08:48 часть1 | |
Введение Чтобы разобраться в бытовом применении электричества, необходимо знать достаточно простые правила, сформулированные на страницах этой книги. Именно для этого она и предназначена — помочь всем, кто, не имея диплома инженера, хочет самостоятельно решать проблемы, возникающие с электричеством, проводить электромонтажные работы, понимать суть функционирования и устройство электроприборов (рис. А). Список необходимых инструментов, описание электрической арматуры и устройств, область их применения и условия монтажа — все это будет рассмотрено как можно подробнее, с пошаговым описанием всех необходимых действий, подкреплено теоретическими знаниями, наглядными фотографиями и рисунками. Все, к чему прикасаются руки человека на работе или в быту, изготовлено при помощи электричества. На данный момент наука об электричестве — это огромный объем информации, начиная от теоретических работ на передовом фронте науки и заканчивая сугубо практическими знаниями инженерно-технического плана. Чтобы понять законы электричества и использовать их в собственных нуждах, совсем необязательно изучать все премудрости физических постулатов и понимать хитрые формулы. В этом заключается работа ученых и инженеров: привести сложную теорию в раз- ряд доступной практики. Ведь никто не изучает теорию двигателей внутреннего сгорания, чтобы сесть за руль или починить мелкие неисправности. Рис. А. Чтобы отремонтировать розетку, совсем не надо быть электриком! 8 Рис. 1.1. Движение электронов в проводнике 1. Базовые понятия Прежде чем приступить к работам, связанным с электричеством, необходимо немного «подковаться» теоретически в этом вопросе. Если говорить просто, то обычно под электричеством подразумевается это движение электронов под действием электромагнитного поля. Главное — понять, что электричество — энергия мельчайших заряженных частиц, которые движутся внутри про- водников в определенном направлении (рис. 1.1). Постоянный ток практически не меняет своего направления и величины во времени. Допустим, в обычной батарейке постоянный ток. Тогда заряд будет перетекать от минуса к плюсу, не меняясь, пока не иссякнет. Переменный ток — это ток, который с определенной периодичностью меняет направление движения и величину. Представьте ток как поток воды, текущий по трубе. Через какой-то промежуток времени (например, 5 с) вода будет устремляться то в одну сторону, то в другую. С током это происходит на- много быстрее — 50 раз в секунду (частота 50 Гц). В течение одного периода колебания величина тока повышается до максимума, затем проходит через ноль, а потом происходит обратный процесс, но уже с другим знаком. На вопрос, почему так происходит и зачем нужен такой ток, можно ответить, что получение и пе- редача переменного тока намного проще, чем постоянного. Получение и передача переменного тока тесно связаны с таким устройством, как трансформатор (рис. 1.2). Генератор, который вырабатывает переменный ток, по устройству го- раздо проще, чем генератор постоянного тока. Кроме того, для передачи энергии на дальнее расстояние переменный ток подходит лучше всего. С его помощью при этом теряется меньше энергии. При помощи транс- форматора (специаль- ного устройства в виде 9 1. Базовые понятия же применяется достаточно широко — во всех видах батарей, в химической промышленности и некоторых других областях. Многие слышали такие загадочные слова, как одна фаза, три фазы, ноль, заземление или земля, и знают, что это важные понятия в мире электричества. Однако не все понимают, что они обозначают и какое отношение имеют к окружающей действительности. Тем не менее знать это обязательно. Не углубляясь в технические подроб- ности, которые не нужны домашнему мастеру, можно сказать, что трехфазная сеть — это такой способ передачи электрического тока, когда переменный ток течет по трем проводам, а по одно- му возвращается назад. Вышесказанное надо немного пояснить. Любая электрическая цепь состоит из двух проводов. По одному ток идет к потребителю (на- пример, к чайнику), а по другому воз- вращается обратно. Если разомкнуть та- кую цепь, то ток идти не будет. Вот и все описание однофазной цепи (рис. 1.4). Тот провод, по которому ток идет, называется фазовым, или просто фазой, а по которому возвращается — нолевым, или нолем. Трехфазная цепь состоит из трех фазовых проводов и одного об- ратного. Такое возможно потому, что Рис 1.2. Трансформатор на подстанции понижает напряжение от высоковольтной линии для передачи в бытовую сеть Рис. 1.3. Передача на расстояние переменного тока катушек) переменный ток преобразуется с низкого напряжения на высокое и наоборот, как это представлено на иллюстрации (рис. 1.3). Именно по этой причине большинство приборов работает от сети, в которой ток переменный. Однако постоянный ток так- 10 1. Бзовые понятия Рис. 1.4. Схема однофазной цепи Рис. 1.5. Схема трехфазной цепи Рис. 1.6. Простейшая схема заземления фаза переменного тока в каждом из трех проводов сдвинута по отношению к соседнему на 120 °C (рис. 1.5). Более подробно на этот вопрос поможет ответить учебник по электромеханике. Передача переменного тока происходит именно при помощи трехфазных сетей. Это выгодно экономически — не нужны еще два нолевых провода. Под- ходя к потребителю, ток разделяется на три фазы, и каждой из них дается по нолю. Так он попадает в квартиры и дома. Хотя иногда трехфазная сеть за- водится прямо в дом. Как правило, речь идет о частном секторе, и такое поло- жение дел имеет свои плюсы и минусы. Об этом будет рассказано позднее. Земля, или, правильнее сказать, за- земление — третий провод в однофаз- ной сети. В сущности, рабочей нагрузки он не несет, а служит своего рода предо- хранителем. Это можно объяснить на примере. В случае когда электричество выходит из-под контроля (например, короткое замыкание), возникает угроза пожара или удара током. Чтобы этого не произошло (то есть значение тока не должно превышать безопасный для человека и приборов уровень), вводится заземление. По этому проводу избыток электричества в буквальном смысле слова уходит в землю (рис. 1.6). Еще один пример. Допустим, в работе электродвигателя стиральной машины возникла небольшая поломка и часть электрического тока попадает на внешнюю металлическую оболочку прибора. Если заземления нет, этот заряд так 1. Базовые понятия и будет блуждать по стиральной машине. Когда человек прикоснется к ней, он мо- ментально станет самым удобным выходом для данной энергии, то есть получит удар током. При наличии провода заземления в этой ситуации излишний заряд стечет по нему, не причинив никому вреда. В дополнение можно сказать, что но- левой проводник также может быть заземлением и, в принципе, им и является, но только на электростанции. Ситуация, когда в доме нет | |
|
| |
| Всего комментариев: 0 | |
