Можно конечно применить специальные заводские комплекты для металлических шкафов с использованием бандажной ленты и обойтись без сварочных работ. 

Но это если у вас есть в наличии необходимый инструмент (бандажная машинка) и материалы (лента и скрепы). 

Подготовка ямы

На каком расстоянии и где копать яму? Смотрите в первую очередь техусловия! Там может быть вообще прописан запрет на размещение трубостойки в глубине участка, а только на его границе. Такое требование может быть оспорено.

Это в первую очередь касается требования СО разместить учет возле ее опоры, далеко за забором, через дорогу. Сделаете так, и все дальнейшие действия по подключению света, монтажу кабеля или СИП до дома, обслуживанию распредшкафа, его сохранности будут только вашей головной болью.

Поэтому самый главный совет здесь – ничего не копайте, пока не имеете на руках согласованные и устраивающие вас технические условия. Иначе может все придется переделывать.

С помощью лома, лопаты и воды выкапываете вручную ямку. Глубина ямки от 1,5м до 2м, в зависимости от высоты трубы и грунта. Для того, чтобы яма получилась ровной и аккуратной, первые 0,5-0,7м можно пройти лопатой, а оставшееся расстояние простым садовым буром. При наличии переходников и не каменистого грунта, можно ускорить это дело перфоратором.

Ну а если есть мотобур, то вся глубина проходится в легкую с помощью него.

Когда неудобно или тяжело пройти последние десятки сантиметров, можно стойку просто вбить в землю. Навариваете на нее сбоку дополнительные куски уголков и ударами кувалды вгоняете оставшееся расстояние. После чего, не нужный более уголок срезается, а место сварки аккуратно закрашивается.

Установка стойки

В подготовленную яму вставляется ранее изготовленная стойка. Если засыпаете землей, то не забывайте каждые 15-20см трамбовать. Можно использовать щебень и забетонировать все основание. Тогда никакие наклоны вам будут не страшны, да и коррозия не будет оказывать такого сильного влияния.

Бетону дайте время 1-2 дня чтобы окончательно застыть, только после этого можно вешать шкаф.

Конечно бетонирование значительно увеличивает время всего монтажа. Без него, простым утрамбовыванием всю работу можно сделать за 2-3 часа. Кроме того, без бетона значительно улучшается заземление самой стойки, за счет лучшего контакта с землей (если вы конечно полностью не изолировали термотрубкой или битумом низ). Поэтому здесь нужно будет делать выбор – надежная устойчивость и долговечность или лучшее заземление.

Сборка шкафа осуществляется отдельно и зависит опять же от выданных технических условий и количества электрооборудования у вас дома. Чаще всего там размещают вводной и отходящий автомат или УЗО, плюс электросчетчик. Вся остальная сборка автоматики уже происходит внутри щитовой дома.

Вообще здесь лучше придерживаться минимализма. Потому что шкаф находится на улице и подвергается постоянным колебаниям температуры и влажности. Поэтому монтировать туда всякие дорогостоящие релюшки не желательно.

Сам шкаф учета можно закрепить 4 способами:

• на саморезы через заднюю стенку. Делать этого не стоит, так как нарушается герметичность шкафа и его требования по IP54.

• на болты с гайками через боковые ушки

• при помощи бандажной ленты

• или попросту приварить к металлическим уголкам, но в таком случае это уже будет не съемный вариант

Места соединения шкафа и трубостойки необходимо зачистить от краски для обеспечения полного контакта и заземления всей конструкции.

Как размещать шкаф наружу или во внутрь участка?
Для удобства снятия показаний проверяющими, если стойка не огорожена забором, размещайте так, чтобы дверца смотрела наружу. Для удобства вашего обслуживания – дверцой во внутрь. Но тогда на участок каждый раз придется запускать контролеров.

Сопротивление контура заземления здесь должно быть не более 10 Ом. Сможете ли вы его обеспечить одним 3 метровым уголком или штырем, вбитым рядом с трубостойкой, зависит от состава грунта.

Чтобы обойтись в качестве заземления самой металлической стойкой, глубина ее заглубления должна быть не менее 3 метров.

Опять же проверяющие из СО при подключении, могут замерить заземление и требовать соблюдения его параметров. А могут и удовлетвориться простым его наличием. Все индивидуально. Но для собственной безопасности сделайте его по правилам.

Подключение к линии СИП

Подключение к линии электропередач выполненной проводом СИП можно сделать с помощью кабеля подвешенного на тросике, а лучше всего использовать другой СИП 4*16 или СИП 2*16.
Для этого вам понадобится:

• дополнительный крюк на опору

Кронштейны EnstoКронштейны IEKКронштейны КВТКронштейны SicamКронштейны Niled

• 2 анкерных зажима

Анкер EnstoАнкер IEKАнкер КВТАнкер SicamАнкер Niled

• 4 или 2 прокалывающих зажима

Подробнее о методах подключения можно ознакомиться в статье “Как соединить провода СИП между собой и с медным кабелем”. 

Как лучше сделать опуск СИП по трубостойке до шкафа учета? Не нужно вырезать отверстие сбоку трубы, чтобы запустить туда провод.

Прорезая такие отверстия входа (сверху) и выхода (снизу), вы тем самым ослабляете всю конструкцию, а также открываете доступ влаги во внутрь. Если грубо взять скорость коррозии в 0,1мм в год, плюс учесть толщину стенок в 3мм, то лет через десять ваша стойка просто упадет.

Кроме того, такой способ может не понравиться сетевикам, так как ввод будет скрытым, и внутри теоретически можно сделать незаметное подключение до счетчика.

Скорее всего учет не примут и заставят переделывать.

Поэтому СИП должен спускаться снаружи, защищенный трубой, либо атмосферостойкой гофрой ПНД (черная).

Для СИП 4*16 используйте гофру диаметром минимум 32мм. Будет удобнее заводить. Использовать ПВХ материал нельзя. В мороз все это полопается и прослужит на улице не более одного двух сезонов.

Еще один из вариантов – использование специальных дистанционных зажимов или бандажей. Вот их марки и характеристики с размерами под СИП:

EnstoSicamNiled

Дистанционный бандаж Ensto SO75.100 и SO79

Дистанционный бандаж Sicam Bic Дистанционный бандаж Niled Bic

СИП такой материал, который позволяет не прятать его в гофру. Однако по требованиям техники безопасности, любой провод или кабель (даже бронированный), должен быть защищен на уровне до 2м от земли. А шкаф у вас висит на расстоянии максимум 1,7м. Поэтому хотите вы или нет, а прятать его в трубы или гофру все равно придется.

Для крепления труб не желательно использовать простые сантехнические хомуты. Они не атмосферостойкие и все резники со временем рассохнуться и выпадут.

Гофру притягивайте к стойке опять же специальными хомутами для СИП. Иначе от мороза и солнца ПВХ материал хомутов полопается и весь ваш ввод будет болтаться как не понятно что. Для того, чтобы вода не попала внутрь шкафа, СИП опускают и заводят только снизу.

Окончательный ввод от трубостойки до дома лучше выполнить подземным способом, при помощи бронированного кабеля. Хотя каким образом вы будете заводить электричество после точки учета уже ваше личное дело. В технических условиях этого не прописывают.

Только помните, что провод СИП закапывать в землю нельзя! 
Если подземный вариант не доступен (есть пересечение с газовой трубой, асфальт), то СИП опять нужно поднимать вверх и тянуть на фасад дома.
Когда данный шкаф у вас был в качестве времянки на момент строительства дома, а потом все таки пришлось выходить кабелем на одну из стен, оптимально в конце строительства будет полностью убрать трубостойку и сделать полноценный ввод в дом напрямую – от столба до фасада.

Статьи по теме

Монтаж трубостойки | ЭЛЕКТРИК В ЛОБНЕ

 

Последнее время для устройства ввода в дом используется трубостойка – стойка из профильной трубы (профиля), предназначенная для  размещения на ней щита учета и крепления  провода, идущего от опоры линии электропередач к щиту учета.

Трубостойка

 В данной статье рассказано, как установить трубостойку для счетчика своими руками.

Вконце статьи Вы можете посмотреть принципиальную электрическую схему щита. установленного на трубостойке.

