Источники тока. Источники тока — это приборы, которые создают электрическое напряжение, благодаря чему начинает течь ток, если между клеммами прибора имеется замкнутая цепь, Источниками тока служат генераторы (например, велосипедное динамо), батареи и заряженные аккумуляторы.
Генератор вырабатывает электрический ток при вращении якоря в магнитном поле. При этом проводники якоря пересекают магнитные силовые линии, благодаря чему механическая энергия (движения) преобразуется в электрическую энергию, которая снимается с клемм генератора.
Батарея — это несколько элементов, соединенных между собой последовательно. Имеющиеся в продаже низковольтные батареи представляют собой, как правило, заполненные электролитом цинковые стаканчики, в которые вставлены угольные стержни. Во время работы этих химических элементов происходит разложение цинковой оболочки. Химическая энергия здесь преобразуется в электрическую.
Цинкоугольный элемент дает напряжение в 1,5 в. Если несколько элементов соединить между собой последовательно, то напряжение суммируется и, таким образом, можно получить напряжение в 3 б; 4,5 в, 6 в и т. д. до 100 в и выше (для больших анодных батарей).
Из раздела «Проводники и процессы проводимости» мы знаем, что сила тока, которую развивает батарея, зависит от внешнего сопротивления.
Известно, что провода имеют незначительное сопротивление, В то же время нить электрической лампочки имеет большую величину сопротивления, сильно ограничивающую силу тока. Если соединить оба полюса батареи хорошим проводником (например, медной проволокой), то по нему потечет сильный ток. Возникнет так называемое «короткое замыкание», и батарея будет работать очень короткий промежуток времени.
Аккумуляторы дают ток только в том случае, если они были предварительно электрически заряжены. Они превращают электрическую энергию в химическую (пластинки аккумулятора при этом химически изменяются) и при подключении прибора отдают поглощенную энергию в виде электрического тока. Каждая аккумуляторная ячейка имеет напряжение 2 вольта. Аккумуляторы, как и химические элементы, большей частью соединяют последовательно один к другому в батареи. Так как напряжение отдельных ячеек при этом складывается, то, например, 2 ячейки дают напряжение в 4 вольта, 6 — 12 вольт и т. д.
Энергия, отдаваемая аккумулятором, может быть предварительно точно рассчитана. Поэтому на аккумуляторных батареях наряду с указанием величины напряжения и допустимой силы тока, который можно отбирать в сеть, указывают также и продолжительность работы батареи при таком токе. Она выражается в ампер-часах (а.ч). Если, например, на аккумуляторе указано 15 а.ч, то это означает, что от него можно отбирать 15 часов по 1 амперу, или 30 часов по 0,5 ампера, или 150 часов по 0,1 ампера и т.д. При этом должна учитываться предельно допустимая сила тока. Если она достигает, например, 1 ампер при 15 ампер-часах, то это значит, что нельзя подключать прибор, который забирает больше 1 ампера, так как иначе могут пострадать пластины и аккумулятор выйдет из строя.
Потребитель, Понятие «потребитель» хотя и привычно, однако технически не точно, так как электрический прибор не «потребляет» ни ток, ни работу (электрическую энергию). Ток снова течет к источнику, а электрическая энергия преобразуется в другие виды энергии (тепловую, световую, движения).
Это очень важный факт. Дело в том, что при всех превращениях электрической энергии в другие виды появляется тепло в качестве нежелательного побочного явления. Так, например, греется мотор, накаляется лампочка. Таким образом, в лампочке накаливания поглощенная электрическая энергия расходуется на энергию света и тепловую энергию. Тепло нежелательно, как уже упоминалось выше (лампочка должна давать свет), однако оно должно оплачиваться, так как счетчик регистрирует израсходованную электрическую энергию, а не световую энергию.
Электрическая плитка должна .превращать электрическую энергию в
тепловую. Однако и здесь имеется нежелательная потеря тепла. Дело в том, что
не все тепло, производимое плиткой, передается кастрюле. Часть рассеивается в
окружающее пространство и, хотя и обогревает помещение, все же не
используется по назначению.
