Комплексные поставки запорной арматуры
и деталей трубопроводов →

Тел: +7 (3522) 55-48-26

Какое сечение провода нужно для электроплиты


какой провод нужен для подключения электрической плиты? Особенности термостойких и других вводных кабелей для плит с духовкой

Электрическая плита уже давно является одним из наиболее важных элементов на кухне для любой хозяйки. В этом нет ничего удивительного по причине того, что именно благодаря данному типу техники представляется возможным готовить вкусную и полезную пищу для себя и своей семьи. Но несмотря на использование такого устройства, многие даже не задумываются о том, какие именно элементы обеспечивают качественную работу этой вещи.

Одним из них является кабель для электроплиты, который снабжает ее электрической энергией. Характеристики электропроводки очень важны, ведь если электроплита еще и с духовкой, то она должен выдерживать большие нагрузки.

Требования

Уже можно понять, что для подключения такой техники не каждый кабель подойдет. Это логично, так как при больших перегрузках он просто сгорит и может стать причиной поломки оборудования или пожара. Поэтому при выборе кабеля для электрической плиты, следует опираться на такие важные характеристики:

  • номинальное напряжение;
  • материал, что служит основой для проводных жил;
  • кабельное сечение;
  • удобство подключения к устройству.

Если мы берем номинальное напряжение для устройств известных марок, то его показатель должен быть точно не меньше, чем предусматривается обычной электросетью, куда требуется подключить прибор. Теперь скажем немного больше об описанных показателях.

Наверное, одним из важнейших аспектов, который будет играть роль, является материал изготовления кабельных жил. Лучше всего, если они будут медные. Сам по себе этот металл может подвергаться спаиванию при необходимости. Да и медный силовой провод является более гибким, нежели алюминиевый аналог. Но стоимость медного решения будет выше. Если выбор пал все же на алюминиевый аналог, то нужно понимать, что его монтаж не следует проводить в материалах, которые горят. Узнать, из чего сделан электрический провод, можно благодаря специальной маркировке на самом изделии.

Еще одним важным параметром будет сечение – оно должно соответствовать нагрузке, что будет обозначаться в амперах. Для проведения подсчетов силы тока, необходимо общий показатель мощности всех электроприборов, что подключаются в данную сеть, поделить на напряжение.

Если говорить уже непосредственно о цифрах, то, как правило, большинство решений от известных брендов (Samsung или Electrolux) рассчитаны на потребление электроэнергии чуть менее 4 кВт. По этой причине и запас прочности провода подобрать по мощности нужно где-то с ориентацией на такой показатель.

Чтобы работа устройства была максимально безопасной, следует также обращать внимание и на следующие моменты.

  • Если прокладывать шнур будет нужно прямо от щитка до электроплиты – достаточно шнура со стандартным сечением 1,5 кв. мм.
  • Если между устройством и щитком будут подключаться и другие электроприборы, то следует иметь кабель с сечением минимум 2,5 кв. мм. Такой вариант даст необходимый запас на случай подключения какой-то другой бытовой техники.

Важным параметром является еще фазность подключения. Она будет зависеть от количества жил в кабеле. Провод может быть 3 или 5-жильным. Количество жил будет зависеть от сети электропитания в помещении. А она бывает либо 1-фазная, либо 3-фазная. Если первый вариант – то нужно будет приобретать провод с тремя жилами, а если второй – с пятью.

А также следует узнать, а поддерживает ли приобретаемое оборудование тот тип подключения, что был выбран. Например, плиты с мощностью до 5 кВт обычно подключаются к 1-фазной сети, а более мощные имеют 2 или 3-фазное подключение. Будет еще важен тип кабеля, который может использоваться, но об этом ниже.

Виды

В случае с маркой провода лучшим решением будет вариант ПВС или КГ. Первый тип расшифровывается, как провод виниловый соединительный. Это изделие имеет токопроводящие жилы из меди, каждая из которых защищена изоляцией и все они находятся в белой оболочке. Такой силовой провод выдерживает напряжение до 450 В, а изоляционный материал не горит, что позволяет рассматриваемому проводу быть термостойким.

Его также отличается высокая прочность и отличное сопротивление к изгибу. Можно применять даже в неотапливаемых и влажных зданиях, где он прослужит 6–10 лет, в зависимости от эксплуатационных условий. Отлично подходит для подключения электроплит.

Если говорить о проводе типа КГ, то его название расшифровывается, как кабель гибкий. Его оболочка выполнена из специального типа резины. Кроме того, такая же оболочка защищает луженые жилы, выполненные из меди. Между проводами расположена специальная пленка, выполняющая защитную функцию. Он должна не позволять слипаться жилам из-за нагрева в результате использования.

Обычно провод КГ содержит в себе от 1 до 5 жил. Как можно понять, жильное сечение определяет мощность, которую может выдержать кабель. Эксплуатируется этот кабель в температурном диапазоне от -40 до +50 градусов. Кабель КГ может выдержать напряжение до 660 В. Обычно данный провод имеет следующее обозначение: КГ 3х5+1х4. Это значит, что здесь присутствуют 3-фазные жилы, имеющие сечение 5 кв. мм, и одна жила заземления с сечением 4 кв. мм.

Вне зависимости от того какой провод будет подбираться для подключения электроплиты, его следует покупать с запасом длины, чтобы можно было передвигать изделие. Кроме того, проводка, идущая внутри помещения и на входе в квартиру, должна быть качественной, что также следует проверить перед началом подключения.

Как выбрать?