Весь процесс установки трубостойки можно разделить на несколько этапов:

 

1.    Подготовка трубостойки

2.     Подготовка ямы для установки трубостойки

3.      Установка трубостойки

4.     Сборка щита учета

5.      Установка щита учета  на трубостойку

6.     Подключение щита учета к линии электропередач

7.       Подключение дома к  щиту учета

 

1.     Подготовка трубостойки.

Перед установкой нужно подготовить трубостойку. Обычно используется профиль сечением 80*80 мм длиной 3-3.5 м.

Профиль для трубостойки

Для этого  на одном конце трубы привариваем пластину, чтобы предотвратить попадание воды внутрь трубы. Тут же привариваем петлю или крючок для крепления провода СИП.

Петля на трубостойке

Для монтажа щита учета привариваются две полосы. Их размер и расстояние между ними зависят от размера щита. Вместо полосы можно использовать уголки.

Вырезаем с помощью болгарки два окошка в трубе: одно наверху,

Вырезаем окошко в трубе наверху

другое примерно посередине.

Вырезаем окошко в трубе посередине

 Они нужны для прокладки провода внутри трубостойки. Возле нижнего отверстия привариваем болт.

После этого  красим нашу трубу.

Покраска трубостойки

 

2.      Подготовка ямы для установки трубостойки.

С помощью лопаты и ручного бура готовим яму для установки трубостойки глубиной не менее 1м. Бур нужен для того, чтобы меньше  копать лопатой. Да и яма получится аккуратней.

Яма для трубостойки

 

 

 

 

 

 

3.      Установка трубостойки.

В подготовленную яму устанавливаем трубостойку и начинаем засыпать землей, не забывая трамбовать. Если есть возможность, можно засыпать яму щебнем.

 

На этом работы по подготовке трубостойки заканчиваются и переходим к сборке щита учета.

 

4.       Сборка щита учета.

Перед сборкой щита учета определяемся:

•      какой будем использовать щит: с одной или двумя дверцами, с окошком или    без;
•       какой  ставить счетчик электроэнергии;
•      какие использовать автоматические выключатели (автоматы).

           В выбранный щит учета устанавливаем наш счетчик электроэнергии и автоматы. При этом вводной автомат перед счетчиком помещается в бокс под пломбировку.

Бокс под пломбировку

Далее делаем разводку в щите проводом ПВ-1 или ПВ-3 в следующем порядке: вводной автомат-счетчик-выходной автомат. Выходной автомат устанавливается на DIN-рейку, которая идет в комплекте с щитом учета. Рядом с ним устанавливается нулевая шина.

Нулевая шина на DIN-рейку

din рейка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сбоку щита сверлим отверстие под болт заземления.

Более подробно о сборке щита можно прочитать здесь.

 

5.      Установка щита учета на трубостойку

     После  сборки щита «вешаем» его на трубостойку. Прикручиваем наш собранный щит учета с помощью болтов к полосам или уголкам, которые мы приварили к трубе. Можно также прикрепить щит с помощью саморезов. Главное, чтобы щит держался крепко.

Теперь необходимо заземлить наш щит и трубостойку. Рядом с трубостойкой вбиваем металлический уголок длиной 1,5 м. Теперь соединяем щит, трубостойку и уголок.

Заземление трубостойки

Также заземляем нулевую шину, на которую потом подключаем нулевой провод СИП4, идущий с опоры. Для этого используем желто-зеленый  провод ПВ-3 с наконечниками.

После установки нашей конструкции можно переходить к подключению к линии электропередач.

Трубостойка установлена и подключена

 

6.      Подключение щита учета к линии электропередач

Подключение осуществляется с помощью провода СИП4(двух- или четырехжильным, в зависимости от того, какой ввод в дом). От опоры к трубостойке натягивается провод СИП4 с помощью анкерных зажимов dn123.

Анкерный зажим dn123

Далее,  заводим провод в щит и подключаем на вводной автомат фазные(-ую) жилы. Нулевую жилу заводим на нулевую шину, расположенную на DIN-рейке.

 Подключение провода СИП4 к питающей линии производится  с помощью прокалывающих зажимов P645.

Прокалывающий зажим P645

 

 

 

 

 

 

 

Для того, чтобы подключить СИП4 к магистральной (питающей) линии, Вам потребуется подняться на опору ВЛ. Для этого необходимы монтерские лазы и предохранительный пояс. Для того, чтобы подняться на опору нужен опыт.

Монтерские лазы

Предохранительный пояс

Подключение СИП4 на опоре

 

7.      Подключение дома к щиту учета.

Подключение дома к щиту учета можно выполнить двумя способами:

•   Проводом СИП (воздушный ввод).
•   Кабелем (кабельный ввод). Если Вы делаете кабельный ввод в дом, то ваша трубостойка будет выглядеть примерно так

Трубостойка с кабелем

 

 

Более подробно о том, как сделать ввод в дом, Вы можете  почитать здесь. Ниже представлена схема вводно-учетного щита на трубостойке

Схема щита на трубостойке

Иногда в щите учета располагают не одну, а две шины на DIN-рейку. Для того,чтобы их различать, используют изоляторы разных цветов (синий-нулевая шина, желтая — шина заземления). В таком случае, сначала на шину заземления присоединяют провод с корпуса щита, который заземлен, а потом соединяем шину заземления и нулевую шину (синюю), на которую присоединен провод от счетчика, и с которой пойдет нулевой провод в дом. Схема представлена ниже:

На это все, что хотелось бы рассказать о монтаже трубостойки.

 

      Если Вам нужно установить трубостойку и подключить дом к электросети, Вы можете обратиться ко мне, позвонив по телефону

8-925-030-64-05

Размеры трубостойки для электрощита – Электросчетчик24

Электрощит — приспособление для учёта и распределения электроэнергии. Щит предназначен, в том числе, и для установки электросчётчика. Фазы присоединяются к щиту в различных количествах. Поэтому различают трёхфазные и однофазные электрощиты. Первые рассчитаны на напряжение 380 вольт, вторые — на 220 вольт. И тот и другой размещаются на трубостойке, но купить трубостойку с электрощитом можно по разной цене, которая зависит в том числе и от количества фаз.

---

Отзывы

Нарофоминский район, д. Симбохова

Все отзывы

---

Высота трубостойки

Размеры трубостойки для электрощита определяются необходимостью поднять его настолько высоко, чтобы избежать случайных аварий. Предусмотренная нормативами высота трубостойки равна 2,75 метров. Однако из-за особенностей местности и пожеланий заказчика, может иметь и большую высоту – 5, 6, 7 метров. Обычно чем больше высота трубостойки, тем дороже обходятся монтажные работы, но мы готовы предложить установку трубостоек по доступной цене.

---

Примеры работ

---

Преимущество трубостоек

Согласно нормативом, электрические счётчики располагаются где угодно. Их можно располагать на стене или крыше дома, заборе, пристройке. Однако наиболее удачным вариантом является рядом с электрощитом на трубостойке, которую можно расположить в удобном месте. Поэтому монтаж трубостоек — востребованная услуга, оказываемая электротехническими компаниями. Одной из лучших в своём деле по Москве и Московской области является компания «Электросчётчик24».

Плюсы работы с «Электросчётчик24»

Сфера деятельности компании — установка электрического оборудования и подключение электроэнергии к частным жилым постройкам, в том числе монтаж электрических щитов.

Выгоды для клиента от сотрудничества с компанией:

• низкие цены на все виды работ;
• отсутствие задержек при монтаже;
• гарантии на монтаж электрощитов и трубостоек.

---

Стоимость работ

Наименование услуги	Цена
Установка трубостойки на 15 кВт	17900 р.
Вынос электросчетчика до 7 кВт на столбы	11200 р.
Вынос электросчетчика на трубостойку 5 метровую 5 кВт	15900 р.
Установка трубостойки 6 метров на 15 кВт	18900 р.
Установка трубостойки 7 метров на 15 кВт	23900 р.
Увеличение мощности до 15 кВт	от  6000 р.

На сайте можно заказать бесплатный предварительный расчёт итоговой цены услуг. Вы узнаете, какой понадобится бюджет, в течение нескольких минут. Также мы подробно консультируем по всем возникшим вопросам. Чтобы связаться с нами, оставьте заявку онлайн или позвоните.

Назначение трубостойки для ввода электричества

Ключевым требованием технических условий, которые делают возможным выполнение технологического подключения, является организация на территории электрифицируемого объекта точки подключения. С этой целью на участке чаще всего устанавливается трубостойка для ввода электричества, которая одновременно комплектуется энергопринимающим оборудованием, приборами учета электроэнергии и подключается к внешнему замеляющему контуру.