Эти соображения необходимы для правильной оценки электрического прибора. Если, например, радиоприемник сильно перегревается, то его должен осмотреть специалист. Неисправная лампочка, которая используется вместо печки, должна быть заменена другой, поскольку цена новой лампочки ниже платы, которую придется внести из-за «тепловой работы» неисправной. Кипятильник экономичнее плитки, так как он не излучает бесцельно тепло. Лампа дневного света имеет незначительные тепловые потери и потому, несмотря на свою более высокую цену, экономичнее обычной лампочки накаливания.
Если большинство приборов характеризуется прежде всего мощностью и назначением (моторы, нагревательные приборы и т, д.), то для лампочек имеют значение еще и размеры и вид цоколя (рис. 132).
Различают следующие виды:
а) миниатюрный патрон, цоколь 10 мм до 1 а;
б) патрон миньон, цоколь 14 мм до 2 а;
в) патрон Эдисона, цоколь 27 мм до 200 вт;
г) патрон Голиаф, цоколь 40 мм, выше 200 вт.
В транспорте применяют вставные лампочки со штыковым патроном и штыковым, цоколем или цоколем Свана.
Стеклянные колбы бывают в основном грушевидные, свечеобразные, грибовидные или каплеобразные.
Коммутационные приборы. Коммутационные приборы служат для образования и разрыва замкнутой цепи. Большинство приборов имеет для этой цели пружинные контактные пластинки, которые прижимаются друг к Другу пружиной для обеспечения хорошего контакта. По принципу действия различают следующие виды этих приборов: поворотные, перекидные, с балансирным рычажком (клавишные), кнопочные, шнуровые. Предохранители и штепсельные соединения так же относятся к коммутационным приборам, поскольку ими тоже можно замкнуть или разорвать цепь.
Выключатели. Выключатели (рис. 133 и 134) простейшая форма коммутационных приборов. Ими можно только включить или выключить какой-нибудь прибор.
Нагревательные и осветительные устройства иногда имеют переключатели, задача которых состоит в том, чтобы попеременно направлять или распределять ток по различным путям. Вспомним,, к примеру, электрические плитки.
Переключатель для включения и выключения с нескольких мест. Эти переключатели (рис. 135) применяются в осветительной технике в том случае, если необходимо включать одну люстру с нескольких мест (коридор, большие проходные комнаты, сады и т. д.). Переключатель имеет три клеммы для подключения. Электрическая цепь смонтирована так, что для тока имеется два пути между обеими клеммами. Из рисунка видно, что лампочку можно включать и выключать любым выключателем. На практике выключатели соединяются между собой не прямо, а через клеммник переключателя. Клемма с маркировкой «П» служит для подключения провода, подводящего напряжение. Оба других провода могут быть подключены к оставшимся клеммам произвольно.
Каскадный переключатель. Этот вид выключателей служит для того, чтобы обеспечить возможность включения различных . комбинаций лампочек больших люстр (рис. 136). Поэтому каскадный переключатель устроен так, чтобы можно было по желанию включить все или отдельные лампы в люстре.
В современных установках для каскадного переключателя часто применяют два перекидных выключателя (рис. 137), которые расположены в одном корпусе. Их включение очевидно, а монтаж наиболее прост. Ступенчатый переключатель для нагревательных приборов.
Для нагревательных приборов большое значение имеет экономичное использование электрической энергии, так как они, как правило, имеют большую мощность и требуют значительного времени для нагревания. Поэтому нужно, чтобы нагревательные приборы (в особенности электроплитки) вначале как можно быстрее выделяли больше тепла, поглощая для этого большое количество энергии. Если же прибор и нагреваемое тело нагрелись до нужной температуры, достаточно небольшого количества тепла, чтобы поддерживать ее на одном уровне. Именно поэтому лучшие нагревательные приборы снабжаются двумя спиралями, которые по выбору могут быть включены параллельно, последовательно или отдельно одна от другой.