Если говорить о выборе кабеля для подключения электроплиты, то следует ориентироваться на материал, из которого он изготовлен, мощность и сечение. Часть этой информации можно узнать лишь после того, как будут проанализированы характеристики плиты, которая будет приобретена. Точнее, будет необходимо знать ее мощность. А чтобы выбор оказался верным, к этому показателю следует прибавить примерно еще 20 процентов. Лучше всегда иметь небольшой запас на случай непредвиденных обстоятельств. Но следует сказать, что мощность не должны быть выше той, что имеет вводной кабель, иначе именно на него ляжет основная нагрузка.

Как правило, многие модели электрических плит, которые производятся сейчас, рассчитаны на питание 380 В и имеют усредненный показатель мощности в 6 кВт. Но можно найти модели и более мощные. Для таких моделей необходим кабель, выполненный из меди для напряжения 380 В и имеющий сечение не менее 1,5 кв. мм. Этот тип провода может выдержать силу тока в 16 ампер. Если же параметры устройства больше, то лучше брать кабель с сечением 2,5 кв. мм.

Для электрических плит, что питаются от однофазной сети кабеля, следует проводить такие расчеты:

  • если мощность до 3,5 киловатт – требуется медный кабель, имеющий диаметр жилы 1,5 кв. мм;
  • если до 5 киловатт – 2,5 кв. мм;
  • если до 7 киловатт – 4,0 кв. мм.

А также важным будет момент того, что все провода должны иметь изоляцию двойного типа.

Особенности подключения

Непосредственное подключение рассматриваемого типа электрических приборов осуществляется по принципиальному алгоритму, что позволяет осуществлять подключение в сеть 220 или 380 вольт. Необходимый показатель питания можно обеспечить, если использовать специальные перемычки.

Схема подключения будет с ориентированием на цвет жил. Кабель, который имеет черную либо коричневую изоляцию, идет на фазный контакт, синюю – на нулевой, зелено-желтую – на контакт с землей. Возле клемм будут стоять латинские буквы L, N и перевернутая буква Т, обозначающие соответственно фазу, ноль и землю. После того как выполнено надежное соединение кабеля с плитой, остается только осуществить правильно подключение к электрощиту.

По окончании соединений нужно с использованием мультиметра проверить правильность подключения. Работа считается завершенной, если производитель для подключения электроплиты укомплектовал ее розеткой. Если же ее нет, то требуется купить модель с вилкой, имеющей 3 штырька на 25-32 А, кабель типа ПВС 3 на 2,5 кв. мм двухметрового размера, а также нужное устройство соединения.

Проверку правильности подключения следует осуществлять мультиметром для выяснения отсутствия короткого замыкания между кабельными проводами и вилкой при отсутствии контакта между фазой и землей. При этом все переключатели на устройстве должны быть неработающими. Такая же проверка осуществляется и при различных режимах работы переключателей. Если установлен режим 100 Ом, то нормальным будет сопротивление в диапазоне 4–10 Ом.

В любом случае ящик для подключения провода питания либо кабеля имеет 6 зажимных контактов, а в документах по эксплуатации (иногда на самой плите) есть принципиальная схема, при помощи которой можно осуществить подключение электрической плиты при наличии тестера. Чтобы защитить провода или кабель, в щитке дома или квартиры монтируется дифавтомат либо автоматический выключатель, имеющий характеристику С и УЗО. Еще один важный момент состоит в том, что электроплита должна быть заземлена. Работы в этом вопросе могут делиться на 2 момента:

  • наличие общего контура заземления;
  • его отсутствие.

В первом случае будет нужен гибкий провод из меди не менее 2,5 кв. мм, который необходимо провести от электрощита и присоединить к корпусу плиты. Если же контура нет, то необходимы монтаж УЗО и осуществление зануления или использование двух методов вместе.

Еще один момент, о котором следует немного сказать – вопрос переноса электроплиты. Часто бывает так, что в кухне проводится ремонт или перестановка и требуется перенести электрическую плиту. Учитывая, что розетка в кухне, как правило, одна, это может быть проблематично. Тогда появляется необходимость удлинить существующий кабель. Это можно сделать несколькими способами.

Один из наиболее простых – приобретение удлинителя. Но проблема в том, что редко можно найти удлинитель трехфазного типа. Поэтому приходится осуществлять удлинение кабеля. Для этого следует приобрести такой же провод, что использовался ранее, и просто осуществить удлинение.

Главное – не ошибиться с маркой и мощностью провода, дабы не нарушить баланс всей системы.

О том, как правильно подключить электроплиту, смотрите в следующем видео.

Как выбрать кабель для электроплиты

Подбор оптимального марко-размера кабеля для подключения электроплиты важен не только с точки зрения работоспособности самого устройства, но и со стороны пожаробезопасности. Поэтому следует подойти к процессу со всей серьезностью.

Критерии выбора просты: посмотреть в паспорте на электрическую плиту, какая мощность изделия там указана и на какое напряжение оно рассчитано (220 В - однофазная сеть, 380 В - трехфазная).

Для безопасного и долговечного электромонтажа и функционирования плиты необходимо правильно подобрать марку и сечение кабеля, который будет подводиться:

  1. от "автомата" до силовой розетки;

  2. непосредственно от розетки до плиты.

Для первого участка кабельной линии обычно используется отдельный провод с медными жилами. Его сечение подбирается по величине номинального электротока автоматического выключателя, исходя из расчетной нагрузки на него (Таблица 1). То есть, понимая, какую мощность имеет электрическая плита, приобретается автомат с токовыми характеристиками немного больше необходимых (согласно требованиям ПУЭ 3.1). Например, для электроплиты с параметром мощности меньше 9 кВт, понадобится автомат на 32 А, более 9 кВт - 40 А и выше.