Что представляет собой трубостойка, предназначенная для ввода электричества

Внешне трубостойка для ввода электричества на участок представляет собой металлическую трубу, которая вкопана в грунт или прикреплена к заранее смонтированной основе. Труба эта оснащается металлическим ящиком, выполняющим роль стандартного щита для подключения электроэнергии. В соответствии с требованиями технических условий трубостойка, цена которой зависит от объема подводимой электрической мощности, комплектуется следующим оборудованием:

• вводными автоматами для защиты от перенапряжений и коротких замыканий в распределительной сети;
• вводными УЗО, защищающими пользователей электрической сети от токов утечки;
• распределительными и заземляющими шинами;
• приборами учета электроэнергии, а также другим необходимым оборудованием, наличие которого предусматривает прайс на электромонтажные работы  в каждом конкретном случае.

Как мы уже упоминали, установка всего вышеперечисленного оборудования осуществляется, исходя из требований технических условий. При этом необходимые изменения в конструкцию трубостойки могут производиться на основании изменений самих ТУ с последующей корректировкой проекта на подключение электроэнергии к участку. Исходя из этого, трубостойка для ввода электричества, купить которую можно исключительно в профильной организации, может быть установлена только в том месте, где это предусматривает электропроект. То же самое необходимо сказать и о комплектации установки.

Какие документы необходимы для установки трубостойки для ввода электричества

Если вам срочно требуется выполнить подключение электричества на даче, если все необходимые документы оформлены, а разрешения получены, установка трубостойки не требует соблюдения дополнительных формальностей. Если же процедура присоединения электричества к участку находится на самой начальной стадии, без определенной технической и разрешительной документации трубостойка для электричества установлена быть не может. Речь идет о нижеследующих документах:

• договор на присоединение электричества к участку – оформляется в энергоснабжающей организации, обслуживающей местные электрические сети;
• разрешение на присоединение утвержденного объема электрической мощности;
• технические условия на присоединение электричества;
• согласованный и составленный в соответствии с ТУ электропроект, исходя из содержимого которого, на участке будут выполняться все строительные и электромонтажные процедуры.

Обратившись в нашу компанию, вы получите развернутую консультацию по всем интересующим вопросам, а также профессиональную помощь в подготовке, оформлении и согласовании необходимых документов. Если вы интересуетесь, какова будет цена установки трубостойки с щитком, мы готовы заранее вычислить стоимость всех работ и расходных материалов. В каждом конкретном случае стоимость услуги будет отличаться. Насколько сильно? Это зависит от индивидуальных параметров: объем присоединяемой мощности, функции трубостойки (организация временного или постоянного энергоснабжения) и так далее.

Подвод кабеля к дому под землей. Правильный ввод электричества в частный дом и на участок

Подземный кабельный ввод в дом является надежным вариантом снабжения электричеством частного дома, однако вместе с тем и самым дорогим мероприятием. Противовесом надежности можно считать неудобства, связанные с ремонтом кабеля в случае его повреждения. Ведь для этого необходимо будет рыть яму, искать проблему, потом опять эту яму зарывать и если все это случается в зимний период, то замерзший грунт добавит проблемы.

Схема подземного кабельного ввода в дом

Конечно, можно было бы и не связываться с этим способом, а провести электричество в дом воздушным путем, но на практике бывают различные ситуации когда это невозможно. Например, мешают высокие деревья, которые нет возможности спилить или опора откуда предполагается тянуть кабель находится слишком далеко.

Глубина зависит от мощностной нагрузки на силовой кабель, прокладываемого от опоры линии электропередач (ЛЭП): для 20 кВт – это глубина должна быть 70 см, а для 50 кВт – один метр. Для прокладки кабеля используются пластиковые трубы и в отдельных случаях металлические, укладываемые на выложенные плотно друг к другу в ряд кирпичи.

Бронированный кабель ВБбШв с медными жилами

На опоре кабель защищается трубами на высоту до двух метров причем на этом участке используется бронированный кабель ВБбШв. По стене кабель поднимается на высоту 2,75 м и при этом около двух метров его длины должны быть защищены трубой. И в этом случае также его бронированный вариант.

Для справки

Бронированный силовой кабель ВБбШв имеет медные жилы с ПВХ-изоляцией, которые надежно защищены двумя металлическими лентами. Верхняя лента расположена так что своими витками перекрывает зазоры нижней ленты.

В принципе можно сделать полностью подземный кабельный ввод в дом из бронированного кабеля, однако цена его за один погонный метр в два раза больше кабеля ВВГ. Хотя производители не рекомендуют применять его для подземной подачи электричества, поэтому последнее слово остается за владельцем дома.

Кабель ВВГ

Можно осуществить подвод электричества через фундамент или непосредственно над ним, но ни в коем случае под фундаментом. Для этого предварительно при обустройстве закладываться в него металлическая толстостенная труба, через которую производится ввод. Если кабель заводится над фундаментом, то можно использовать асбестоцементные или ПВХ-трубы. Многие на участке ввода на стене дома в разрыв кабеля вставляют двухполюсный автомат защиты (АЗ).

Теоретически, подземное ответвление кажется более ста-бильным и безопасным видом ответвления, которое не под-вержено ветровым нагрузкам, обрывам при обледенении, при-косновении длинных предметов пли проезде негабаритного транспортного средства. Но всё это так, только если подземное ответвление целиком проходит по вашему участку. Представьте, что какая-то часть вашего подземного ответвления проходит по улице или, не дай бог, по соседнему участку, а ваш сосед решил подключиться к водопроводу и нанял гастарбайтеров, чтобы копали канаву как раз через то место, где проходит ваша линия подземного ответвления…

Начало и конец подземного ответвления от ВЛ обязательно прокладываются в защитной металлической трубе, которая выходит из земли на опору и на степу здания на высоту не менее 1.8 м. Часть подземного ответвления между начальной и конечной трубой целиком находится в грунте и может не защищаться трубой. Идеально, если на опоре или на стене здания труба будет доходить до шкафа ВУ. В грунте начальная и конечная трубы должны доходить до глубины прокладки линии 0.6… 0.8 м и иметь горизонтальный участок, длина которою не оговаривается. То есть, обе трубы должны иметь Г-образную форму. Очень полезно защитить трубами и участок подземной линии между начальной и конечной трубой. Трубы не следует соединять встык. Между ними лучше оставить зазор в несколько сантиметров или сде-лать так, чтобы отрезки труб входили один в другой.

Подземные линии никогда не выполняются из отдельных про-водников, для этого нужен кабель. После прокладки подземного ответвления траншея засыпается песком, а затем сеяным фун-том без твердых вкраплений и посторонних предметов. Решаю-щее значение для кабеля подземного ответвления имеет проч-ность наружной изоляции. В качестве материала проводящих жил кабеля рекомендуется медь. Ограничений на минимальную величину сечения жил, исходящих из прочностных соображе-ний, как у воздушных кабелей, для подземных кабелей нет. Наи-более часто используемые сечения — 6 и 10 м\т. В данном случае запас не помешает, поэтому рекомендуется использовать мед-ный кабель с сечением жил не менее 10 мм 2 . Промышленностью выпускается специальный бронированный кабель типа ВБбШв (обёрнут стальной лентой подслоем ПВХ-изоляции), который бывает с тремя, четырьмя и пятью проводящими жилами. Сталь-ные защитные трубы выбираются такого диаметра, чтобы кабель занимал не более 50% их внутреннего сечения.

Ждем вас в офисе для бесплатной консультации по инженерным сетям!

Предисловие

Правильный ввод электричества в дом гарантирует бесперебойную подачу энергоносителя для работы всех бытовых приборов.

Cодержание

Правильный ввод электричества в дом гарантирует бесперебойную подачу энергоносителя для работы всех бытовых приборов. Ввод электричества на участок начинается с согласования проекта и получения технических условий в энергоснабжающей организации. Затем ввод электричества в частный дом предусматривает организацию всех компонентов внутренней сети. Устанавливаются счетчики и распределительные устройства. Непосредственный ввод в дом электричества осуществляется силами специализированных подрядных организаций. А вот в части первичной подготовки ввод электричества может быть осуществлен частично своими силами.

