no hay espacio para otros electrones.

Al estudiar electricidad para tontos, debe recordar que se utilizan todos los tipos de materiales enumerados anteriormente. Los conductores se utilizan principalmente para conectar elementos de circuitos (incluso en microcircuitos). Pueden conectar una fuente de energía a una carga (por ejemplo, un cable de refrigerador, cableado eléctrico, etc.). Se utilizan en la fabricación de bobinas, que, a su vez, pueden utilizarse sin modificaciones, por ejemplo, en placas de circuito impreso o en transformadores, generadores, motores eléctricos, etc.

Los conductores son los más numerosos y diversos. Casi todos los componentes de la radio están hechos de ellos. Para obtener un varistor, se puede utilizar, por ejemplo, un único semiconductor (carburo de silicio u óxido de zinc). Hay piezas que contienen conductores de diferentes tipos de conductividad, por ejemplo, diodos, diodos zener, transistores.

Los bimetales ocupan un nicho especial. Es una combinación de dos o más metales., que tienen diferentes grados de expansión. Cuando una pieza de este tipo se calienta, se deforma debido a diferentes porcentajes de expansión. Se suele utilizar en protección de corriente, por ejemplo, para proteger un motor eléctrico del sobrecalentamiento o para apagar el dispositivo cuando alcanza una temperatura determinada, como en una plancha.

Los dieléctricos cumplen principalmente una función protectora (por ejemplo, aislar los mangos de las herramientas eléctricas). También permiten aislar elementos de un circuito eléctrico. La placa de circuito impreso en la que se montan los componentes de la radio está hecha de dieléctrico. Los cables de la bobina están recubiertos con barniz aislante para evitar cortocircuitos entre espiras.

Sin embargo, un dieléctrico, cuando se le añade un conductor, se convierte en semiconductor y puede conducir corriente. El mismo aire se convierte en conductor durante una tormenta. La madera seca es mala conductora, pero si se moja ya no será segura.

La corriente eléctrica juega un papel muy importante en la vida del hombre moderno, pero, por otro lado, puede representar un peligro mortal. Es muy difícil detectarlo, por ejemplo, en un cable tirado en el suelo; esto requiere equipo y conocimientos especiales. Por lo tanto, se debe extremar la precaución al utilizar aparatos eléctricos.

El cuerpo humano está compuesto principalmente de agua., pero no es agua destilada, que es un dieléctrico. Por tanto, el cuerpo se convierte casi en un conductor de electricidad. Después de recibir una descarga eléctrica, los músculos se contraen, lo que puede provocar un paro cardíaco y respiratorio. Con una mayor acción de la corriente, la sangre comienza a hervir, luego el cuerpo se seca y, finalmente, los tejidos se carbonizan. Lo primero que debe hacer es detener la corriente, si es necesario, brindar primeros auxilios y llamar a los médicos.

El voltaje estático ocurre en la naturaleza, pero la mayoría de las veces no representa un peligro para los humanos, con la excepción de los rayos. Pero puede ser peligroso para los circuitos o piezas electrónicas. Por lo tanto, cuando se trabaja con microcircuitos y transistores de efecto de campo, se utilizan pulseras con conexión a tierra.

En la actualidad, ya se ha desarrollado de manera bastante constante. mercado de servicios, incluso en la región electricistas domésticos.

Electricistas altamente profesionales, con entusiasmo manifiesto, intentan con todas sus fuerzas ayudar al resto de nuestra población, obteniendo al mismo tiempo una gran satisfacción por un trabajo de calidad y una remuneración modesta. A su vez, nuestra población también disfruta enormemente de una solución de alta calidad, rápida y totalmente económica a sus problemas.

Por otro lado, siempre ha habido una categoría bastante amplia de ciudadanos que lo consideran fundamentalmente un honor: con su propia mano resolver absolutamente cualquier problema cotidiano que surja en su propio lugar de residencia. Esta posición ciertamente merece aprobación y comprensión.
Es más, todos estos Reemplazos, traslados, instalaciones.- interruptores, enchufes, máquinas, contadores, lámparas, conexión de estufas de cocina etc. - todos estos tipos de servicios más demandados por la población, desde el punto de vista de un electricista profesional, en absoluto no son trabajos dificiles.

Y para ser honesto, un ciudadano común, sin educación en ingeniería eléctrica, pero con instrucciones bastante detalladas, puede hacer frente fácilmente a su implementación por sí mismo, con sus propias manos.
Por supuesto, al realizar este tipo de trabajo por primera vez, un electricista novato puede dedicar mucho más tiempo que un profesional experimentado. Pero no es en absoluto un hecho que esto hará que se realice de manera menos eficiente, con atención al detalle y sin prisas.

Inicialmente, este sitio fue concebido como una colección de instrucciones similares sobre los problemas más frecuentes en esta área. Pero más tarde, para las personas que nunca habían tenido problemas de este tipo, se añadió un curso para "jóvenes electricistas" que consta de 6 lecciones prácticas.