Таблица 1: Соответствие тока автоматического выключателя сечению

 Сечение медного провода (число жил Х сечение в мм2)


3x1,5


3x2,5


3x4


3х6


3х10


 Номинал автомата, А


10


16


25


32


50


 Предел ток автомата, А


16


20


32


40


63


Кабель для подключения электроплиты - марки и сечение. 

Что касается марки кабеля, то обычно для подключения электроплит используют 3-жильные ВВГ или его негорючее исполнение ВВГнг, а также NYM требуемого сечения, как правило, не менее 6 мм2 для медных проводников. Для электрических плит до 9 кВт можно применять кабель с сечением от 4 мм2.

В удобном месте, где планируется запитывать саму электроплиту, монтируется специальная силовая розетка, имеющая 3 контакта (для однофазной электросети). 

Если в комплекте с электрической плитой нет силового кабеля, то его можно подобрать самостоятельно. Отличный вариант - одна из марок гибких кабельных изделий, КГ или ПВС, длиной 1,5-2 м и сечением 3х4 (для стандартных электроплит мощностью 6 кВт, работающих от 220 В).


Для самостоятельного подключения электроплиты рекомендуем ознакомиться с данным видеороликом:

Какой кабель нужен для подключения плиты

Импортные электрические плиты зачастую продаются без провода по двум причинам. Во-первых, напряжение и вилки различаются в разных странах. Во-вторых, согласно современным требованиям безопасности плиты, рассчитанной на ток от 32 А, устанавливаются безрозеточным способом посредством клеммных колодок.

Конечно, при совершении покупки кухонной техники, лучше уточнить в самом магазине, прилагаются ли к ней кабели. Но, как всегда, обо всех нюансах узнается после приобретения товара, точнее, в ходе проведения установки.

Если плита оснащена реле, адаптерами на напряжение 110-380 В, прилагаемыми вилками и монтажными коробками, считайте, что повезло, и можно приступать к подключению. Если же перечисленные элементы в комплекте отсутствуют, вам понадобится отдельно приобрести провод.

Без сомнений, в магазине, где приобретается плита, продавцы предлагают множество аксессуаров, но лучше не спешить. Как правило, они обходятся намного дороже, нежели их приобрести в магазине «Товары для дома» либо на рынке.

Какой кабель для плиты нужно купить?

Подключать любую бытовую технику в доме нужно исключительно по ПУЭ (Правилам устройства электроустановок). Требования, изложенные в этом издании, написаны с учетом многолетнего опыта профессионалов. Пренебрегать ими окажется себе дороже, можно просто лишиться гарантии на желанную электроплиту. Необоснованный выбор кабеля для подключения электроплиты, его сечения и марки  – основная причина возгорания электропроводки,которая приводит к возникновению пожара.

Мощность потребляемой электроэнергии – самый важный параметр, который нужен при определении сечения проводника для подключения электроплиты. Она равна произведению напряжения и силы тока (P = U х I). Так, к примеру, плиты, рассчитанные на ток 13 А при 220 В,потребляют ровно столько же энергии, как если бы им нужно было 7,5 А при 380В. Значит, чем выше напряжение, тем больший выигрыш получается в передаче (больше напряжения = меньше ток = меньше сечение проводов). Потребление электроэнергии зависит от работы устройства, подстроиться под сетевое напряжение не составит труда.

Мощность электроплит различается в зависимости от фирмы производителя и модели, и обычно составляет 5-8 кВт. В таблице приведена зависимость основных показателей.

Внимание! Сечения кабелей в таблице показаны для медного кабеля, лучше всего подходящего для подключения плиты.

Что произойдет с током, если сечение проводника выбрать больше? Ничего,кроме увеличения стоимости кабеля. Тем не менее сечение отходящей линии не должно быть больше, чем у вводной, иначе получится большая нагрузка на главную сеть.

Пользоваться таблицей достаточно просто: по значению мощности электроприбора, взятому из технического паспорта, выбрать соответствующие параметры.

В таблице одна колонка предназначена для однофазной, другая – для трехфазной сети. Подключение выбирается в зависимости от типа проводки. При подводе трехжильного провода к розетке означает, что сеть однофазная, пятижильный провод говорит о трехфазном подключении. Помимо этого, обязательно стоит учесть, какой тип подключения поддерживает сама электроплита.

Как правило, приборы небольшой мощности (до 3-5кВт) подключают к однофазной сети (фаза L, ноль N и земля PE), а начиная от 5кВт, применяется уже двух- либо трехфазное подключение (фазы А, В, С, ноль N и земля PE). Последний вариант нередко приходится применять в частном секторе.

Итак, с сечением и количеством жил в проводнике определились. Остаётся выбрать марку кабеля. Для обычных условий прокладки удобнее применять марку КГ (кабель гибкий) либо ПВС (провод виниловый соединительный).

Чем же они хороши? Данные проводники силового назначения отличаются преимуществами по сравнению с другими типами:

  • использование в помещениях с повышенной влажностью;
  • высочайшая гибкость;
  • двойная изоляция;
  • применение (рекомендуемое) в установках с повышенной вибрацией;
  • разрешённый радиус изгиба составляет не менее 8 наружных диаметров сечения;
  • недорогая цена.

К потребляемой электроприбором мощности всегда рекомендуется прибавлять 20%, а потом выбирать кабельное сечение не ниже полученного результата. Даже не зная точно о том, какая мощность у плиты, можно смело брать провод с запасом ПВС 3х6 либо КГ 3х6. Как правило, они подходят к большинству случаев, так как выдерживают до 10 кВт потребляемой мощности.

Предположим, мощность вашей электрической электроплиты 7 кВт, в этом случае, можно использовать проводник меньшего значения в соответствии с номиналом автомата – ВВГнг (3х4) (марка тоже хорошо подходит) или ПВС (3х4). А в щиток лучше смонтировать автоматический выключатель на 25 А.

