Tarjoamme pientä materiaalia aiheesta: "Sähkö aloittelijoille". Se antaa alustavan käsityksen termeistä ja ilmiöistä, jotka liittyvät elektronien liikkeisiin metalleissa.

Termin ominaisuudet

Sähkö on pienten varautuneiden hiukkasten energiaa, jotka liikkuvat johtimissa tiettyyn suuntaan.

Vakiovirralla sen suuruus ja liikkeen suunta ei muutu tietyn ajan kuluessa. Jos virtalähteeksi valitaan galvaaninen kenno (akku), niin varaus liikkuu säännöllisesti: negatiivisesta navasta positiiviseen päähän. Prosessi jatkuu, kunnes se katoaa kokonaan.

Vaihtovirta muuttaa ajoittain voimakkuutta ja liikkeen suuntaa.

AC-siirtopiiri

Yritetään ymmärtää, mikä vaihe on sanassa, jonka kaikki ovat kuulleet, mutta kaikki eivät ymmärrä sen todellista merkitystä. Emme mene yksityiskohtiin ja yksityiskohtiin, vaan valitsemme vain kotikäsityöläisen tarvitseman materiaalin. Kolmivaiheverkko on sähkövirran siirtomenetelmä, jossa virta kulkee kolmen eri johdon läpi ja yksi palauttaa sen. Esimerkiksi sähköpiirissä on kaksi johtoa.

Virta kulkee ensimmäisen johdon kautta kuluttajalle, esimerkiksi kattilaan. Toista johtoa käytetään sen palauttamiseen. Kun tällainen piiri avataan, johtimen sisällä ei kulje sähkövarausta. Tämä kaavio kuvaa yksivaiheista piiriä. sähkössä? Vaiheen katsotaan olevan johto, jonka läpi virtaa sähkövirta. Nolla on lanka, jonka kautta palautus suoritetaan. Kolmivaiheisessa piirissä on kolme vaihejohtoa kerralla.

Asunnon sähköpaneeli on välttämätön kaikissa huoneissa. katsotaan taloudellisesti kannattaviksi, koska ne eivät vaadi kahta. Kuluttajaa lähestyttäessä virta on jaettu kolmeen vaiheeseen, joista jokaisessa on nolla. Maadoituselektrodi, jota käytetään yksivaiheisessa verkossa, ei kanna työkuormaa. Hän on sulake.

Jos esimerkiksi tapahtuu oikosulku, on olemassa sähköiskun tai tulipalon vaara. Tällaisen tilanteen estämiseksi virta-arvo ei saa ylittää turvallista tasoa, vaan ylijäämä menee maahan.

Käsikirja "Sähköasentajien koulu" auttaa aloittelevia käsityöläisiä selviytymään joistakin kodinkoneiden vioista. Jos esimerkiksi pesukoneen sähkömoottorin toiminnassa on ongelmia, virta kulkee metallisen ulkokuoreen.

Jos maadoitusta ei ole, lataus jakautuu koko koneelle. Kun kosketat sitä käsilläsi, henkilö toimii maadoitusjohtimena ja saa sähköiskun. Jos maadoitusjohto on olemassa, tätä tilannetta ei synny.

Sähkötekniikan ominaisuudet

Oppikirja "Sähköä tuteille" on suosittu niiden keskuudessa, jotka ovat kaukana fysiikasta, mutta aikovat käyttää tätä tiedettä käytännön tarkoituksiin.

Sähkötekniikan ilmestymisajankohdan katsotaan olevan 1800-luvun alku. Tuolloin luotiin ensimmäinen nykyinen lähde. Magnetismin ja sähkön alalla tehdyt löydöt onnistuivat rikastuttamaan tiedettä uusilla käsitteillä ja tosiasioilla, joilla oli käytännön merkitystä.

"Sähköasentajan koulu" -käsikirja olettaa sähkön peruskäsitteiden tuntemista.

Monet fysiikan kirjat sisältävät monimutkaisia ​​sähkökaavioita ja erilaisia ​​hämmentäviä termejä. Jotta aloittelijat ymmärtäisivät kaikki tämän fysiikan osan hienoudet, kehitettiin erityinen käsikirja "Sähkö tuteille". Retki elektronien maailmaan on aloitettava teoreettisten lakien ja käsitteiden pohtimisesta. Havainnollistavat esimerkit ja historialliset tosiasiat, joita on käytetty kirjassa "Sähköä tuteille", auttavat aloittelevia sähköasentajia hankkimaan tietoa. Edistymisesi tarkistamiseen voit käyttää sähköön liittyviä tehtäviä, testejä ja harjoituksia.

Jos ymmärrät, että sinulla ei ole tarpeeksi teoreettista tietoa selviytyäksesi itsenäisesti sähköjohtojen kytkemisestä, katso ”nukkeja” käsitteleviä hakukirjoja.

Turvallisuus ja käytäntö

Ensin sinun on tutkittava huolellisesti turvatoimia koskeva osa. Tällöin sähköön liittyvissä töissä ei synny terveydelle vaarallisia hätätilanteita.

Sähkötekniikan perusteiden itseopiskelun jälkeen hankitun teoreettisen tiedon soveltamiseksi käytännössä voit aloittaa vanhoista kodinkoneista. Ennen kuin aloitat korjauksen, lue laitteen mukana toimitetut ohjeet. Älä unohda, että sähköllä ei saa leikkiä.

Sähkövirta liittyy elektronien liikkumiseen johtimissa. Jos aine ei pysty johtamaan virtaa, sitä kutsutaan dielektriseksi (eristeeksi).

Jotta vapaat elektronit voisivat siirtyä napasta toiseen, niiden välillä on oltava tietty potentiaaliero.

Johtimen läpi kulkevan virran intensiteetti on suhteessa johtimen poikkileikkauksen läpi kulkevien elektronien määrään.

Virran nopeuteen vaikuttavat johtimen materiaali, pituus ja poikkipinta-ala. Kun langan pituus kasvaa, sen vastus kasvaa.

Johtopäätös

Sähkö on tärkeä ja monimutkainen fysiikan haara. Käsikirja "Electricity for Dummies" tarkastelee sähkömoottoreiden hyötysuhdetta kuvaavia pääsuureita. Jännitteen yksiköt ovat voltteja, virta mitataan ampeereina.