Предположим, что электроплитка имеет две спирали с сопротивлением 96,8 ом каждая. Если переключатель установлен так, что ток течет только по одной спирали, то его величина равна.
220в/98,8 ом = 2.27 а.
220в*2,27а=500 вт.
Если обе спирали включены параллельно, то по каждой из них течет ток в 2,27 а, так как напряжение на них равно 220 б что и обеспечивает одинаковый ток в каждой спирали.
Если одна спираль при токе в 2,27 а развивает мощность в 500 вт, тогда две одинаковые спирали, по которым течет ток в 2,27 а. дадут вместе мощность в 1000 вт, или 1 кет. Таким образом, две
параллельно включенные спираль развивают в два раза большую мощность, чем каждая в отдельности.
Третья возможность, предоставляемая ступенчатыми переключателями, заключается в том, что обе спирали могут быть включены последовательно. Мы знаем, что проводник, который имеет удвоенную длину, будет оказывать также и удвоенное сопротивление, если обе его половины сделаны из одного и того же материала и имеют одинаковое сечение. Как раз о таком случае и идет речь. Тогда обе спирали, включенные последовательно, имеют общее сопротивление
Раздельные же сети для освещения и для розеток (рис. 139) более просты и для монтажа, и для контроля. Однако для них требуется больше проводов, как это видно из рисунков.
В последнее время все большее применение находят розетки с заземлением при монтаже электросети в квартирах, В квартирах с проводящим полом (камень, кафель, линолеум и т. д.) такие розетки должны применяться в обязательном порядке. И только лишь в квартирах с деревянным полом можно монтировать простые розетки без заземления. Но даже и в этом случае при неблагоприятных стечениях обстоятельств может произойти несчастный случай из-за отсутствия заземления.
Проследим путь тока в неисправном приборе. Предположим, что в торшере с металлической стойкой отсоединился провод от клеммы и касается стойки (рис. 140 и 141). При этом ток уже не Л может течь, так как цепь разорвана. Один из двух проводов, идущих к квартире от подстанции, заземлен, т. е. на электростанции в землю опущена сетка из металлических пластин ниже уровня грунтовых вод (рис. 142), которая устанавливает с землей связь хорошо проводящую ток.
Соединительные элементы. Соединительные элементы (рис. 143) служат для соединения и разъединения проводов. Если соединение происходит не с помощью пайки, то соединяемые провода прижимают друг к другу с помощью винта. Для этого предназначены клеммы в ответвительных розетках, клеммники, применяемые главным образом для люстр, и кабельные наконечники.
Эти соображения необходимы для правильной оценки электрического прибора. Если, например, радиоприемник сильно перегревается, то его должен осмотреть специалист. Неисправная лампочка, которая используется вместо печки, должна быть заменена другой, поскольку цена новой лампочки ниже платы, которую придется внести из-за «тепловой работы» неисправной. Кипятильник экономичнее плитки, так как он не излучает бесцельно тепло. Лампа дневного света имеет незначительные тепловые потери и потому, несмотря на свою более высокую цену, экономичнее обычной лампочки накаливания.
Если большинство приборов характеризуется прежде всего мощностью и назначением (моторы, нагревательные приборы и т, д.), то для лампочек имеют значение еще и размеры и вид цоколя (рис. 132).
Различают следующие виды:
а) миниатюрный патрон, цоколь 10 мм до 1 а;
б) патрон миньон, цоколь 14 мм до 2 а;
в) патрон Эдисона, цоколь 27 мм до 200 вт;
г) патрон Голиаф, цоколь 40 мм, выше 200 вт.
В транспорте применяют вставные лампочки со штыковым патроном и штыковым, цоколем или цоколем Свана.
Стеклянные колбы бывают в основном грушевидные, свечеобразные, грибовидные или каплеобразные.