Схема ввода электричества в дом

Схема ввода электричества в дом разительно отличается от электрификации жилища в многоквартирном доме. Проживая в квартире, вы можете ничего не знать и даже не догадываться о существовании всевозможных вводных устройств, газ заземляющих шин, электрических щитов и прочего оборудования, а все вопросы, связанные с электричеством, возложить на ЖЭК, ТСЖ и т. д. Занимаясь , вам все придется решать самому, в том числе вникать во многие тонкости работы электротехнического оборудования. Важно также учитывать, что квартира – это относительно небольшое помещение с практически одинаковым микроклиматом.

Частный дом в буквальном смысле отдан всем

Электричество | Электрические токи и цепи | Как производится и транспортируется электроэнергия

Все состоит из атомов. В каждой из них частиц по три : протоны, нейтроны и электроны. Электроны вращаются вокруг центра атома . У них отрицательный заряд . Протоны, находящиеся в центре атомов, имеют положительный заряд .

Обычно в атоме столько же протонов, сколько электронов.Он стабильный или сбалансированный . Углерод , например, имеет шесть протонов и шесть электронов.

Ученые могут заставить электроны перемещаться от одного атома к другому. Атом, который теряет электроны, заряжен положительно, атом, который получает больше электронов, заряжен отрицательно.

Электричество создается, когда электроны перемещаются между атомами. Положительные атомы ищут свободные отрицательные электроны, и притягивают их , так что они могут быть сбалансированы .

Проводники и изоляторы

Электричество может проходить через одни объекты лучше, чем через другие. Проводники – это материалы, через которые электроны могут перемещаться более свободно. Медь , алюминий, сталь и другие металлы являются хорошими проводниками. Как и некоторые жидкостей , как соленая вода.

Изоляторы – это материалы, в которых электроны не могут двигаться. Они остаются на месте .Стекло, резина, пластик или сухое дерево – хорошие изоляторы. Они важны для вашей безопасности , потому что без них вы не смогли бы прикоснуться к горячей кастрюле или вилке телевизора.

Электрический ток

Когда электроны движутся по проводнику, создается электрический ток . Ток, который всегда течет в одном направлении, называется постоянным током (DC). Например, аккумулятор производит постоянный ток.Ток, который течет назад и вперед , называется переменным током (AC).

Электрические схемы

Электроны не могут свободно прыгать по воздуху к положительно заряженному атому. Им нужен контур , чтобы двигаться. Когда источник энергии , такой как батарея, подключен к лампочке , электроны могут перемещаться от батареи к лампочке и обратно. Мы называем это электрической схемой .

Иногда в электрическом устройстве есть много цепей, которые заставляют его работать. В телевизоре или компьютере могут быть миллионы частей, которые соединены друг с другом различными способами.

Вы можете остановить прохождение тока , вставив в цепь переключатель . Вы можете разомкнуть цепь и остановить движение электронов.

Кусок металла или проволока также может использоваться для выработки тепла.Когда электрический ток проходит через такой металл , он может быть замедлен сопротивлением . Это вызывает трение и нагревает проволоку. Поэтому можно поджарить хлеб в тостере или высушить волосы теплым воздухом из фена.

В некоторых случаях провода могут стать слишком горячими, если через них проходит слишком много электронов. Специальные переключатели , называемые предохранителями , защищают проводку во многих зданиях.

Виды электроэнергии

Статическое электричество

• происходит, когда происходит накопление электронов
• он остается на одном месте, а затем перескакивает на объект
• не требуется замкнутый контур для потока
• – это вид электричества, который вы чувствуете, когда натираете пуловером какой-либо предмет или когда тащите ног по ковру.
• молния представляет собой форму статического электричества

Текущая электроэнергия

• происходит, когда электроны свободно перемещаются между объектами
• ему нужен проводник – нечто, в чем он может течь, например, провод.
• текущая электроэнергия требует замкнутой цепи
• это во многих электрических приборах , в наших домах – тостеры, телевизоры, компьютеры.
• батарея – это форма электрического тока

Как работают аккумуляторы

Аккумулятор содержит жидких или пасты , которые помогают ему производить электрических зарядов . Плоский конец батареи имеет отрицательный заряд , а конец с выступом имеет положительный заряд.

Когда вы соединяете провод между обоими концами, течет ток . Когда ток проходит через лампочку , электрическая энергия преобразуется в свет.

Химические вещества в батарее поддерживают концов заряженными и батарею в рабочем состоянии. Со временем химическое вещество становится все слабее и слабее, и батарея не может производить больше энергии.

Как производится электричество

Генераторы используются для преобразования механической энергии в электрическую. Магнит вращает внутри катушки из проволоки . Когда магнит движется, в проводе возникает электрический ток.

Большинство электростанций используют турбины для вращения генератора. Вода нагревается до пара , который толкает лопаток турбины. Для нагрева воды можно использовать газ, нефть или уголь. Некоторые страны строят электростанции на реках, где движущаяся вода толкает лопасти турбины .

Как измеряется электричество

Электричество – это , измеренное в ваттах, названо в честь Джеймса Ватта, который изобрел паровой двигатель .Чтобы получить , равное на одну лошадиную силу, потребуется около 750 Вт.

Киловатт-час – это энергия 1000 ватт, которые работают в течение одного часа. Если, например, вы используете 100-ваттную лампочку в течение 10 часов, вы израсходовали 1 киловатт электроэнергии.

Как транспортируется электроэнергия

Электроэнергия, произведенная генератором, проходит по кабелям к трансформатору , который изменяет напряжение электричества. Линии электропередач несут высоковольтную электричество на очень большие расстояния.Когда он достигает вашего родного города, другой трансформатор понижает напряжение, а меньшие линии электропередач доставляют его в дома, офисы и фабрики.

Электробезопасность

Важно понимать, почему и как можно защитить себя от поражения электрическим током .

Удар электрическим током происходит , когда электрический ток проходит через ваше тело.Это может привести к сердечной недостаточности и может повредить другие части вашего тела. Он также может обжечь кожу и другие тела тканей .

Очень слабый электрический объект, такой как батарея, не может причинить вам никакого вреда, но внутри дома у вас есть устройств и машины, которые используют 220 вольт.

Большинство машин в вашем доме имеют устройств безопасности , чтобы защитить вас. Что-то идет не так, специальный провод выводит электричество на землю, где ничего не может случиться.

Также существует опасность поражения электрическим током за пределами вашего дома. Деревья, которые касаются линий электропередачи , могут быть опасными. У молнии более чем достаточно электричества, чтобы убить человека. Если вы попали в грозу, держитесь подальше от открытых полей и возвышенностей. Одно из самых безопасных мест – это ваша машина, потому что молния ударит только по внешнему металлу машины.

Загружаемый текст и рабочие листы в формате PDF

Связанные темы

слов

• прибор = электрическая машина, которую вы обычно используете в доме, например плита или стиральная машина
• притягивать = притягивать к объекту
• вперед и назад = идти в одном направлении, а затем в другом
• сбалансированный = то же, что и стабильный
• лезвие = плоская часть объекта, которая отталкивается от воды
• накопление = увеличение
• выступ = небольшой участок, который выше остальных
• углерод = химический материал, содержащийся в угле или бензине. В чистом виде в бриллиантах
• заряд = электричество, которое подводится к объекту, например, к батарее, чтобы дать ему энергию
• цепь = полный круг, по которому проходит электрический ток
• катушка = провод, который огибает объект по кругу и излучает свет или тепло, когда электричество проходит через
• подключиться = присоединиться
• преобразовать = изменить
• медь = мягкий красно-коричневый металл, который легко пропускает электричество и тепло
• шнур = кабель
• ток = поток электричества через кусок металла
• ток = поток электричества через кусок металла
• уменьшить = уменьшить
• устройство = станок или инструмент, который делает что-то особенное
• распределительные линии = провода или кабели, по которым передается электричество
• перетащить = тянуть
• равно = то же, что
• поток = переместить
• трение = когда вы трете что-то о что-то другое, оно становится горячим
• Предохранитель = короткий кусок провода внутри машины, который отключает электричество при слишком большой мощности
• сердечная недостаточность = когда ваше сердце перестает биться
• высокое напряжение = высокая электрическая сила
• на месте = где они
• увеличить = стать больше
• травма = если вы поранились
• оставить = остаться, остаться
• лампочка = стеклянный объект внутри лампы. Дает свет
• молния = мощная вспышка света в небе во время грозы
• жидкость = жидкость, водянистый объект
• измерено = единица чего-то
• происходит = происходит
• противень = круглый металлический контейнер, который вы используете для готовки
• частица = очень маленькая часть атома
• пройти через = пройти через
• паста = липкое вещество, похожее на клей
• вилка = для подключения электрического объекта к электросети дома
• линия электропередачи = большой провод, по которому идет электричество над или под землей
• сопротивление = материал, препятствующий прохождению через него электричества
• повернуть = обойти
• безопасность = безопасность, защита
• средство безопасности = элементы в машинах или электрических объектах, которые защищают вас от травм
• ученый = человек, имеющий научную подготовку
• розетка = место в стене, где вы можете подключить электрический объект к основному источнику электроэнергии
• источник = место, где вы что-то получаете от
• spin = чтобы что-то быстро развернуть
• пар = белый газ, который выделяется при нагревании воды
• паровой двигатель = двигатель или мотор, работающий от пара
• сталь = прочный металл, который можно формовать
• Переключатель = объект, который запускает или останавливает поток электричества при нажатии на него
• ткань = материал, из которого формируются клетки животных или растений
• преобразование = изменение
• трансформатор = машина, которая переключает электричество с одного напряжения на другое
• турбина = двигатель, который вращает специальное колесо вокруг
• напряжение = электрическая сила, измеряемая в вольтах
• провод = очень тонкий кусок металла, через который может проходить электричество
• проводка = сеть проводов в доме или доме