Jokaisella on tietty voima. Se tarkoittaa laitteen tietyn ajanjakson aikana tuottamaa sähkön määrää. Myös energiankuluttajilla (jääkaapit, pesukoneet, vedenkeittimet, silitysraudat) on virtaa, joka kuluttaa sähköä käytön aikana. Halutessasi voit suorittaa matemaattisia laskelmia ja määrittää kunkin kodinkoneen likimääräisen hinnan.

Aloitetaan sähkön käsitteestä. Sähkövirta on varautuneiden hiukkasten järjestetty liike sähkökentän vaikutuksesta. Hiukkaset voivat olla metallin vapaita elektroneja, jos virta kulkee metallilangan läpi, tai ioneja, jos virta kulkee kaasussa tai nesteessä.
Puolijohteissa on myös virtaa, mutta tämä on erillinen keskustelunaihe. Esimerkki on mikroaaltouunin suurjännitemuuntaja - ensin elektronit virtaavat johtojen läpi, sitten ionit liikkuvat johtimien välillä, vastaavasti, ensin virtaa metallin läpi ja sitten ilman läpi. Ainetta kutsutaan johtimeksi tai puolijohteeksi, jos se sisältää hiukkasia, jotka voivat kuljettaa sähkövarauksen. Jos tällaisia ​​hiukkasia ei ole, sellaista ainetta kutsutaan dielektriseksi; se ei johda sähköä. Varautuneissa hiukkasissa on sähkövaraus, joka mitataan q:na kuloneina.
Virran voimakkuuden mittayksikköä kutsutaan ampeeriksi ja sitä merkitään kirjaimella I, 1 ampeerin virta muodostuu, kun 1 Coulombin varaus kulkee sähköpiirin pisteen läpi 1 sekunnissa, eli karkeasti sanottuna Virran voimakkuus mitataan coulombeina sekunnissa. Ja pohjimmiltaan virran voimakkuus on sähkön määrä, joka virtaa aikayksikköä kohti johtimen poikkileikkauksen läpi. Mitä enemmän varautuneita hiukkasia kulkee johtoa pitkin, sitä suurempi on vastaavasti virta.
Jotta varautuneet hiukkaset siirtyisivät napasta toiseen, napojen välille on luotava potentiaaliero tai – jännite. Jännite mitataan voltteina ja se merkitään kirjaimella V tai U. Saadaksesi 1 voltin jännitteen, sinun on siirrettävä 1 C:n varaus napojen välillä samalla kun teet töitä 1 J. Olen samaa mieltä, se on hieman epäselvää .

Selvyyden vuoksi kuvittele vesisäiliö, joka sijaitsee tietyllä korkeudella. Säiliöstä tulee putki. Vesi virtaa putken läpi painovoiman vaikutuksesta. Olkoon vesi sähkövaraus, vesipatsaan korkeus jännite ja veden virtausnopeus sähkövirta. Tarkemmin sanottuna ei virtausnopeus, vaan sekunnissa ulos virtaavan veden määrä. Ymmärrät, että mitä korkeampi vedenpinta, sitä suurempi paine alhaalla on ja mitä korkeampi paine alapuolella, sitä enemmän vettä virtaa putken läpi, koska nopeus on suurempi.. Samoin mitä korkeampi jännite, sitä enemmän virtaa virtaa piirissä.

Kaikkien kolmen tarkastellun suuren välinen suhde tasavirtapiirissä määräytyy Ohmin lain mukaan, joka ilmaistaan ​​tällä kaavalla, ja kuulostaa siltä, ​​​​että piirin virranvoimakkuus on suoraan verrannollinen jännitteeseen ja kääntäen verrannollinen vastukseen. Mitä suurempi vastus, sitä pienempi virta ja päinvastoin.

Lisään vielä muutaman sanan vastustuskyvystä. Se voidaan mitata tai se voidaan laskea. Oletetaan, että meillä on johdin, jonka pituus ja poikkipinta-ala tunnetaan. Neliö, pyöreä, ei väliä. Eri aineilla on eri resistiivisyys, ja kuvitteelliselle johtimellemme on tämä kaava, joka määrittää pituuden, poikkileikkausalan ja ominaisvastuksen välisen suhteen. Aineiden resistanssit löytyvät Internetistä taulukoiden muodossa.
Jälleen voimme vetää analogian veden kanssa: vesi virtaa putken läpi, anna putken olla tietty karheus. On loogista olettaa, että mitä pidempi ja kapeampi putki, sitä vähemmän vettä virtaa sen läpi aikayksikköä kohden. Katso kuinka yksinkertaista se on? Sinun ei tarvitse edes opetella ulkoa kaavaa, kuvittele vain putki, jossa on vettä.
Mitä tulee vastuksen mittaamiseen, tarvitset laitteen, ohmimittarin. Nykyään yleismittarit ovat suositumpia - yleismittarit; ne mittaavat vastusta, virtaa, jännitettä ja paljon muuta. Tehdään kokeilu. Otan nikromilangan, jonka pituus ja poikkipinta-ala tunnetaan, etsin resistiivisyyden nettisivuilta, josta ostin sen, ja lasken resistanssin. Nyt mittaan saman kappaleen laitteella. Tällaista pientä vastusta varten minun on vähennettävä laitteeni anturien vastus, joka on 0,8 ohmia. Noin vain!
Yleismittarin asteikko on jaettu mitattujen suureiden koon mukaan, mikä tehdään mittaustarkkuuden parantamiseksi. Jos haluan mitata vastuksen, jonka nimellisarvo on 100 kOhm, asetan kahvan suurempaan lähimpään vastukseen. Minun tapauksessani se on 200 kiloohmia. Jos haluan mitata 1 kiloohmin, käytän 2 ohmia. Tämä pätee muidenkin määrien mittaamiseen. Toisin sanoen asteikko näyttää mittauksen rajat, joihin sinun tulee pudota.
Jatketaan hauskanpitoa yleismittarin kanssa ja yritetään mitata loput opimme suuret. Otan useita eri DC-lähteitä. Olkoon se 12 voltin virtalähde, USB-portti ja muuntaja, jonka isoisäni teki nuoruudessaan.
Voimme mitata jännitteen näissä lähteissä juuri nyt kytkemällä volttimittarin rinnan, eli suoraan lähteiden plus- ja miinuspisteisiin. Jännitteellä kaikki on selvää, se voidaan ottaa ja mitata. Mutta virran voimakkuuden mittaamiseksi sinun on luotava sähköpiiri, jonka läpi virta kulkee. Sähköpiirissä on oltava kuluttaja tai kuorma. Yhdistetään kuluttaja jokaiseen lähteeseen. Pala LED-nauhaa, moottori ja vastus (160 ohmia).
Mittaataan piireissä kulkeva virta. Tätä varten kytken yleismittarin virranmittaustilaan ja vaihdan anturin virtatuloon. Ampeerimittari on kytketty sarjaan mitattavaan kohteeseen. Tässä on kaavio, se tulee myös muistaa, eikä sitä pidä sekoittaa volttimittarin kytkemiseen. Muuten, on olemassa sellainen asia kuin virtapihdit. Niiden avulla voit mitata virtapiirin virran kytkemättä suoraan piiriin. Eli johtoja ei tarvitse irrottaa, vaan heittää ne johtimelle ja ne mittaavat. Okei, palataan takaisin tavalliseen ampeerimittariimme.