Если же у вас трехфазная сеть, то проводником питания должен стать пятижильный кабель для электроплиты сечение не менее 2,5 мм2. Почему? Да потому что такой вариант обеспечивает питание трехфазной нагрузки до 16,4 (кВт), что вполне подойдет для любой плиты.

Схема питания

Фрагмент схемы подключения питающего провода к электроплите показан на рисунке, на котором видно, что розетка должна быть защищена УЗО.

Схему следует периодически проверять, функционирует ли она. Ведь все элементы со временем подвергаются износу.

Помните! Прежде чем начинать манипуляции с кабельной прокладкой, следует отключить рубильник питания сети в электрощитке.

Вся важная информация, включая схему электроснабжения плиты, находится на задней панели агрегата либо в инструкции от производителя. Людям, совсем не имеющим представления о нюансах электротехнического монтажа, самим иногда трудно справиться. В любом случае можно просто позвонить в службу ремонта бытовой техники в своём городе.

Видео: какой кабель нужен для подключения плиты?

Выбор нужного типа кабеля для подключения электрической плиты.

Электрические, индукционные плиты или варочные панели - это приборы с большой мощностью, которые потребляют значительно больше электроэнергии, чем остальная бытовая техника. Именно поэтому для их подключения требуется отдельный кабель от автомата или УЗО. Стоит также отметить, что в домах, где не предусмотрен газ, стоимость электроэнергии ниже.

Рассмотрим подключение и выбор кабеля на моем примере: современной 4-конфорочной электрической стеклокерамической плиты.

В нашем случае мощность конфорок: 2x1200 Вт и 2x1700 Вт. Суммарная мощность составляет: 5800 Вт, но в плите помимо варочных поверхностей имеются еще электрическая духовка с вентилятором охлаждения. Паспортная номинальная мощность электроплиты составляет: 6,8 кВт, плюс не забывайте учесть запас по мощности. Считаем, что для подключения нашей электроплиты требуется не менее 8 кВт.

Средние значения мощности потребления электрических плит на рынке в 2018 году. Значения варьируются в зависимости от типа плит и от ее возможностей. Для определения точного значения читайте технический паспорт к вашему изделию (можно найти по номеру модели плиты в интернете).

Для двухконфорочных (от 2 кВт до 5 кВт).
Для четырехконфорочных (от 5кВт до 11 кВт).
Итак, мы определили, что мне требуется подобрать кабель, который будет выдерживать нагрузку 8 кВт.
По таблице видно, что мне нужен кабель сечением 6мм2 (для подключения к однофазной сети 220В) или 2,5мм2 (для трехфазной 380В).

Сечение кабеля и выбор автоматического выключателя в зависимости от мощности плиты.
Мощность электрической, индукционной плиты или варочной панели, кВт Сечение жил кабеля, мм2 Выбор "автомата"
1-фазная сеть (220В) 3-фазная сеть (380В) 1-фазная сеть (220В) 3-фазная сеть (380В)
Менее 3 кВт 1,5 мм² 1,5 мм² 16A 16A
3-5 кВт 2,5 мм² 25A
5-7,5 кВт 4 мм² 2,5 мм² 32A 25A
7,5-10 кВт 6 мм² 40A

 

Требуемое количество жил в кабеле зависит от выбранной схемы подключения.

  • для однофазной сети потребуется 3-жильный провод.
  • для трехфазной сети потребуется 5-жильный провод.

Схему подключения обычно можно увидеть с обратной стороны электроприбора.

Схема слева - для подключения к 220 В, правая - для подключения к 380 В.
Я буду подключать по левой схеме к 220В.

На схеме:
L1 - фаза. Клеммы 1, 2 и 3 объединены перемычкой. По ГОСТу подключаем коричневую жилу.
N - ноль. Клеммы 4 и 5 объединены перемычкой. По ГОСТу подключаем синюю жилу.
Pe это земля. К земле подключаем желто-зеленую жилу.
В автомате еще раз находим и проверяем индикаторной отверткой - фазу. Подключение стоит выполнять только после обесточивания всей системы.

От правильного выбора кабеля для запитки и грамотного подсоединения устройства зависит безопасность помещения и тех, кто там находится.
Обязательное условие, которое должно соблюдаться, – кабель должен быть медным. Использование алюминиевых жил при подключении энергоемких устройств запрещено, согласно требованиям безопасности.

Запрещено совмещать осветительные и розеточные цепи с запиткой электрической плиты!

Следует помнить, что в старых постройках осуществлять подключение электрических приборов, мощностью более 3 кВт не рекомендуется, так как имеющаяся сеть не рассчитана на такие нагрузки. Вследствие этого могут перегорать пробки, возникать пожары или полностью выходить из строя техника, делая невозможным ее дальнейший ремонт.

Очень часто в комплектации новых плит кабель не предусмотрен (приобретается отдельно). Можно осуществить выбор кабеля самостоятельно или поручить это дело квалифицированным специалистам, в том числе и его монтаж (если не обладаете нужными умениями и знаниями).

Марки, используемые при подключении электрических и индукционных плит.

Чаще для монтажа электроплит используются кабеля марок: ПВС, NYM, ВВГ, КГ.

В моем случае для подключения электроплиты мне потребуется кабель 3x6. Трехжильный провод с сечением 6мм2.

Я выбрал ПВС провод, который рассчитан на напряжение до 450 В. Изоляционное покрытие не поддается возгоранию, высокий коэффициент сопротивления на изгиб и прочность. Срок службы составляет от 6 до 10 лет (зависит от условий эксплуатации).