Что такое электричество? – учиться. sparkfun.com

Добавлено в избранное Любимый 63

Начало работы

Электричество окружает нас повсюду, питая такие технологии, как наши сотовые телефоны, компьютеры, фонари, паяльники и кондиционеры. В современном мире от этого трудно спастись. Даже когда вы пытаетесь избежать электричества, оно по-прежнему действует во всей природе, от молнии во время грозы до синапсов внутри нашего тела.Но что такое электричество? Это очень сложный вопрос, и по мере того, как вы копаете глубже и задаете больше вопросов, на самом деле нет окончательного ответа, только абстрактные представления о том, как электричество взаимодействует с нашим окружением.

Электричество – это естественное явление, которое встречается в природе и принимает множество различных форм. В этом уроке мы сосредоточимся на современной электроэнергии: на том, что питает наши электронные гаджеты. Наша цель – понять, как электричество течет от источника питания по проводам, зажигает светодиоды, вращающиеся двигатели и питает наши устройства связи.

Электричество кратко определяется как поток электрического заряда , , но за этим простым утверждением стоит так много всего. Откуда берутся обвинения? Как мы их перемещаем? Куда они переезжают? Как электрический заряд вызывает механическое движение или заставляет вещи загораться? Так много вопросов! Чтобы начать объяснять, что такое электричество, нам нужно приблизиться, за пределы материи и молекул, к атомам, которые составляют все, с чем мы взаимодействуем в жизни.

Это руководство основано на некоторых базовых представлениях о физике, силе, энергии, атомах и [поля] (http: // en.wikipedia.org/wiki/Field_(physics)) в частности. Мы остановимся на основах каждой из этих физических концепций, но, возможно, также будет полезно обратиться к другим источникам.

Going Atomic

Чтобы понять основы электричества, нам нужно начать с изучения атомов, одного из основных строительных блоков жизни и материи. Атомы существуют в более чем сотне различных форм в виде химических элементов, таких как водород, углерод, кислород и медь. Атомы многих типов могут объединяться, чтобы образовать молекулы, из которых состоит материя, которую мы можем физически увидеть и потрогать.

Атомы – это крошечных , максимальная длина которых составляет около 300 пикометров (это 3×10 ^-10 или 0,0000000003 метра). Медный пенни (если бы он на самом деле был сделан из 100% меди) имел бы 3,2х10 ²² атомов (320000000000000000000000 атомов) меди внутри.

Даже атом недостаточно мал, чтобы объяснить работу электричества. Нам нужно погрузиться еще на один уровень и посмотреть на строительные блоки атомов: протоны, нейтроны и электроны.

Строительные блоки атомов

Атом состоит из трех различных частиц: электронов, протонов и нейтронов. У каждого атома есть центральное ядро, в котором протоны и нейтроны плотно упакованы вместе. Ядро окружает группа вращающихся электронов.

Очень простая модель атома. Он не масштабируется, но помогает понять, как устроен атом. Ядро ядра протонов и нейтронов окружено вращающимися электронами.

В каждом атоме должен быть хотя бы один протон. Число протонов в атоме важно, потому что оно определяет, какой химический элемент представляет собой атом. Например, атом с одним протоном – это водород, атом с 29 протонами – это медь, а атом с 94 протонами – это плутоний. Это количество протонов называется атомным номером атома .

Ядро-партнер протона, нейтроны, служат важной цели; они удерживают протоны в ядре и определяют изотоп атома.Они не критичны для нашего понимания электричества, поэтому давайте не будем о них беспокоиться в этом уроке.

Электроны критически важны для работы электричества (обратите внимание на общую тему в их названиях?) В наиболее стабильном, сбалансированном состоянии атом будет иметь такое же количество электронов, что и протоны. Как и в модели атома Бора ниже, ядро ​​с 29 протонами (что делает его атомом меди) окружено равным числом электронов.

По мере развития нашего понимания атомов развивались и наши методы их моделирования.Модель Бора – очень полезная модель атома при изучении электричества.

Не все электроны атома навсегда связаны с атомом. Электроны на внешней орбите атома называются валентными электронами. При наличии достаточной внешней силы валентный электрон может покинуть орбиту атома и стать свободным. Свободные электроны позволяют нам перемещать заряд, в чем и заключается вся суть электричества. Кстати о зарядке …

Текущие расходы

Как мы упоминали в начале этого урока, электричество определяется как поток электрического заряда. Заряд – это свойство материи, такое же как масса, объем или плотность. Это измеримо. Точно так же, как вы можете количественно определить, сколько у чего-то массы, вы можете измерить его заряд. Ключевой концепцией заряда является то, что он может быть двух типов: положительный (+) или отрицательный (-) .

Чтобы переместить заряд, нам нужно носителей заряда , и здесь нам пригодятся наши знания об атомных частицах, а именно об электронах и протонах. Электроны всегда несут отрицательный заряд, а протоны – положительно.Нейтроны (верные своему названию) нейтральны, у них нет заряда. И электроны, и протоны несут одинаковую величину заряда , только другого типа.

Модель атома лития (3 протона) с обозначенными зарядами.

Заряд электронов и протонов важен, потому что он дает нам возможность воздействовать на них силой. Электростатическая сила!

Электростатическая сила

Электростатическая сила (также называемая законом Кулона) – это сила, действующая между зарядами.В нем говорится, что заряды одного типа отталкиваются друг от друга, а заряды противоположных типов притягиваются друг к другу. Противоположности притягиваются, а лайки отталкивают .

Величина силы, действующей на два заряда, зависит от того, как далеко они находятся друг от друга. Чем ближе подходят два заряда, тем больше становится сила (сдвигающая или отталкивающая).

Благодаря электростатической силе электроны отталкивают другие электроны и притягиваются к протонам.Эта сила является частью «клея», удерживающего атомы вместе, но это также инструмент, который нам нужен, чтобы заставить электроны (и заряды) течь!

Поток начислений

Теперь у нас есть все инструменты, чтобы заставить заряды течь. Электронов в атомах может действовать как наш носитель заряда , потому что каждый электрон несет отрицательный заряд. Если мы можем освободить электрон от атома и заставить его двигаться, мы сможем создать электричество.

Рассмотрим атомную модель атома меди, одного из предпочтительных источников элементов для потока заряда.В сбалансированном состоянии медь имеет 29 протонов в ядре и такое же количество электронов, вращающихся вокруг нее. Электроны вращаются на разных расстояниях от ядра атома. Электроны, расположенные ближе к ядру, испытывают гораздо более сильное притяжение к центру, чем электроны на далеких орбитах. Крайние электроны атома называются валентными электронами , для их освобождения от атома требуется наименьшее количество силы.

Это диаграмма атома меди: 29 протонов в ядре, окруженные полосами вращающихся электронов.Электроны, расположенные ближе к ядру, трудно удалить, в то время как валентный электрон (внешнее кольцо) требует относительно небольшой энергии для выброса из атома.