Joten mittasin kaikki virrat. Nyt tiedämme, kuinka paljon virtaa kuluu jokaisessa piirissä. Täällä LEDit loistavat, täällä moottori pyörii ja täällä... Joten seiso siinä, mitä vastus tekee? Hän ei laula meille lauluja, ei valaise huonetta eikä käännä mitään mekanismia. Joten mihin hän kuluttaa kaikki 90 milliampeeria? Tämä ei toimi, selvitetään se. Hei sinä! Voi, hän on kuuma! Tässä siis energiaa kuluu! Onko mahdollista jotenkin laskea, minkälaista energiaa tässä on? Osoittautuu, että se on mahdollista. Kaksi tiedemiestä, James Joule ja Emilius Lenz, löysivät 1800-luvulla sähkövirran lämpövaikutusta kuvaavan lain.
Lakia kutsuttiin Joule-Lenzin laiksi. Se ilmaistaan ​​tällä kaavalla ja osoittaa numeerisesti, kuinka monta joulea energiaa vapautuu johtimessa, jossa virta kulkee aikayksikköä kohti. Tästä laista löydät tehon, joka vapautuu tästä johtimesta; teho on merkitty englannin kirjaimella P ja mitataan watteina. Löysin tämän erittäin siistin tabletin, joka yhdistää kaikki tähän mennessä tutkimamme määrät.
Näin ollen pöydälläni sähköä käytetään valaistukseen, mekaanisten töiden suorittamiseen ja ympäröivän ilman lämmittämiseen. Muuten, tällä periaatteella toimivat erilaiset lämmittimet, vedenkeittimet, hiustenkuivaajat, juottimet jne. Kaikkialla on ohut spiraali, joka lämpenee virran vaikutuksesta.

Tämä kohta on otettava huomioon kytkettäessä johtoja kuormaan, toisin sanoen tähän konseptiin sisältyy myös johtojen asettaminen pistorasiaan koko huoneistossa. Jos otat johdon, joka on liian ohut liitettäväksi pistorasiaan, ja liität tähän pistorasiaan tietokoneen, vedenkeittimen ja mikroaaltouunin, johto voi kuumentua ja aiheuttaa tulipalon. Siksi on olemassa sellainen merkki, joka yhdistää johtojen poikkileikkausalan suurimmalla teholla, joka virtaa näiden johtimien läpi. Jos päätät vetää johdot, älä unohda sitä.

Lisäksi haluaisin osana tätä numeroa palauttaa mieleen nykyisten kuluttajien rinnakkais- ja sarjakytkentöjen ominaisuudet. Sarjakytkennällä virta on sama kaikilla kuluttajilla, jännite on jaettu osiin ja kuluttajien kokonaisresistanssi on kaikkien vastusten summa. Rinnakkaisliitännällä kaikkien kuluttajien jännite on sama, virran voimakkuus jaetaan ja kokonaisvastus lasketaan tällä kaavalla.
Tämä tuo esiin yhden erittäin mielenkiintoisen kohdan, jota voidaan käyttää virran voimakkuuden mittaamiseen. Oletetaan, että sinun on mitattava virta noin 2 ampeerin piirissä. Ampeerimittari ei selviä tästä tehtävästä, joten voit käyttää Ohmin lakia puhtaassa muodossaan. Tiedämme, että virran voimakkuus on sama sarjakytkennässä. Otetaan vastus, jolla on hyvin pieni vastus ja laitetaan se sarjaan kuorman kanssa. Mitataan sen jännite. Nyt Ohmin lain avulla löydämme virran voimakkuuden. Kuten näet, se osuu yhteen nauhan laskennan kanssa. Tärkeintä tässä on muistaa, että tämän lisävastuksen tulee olla mahdollisimman pieni, jotta se vaikuttaisi mahdollisimman vähän mittauksiin.

On vielä yksi erittäin tärkeä seikka, joka sinun on tiedettävä. Kaikilla lähteillä on suurin lähtövirta; jos tämä virta ylittyy, lähde voi kuumentua, epäonnistua ja pahimmassa tapauksessa jopa syttyä tuleen. Edullisin lopputulos on, kun lähteessä on ylivirtasuoja, jolloin se yksinkertaisesti katkaisee virran. Kuten muistamme Ohmin laista, mitä pienempi vastus, sitä suurempi virta. Eli jos otat langanpalan kuormitukseksi, eli suljet lähteen itselleen, niin piirin virranvoimakkuus hyppää valtaviin arvoihin, tätä kutsutaan oikosulkuksi. Jos muistat numeron alun, voit vetää analogian veteen. Jos korvaamme Ohmin lain nollaresistanssin, saamme äärettömän suuren virran. Käytännössä näin ei tietenkään tapahdu, koska lähteellä on sisäinen vastus, joka on kytketty sarjaan. Tätä lakia kutsutaan Ohmin laiksi täydelliselle piirille. Siten oikosulkuvirta riippuu lähteen sisäisen vastuksen arvosta.
Palataan nyt maksimivirtaan, jonka lähde voi tuottaa. Kuten jo sanoin, piirin virta määräytyy kuorman mukaan. Monet ihmiset kirjoittivat minulle VK:ssa ja kysyivät jotain tällaista, liioittelen sitä hieman: Sanya, minulla on 12 voltin ja 50 ampeerin virtalähde. Jos liitän siihen pienen palan LED-nauhaa, palaako se loppuun? Ei, se ei tietenkään pala. 50 ampeeria on suurin virta, jonka lähde voi tuottaa. Jos liität siihen teipinpalan, se kestää hyvin, vaikkapa 100 milliampeeria, ja siinä se. Piirin virta on 100 milliampeeria, eikä kukaan pala missään. Toinen asia on, että jos otat kilometrin LED-nauhaa ja liität sen tähän virtalähteeseen, siellä oleva virta on sallittua suurempi, ja virtalähde todennäköisesti ylikuumenee ja epäonnistuu. Muista, että kuluttaja määrittää piirin virran määrän. Tämä laite voi tuottaa enintään 2 ampeeria, ja kun oikosulun sen pulttiin, pultille ei tapahdu mitään. Mutta virtalähde ei pidä tästä; se toimii äärimmäisissä olosuhteissa. Mutta jos otat lähteen, joka pystyy toimittamaan kymmeniä ampeeria, pultti ei pidä tästä tilanteesta.