Коммутационные приборы. Коммутационные приборы служат для образования и разрыва замкнутой цепи. Большинство приборов имеет для этой цели пружинные контактные пластинки, которые прижимаются друг к Другу пружиной для обеспечения хорошего контакта. По принципу действия различают следующие виды этих приборов: поворотные, перекидные, с балансирным рычажком (клавишные), кнопочные, шнуровые. Предохранители и штепсельные соединения так же относятся к коммутационным приборам, поскольку ими тоже можно замкнуть или разорвать цепь.
Выключатели. Выключатели (рис. 133 и 134) простейшая форма коммутационных приборов. Ими можно только включить или выключить какой-нибудь прибор.
Нагревательные и осветительные устройства иногда имеют переключатели, задача которых состоит в том, чтобы попеременно направлять или распределять ток по различным путям. Вспомним,, к примеру, электрические плитки.
Переключатель для включения и выключения с нескольких мест. Эти переключатели (рис. 135) применяются в осветительной технике в том случае, если необходимо включать одну люстру с нескольких мест (коридор, большие проходные комнаты, сады и т. д.). Переключатель имеет три клеммы для подключения. Электрическая цепь смонтирована так, что для тока имеется два пути между обеими клеммами. Из рисунка видно, что лампочку можно включать и выключать любым выключателем. На практике выключатели соединяются между собой не прямо, а через клеммник переключателя. Клемма с маркировкой «П» служит для подключения провода, подводящего напряжение. Оба других провода могут быть подключены к оставшимся клеммам произвольно.
Каскадный переключатель. Этот вид выключателей служит для того, чтобы обеспечить возможность включения различных . комбинаций лампочек больших люстр (рис. 136). Поэтому каскадный переключатель устроен так, чтобы можно было по желанию включить все или отдельные лампы в люстре.
В современных установках для каскадного переключателя часто применяют два перекидных выключателя (рис. 137), которые расположены в одном корпусе. Их включение очевидно, а монтаж наиболее прост. Ступенчатый переключатель для нагревательных приборов.
Для нагревательных приборов большое значение имеет экономичное использование электрической энергии, так как они, как правило, имеют большую мощность и требуют значительного времени для нагревания. Поэтому нужно, чтобы нагревательные приборы (в особенности электроплитки) вначале как можно быстрее выделяли больше тепла, поглощая для этого большое количество энергии. Если же прибор и нагреваемое тело нагрелись до нужной температуры, достаточно небольшого количества тепла, чтобы поддерживать ее на одном уровне. Именно поэтому лучшие нагревательные приборы снабжаются двумя спиралями, которые по выбору могут быть включены параллельно, последовательно или отдельно одна от другой.
Предположим, что электроплитка имеет две спирали с сопротивлением 96,8 ом каждая. Если переключатель установлен так, что ток течет только по одной спирали, то его величина равна.
220в/98,8 ом = 2.27 а.
Этот ток развивает мощность в
220в*2,27а=500 вт.
Если обе спирали включены параллельно, то по каждой из них течет ток в 2,27 а, так как напряжение на них равно 220 б что и обеспечивает одинаковый ток в каждой спирали.
Если одна спираль при токе в 2,27 а развивает мощность в 500 вт, тогда две одинаковые спирали, по которым течет ток в 2,27 а. дадут вместе мощность в 1000 вт, или 1 кет. Таким образом, две
параллельно включенные спираль развивают в два раза большую мощность, чем каждая в отдельности.
Третья возможность, предоставляемая ступенчатыми переключателями, заключается в том, что обе спирали могут быть включены последовательно. Мы знаем, что проводник, который имеет удвоенную длину, будет оказывать также и удвоенное сопротивление, если обе его половины сделаны из одного и того же материала и имеют одинаковое сечение. Как раз о таком случае и идет речь. Тогда обе спирали, включенные последовательно, имеют общее сопротивление
2*96,8 ом = 193,6 ом. Следовательно, через эту удвоенную спираль течет
ток в
220в/193,6 ом = 0,14 а.
Этот ток развивает мощность
220 в * 1,14 а = 250 вт.