 

Включаем автомат. Плита работает. Пробуем включить конфорку. Пользуйтесь!

 

Автор: Дмитрий Самохвалов, технический редактор компании Rucam-Video.

Вопросы, замечания и предложения пишите на: [email protected]

Какой провод нужно использовать для подключения электроплиты . Электропара

Каталог товаров
  • Лампы
    • Светодиодные лампы
      • Е27
      • Е14
      • GU5.3
      • T8 G13
      • GU10
      • G4
      • G9
      • s14s / s14d
      • GX53
      • GU4
      • G53
      • G24d/G24q
      • R7S
      • G23
      • 2G11
    • Люминесцентные лампы
      • T8 с цоколем G13
      • T5 с цоколем G5
      • T4 с цоколем G5
      • Кольцевые
      • Линейные лампы T2 с цоколем W4.3 x 8.5d
      • Линейные люминесцентные лампы T12
    • Лампы для профессионального оборудования
      • Низковольтные галогенные лампы без отражателя
      • Галогенные лампы среднего и высокого напряжения в одноцокольном исполнении
      • Галогенные лампы с отражателем MR16
      • Галогенные лампы в двухцокольном исполнении
      • Галогенные лампы с отражателем MR11
      • Галогенные лампы PAR 36
      • Галогенные лампы aluPAR 64
      • Галогенные лампы PAR 56
      • Галогенные лампы со специальным цоколем
      • Галогенные студийные лампы
      • Управляемые током галогенные ламп

особенности подключения и заземления плиты

Содержание статьи:

Импортные производители бытовой техники последнее время выпускают электрические плиты и встроенные духовые шкафы без проводов. Обусловлено это двумя весомыми причинами. Во-первых, особенности строения вилки и напряжение во многих странах разные, а во-вторых, в требования безопасности плиты были внесены изменения и теперь они устанавливаются безрозеточным способом при помощи клеммных колодок (электроприборы, рассчитанные на ток от 32 А).

Какой кабель для электрической плиты нужно купить

Любую бытовую технику, во избежание неприятностей, нужно подключать в соответствии со всеми правилами устройства электроустановок (ПУЭ). Перечисленные в этом издании особенности подключения и требования – многолетний опыт профессионалов своего дела.

Важно понимать, какой провод нужен для подключения и можно ли электроплиту подключать в обычную розетку, если бытовую технику принято решение устанавливать самостоятельно. Самый главный параметр, требуемый при определении сечения проводника для подключения электроплиты без розетки напрямую – мощность потребляемой электроэнергии.

В остальном особенностей выбора провода для плиты не так и много. Критерии выбора:

  • возможность использования в комнатах с высоким уровнем влажности;
  • приемлемая цена;
  • отличные показатели гибкости;
  • разрешенный радиус изгиба должен быть равен не менее 8 наружным диаметрам сечения;
  • оснащение двойной изоляцией;
  • возможность применения в электрических приборах с повышенной вибрацией.

Электрики рекомендуют приступать к выбору кабеля лишь после проведения следующих подсчетов: к мощности, потребляемой электроприбором, прибавляют 20% от числа. Даже не зная точной мощности оборудования, можно приобретать провода с запасом.

Расчет мощности электроплиты

Мощность электрических плит и духовых шкафов отличается в зависимости от производителя и модификации модели. Как правило, значения колеблются в пределах 5-8 кВт.

В таблице показана зависимость основных технических параметров. Использовать ее просто, достаточно выбрать соответствующие параметры, исходя из значения мощности, указанной в паспорте к электроприбору.

Мощность электроплиты Сечение жил
Однофазная сеть (3 жилы, мм.кв.) Трехфазная сеть (5 жил, мм.кв.)
До 3 кВТ 1,5 1,5
От 3 до 5 кВт 2,5
От 5 до 7,5 кВт 4 2,5
От 7,5 до 10 кВт 6

В таблице рассмотрено сечение медного кабеля, поскольку он самый подходящий для установки электрической плиты.

Тип материала и сечение кабеля для плиты

Для подключения электрической плиты к трехфазной розетке необходимо соединить последнюю с разъемным соединением электроприбора. В этом случае главным требованием к типу кабеля является его гибкость. Провода, оснащенные жесткими жилами, намного сложнее компактно уложить за плитой, как правило, они торчат во все стороны.

Гибкий провод оснащен не монолитной токопроводящей жилой, а большим количеством проволочек, собранных в пучок. Благодаря этому обеспечивается свобода перемещения.

Информация о проводе и кабеле марок ПВС и КГ

Подбор сечения проводника

Наиболее оптимальные термостойкие провода для электроплит – кабели марок ПВС и КГ. Оболочка и изоляция жил кабеля КГ изготовлена из высококачественной резины. Преимущество этого материала заключается в широком рабочем температурном диапазоне, который колеблется в пределах от -40 до +50 градусов, а также в устойчивости к воздействию солнечных лучей. Аббревиатура расшифровывается следующим образом: К – кабель, Г – гибкий.

В разных отраслях промышленности он используется для подключения перемещающихся механизмов, например, тельферов, кран-балок и т.д.

Аббревиатура ПВС расшифровывается следующим образом: П – провод, В – виниловая изоляция токопроводящих жил и оболочки, С – соединительный. Таким образом, ПВС – это кабель, а не провод. Однако он часто используется при проведении проводки в квартирах и загородных домах. Его основное назначение – применение на участках бытовой сети, где требуется повышенная гибкость. Из него изготавливают удлинители и шнуры питания. Рабочий диапазон температуры колеблется в пределах от -25 до +40 градусов. Преимущество материала – устойчивость к горению, он не распространяет огонь, поскольку просто плавится.