Esimerkkinä lasketaan virtalähde, joka tarvitaan LED-nauhan tunnetun osan syöttämiseen. Joten ostimme kiinalaisilta kelan LED-nauhaa ja haluamme syöttää kolme metriä tätä nauhaa. Ensin menemme tuotesivulle ja yritämme selvittää, kuinka monta wattia yksi nauhametri kuluttaa. En löytänyt tätä tietoa, joten siellä on tämä merkki. Katsotaan millainen nauha meillä on. Diodit 5050, 60 kpl per metri. Ja näemme, että teho on 14 wattia metriä kohti. Haluan 3 metriä, mikä tarkoittaa, että teho on 42 wattia. On suositeltavaa ottaa virtalähde, jonka tehoreservi on 30%, jotta se ei toimi kriittisessä tilassa. Tuloksena saamme 55 wattia. Lähin sopiva virtalähde on 60 wattia. Tehokaavasta ilmaistamme virran voimakkuuden ja löydämme sen tietäen, että LEDit toimivat 12 voltin jännitteellä. Osoittautuu, että tarvitsemme yksikön, jonka virta on 5 ampeeria. Esimerkiksi menemme Aliin, etsimme sen, ostamme sen.
On erittäin tärkeää tietää nykyinen kulutus, kun teet USB-kotitekoisia tuotteita. Suurin virta, joka voidaan ottaa USB: stä, on 500 milliampeeria, ja on parempi olla ylittämättä sitä.
Ja lopuksi lyhyt sana turvatoimista. Täältä näet, mihin arvoihin sähköä pidetään ihmiselämälle vaarattomana.

Nykyään on mahdotonta kuvitella elämää ilman sähköä. Tämä ei ole vain valoa ja lämmittimiä, vaan myös kaikkia elektronisia laitteita ensimmäisistä tyhjiöputkista matkapuhelimiin ja tietokoneisiin. Heidän työnsä kuvataan useilla, joskus hyvin monimutkaisilla kaavoilla. Mutta jopa monimutkaisimmat sähkötekniikan ja elektroniikan lait perustuvat sähkötekniikan lakeihin, joita opiskellaan "Sähkötekniikan teoreettiset perusteet" (TOE) oppilaitoksissa, teknisissä kouluissa ja korkeakouluissa.

Sähkötekniikan peruslait

• Ohmin laki
• Joule-Lenzin laki
• Kirchhoffin ensimmäinen laki

Ohmin laki- TOE:n opiskelu alkaa tästä laista, eikä yksikään sähköasentaja pärjää ilman sitä. Siinä sanotaan, että virta on suoraan verrannollinen jännitteeseen ja käänteisesti verrannollinen vastukseen.Tämä tarkoittaa, että mitä korkeampi jännite vastukseen, moottoriin, kondensaattoriin tai kelaan (muiden olosuhteiden pysyessä vakiona), sitä suurempi virta virtaa piirin läpi. Toisaalta mitä suurempi vastus, sitä pienempi virta.

Joule-Lenzin laki. Tämän lain avulla voit määrittää lämmittimen, kaapelin, sähkömoottorin tehon tai muun sähkövirran suorittaman työn tuottaman lämmön määrän. Tämä laki sanoo, että lämmön määrä, joka syntyy, kun sähkövirta virtaa johtimen läpi, on suoraan verrannollinen virran neliöön, tämän johtimen resistanssiin ja virran virtausaikaan. Tämän lain avulla määritetään sähkömoottoreiden todellinen teho ja myös tämän lain perusteella toimii sähkömittari, jonka mukaan maksamme kulutetusta sähköstä.

Kirchhoffin ensimmäinen laki. Sitä käytetään kaapeleiden ja katkaisijoiden laskemiseen tehonsyöttöpiirejä laskettaessa. Siinä todetaan, että mihin tahansa solmuun saapuvien virtojen summa on yhtä suuri kuin solmusta lähtevien virtojen summa. Käytännössä yksi kaapeli tulee sisään virtalähteestä ja yksi tai useampi menee ulos.

Kirchhoffin toinen laki. Käytetään, kun kytketään useita kuormia sarjaan tai kuorma ja pitkä kaapeli. Sitä voidaan käyttää myös silloin, kun se ei ole kytketty kiinteästä virtalähteestä, vaan akusta. Siinä sanotaan, että suljetussa piirissä kaikkien jännitehäviöiden ja kaikkien emfs-arvojen summa on 0.

Mistä aloittaa sähkötekniikan opinnot

Sähkötekniikkaa kannattaa opiskella erikoiskursseilla tai oppilaitoksissa. Opettajien kanssa kommunikointimahdollisuuden lisäksi voit hyödyntää oppilaitoksen tiloja käytännön tunneille. Oppilaitos antaa myös asiakirjan, joka vaaditaan työpaikkaa haettaessa.

Jos päätät opiskella sähkötekniikkaa itse tai tarvitset lisämateriaalia tunneille, on monia sivustoja, joissa voit opiskella ja ladata tarvittavat materiaalit tietokoneellesi tai puhelimeesi.

Video oppitunnit

Internetissä on monia videoita, jotka auttavat sinua hallitsemaan sähkötekniikan perusteet. Kaikkia videoita voi katsoa verkossa tai ladata erityisillä ohjelmilla.