Используя достаточную электростатическую силу, действующую на валентный электрон – либо толкая его другим отрицательным зарядом, либо притягивая его положительным зарядом – мы можем выбросить электрон с орбиты вокруг атома, создав свободный электрон.

Теперь рассмотрим медную проволоку: вещество, заполненное бесчисленными атомами меди. Поскольку наш свободный электрон плавает в пространстве между атомами, его тянут и толкают окружающие заряды в этом пространстве.В этом хаосе свободный электрон в конце концов находит новый атом, за который он цепляется; при этом отрицательный заряд этого электрона выбрасывает другой валентный электрон из атома. Теперь новый электрон дрейфует в свободном пространстве, пытаясь сделать то же самое. Этот цепной эффект может продолжаться и продолжаться, создавая поток электронов, называемый электрическим током .

Очень упрощенная модель зарядов, протекающих через атомы для создания тока.

Электропроводность

Некоторые элементарные типы атомов лучше других выделяют свои электроны.Чтобы получить наилучший поток электронов, мы хотим использовать атомы, которые не очень крепко держатся за свои валентные электроны. Электропроводность элемента измеряет, насколько сильно электрон связан с атомом.

Элементы с высокой проводимостью, которые имеют очень подвижные электроны, называются проводниками . Это типы материалов, которые мы хотим использовать для изготовления проводов и других компонентов, которые способствуют электронному потоку. Металлы, такие как медь, серебро и золото, обычно являются лучшим выбором в качестве хороших проводников.

Элементы с низкой проводимостью называются изоляторами . Изоляторы служат очень важной цели: они предотвращают поток электронов. Популярные изоляторы включают стекло, резину, пластик и воздух.

Статическое или текущее электричество

Прежде чем мы продолжим, давайте обсудим две формы, которые может принимать электричество: статическое или текущее. В работе с электроникой гораздо чаще встречается текущее электричество, но также важно понимать статическое электричество.

Статическое электричество

Статическое электричество возникает, когда на объектах, разделенных изолятором, накапливаются противоположные заряды. Статическое (как в «состоянии покоя») электричество существует до тех пор, пока две группы противоположных зарядов не найдут путь между собой, чтобы сбалансировать систему.

Когда заряды все же находят средство уравновешивания, возникает статический разряд . Притяжение зарядов становится настолько большим, что они могут проходить даже через лучшие изоляторы (воздух, стекло, пластик, резину и т. Д.).). Статические разряды могут быть вредными в зависимости от того, через какую среду проходят заряды и на какие поверхности переносятся заряды. Выравнивание зарядов через воздушный зазор может привести к видимому сотрясению, когда движущиеся электроны сталкиваются с электронами в воздухе, которые возбуждаются и выделяют энергию в виде света.

Запальные устройства с искровым разрядником используются для создания управляемого статического разряда. Противоположные заряды накапливаются на каждом из проводников, пока их притяжение не станет настолько сильным, что заряды могут течь по воздуху.

Одним из наиболее ярких примеров статического разряда является молния . Когда облачная система накапливает достаточно заряда относительно другой группы облаков или земли, заряды будут пытаться уравновеситься. Когда облако разряжается, огромное количество положительных (а иногда и отрицательных) зарядов проходит по воздуху от земли к облаку, вызывая видимый эффект, с которым мы все знакомы.

Статическое электричество также существует, когда мы трут воздушные шары о голову, чтобы волосы встали дыбом, или когда мы шаркаем по полу в пушистых тапочках и шокируем семейную кошку (конечно, случайно).В каждом случае трение от трения материалов разных типов переносит электроны. Объект, теряющий электроны, становится положительно заряженным, а объект, получающий электроны, становится отрицательно заряженным. Два объекта притягиваются друг к другу, пока не найдут способ уравновесить их.

Работая с электроникой, мы обычно не сталкиваемся со статическим электричеством. Когда мы это делаем, мы обычно пытаемся защитить наши чувствительные электронные компоненты от статического разряда.Профилактические меры против статического электричества включают ношение браслетов ESD (электростатический разряд) или добавление специальных компонентов в схемы для защиты от очень высоких скачков заряда.

Текущее электричество

Текущее электричество – это форма электричества, которая делает возможными все наши электронные устройства. Эта форма электричества существует, когда зарядов могут постоянно течь . В отличие от статического электричества, когда заряды собираются и остаются в покое, текущее электричество является динамическим, заряды всегда находятся в движении.Мы сосредоточимся на этой форме электричества на протяжении всего урока.

Цепи

Для протекания электрического тока требуется цепь: замкнутая, бесконечная петля из проводящего материала. Схема может быть такой же простой, как проводящий провод, соединенный встык, но полезные схемы обычно содержат смесь проводов и других компонентов, которые контролируют поток электричества. Единственное правило, когда дело доходит до изготовления цепей – в них не должно быть изоляционных промежутков .

Если у вас есть провод, полный атомов меди, и вы хотите вызвать поток электронов через него, всем свободным электронам нужно где-то течь в том же общем направлении. Медь – отличный проводник, идеальный для протекания зарядов. Если цепь из медного провода разорвана, заряды не могут проходить через воздух, что также предотвратит перемещение любого из зарядов к середине.

С другой стороны, если бы провод был соединен встык, у всех электронов был бы соседний атом, и все они могли бы течь в одном и том же общем направлении.

---

Теперь мы понимаем , как могут течь электронов, но как мы вообще можем заставить их течь? Затем, когда электроны текут, как они производят энергию, необходимую для освещения лампочек или вращающихся двигателей? Для этого нам нужно понимать электрические поля.

Электрические поля

Мы знаем, как электроны проходят через материю, чтобы создать электричество. Это все, что касается электричества. Ну почти все.Теперь нам нужен источник, чтобы вызвать поток электронов. Чаще всего источником электронного потока является электрическое поле.

Что такое поле?

Поле – это инструмент, который мы используем для моделирования физических взаимодействий, которые не связаны с наблюдаемым контактом . Поля нельзя увидеть, поскольку они не имеют физического внешнего вида, но эффект, который они оказывают, очень реален.

Мы все подсознательно знакомы с одной областью, в частности: гравитационным полем Земли, эффектом притяжения массивного тела другими телами.Гравитационное поле Земли можно смоделировать с помощью набора векторов, направленных в центр планеты; независимо от того, где вы находитесь на поверхности, вы почувствуете силу, толкающую вас к ней.

Сила или напряженность полей неодинакова во всех точках поля. Чем дальше вы находитесь от источника поля, тем меньшее влияние поле оказывает. Величина гравитационного поля Земли уменьшается по мере удаления от центра планеты.

Когда мы продолжим изучать электрические поля, вспомним, в частности, как работает гравитационное поле Земли, оба поля имеют много общего.Гравитационные поля действуют на объекты массы, а электрические поля действуют на объекты заряда.

Электрополя

Электрические поля (е-поля) – важный инструмент в понимании того, как электричество возникает и продолжает течь. Электрические поля описывают тянущую или толкающую силу в пространстве между зарядами . По сравнению с гравитационным полем Земли, электрические поля имеют одно существенное отличие: в то время как поле Земли обычно привлекает только другие объекты массы (поскольку все , поэтому значительно менее массивны), электрические поля отталкивают заряды так же часто, как и притягивают их.

Направление электрических полей всегда определяется как направление , положительный тестовый заряд переместился бы на , если бы его уронили в поле. Испытательный заряд должен быть бесконечно малым, чтобы его заряд не влиял на поле.

Мы можем начать с построения электрических полей для одиночных положительных и отрицательных зарядов. Если вы уроните положительный тестовый заряд рядом с отрицательным зарядом, тестовый заряд будет притягиваться к отрицательному заряду . Итак, для одного отрицательного заряда мы рисуем стрелки электрического поля , направленные внутрь во всех направлениях.Тот же тестовый заряд, падающий рядом с другим положительным зарядом , приведет к отталкиванию наружу, что означает, что мы рисуем стрелок, выходящих из положительного заряда.

Электрические поля одиночных зарядов. Отрицательный заряд имеет внутреннее электрическое поле, потому что он притягивает положительные заряды. Положительный заряд имеет внешнее электрическое поле, отталкиваясь, как заряды.

Группы электрических зарядов могут быть объединены для создания более полных электрических полей.

Равномерное электронное поле вверху направлено от положительных зарядов к отрицательным. Представьте себе крошечный положительный тестовый заряд, упавший в электронное поле; он должен следовать в направлении стрелок. Как мы видели, электричество обычно включает в себя поток электронов – отрицательных зарядов – которые текут против электрических полей.