Características de la instalación de enchufes eléctricos de cableado oculto y abierto. Tomas para cocina eléctrica. Conexión de una estufa eléctrica con tus propias manos.

Interruptores.

Reemplazo e instalación de interruptores eléctricos, cableado oculto y visto.

Máquinas automáticas y RCD.

Principio de funcionamiento de dispositivos de corriente residual y disyuntores. Clasificación de disyuntores.

Medidores eléctricos.

Instrucciones para la autoinstalación y conexión de un contador monofásico.

Reemplazo de cableado.

Instalación eléctrica interior. Características de instalación, según el material de las paredes y el tipo de acabado. Cableado eléctrico en una casa de madera.

Lámparas.

Instalación de apliques. Candelabros. Instalación de focos.

Contactos y conexiones.

Algunos tipos de conexiones de conductores se encuentran con mayor frecuencia en la electricidad "doméstica".

Ingeniería eléctrica: teoría básica.

El concepto de resistencia eléctrica. Ley de Ohm. Las leyes de Kirchhoff. Conexión en paralelo y en serie.

Descripción de los alambres y cables más comunes.

Instrucciones ilustradas para trabajar con un instrumento de medición eléctrica universal digital.

Acerca de las lámparas: incandescentes, fluorescentes, LED.

Acerca de dinero."

Hasta hace poco, la profesión de electricista no se consideraba prestigiosa. ¿Pero podría llamarse mal pagado? A continuación puedes ver la lista de precios de los servicios más habituales de hace tres años.

Instalación eléctrica - precios.

Contador eléctrico uds. - 650p.

Disyuntores unipolares uds. - 200p.

Máquinas automáticas tripolares uds. - 350p.

Difavtomat uds. - 300p.

RCD monofásico uds. - 300p.

Interruptor de una tecla uds. - 150p.

Interruptor de dos teclas uds. - 200p.

Interruptor de tres teclas uds. - 250p.

Panel de cableado abierto hasta 10 grupos uds. - 3400p.

Panel de cableado oculto hasta 10 grupos uds. - 5400p.

Tendido de cableado abierto P.m - 40p.

Cableado corrugado P.m - 150p.

Ranurado en la pared (hormigón) P.m - 300p.

(ladrillo) P.m - 200p.

Instalación de subtoma y caja de conexiones en piezas de hormigón. - 300p.

piezas de ladrillo. - 200p.

placas de yeso uds. - 100p.

Aplique uds. - 400p.

Focos uds. - 250p.

Araña con gancho ud. - 550p.

Lámpara de techo (sin montaje) uds. - 650p.

Instalación de timbre y pulsador de timbre uds. - 500p.

Instalación de toma de corriente, interruptor de cableado abierto ud. - 300p.

Instalación de enchufe, interruptor de cableado oculto (sin instalar caja de enchufe) uds. - 150p.

Cuando era electricista "por publicidad", no pude instalar más de 6-7 puntos (enchufes, interruptores) de cableado oculto en concreto, en una noche. Más 4-5 metros de ranuras (sobre hormigón). Realizamos cálculos aritméticos sencillos: (300+150)*6=2700p. - estos son para enchufes con interruptores.
300*4=1200 frotar. - esto es para las ranuras.
2700+1200=3900 frotar. - esta es la cantidad total.

Nada mal para 5 o 6 horas de trabajo, ¿no? Los precios, por supuesto, son precios de Moscú; en Rusia serán menos, pero no más del doble.
En conjunto, el salario mensual de un electricista-instalador rara vez supera los 60.000 rublos (no en Moscú)

Por supuesto, en este campo también hay personas especialmente dotadas (normalmente con excelente salud) y perspicacia práctica. Bajo ciertas condiciones, logran aumentar sus ingresos a 100.000 rublos o más. Por regla general, tienen licencia para realizar trabajos de instalación eléctrica y trabajan directamente con el cliente, aceptando contratos "serios" sin la participación de diversos intermediarios.
Electricistas - reparadores industriales. equipos (en las empresas), los electricistas (trabajadores de alto voltaje, por regla general (no siempre)) ganan algo menos. Si la empresa es rentable y se invierten fondos en "reequipamiento", los electricistas-reparadores pueden tener fuentes adicionales de ingresos, por ejemplo, la instalación de nuevos equipos realizada fuera del horario laboral.

Bien remunerado pero físicamente difícil y a veces muy polvoriento, el trabajo de un electricista-instalador es sin duda digno de todo respeto.
Al realizar la instalación eléctrica, un especialista novato puede dominar habilidades y destrezas básicas y adquirir experiencia inicial.
Independientemente de cómo construya su carrera en el futuro, puede estar seguro de que el conocimiento práctico obtenido de esta manera definitivamente le resultará útil.

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