Сечение кабеля

Выбор сечения проводов зависит от мощности электрического прибора. Для подключения трехфазного или однофазного одинаковой мощности требуются кабели разного сечения. Обусловлено это тем, что во втором случае вся мощность электрического прибора проводится одной фазой, а в первом делится между тремя.

Особенности подключения и заземление

Схема подключения через розетку к автомату и земле

Подключить электрическую плиту можно двумя способами – через клеммник или специальную розетку для плиты на кухне. В России пока наиболее востребован второй вариант. Алгоритм подключения следующий:

  1. Определяется наиболее подходящее место для установки оборудования. Электрические плиты нельзя ставить около оконных и дверных проемов, железных труб и рукомойников.
  2. Монтируется штепсельная розетка с заземляющим контактом на требуемой высоте. Розетка должна обладать токовым номиналом в пределах 32-40 А.
  3. В электрощите дополнительно монтируется отдельный автомат на плиту. Для двух- или трехфазной на 16 А, для однофазной на 25-30 А.
  4. Провод или кабель протягивается к штепсельной розетке от щитка.
  5. Вилка штепсельной розетки присоединяется к гибкому проводу электрической плиты или духовому шкафу.
  6. Гибкий провод, соединенный с вилкой, присоединяется к электрическому прибору. Для этого потребуется снять заднюю крышку плиты, которая ограничивает доступ к клеммам.
  7. Питающий кабель в электрощите делится на жилы, концы каждого провода перед соединением зачищаются. К полосным зажимам автомата подключаются фазные проводники, а с шиной соединяется нулевая жила.

Категорически запрещено делать заземление на нулевую шину, поскольку он сильно греется. Фаза вернется на прибор, и пользователя может сильно ударить током.

Заземление в домашних условиях проводится двумя способами: с отсутствием заземляющего контура и наличием общего заземляющего контура. В первом случае решит проблему дополнительный монтаж УЗО, а также выполнение зануления. Во втором случае потребуется гибкий провод, изготовленный из меди с сечением не менее 2,5 мм.кв. Его проводят от электрощитка и подводят к корпусу электрического прибора.

В домах или квартирах, где не подведено центральное газоснабжение, решить проблему с приготовлением пищи поможет электрическая плита или встроенный духовой шкаф. Чтобы использование прибора было комфортным, нужно его правильно установить и подключить. При покупке кабеля или провода нужно обращать внимание на производителя товара, сечение и протяженность, а также марку.

Как установить эффективный электрический забор за 8 простых шагов

Если вы купите товар по ссылкам на этой странице, мы можем получить комиссию. На содержание нашей редакции комиссии не влияют. Прочтите полное раскрытие.

Вы ищете идеальный забор для домашнего скота на вашем участке?

Если да, то вы можете ознакомиться с моей статьей , в которой описаны недорогие способы ограждения вашей собственности.

Но если вы решили, что электрическое ограждение - лучший вариант, то я поделюсь с вами, как его установить.

Однако, я должен сказать, я не верил в электрические ограждения, пока мы не использовали их на нашей нынешней собственности. Теперь мне интересно, почему мы не использовали его раньше.

Зачем нужны электрические ограждения?

Прежде чем мы перейдем к тому, как установить электрическое ограждение, вы, возможно, задаетесь вопросом, почему кто-то предпочел бы использовать электрическое ограждение вместо тканого или другого типа ограждения.

Ну, вот несколько причин:

1. Это эффективно.

Наши соседи постоянно говорили нам, что мы не можем использовать электрическое ограждение для коз.Они были уверены, что сбегут.

Итак, мы поместили первый виток провода примерно на 5 дюймов от земли и через каждые 2-3 дюйма вверх по столбу после этого. В первый раз наш козел ударился о проволоку и в последний раз ударил по ней.

Это научило его держаться от этого подальше. Если это вам что-то говорит, кто-то случайно отключил забор, и мы не заметили этого до следующего утра. Наши козы не подходили к забору, поэтому они этого не знали и даже не пытались убежать.

2. Стоит дешевле.

2 пастбища огорожены электрическим забором. Вероятно, это примерно 2–3 акра, а на забор мы потратили менее 1000 долларов.

Однако до того, как мы переехали в нашу нынешнюю собственность, мои козы не паслись. Их держали на огороженном лесном участке площадью около акра. Я потратил более 300 долларов на то, чтобы ограждать это место плетеной проволокой.

Итак, по моему опыту, электрические ограждения намного дешевле.

3. Выглядит лучше.

Когда мы закончили строительство электрического забора на пастбищах, я был поражен тем, насколько все это опрятно.Наша плетеная проволока никогда не выглядела так аккуратно, потому что земля в определенных местах становилась неровной, а наши козы постоянно терлись о нее, делая ее деформированной.

Тем не менее, электрические ограждения выглядят очень единообразно и позволяют придать имуществу четкий и чистый вид. Что мы все знаем, это мое предпочтение.

На каких животных будет работать электрическое ограждение?

Я на самом деле только козлов ограждал электрическими ограждениями.

Однако у меня есть друзья, которые зарабатывают на жизнь разведением крупного рогатого скота и лошадей.Чтобы удержать корову, требуется всего одна или две жилы проволоки.

Но лошади требуется 3-4 нити проволоки, как мне рассказали мои друзья. У них есть жеребцы, и они говорят, что эти несколько прядей помогут.

Теперь, с нашими козами, мы используем пять жилок проволоки ближе друг к другу. Также мы используем прочное зарядное устройство для провода. Он не только удерживает коз, но и защищает их от хищников.

Так что я чувствую себя хорошо, выбрав использование такого сильного напряжения.