Из этого следует: последовательное включение обеих спиралей приводит к наименьшей мощности.
Уже одна спираль имеет двойную мощность по сравнению с последовательно включенными, а параллельное включение дает в свою очередь двойное увеличение мощности по сравнению с одной спиралью и даже четырехкратное увеличение по отношению к последовательному включению.
Таким образом, при нагревании обе спирали включены параллельно. После этого, если нагреваемое тело велико, можно выключить одну спираль. Если же нагреваемое тело невелико, то для поддержания температуры будет достаточно и последовательного включения, которое требует наименьшего тока.
Включение ступенчатого переключателя, который обеспечивает такую работу прибора, здесь показать труднее, чем включение каскадного переключателя, так как применяются две схемы включения, смонтированные рядом одна с другой.
Розетки. Розетки служат для включения в сеть переносных электрических приборов (настольные лампы, радиоприемники, телевизоры, электробритвы и т. д.). Согласно новым правилам их нельзя подсоединять к общей осветительной сети. Они образуют свою собственную сеть и снабжаются отдельными предохранителями. Преимущество такой системы заключается в том, что если при включении неисправного прибора произойдет короткое замыкание, то из строя не будет выведена вся электросеть квартиры и освещение не пострадает.
На рисунке 188 показана схема проводки с простым выключателем, с переключателем с нескольких мест и с каскадным переключателем в комбинации с розетками. В особо сложных случаях приходится прокладывать до пяти проводов рядом, чтобы выполнить все требования, предъявляемые к сети. Кроме того, такие сети значительно усложняют их монтаж и контроль.
220в/193,6 ом = 0,14 а.
Этот ток развивает мощность
220 в * 1,14 а = 250 вт.
Из этого следует: последовательное включение обеих спиралей приводит к наименьшей мощности.
Уже одна спираль имеет двойную мощность по сравнению с последовательно включенными, а параллельное включение дает в свою очередь двойное увеличение мощности по сравнению с одной спиралью и даже четырехкратное увеличение по отношению к последовательному включению.
Таким образом, при нагревании обе спирали включены параллельно. После этого, если нагреваемое тело велико, можно выключить одну спираль. Если же нагреваемое тело невелико, то для поддержания температуры будет достаточно и последовательного включения, которое требует наименьшего тока.
Включение ступенчатого переключателя, который обеспечивает такую работу прибора, здесь показать труднее, чем включение каскадного переключателя, так как применяются две схемы включения, смонтированные рядом одна с другой.
Розетки. Розетки служат для включения в сеть переносных электрических приборов (настольные лампы, радиоприемники, телевизоры, электробритвы и т. д.). Согласно новым правилам их нельзя подсоединять к общей осветительной сети. Они образуют свою собственную сеть и снабжаются отдельными предохранителями. Преимущество такой системы заключается в том, что если при включении неисправного прибора произойдет короткое замыкание, то из строя не будет выведена вся электросеть квартиры и освещение не пострадает.
На рисунке 188 показана схема проводки с простым выключателем, с переключателем с нескольких мест и с каскадным переключателем в комбинации с розетками. В особо сложных случаях приходится прокладывать до пяти проводов рядом, чтобы выполнить все требования, предъявляемые к сети. Кроме того, такие сети значительно усложняют их монтаж и контроль.
Раздельные же сети для освещения и для розеток (рис. 139) более просты и для монтажа, и для контроля. Однако для них требуется больше проводов, как это видно из рисунков.
В последнее время все большее применение находят розетки с заземлением при монтаже электросети в квартирах, В квартирах с проводящим полом (камень, кафель, линолеум и т. д.) такие розетки должны применяться в обязательном порядке. И только лишь в квартирах с деревянным полом можно монтировать простые розетки без заземления. Но даже и в этом случае при неблагоприятных стечениях обстоятельств может произойти несчастный случай из-за отсутствия заземления.