Sähköasentajan opetusvideot- paljon materiaaleja, jotka kertovat erilaisista käytännön ongelmista, joita aloitteleva sähköasentaja voi kohdata, ohjelmista, joita hänen on työskenneltävä, ja asuintiloihin asennetuista laitteista.

Sähkötekniikan teorian perusteet- tässä on videotunteja, jotka selittävät selkeästi sähkötekniikan peruslait Kaikkien oppituntien kokonaiskesto on noin 3 tuntia.

nolla ja vaihe, hehkulamppujen kytkentäkaaviot, kytkimet, pistorasiat. Sähköasennustyökalujen tyypit;
1. Materiaalityypit sähköasennusta varten, sähköpiirien kokoonpano;
2. Kytkinliitäntä ja rinnakkaisliitäntä;
3. Sähköpiirin asennus kahdella painikkeella. Tilojen virtalähteen malli;
4. Virtalähteen malli huoneeseen, jossa on kytkin. Turvallisuuden perusteet.

Kirjat

Paras neuvonantaja aina oli kirja. Aiemmin kirja piti lainata kirjastosta, ystäviltä tai ostaa. Nykyään Internetistä voit löytää ja ladata erilaisia ​​kirjoja, joita aloittelija tai kokenut sähköasentaja tarvitsee. Toisin kuin video-opetusohjelmissa, joissa voit katsoa, ​​miten tämä tai toinen toiminto suoritetaan, kirjassa voit pitää sen lähellä työnteon aikana. Kirja voi sisältää viitemateriaaleja, jotka eivät sovi videotunnille (kuten koulussa - opettaja kertoo oppikirjassa kuvatun oppitunnin, ja nämä opetusmuodot täydentävät toisiaan).

On sivustoja, joilla on suuri määrä sähkötekniikan kirjallisuutta erilaisista aiheista - teoriasta vertailumateriaaleihin. Kaikilla näillä sivustoilla voit ladata tarvitsemasi kirjan tietokoneellesi ja lukea sen myöhemmin millä tahansa laitteella.

Esimerkiksi,

mexalib- erityyppistä kirjallisuutta, mukaan lukien sähkötekniikka

kirjat sähköasentajalle- Tällä sivustolla on paljon neuvoja aloittelevalle sähköinsinöörille

sähköalan asiantuntija- sivusto aloitteleville sähköasentajille ja ammattilaisille

Sähköasentajan kirjasto- monia erilaisia ​​kirjoja pääasiassa ammattilaisille

Online-oppikirjoja

Lisäksi Internetissä on sähkötekniikan ja elektroniikan verkkooppikirjoja, joissa on interaktiivinen sisällysluettelo.

Näitä ovat esimerkiksi:

Sähköasentajan peruskurssi- sähkötekniikan oppikirja

Peruskonseptit

Elektroniikka aloittelijoille- peruskurssi ja elektroniikan perusteet

Turvallisuusvarotoimet

Sähkötöitä tehtäessä tärkeintä on turvatoimien noudattaminen. Jos virheellinen käyttö voi johtaa laitevikaan, turvallisuusohjeiden noudattamatta jättäminen voi johtaa loukkaantumiseen, vammautumiseen tai kuolemaan.

Pääsäännöt- tämä tarkoittaa, että jännitteisiin johtoihin ei saa koskea paljain käsin, työskennellä työkaluilla, joissa on eristetyt kahvat, ja kun katkaiset virran, kirjoitetaan kyltti "älä kytke päälle, ihmiset työskentelevät". Tämän ongelman yksityiskohtaisempaa tutkimista varten sinun on otettava kirja "Sähköasennus- ja säätötöiden turvallisuussäännöt".

Sähkötekniikka on kuin vieras kieli. Jotkut ovat hallitseneet sen täydellisesti jo pitkään, toiset ovat vasta tutustumassa siihen, ja toisille se on edelleen saavuttamaton, mutta houkutteleva tavoite. Miksi monet ihmiset haluavat tutkia tätä salaperäistä sähkön maailmaa? Ihmiset ovat tunteneet sen vasta noin 250 vuotta, mutta nykyään on vaikea kuvitella elämää ilman sähköä. Tähän maailmaan tutustumiseksi on olemassa sähkötekniikan (TOE) teoreettiset perusteet nukkeille.

Ensimmäinen tutustuminen sähköön

1700-luvun lopulla ranskalainen tiedemies Charles Coulomb alkoi aktiivisesti tutkia aineiden sähköisiä ja magneettisia ilmiöitä. Hän löysi sähkövarauksen lain, joka nimettiin hänen mukaansa - kuloni.

Nykyään tiedetään, että mikä tahansa aine koostuu atomeista ja elektroneista, jotka pyörivät niiden ympärillä kiertoradalla. Joissakin aineissa atomit pitävät elektroneja kuitenkin erittäin tiukasti kiinni, kun taas toisissa tämä sidos on heikko, mikä mahdollistaa elektronien vapaan irtautumisen joistakin atomeista ja kiinnittymisen toisiin.

Ymmärtääksesi, mikä se on, voit kuvitella suuren kaupungin, jossa on valtava määrä autoja, jotka liikkuvat ilman sääntöjä. Nämä koneet liikkuvat kaoottisesti eivätkä voi tehdä hyödyllistä työtä. Onneksi elektronit eivät hajoa, vaan pomppaavat toisistaan ​​palloina. Hyötyäkseen näistä pienistä työntekijöistä , kolmen ehdon on täytyttävä:

1. Aineen atomien on luovuttava vapaasti elektroneistaan.
2. Tähän aineeseen on kohdistettava voima, joka pakottaa elektronit liikkumaan yhteen suuntaan.
3. Piirin, jota pitkin varautuneet hiukkaset liikkuvat, on oltava suljettu.

Näiden kolmen ehdon noudattaminen on sähkötekniikan perusta aloittelijoille.

Kaikki alkuaineet koostuvat atomeista. Atomit voidaan verrata aurinkokuntaan, vain jokaisella järjestelmällä on oma kiertoratojensa lukumäärä ja jokainen kiertorata voi sisältää useita planeettoja (elektroneja). Mitä kauempana kiertorata on ytimestä, sitä vähemmän tämän kiertoradan elektronit kokevat vetovoimaa.