Как установить электрический забор

Вам потребуются:

  • металлический провод
  • зарядное устройство
  • Т-образные стойки
  • опорные стойки
  • линейные фильтры
  • поедатели сорняков и / или сучкорезы

1 .Выложите забор

Вы начнете процесс с разбивки вашего ограждения. Вам нужно знать, где вы хотите ограждать, и подготовиться.

Теперь это означает много подготовительной работы. Если на вашем заборе лежат ветки, высокие сорняки или деревья, это приведет к его короткому замыканию и, следовательно, будет неэффективным.

Итак, вам нужно будет обойти территорию, которую вы планируете ограждать, и сорняков съедят ее. Затем используйте сучкорез и срежьте деревья или ветки на этом участке.

Как только ваша зона ограждения освободится, вы готовы начать строительство вашего забора.

2. Вставьте деревянные столбы, тройники и заготовку для ворот

Вам понадобятся круглые деревянные столбы по углам огороженных участков, куда вы хотите, чтобы ваши ворота проходили, а также в качестве опор на половине путевая точка на длинных участках вашего пастбища.

Тогда вам нужно будет вставить Т-образные стойки примерно через каждые 10-20 футов от одной угловой стойки к другой. Это может варьироваться в зависимости от области, которую вы ограждаете.

После того, как у вас в земле Т-образные столбы, вы можете повесить ворота. Узнайте, как это сделать , здесь .

Как только это будет сделано, вы готовы двигаться дальше.

3. Вставьте опорные стойки

Теперь вы уже вставили круглые деревянные стойки и Т-образные стойки. Теперь вам нужно вернуться и вставить опорные стойки через каждые несколько футов от Т-образных стоек. Это нужно для того, чтобы провод не волочился по земле.

Когда опорные столбы будут в земле, можно двигаться дальше.

4. Проведите провод

Это самая интересная часть. К сожалению, проложить провод - нелегкое дело. Вы можете сделать это немного проще, используя этот инструмент .

После того, как вы проложите провод от одной деревянной стойки к другой, вам нужно будет вернуться и подключить провод к разъемам на Т-образных стойках и деревянных столбах.

Затем поместите провод в правые прорези опорных стоек. Убедитесь, что каждая прядь, которую вы запускаете, подключена к одной и той же перекладине соединителей и опорных стоек.

Наконец, вы повторите этот шаг для каждой нити между каждым столбиком, пока не пройдете всю цепочку. После того, как вы пропустите прядь, вам понадобится плоскогубцы, чтобы затянуть ее как можно сильнее.

Потом обмотайте конец проволоки. Вы можете купить линейные сетчатые фильтры , которые вы используете для затягивания и удержания проволоки.

После того, как проволока проложит каждую прядь вокруг огороженной территории, вы готовы двигаться дальше.

5. Плотно затяните

Я уже говорил об этом в предыдущем разделе, но очень важно, чтобы провод был натянут плотно.В противном случае это не только выглядит небрежно, но и может оказаться неэффективным.

Например, если у вас есть проворная коза, которая хочет перепрыгнуть через электрический забор, вероятность того, что она перепрыгнет через плотный провод с электрическим током и не зацепится за копыто, довольно мала.

Но если у вас болтаются провода, они, вероятно, могут перескочить и никогда не получить удар. Ты этого не хочешь.

Поэтому убедитесь, что вы делаете все возможное, чтобы ваши провода были плотно затянуты.

6. Подключите зарядное устройство

Затем вам необходимо приобрести зарядное устройство.Мы прошли через это с зарядными устройствами для электрических заборов. Мы начали использовать солнечное зарядное устройство. В теории это звучит здорово, но недостаточно сильно.

Если это вам что-то говорит, наши козочки подбежали прямо к забору и вели себя так, как будто им делали массаж.

Но потом у нас есть текущее зарядное устройство. Его нужно подключить, но он прекрасно работает. Наш вексель однажды бросил вызов забору и больше никогда не осмеливался сделать это.

И его одной встречи было достаточно, чтобы ни одна из моих коз даже не проверила это.

Итак, вам просто нужно следовать инструкциям по установке зарядного устройства. Рекомендую положить туда, где будет накрываться. Нам пришлось в спешке поставить забор, поэтому зарядное устройство временно разместили на одном из наших круглых деревянных столбов с большой пластиковой ванной над ним, чтобы оно не намокло.

Но если у вас есть время, поместите его в постоянный дом, чтобы не беспокоиться о том, чтобы переместить его позже.

7. Вставьте заземляющие стержни

Затем вам нужно вставить заземляющие стержни.Так будет работать электричество. Если у вас недостаточно заземляющих стержней, вы это поймете, потому что ваш забор не пропускает ток.

Итак, мы фактически разместили две вокруг основания столба, где находится наше зарядное устройство.

Затем мы разместили их каждые 10 футов или около того по линии забора.

Здесь необходимо упомянуть, что если у вас есть пролом в вашем заборе (например, у вас есть ворота, которые разрушают ваше электрическое ограждение), вам нужно проложить покрытый провод по земле между ограждениями, чтобы сохранить ток электричества идёт.

8. Проверьте напряжение

Наконец, вам нужно проверить напряжение на заборе. Вы делаете это с помощью вольтметра. НЕ прикасайтесь к забору, чтобы узнать, работает ли он.

Тем не менее, я должен сказать следующее: не пугайтесь, если вы в резиновых туфлях натолкнетесь на забор и не испытаете шока.

Это случилось с нами, когда мы работали над забором, и мы боялись, что наш забор не работает. Мы проверили это с помощью измерителя, и он сказал, что это так.

Потом мой муж встал на колени, что-то делал на земле у забора и случайно ударил.Это его шокировало!