Проследим путь тока в неисправном приборе. Предположим, что в торшере с металлической стойкой отсоединился провод от клеммы и касается стойки (рис. 140 и 141). При этом ток уже не Л может течь, так как цепь разорвана. Один из двух проводов, идущих к квартире от подстанции, заземлен, т. е. на электростанции в землю опущена сетка из металлических пластин ниже уровня грунтовых вод (рис. 142), которая устанавливает с землей связь хорошо проводящую ток.
Хотя в результате дефекта через лампу торшера не может течь ток, однако
напряжение в нем остается. Ток течет в этом- случае от электростанции по
одному проводу к торшеру, а в нем даже в стойку и, с другой стороны,
через землю к дому и здесь по стенам и полу, если они сделаны из
проводящих материалов. Если теперь кто-нибудь коснется стойки торшера,
то возникнет цепь? которую замкнет прикоснувшийся. В результате удар,
последствия которого могут быть смертельны.
Опасность в случае непроводящих полов хотя и меньше, однако, кроме торшера, одновременно можно прикоснуться к стене. Результат тот же. При применении розеток с заземлением эта опасность отпадает. Эти розетки имеют три подсоединения: два для контакта со штепселем и по бокам две контактные пластинки, соединенные вместе, которые прижимаются к соответствую-щим пластинкам на штепселе. Клеммный винт, который соединен с этими пластинками, должен быть заземлен. Это достигается тем, что тот из двух проводов который заземлен присоединяют не только к одному из гнезд, но и к клемме заземления. Для этого, однако, необходимо прежде узнать, какой из проводов заземлен. Это надо делать очень тщательно, поскольку путаница может привести к катастрофическим последствиям.
Также и штепсель с заземлением имеет три подсоединения.. Его третья клемма соединена с проводящим корпусом прибора. Для этого, естественно, нужен трехжильный шнур и третья клемма на приборе.
Если в приборе, который включается с помощью штепселя с заземлением, возникает замыкание на корпус, то ток будет вести себя следующим образом. Из розетки по проводам он попадет к прибору. Здесь подводящий провод касается корпуса. Тогда ток потечет через корпус и затем через провод, соединенный с заземленным контактом, в розетку и в заземленный провод. Возникает сильный ток короткого замыкания, который в доли секунды плавит предохранитель и прерывает цепь. Установка обесточена.
Опасность в случае непроводящих полов хотя и меньше, однако, кроме торшера, одновременно можно прикоснуться к стене. Результат тот же. При применении розеток с заземлением эта опасность отпадает. Эти розетки имеют три подсоединения: два для контакта со штепселем и по бокам две контактные пластинки, соединенные вместе, которые прижимаются к соответствую-щим пластинкам на штепселе. Клеммный винт, который соединен с этими пластинками, должен быть заземлен. Это достигается тем, что тот из двух проводов который заземлен присоединяют не только к одному из гнезд, но и к клемме заземления. Для этого, однако, необходимо прежде узнать, какой из проводов заземлен. Это надо делать очень тщательно, поскольку путаница может привести к катастрофическим последствиям.
Также и штепсель с заземлением имеет три подсоединения.. Его третья клемма соединена с проводящим корпусом прибора. Для этого, естественно, нужен трехжильный шнур и третья клемма на приборе.
Если в приборе, который включается с помощью штепселя с заземлением, возникает замыкание на корпус, то ток будет вести себя следующим образом. Из розетки по проводам он попадет к прибору. Здесь подводящий провод касается корпуса. Тогда ток потечет через корпус и затем через провод, соединенный с заземленным контактом, в розетку и в заземленный провод. Возникает сильный ток короткого замыкания, который в доли секунды плавит предохранитель и прерывает цепь. Установка обесточена.
Соединительные элементы. Соединительные элементы (рис. 143) служат для соединения и разъединения проводов. Если соединение происходит не с помощью пайки, то соединяемые провода прижимают друг к другу с помощью винта. Для этого предназначены клеммы в ответвительных розетках, клеммники, применяемые главным образом для люстр, и кабельные наконечники.
Где взять деньги на металлоискатель видео
Комментариев нет:
Отправить комментарий