Vetovoima ei riipu ytimen massasta, vaan ytimen ja elektronien erilaisista polariteeteista. Jos ytimen varaus on +10 yksikköä, myös elektroneissa on oltava yhteensä 10 yksikköä, mutta negatiivista varausta. Jos elektroni lentää pois ulkoradalta, elektronien kokonaisenergia on jo -9 yksikköä. Yksinkertainen esimerkki summasta +10 + (-9) = +1. Osoittautuu, että atomilla on positiivinen varaus.

Se tapahtuu myös toisinpäin: ytimellä on voimakas vetovoima ja se vangitsee "vieraan" elektronin. Sitten "ylimääräinen", 11. elektroni ilmestyy sen ulommalle kiertoradalle. Sama esimerkki +10 + (-11) = -1. Tässä tapauksessa atomi on negatiivisesti varautunut.

Jos elektrolyyttiin asetetaan kaksi vastakkaisvaraista materiaalia ja liitetään niihin johtimen, esimerkiksi hehkulampun, kautta, virta kulkee suljetussa piirissä ja lamppu syttyy. Jos virtapiiri katkeaa esimerkiksi kytkimen kautta, lamppu sammuu.

Sähkövirta saadaan seuraavasti. Kun jokin materiaaleista (elektrodi) altistuu elektrolyytille, siihen ilmestyy ylimäärä elektroneja ja se varautuu negatiivisesti. Toinen elektrodi päinvastoin luovuttaa elektroneja altistuessaan elektrolyytille ja varautuu positiivisesti. Jokainen elektrodi on merkitty vastaavasti "+" (ylimääräiset elektronit) ja "-" (elektronien puute).

Vaikka elektroneilla on negatiivinen varaus, elektrodi on merkitty "+". Tämä sekaannus tapahtui sähkötekniikan kynnyksellä. Tuolloin uskottiin, että varauksen siirto tapahtuu positiivisten hiukkasten kautta. Sen jälkeen on laadittu monia piirejä, ja jotta niitä ei tehdä uudelleen, he jättivät kaiken ennalleen.

Galvaanikennoissa sähkövirta syntyy kemiallisen reaktion seurauksena. Useiden elementtien yhdistelmää kutsutaan akuksi; tällainen sääntö löytyy nuken sähkötekniikasta. Jos käänteinen prosessi on mahdollista, kun kemiallista energiaa kertyy elementtiin sähkövirran vaikutuksesta, tällaista elementtiä kutsutaan akuksi.

Galvaanisen kennon keksi Alessandro Volta vuonna 1800. Hän käytti suolaliuokseen kastettuja kupari- ja sinkkilevyjä. Tästä tuli nykyaikaisten akkujen ja akkujen prototyyppi.

Virran tyypit ja ominaisuudet

Ensimmäisen sähkön vastaanottamisen jälkeen syntyi ajatus siirtää tämä energia tietyn matkan päähän, ja tässä ilmeni vaikeuksia. Osoittautuu, että johtimen läpi kulkevat elektronit menettävät osan energiastaan, ja mitä pidempi johdin on, sitä suuremmat nämä häviöt. Vuonna 1826 Georg Ohm loi lain, joka jäljittää jännitteen, virran ja resistanssin välisen suhteen. Se kuuluu seuraavasti: U=RI. Sanoilla se käy ilmi: jännite on yhtä suuri kuin virta kerrottuna johtimen resistanssilla.

Yhtälöstä voidaan nähdä, että mitä pidempi johdin, mikä lisää vastusta, sitä vähemmän virtaa ja jännitettä on, joten teho pienenee. Vastusta on mahdotonta poistaa, tätä varten johtimen lämpötila on laskettava absoluuttiseen nollaan, mikä on mahdollista vain laboratorio-olosuhteissa. Virtaa tarvitaan teholle, joten siihen ei voi koskeakaan, jää vain nostaa jännitettä.

1800-luvun lopulla tämä oli ylitsepääsemätön ongelma. Loppujen lopuksi tuohon aikaan ei ollut vaihtovirtaa tuottavia voimalaitoksia, ei muuntajia. Siksi insinöörit ja tutkijat käänsivät huomionsa radioon, vaikka se erosi hyvin nykyaikaisesta langattomasta. Eri maiden hallitukset eivät nähneet tämän kehityksen etuja eivätkä rahoittaneet tällaisia ​​hankkeita.

Jotta jännitettä voidaan muuntaa, lisätä tai vähentää, tarvitaan vaihtovirta. Voit nähdä, kuinka tämä toimii seuraavassa esimerkissä. Jos lanka rullataan kelaksi ja sen sisällä siirretään nopeasti magneettia, syntyy käämiin vaihtovirtaa. Tämä voidaan varmistaa kytkemällä käämin päihin volttimittari, jossa on nollamerkki keskellä. Laitteen nuoli poikkeaa vasemmalle ja oikealle, mikä osoittaa, että elektronit liikkuvat yhteen suuntaan, sitten toiseen.

Tätä sähköntuotantomenetelmää kutsutaan magneettiseksi induktioksi. Sitä käytetään esimerkiksi generaattoreissa ja muuntajissa virran vastaanottamisessa ja muuttamisessa. Muotonsa mukaan vaihtovirta voi olla:

• sinimuotoinen;
• impulsiivinen;
• suoristettu.

Johdintyypit

Ensimmäinen asia, joka vaikuttaa sähkövirtaan, on materiaalin johtavuus. Tämä johtavuus on erilainen eri materiaaleille. Perinteisesti kaikki aineet voidaan jakaa kolmeen tyyppiin:

• kapellimestari;
• puolijohde;
• dielektrinen.

Johdin voi olla mikä tahansa aine, joka kuljettaa vapaasti sähkövirtaa itsensä läpi. Näitä ovat kovat materiaalit, kuten metalli tai puolimetalli (grafiitti). Neste - elohopea, sulat metallit, elektrolyytit. Tämä sisältää myös ionisoidut kaasut.

Tämän perusteella, johtimet jaetaan kahteen johtavuustyyppiin:

• elektroniset;
• ioninen.

Elektroninen johtavuus sisältää kaikki materiaalit ja aineet, jotka käyttävät elektroneja sähkövirran luomiseen. Näitä elementtejä ovat metallit ja puolimetallit. Hiili johtaa myös virtaa hyvin.