Электрические поля дают нам толкающую силу, необходимую для индукции электрического тока. Электрическое поле в цепи похоже на электронный насос: большой источник отрицательных зарядов, который может толкать электроны, которые будут течь по цепи к положительному сгустку зарядов.

Электрический потенциал (энергия)

Когда мы используем электричество для питания наших цепей, устройств и устройств, мы действительно преобразуем энергию. Электронные схемы должны иметь возможность накапливать энергию и передавать ее другим формам, таким как тепло, свет или движение. Накопленная энергия цепи называется электрической потенциальной энергией.

Энергия? Потенциальная энергия?

Чтобы понять потенциальную энергию, нам нужно понять энергию в целом. Энергия определяется как способность объекта выполнять работу над другим объектом, что означает перемещение этого объекта на некоторое расстояние.Энергия присутствует в различных формах , некоторые мы можем видеть (например, механическая), а другие – нет (например, химическая или электрическая). Независимо от того, в какой форме она находится, энергия существует в одном из двух состояний : кинетическом или потенциальном.

Объект имеет кинетической энергии , когда он движется. Количество кинетической энергии объекта зависит от его массы и скорости. Потенциальная энергия , с другой стороны, представляет собой накопленную энергию , когда объект находится в состоянии покоя. Он описывает, сколько работы может сделать объект, если он будет приведен в движение.Это энергия, которую мы обычно можем контролировать. Когда объект приводится в движение, его потенциальная энергия превращается в кинетическую.

Давайте вернемся к использованию гравитации в качестве примера. Шар для боулинга, неподвижно сидящий на вершине башни Халифа, имеет много потенциальной (накопленной) энергии. После падения мяч, притягиваемый гравитационным полем, ускоряется по направлению к земле. Когда мяч ускоряется, потенциальная энергия преобразуется в кинетическую (энергию движения). В конце концов вся энергия мяча превращается из потенциальной в кинетическую, а затем передается всему, в что он попадает.Когда мяч находится на земле, у него очень низкая потенциальная энергия.

Электрический потенциал энергии

Подобно тому, как масса в гравитационном поле имеет потенциальную энергию гравитации, заряды в электрическом поле имеют электрическую потенциальную энергию . Электрическая потенциальная энергия заряда описывает, сколько у него накопленной энергии, когда она приводится в движение электростатической силой, эта энергия может стать кинетической, и заряд может выполнять работу.

Подобно шару для боулинга, сидящему на вершине башни, положительный заряд в непосредственной близости от другого положительного заряда имеет высокую потенциальную энергию; оставленный свободным для движения, заряд будет отталкиваться от аналогичного заряда.Положительный тестовый заряд, помещенный рядом с отрицательным зарядом, будет иметь низкую потенциальную энергию, как и шар для боулинга на земле.

Чтобы привить чему-либо потенциальную энергию, мы должны выполнить работу , перемещая это на расстояние. В случае шара для боулинга работа заключается в том, чтобы поднять его на 163 этажа против поля силы тяжести. Точно так же необходимо проделать работу, чтобы подтолкнуть положительный заряд к стрелкам электрического поля (либо к другому положительному заряду, либо от отрицательного заряда).Чем дальше идет заряд, тем больше работы вам предстоит сделать. Точно так же, если вы попытаетесь отвести отрицательный заряд от положительного заряда на – против электрического поля – вам придется работать.

Для любого заряда, находящегося в электрическом поле, его электрическая потенциальная энергия зависит от типа (положительный или отрицательный), количества заряда и его положения в поле. Электрическая потенциальная энергия измеряется в джоулях ( Дж, ).

Электрический потенциал

Электрический потенциал основан на электрическом потенциале энергии , чтобы помочь определить, сколько энергии хранится в электрических полях .Это еще одна концепция, которая помогает нам моделировать поведение электрических полей. Электрический потенциал равен , а не , как электрическая потенциальная энергия!

В любой точке электрического поля электрический потенциал равен величине электрической потенциальной энергии, деленной на количество заряда в этой точке. Он убирает количество заряда из уравнения и оставляет нам представление о том, сколько потенциальной энергии могут обеспечить определенные области электрического поля. Электрический потенциал выражается в джоулях на кулон ( Дж / Кл ), который мы определяем как вольт (В).

В любом электрическом поле есть две точки электрического потенциала, которые представляют для нас значительный интерес. Есть точка с высоким потенциалом, где положительный заряд будет иметь максимально возможную потенциальную энергию, и есть точка с низким потенциалом, где заряд будет иметь минимально возможную потенциальную энергию.

Один из наиболее распространенных терминов, которые мы обсуждаем при оценке электроэнергии, – это напряжение . Напряжение – это разность потенциалов между двумя точками электрического поля.Напряжение дает нам представление о том, сколько толкающей силы имеет электрическое поле.

---

Обладая потенциальной и потенциальной энергией, у нас есть все ингредиенты, необходимые для производства электричества. Давай сделаем это!

Электричество в действии!

Изучив физику элементарных частиц, теорию поля и потенциальную энергию, мы теперь знаем достаточно, чтобы заставить электричество течь. Сделаем схему!

Сначала рассмотрим ингредиенты, необходимые для производства электричества:

• Электричество определяется как поток заряда .Обычно наши заряды переносятся свободно текущими электронами.
• Отрицательно заряженные электронов слабо прикреплены к атомам проводящих материалов. Небольшим толчком мы можем освободить электроны от атомов и заставить их течь в общем однородном направлении.
• Замкнутая цепь из проводящего материала обеспечивает путь для непрерывного потока электронов.
• Заряды приводятся в движение электрическим полем . Нам нужен источник электрического потенциала (напряжения), который толкает электроны из точки с низкой потенциальной энергией в точку с более высокой потенциальной энергией.

Короткое замыкание

Батареи – распространенные источники энергии, преобразующие химическую энергию в электрическую. У них есть две клеммы, которые подключаются к остальной цепи. На одном выводе имеется избыток отрицательных зарядов, а на другом все положительные заряды сливаются. Это разность электрических потенциалов, ожидающая начала действия!

Если мы подключим наш провод, полный проводящих атомов меди, к батарее, это электрическое поле будет влиять на отрицательно заряженные свободные электроны в атомах меди.Электроны в меди, одновременно подталкиваемые отрицательной клеммой и притягиваемой положительной клеммой, будут перемещаться от атома к атому, создавая поток заряда, который мы называем электричеством.

После секунды протекания тока электроны фактически переместились на очень, на мало – доли сантиметра. Однако энергия, производимая текущим потоком, составляет огромных , тем более что в этой цепи нет ничего, что могло бы замедлить поток или потреблять энергию.Подключить чистый проводник напрямую к источнику энергии – плохая идея . Энергия очень быстро перемещается по системе и превращается в тепле в проволоке, которое может быстро превратиться в плавящуюся проволоку или пожар.

Освещение лампочки

Вместо того, чтобы тратить всю эту энергию, не говоря уже о разрушении батареи и провода, давайте построим схему, которая сделает что-нибудь полезное! Обычно электрическая цепь переводит электрическую энергию в другую форму – свет, тепло, движение и т. Д.Если мы подключим лампочку к батарее с помощью проводов между ними, мы получим простую функциональную схему.

Схема: батарея (слева), подключенная к лампочке (справа), цепь замыкается, когда замыкается переключатель (вверху). Когда цепь замкнута, электроны могут течь, проталкиваясь от отрицательной клеммы батареи через лампочку к положительной клемме.

В то время как электроны движутся со скоростью улитки, электрическое поле почти мгновенно влияет на всю цепь (мы говорим о скорости света быстро).Электроны по всей цепи, будь то с самым низким потенциалом, с самым высоким потенциалом или непосредственно рядом с лампочкой, находятся под влиянием электрического поля. Когда переключатель замыкается и электроны подвергаются воздействию электрического поля, все электроны в цепи начинают течь, по-видимому, в одно и то же время. Ближайшие к лампочке заряды сделают один шаг по цепи и начнут преобразовывать энергию из электрической в ​​световую (или тепловую).

ресурсов и дальнейшее развитие

В этом уроке мы раскрыли лишь крохотную часть пресловутого айсберга.Остается еще масса нераскрытых концепций. Отсюда мы рекомендуем вам перейти сразу к нашему руководству по напряжению, току, сопротивлению и закону Ома. Теперь, когда вы знаете все об электрических полях (напряжении) и текущих электронах (токе), вы на правильном пути к пониманию закона, регулирующего их взаимодействие.

Для получения дополнительной информации и визуализаций, объясняющих электричество, посетите этот сайт.

Вот еще несколько концептуальных руководств для начинающих, которые мы рекомендуем прочитать:

Или, может быть, вы хотите узнать что-нибудь практическое? В этом случае ознакомьтесь с некоторыми из этих руководств по навыкам базового уровня:

Heatwave – Сколько электроэнергии потребляет портативный кондиционер? – Суст-ит

Heatwave! Температуры снова вырастут, а синоптики предсказывают рекордные максимумы – еще одно лето, когда сохранять прохладу – проблема!

В этом году в магазинах, безусловно, был спрос на вентиляторы, и этим летом портативные кондиционеры стали обязательным элементом для охлаждения офиса или дома.Итак, как они работают? И что еще более важно, сколько они стоят?

Кондиционер работает так же, как и ваш холодильник, охлаждая комнату, пропуская теплый воздух через холодный змеевик испарителя, а затем вдувая охлажденный воздух в вашу комнату. В результате этого процесса также образуется горячий воздух, который необходимо отводить из здания с помощью вытяжного шланга, который обычно проходит через окно. Еще один элемент этого процесса охлаждения, о котором часто забывают, заключается в том, что он генерирует воду и сушит воздух, поэтому портативные кондиционеры имеют резервуары для воды, которые необходимо опорожнять.

Как поддерживать прохладу в комнате и эффективную работу кондиционера? Продолжая тему холодильника … если вы думаете о своей комнате как о холодильнике, последнее, что вам нужно сделать, это оставить дверцу холодильника открытой; то же самое относится и к комнате, которую вы пытаетесь охладить. Держите свое пространство хорошо герметичным, закрыв двери и окна, это обеспечит вам максимальную отдачу от кондиционера. Закрытые жалюзи и шторы уменьшат проникновение солнечного света через окна и двери. Хороший уровень теплоизоляции поможет сохранить прохладу в помещении летом и теплее зимой.Жаркое лето может быть редкостью для Великобритании, но отправляйтесь в Европу – Францию, Испанию или Италию, и вы найдете множество внешних жалюзи, предотвращающих попадание солнечного тепла в комнату.

На что вы обращаете внимание при покупке кондиционера? Термостат очень важен! Не стоит тратить энергию на то, чтобы сделать комнату слишком холодной, и таймер тоже подойдет. Как и другие электрические устройства, кондиционеры имеют маркировку энергоэффективности, шкалу от A до G для энергоэффективности; выбирайте лучшее, что вы можете себе позволить, и экономьте в долгосрочной перспективе.Моющиеся фильтры предварительной очистки и угольные фильтры поедания запахов являются полезными функциями.

Калькулятор стоимости электроэнергии

Сколько они стоят в эксплуатации? Просто проверьте показатели энергопотребления, а затем воспользуйтесь калькулятором затрат на электроэнергию Sust-it, чтобы узнать, сколько это будет стоить в час работы. Щелкните здесь, чтобы увидеть потенциальные эксплуатационные расходы кондиционера.

кондиционеров по годовой стоимости эксплуатации

Увидеть самые энергоэффективные …

← SWIPE →

Не слишком ли мы полагаемся на электричество? | LearnEnglish Teens

На прошлой неделе в моей квартире отключилось электричество.Я только что вернулся с работы и с удовольствием заваривал чай, как вдруг меня окружила полная темнота. Свет погас, духовка перестала работать, и мой телефон больше не заряжался. Я и мои соседи по квартире пытались это исправить, но вскоре поняли, что не можем. Придется ждать, пока утром приедет электрик. Это оставило меня на всю ночь без электричества. Отправив сообщение своим друзьям и семье, чтобы сказать, что я не смогу писать сегодня вечером, потому что я не могу зарядить свой телефон, я сел, чтобы съесть свой полуприготовленный ужин.А потом я не совсем понимал, что делать. Обычно я провожу вечер за просмотром телевизора и просмотром социальных сетей. Сегодня это было невозможно. Из-за отсутствия света я даже книгу не могла прочитать. Нас не приготовили со свечами и спичками. Мы настолько зависим от электричества и ожидаем, что оно будет работать.

Так что для меня это была ранняя ночь. И я не мог не подумать: неужели мы слишком сильно полагаемся на электричество? В ту ночь потерять электричество было похоже на утрату элементарной необходимости.Такой же простой, как проточная вода. Но на самом деле электричество – это роскошь, которую мы привыкли принимать как должное. Я использую электричество все время, даже когда в этом нет необходимости. Я использую его, чтобы включить телевизор в фоновом режиме, даже когда я его не смотрю. Я использую его, чтобы проверить свой телефон, когда мне нужно подождать хотя бы минуту, например, когда я жду друзей. И пока я пишу это, у меня горит свет даже в середине дня, когда он мне действительно не нужен.

Наше чрезмерное потребление электроэнергии – большая проблема.Это способствует глобальному потеплению, о чем нам действительно стоит беспокоиться. Это вредит нашей окружающей среде, и мы должны сделать все возможное, чтобы это остановить. Не только это, но если мы продолжим использовать такое же большое количество энергии, у нас скоро закончится.

Как бы мы выжили в мире без электричества? Наша повседневная жизнь вращается вокруг этого. Мы не сможем функционировать. Тем не менее мы знаем, что однажды у нас кончится. Итак, не должны ли мы начать готовиться к этому сейчас? Сокращение использования электроэнергии упростит ее потерю, а также сэкономит энергоресурсы, чтобы они могли работать дольше.Я точно знаю, что могу сократить потребление электричества. И если все будут делать то же самое, мы сможем многое изменить.

Установка 45: Схемы и компоненты Dr

Презентация на тему: «Блок 45: Схемы и компоненты Dr» – стенограмма презентации:

1 Блок 45: Схемы и компоненты Dr
Блок 45: Схемы и компоненты Dr.Фади Эль-Нахаль Технический английский Исламский университет Газы Апрель, 2017

2 Краткое описание Простая схема Электросеть и распределительные щиты переменного тока
Печатные и интегральные схемы Электрические и электронные компоненты

3 A. Простая схема На схемах ниже показаны лампы, подключенные по параллельной и последовательной схеме.Электропитание имеет токопроводящие и нулевые провода. В источнике переменного тока (AC) разница между фазой и нейтралью состоит в том, что проводники на нейтральной стороне приборов заземлены, то есть соединены с землей (землей).

4 B. Сетевые цепи переменного тока и распределительные щиты
Если источник переменного тока входит в здание, он подключается к распределительному щиту. Он имеет ряд переключателей, позволяющих включать и выключать различные цепи в здании.Цепи включают силовые цепи. Они служат для питания розеток (или розеток) вилок бытовых приборов. Обычно в каждую цепь устанавливается автоматический выключатель. Это предохранительный выключатель, который автоматически отключается при возникновении проблемы.

5 B. Сетевые цепи переменного тока и распределительные щиты
Это может произойти, если человек коснется токоведущего проводника или при коротком замыкании. Короткое замыкание – это когда ток течет непосредственно от токоведущего проводника к нейтральному, например, из-за повреждения изоляции.Автоматические выключатели также позволяют отключать цепи вручную, чтобы изолировать их (безопасно отключить), например, перед работами по техническому обслуживанию. Примечание: оборудование в распределительных щитах часто называют распределительным устройством.

6 C. Печатные и интегральные схемы
Схемы в электрических приборах часто представляют собой печатные схемы на печатных платах (PCB). Они заполнены (снабжены) электрическими компонентами.Многие приборы также содержат небольшие сложные интегральные схемы, часто называемые микрочипами (или чипами), сделанные из кремниевых пластин (очень тонких кусочков кремния). Они действуют как полупроводники, которые могут быть заряжены положительно в определенных точках на своей поверхности и отрицательно заряжены в других точках. Этот принцип используется для создания очень маленьких схем.

7 D. Электрические и электронные компоненты
Есть много типов электрических и электронных компонентов.Их можно использовать по отдельности или в сочетании с другими компонентами для выполнения различных задач. Например: датчики или детекторы могут определять или обнаруживать уровни или изменения таких значений, как температура, давление и свет.