Ionijohtamisessa tätä roolia hoitaa hiukkanen, jolla on positiivinen tai negatiivinen varaus. Ioni on hiukkanen, josta puuttuu tai ylimääräinen elektroni. Jotkut ionit eivät vastusta "ylimääräisen" elektronin vangitsemista, kun taas toiset eivät arvosta elektroneja ja siksi luovuttavat niitä vapaasti.

Vastaavasti tällaiset hiukkaset voivat olla negatiivisesti varautuneita tai positiivisesti varautuneita. Esimerkki on suolavesi. Pääaine on tislattu vesi, joka on eriste eikä johda virtaa. Kun suolaa lisätään, siitä tulee elektrolyytti eli johdin.

Puolijohteet normaalitilassaan eivät johda virtaa, mutta joutuessaan ulkoisille vaikutuksille (lämpötila, paine, valo jne.) ne alkavat johtaa virtaa, vaikkakaan eivät yhtä hyvin kuin johtimet.

Kaikki muut materiaalit, jotka eivät sisälly kahteen ensimmäiseen tyyppiin, luokitellaan dielektrisiksi tai eristeiksi. Normaaleissa olosuhteissa ne eivät käytännössä johda sähkövirtaa. Tämä selittyy sillä, että ulommalla kiertoradalla elektronit pysyvät erittäin lujasti paikoillaan, eikä muille elektroneille ole tilaa.

Kun tutkit nukkejen sähkölaitteita, sinun on muistettava, että käytetään kaikkia aiemmin lueteltuja materiaalityyppejä. Johtimia käytetään ensisijaisesti piirielementtien kytkemiseen (myös mikropiireissä). Ne voivat kytkeä virtalähteen kuormaan (esimerkiksi jääkaapin johto, sähköjohdot jne.). Niitä käytetään käämien valmistuksessa, joita puolestaan ​​voidaan käyttää muuttumattomina esimerkiksi piirilevyillä tai muuntajissa, generaattoreissa, sähkömoottoreissa jne.

Johtajia on eniten ja monipuolisimpia. Lähes kaikki radiokomponentit on valmistettu niistä. Varistorin saamiseksi voidaan käyttää esimerkiksi yhtä puolijohdetta (piikarbidia tai sinkkioksidia). On osia, jotka sisältävät erityyppisiä johtimia, esimerkiksi diodeja, zener-diodeja, transistoreita.

Bimetalleilla on erityinen markkinarako. Se on kahden tai useamman metallin yhdistelmä, joilla on eri laajenemisaste. Kun tällainen osa kuumenee, se muuttaa muotoaan erilaisen laajenemisprosentin vuoksi. Käytetään tyypillisesti virtasuojauksessa, esimerkiksi suojaamaan sähkömoottoria ylikuumenemiselta tai sammuttamaan laite, kun se saavuttaa asetetun lämpötilan, kuten silitysraudassa.

Dielektrikot palvelevat pääasiassa suojatoimintoa (esimerkiksi sähkötyökalujen eristävät kädensijat). Niiden avulla voit myös eristää sähköpiirin elementtejä. Painettu piirilevy, jolle radiokomponentit on asennettu, on valmistettu dielektristä. Kelan johdot on päällystetty eristävällä lakalla estämään oikosulkuja kierrosten välillä.

Kuitenkin dielektristä, kun siihen lisätään johdin, tulee puolijohde ja se voi johtaa virtaa. Sama ilma muuttuu johtimeksi ukkosmyrskyn aikana. Kuiva puu johtaa huonosti, mutta jos se kastuu, se ei ole enää turvallinen.

Sähkövirralla on valtava rooli nykyajan ihmisen elämässä, mutta toisaalta se voi aiheuttaa kuolemanvaaran. Sen havaitseminen esimerkiksi maassa makaavasta langasta on erittäin vaikeaa, mikä vaatii erikoisvarusteita ja -tietoa. Siksi sähkölaitteita käytettäessä on noudatettava erityistä varovaisuutta.

Ihmiskeho koostuu pääasiassa vedestä, mutta se ei ole tislattua vettä, joka on dielektrinen aine. Siksi kehosta tulee melkein sähkönjohdin. Sähköiskun saamisen jälkeen lihakset supistuvat, mikä voi johtaa sydämen ja hengityspysähdykseen. Virran jatkuessa veri alkaa kiehua, sitten keho kuivuu ja lopulta kudokset hiiltyvät. Ensimmäinen asia on pysäyttää virta, tarvittaessa antaa ensiapua ja kutsua lääkärit.

Staattista jännitettä esiintyy luonnossa, mutta useimmiten se ei aiheuta vaaraa ihmisille, paitsi salama. Mutta se voi olla vaarallista elektronisille piireille tai osille. Siksi mikropiirien ja kenttätransistorien kanssa työskennellessä käytetään maadoitettuja rannekoruja.

Tällä hetkellä se on jo kehittynyt melko tasaisesti palvelumarkkinoilla, myös alueella kodin sähköasentajat.

Ammattitaitoiset sähköasentajat, peittelemättömällä innostuksella, yrittävät kaikin voimin auttaa muuta väestöämme, samalla kun he saavat suuren tyytyväisyyden laadukkaasta työstä ja vaatimattomasta korvauksesta. Myös väestömme saa suuren ilon laadukkaasta, nopeasta ja täysin edullisesta ratkaisusta heidän ongelmiinsa.

Toisaalta on aina ollut melko laaja joukko kansalaisia, jotka pitävät sitä pohjimmiltaan kunniana - omalla kädellä ratkaise ehdottomasti kaikki omassa asuinpaikassasi esiin tulevat arkipäivät. Tällainen kanta ansaitsee ehdottomasti hyväksynnän ja ymmärryksen.
Lisäksi kaikki nämä Vaihdot, siirrot, asennukset- kytkimet, pistorasiat, koneet, mittarit, lamput, keittiön liesien liitäntä jne. - kaikki tämäntyyppiset palvelut, joita väestö tarvitsee eniten sähköasentajan näkökulmasta, ollenkaan eivät ole vaikeita töitä.

Ja ollakseni rehellinen, tavallinen kansalainen, jolla ei ole sähkötekniikan koulutusta, mutta jolla on melko yksityiskohtaiset ohjeet, pystyy helposti selviytymään sen toteuttamisesta itse, omin käsin.
Tietenkin, kun aloitteleva sähköasentaja suorittaa tällaista työtä ensimmäistä kertaa, hän voi viettää paljon enemmän aikaa kuin kokenut ammattilainen. Mutta se ei ole ollenkaan tosiasia, että tämä heikentäisi sen tehokkuutta, kiinnittäen huomiota yksityiskohtiin ja ilman kiirettä.

Alun perin tämä sivusto suunniteltiin kokoelmaksi samankaltaisia ​​ohjeita, jotka koskevat tämän alueen yleisimpiä ongelmia. Mutta myöhemmin ihmisille, jotka eivät olleet koskaan törmänneet tällaisten ongelmien ratkaisemiseen, lisättiin "nuoren sähköasentajan" kurssi, joka koostui 6 käytännön oppitunnista.

Piilotetun ja avoimen johdotuksen sähköpistorasian asennuksen ominaisuudet. Pistorasiat sähköliesille. Sähköliesi liittäminen omin käsin.

Kytkimet.

Sähkökytkimien vaihto ja asennus, piilotetut ja paljaat johdotukset.

Automaattikoneet ja RCD:t.

Vikavirtalaitteiden ja katkaisijoiden toimintaperiaate. Katkaisijoiden luokittelu.

Sähkömittarit.

Ohjeet yksivaiheisen mittarin itseasennukseen ja liittämiseen.

Johtojen vaihto.

Sähköasennukset sisätiloihin. Asennusominaisuudet riippuen seinien materiaalista ja viimeistelytyypistä. Sähköjohdot puutalossa.

Lamput.

Seinävalaisimien asennus. Kattokruunut. Kohdevalojen asennus.

Yhteystiedot ja yhteydet.

Tietyntyyppiset johdinliitännät, joita löytyy useimmiten "kodin" sähkölaitteista.

Sähkötekniikka - perusteoria.

Sähkövastuksen käsite. Ohmin laki. Kirchhoffin lait. Rinnakkais- ja sarjaliitäntä.

Yleisimpien johtojen ja kaapeleiden kuvaus.

Kuvitetut ohjeet työskentelyyn digitaalisen yleissähköisen mittauslaitteen kanssa.

Tietoja lampuista - hehkulamput, loistelamput, LED.

"Rahasta".

Sähköasentajan ammattia ei todellakaan pidetty arvokkaana viime aikoihin asti. Mutta voisiko sitä kutsua matalapalkkaiseksi? Alta löydät hinnaston yleisimmistä palveluista kolmen vuoden takaa.

Sähköasennus - hinnat.

Sähkömittari kpl. - 650p.

Yksinapaiset katkaisijat kpl. - 200p.

Kolminapaiset automaattikoneet kpl. - 350p.

Difavtomat kpl. - 300p.

Yksivaiheinen RCD kpl. - 300p.

Yksinäppäinkytkin kpl. - 150p.

Kaksiavaimen kytkin kpl. - 200p.

Kolmen avaimen kytkin kpl. - 250p.

Avoin kytkentäpaneeli jopa 10 ryhmää kpl. - 3400p.

Piilotettu kytkentäpaneeli jopa 10 ryhmää kpl. - 5400p.

Avojohdon asennus P.m - 40p.

Aaltopahvijohdotus P.m - 150p.

Seinään uritus (betoni) P.m - 300p.

(tiili) p.m - 200p.

Alapistorasian ja kytkentärasian asennus betonikappaleisiin. - 300p.

tiili kpl. - 200p.

kipsilevy kpl. - 100p.

Lamppu kpl. - 400p.

Kohdevalo kpl. - 250p.

Kattokruunu koukulla kpl. - 550p.

Kattokruunu (ilman asennusta) kpl. - 650p.

Kellon ja napin asennus kpl. - 500p.

Pistorasian asennus, avoin johtokytkin kpl. - 300p.

Pistorasian asennus, piilotettu johdotuskytkin (ilman pistorasian asennusta) kpl. - 150p.

Kun olin sähköasentaja "ilmoituksen perusteella", en pystynyt asentamaan betoniin yli 6-7 pistettä (pistorasiat, kytkimet) piilojohtoja - illalla. Lisäksi 4-5 metriä uria (betonille). Suoritamme yksinkertaisia ​​aritmeettisia laskelmia: (300+150)*6=2700p. - Nämä ovat pistorasiat, joissa on kytkimet.
300*4=1200 ruplaa. - tämä on uria varten.
2700+1200=3900 ruplaa. - tämä on kokonaismäärä.

Ei paha 5-6 tunnin työlle, eikö? Hinnat ovat tietysti Moskovan hintoja; Venäjällä ne ovat vähemmän, mutta enintään kaksi kertaa.
Kaiken kaikkiaan sähköasentajan kuukausipalkka ylittää tällä hetkellä harvoin 60 000 ruplaa (ei Moskovassa)

Tietysti tällä alalla on myös erityisen lahjakkaita ihmisiä (yleensä erinomaisen terveellisiä) ja käytännön taitoa. Tietyissä olosuhteissa he onnistuvat nostamaan tulonsa 100 000 ruplaan tai enemmän. Pääsääntöisesti heillä on lupa tehdä sähköasennustöitä ja työskennellä suoraan asiakkaan kanssa tekemällä ”vakavia” sopimuksia ilman erilaisten välittäjien osallistumista.
Sähköasentajat - teollisuuskorjaajat. laitteet (yrityksissä), sähköasentajat - korkeajännitetyöntekijät, yleensä (ei aina) - ansaitsevat jonkin verran vähemmän. Jos yritys on kannattava ja varoja sijoitetaan "uudelleenlaittoon", sähköasentajille-korjaajille voi avautua lisätulonlähteitä, esimerkiksi uusien laitteiden asennus työajan ulkopuolella.

Korkeasti palkattu, mutta fyysisesti raskas ja joskus erittäin pölyinen sähköasentajan työ on epäilemättä kaiken kunnioituksen arvoinen.
Sähköasennuksia tekemällä aloitteleva asiantuntija hallitsee perustaidot ja -taidot ja saa alkukokemuksen.
Riippumatta siitä, kuinka hän rakentaa uraansa tulevaisuudessa, voit olla varma, että tällä tavalla hankittu käytännön tieto tulee varmasti tarpeeseen.

Tämän sivun materiaalin käyttö on sallittua edellyttäen, että sivustolla on linkki

Samanlaisia ​​artikkeleita