Итак, нам пришлось на собственном опыте усвоить, что если вы носите резиновую обувь, не думайте, что ваш забор сломан. Это может быть просто резина на подошве вашей обуви.

Но на всякий случай всегда используйте вольтметр и изо всех сил старайтесь не прикасаться к электрическому забору под напряжением.

Ну вот и все, что нужно для установки собственного электрического забора. Скажу прямо, это НЕ для новичков.

Если бы не опыт моего мужа, я бы никогда не взялась за этот проект в одиночку.Это может быть серьезное мероприятие, и если у вас нет четкого представления о том, как работает этот процесс, вы можете серьезно травмироваться и получить неэффективное ограждение.

Так что, пожалуйста, не бойтесь просить о помощи (даже после прочтения руководств по нему.) Если вы хотите увидеть живое руководство по установке электрического забора, вот отличное видео , которое поможет вам процесс тоже.

Но я хотел бы знать, пользуетесь ли вы электрическим забором. Если да, то каким был ваш опыт установки забора? Если вы не используете электрическое ограждение, какой тип ограждения вы используете? Какой у вас был опыт с этим?

Мы рады услышать от вас.Поэтому, пожалуйста, оставьте нам свои мысли в разделе комментариев ниже.

.

% PDF-1.4 % 262 0 объект > endobj xref 262 41 0000000017 00000 н. 0000001292 00000 н. 0000002480 00000 н. 0000002866 00000 н. 0000002931 00000 н. 0000003123 00000 п. 0000003396 00000 н. 0000003756 00000 н. 0000003926 00000 н. 0000003958 00000 н. 0000004161 00000 п. 0000004244 00000 н. 0000004549 00000 н. 0000023454 00000 п. 0000024077 00000 п. 0000024525 00000 п. 0000024722 00000 п. 0000025000 00000 н. 0000025322 00000 п. 0000025514 00000 п. 0000025795 00000 п. 0000028076 00000 п. 0000028104 00000 п. 0000028276 00000 п. 0000028308 00000 п. 0000028513 00000 п. 0000028824 00000 п. 0000056587 00000 п. 0000057200 00000 п. 0000057734 00000 п. 0000057933 00000 п. 0000058217 00000 п. 0000058502 00000 п. 0000058667 00000 п. 0000058699 00000 п. 0000058897 00000 п. 0000059197 00000 п. 0000105193 00000 п. 0000106011 00000 п. 0000106563 00000 н. 0000001385 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 263 0 объект > endobj 302 0 объект > ручей xc``b``d`c`X Ȁ

.

Электрический ток - Викиверситет

Добро пожаловать на этот урок по электрическому току.

В этом уроке поток электронов, электрический ток, описывается и характеризуется в контексте напряжения, сопротивления и простых полезных электрических компонентов.

Определение электрического тока [править | править источник]

Электрический ток - это поток электрического заряда. В электрических цепях этот заряд часто переносится перемещением электронов по проводу.Электрический ток обозначается как I , измеряется в амперах A

движение электронов в проводнике

Электрический ток (или ток) - это движение электронов в проводнике. Поскольку электроны не обязательно должны быть связаны с атомами, важно исключить атомы, проводники, резисторы, то есть то, что вы имеете в нашем определении тока.

I = Qt {\ displaystyle I = {\ frac {Q} {t}}}, где Q - заряд (единицы кулонов), t - время. Ампер равен одному кулону в секунду.

напряжение движение электронов

Напряжение или электромагнитная сила вызывает движение электронов в проводнике.

Закон Ома E = IR {\ displaystyle E = IR}

Следовательно, I = ER {\ displaystyle I = {\ frac {E} {R}}}, где E - напряжение (Вольт), I - ток (Амперы), а R - сопротивление (Ом)

движение электронов в проводнике катушки

Электрический ток (или ток) - это движение электронов в проводнике. Поскольку электроны не обязательно должны быть связаны с атомами, важно исключить атомы, проводники, резисторы, что есть в нашем определении тока течь.18 электрон-вольт. Каждый электрон имеет заряд в 1 электрон-вольт (1 эВ).

Итак, когда электроны проходят через материал, они вызывают образование чего угодно - от незначительного количества до катастрофического количества колебательной энергии или тепла.

Текущие носители [править | править источник]

 Изоляторы обычно не пропускают поток электронов. 

Чтобы преодолеть этот эффект, необходимо поднять напряжение до невероятно высокого уровня. Чтобы искра прошла через изолирующий воздушный зазор между его пальцем и дверью офиса, кубический фермер должен был создать тысячи вольт статического потенциала.Однако есть только воздух, который нужно нагреть, и поэтому в нем просто слишком мало частиц вещества, чтобы поддерживать нагрев. В вакууме, как вы уже догадались, есть только сами электроны и только в процессе их прохождения.

 Полупроводники начнут проводить ток после того, как небольшое напряжение «подтолкнет» поток. 

Раньше он действовал как изолятор. После он действует как дирижер. Резисторы предназначены для сопротивления потоку электронов. Они могут быть из многих материалов, и даже проводники обладают такими же характеристиками, но в гораздо меньшей степени.Резисторы изготавливаются как компоненты, указанные в схемах. Неудивительно, что нити в электрическом освещении, змеевиках электроплит, элементах сушилки и змеевиках обогревателя также являются резисторами.

 Проводники позволяют электронам свободно перемещаться. 

Однако они оказывают некоторое сопротивление току. Таким образом, вы можете заставить их нагреваться, 1) пропуская ток, превышающий расчетный, или 2) изолируя их, так что крошечному теплу, которое обычно генерируется, некуда деваться, и он накапливается до потенциально опасной температуры.

 Сверхпроводники - это проводники с характеристикой прохождения электронов с незначительным нагревом и сопротивлением. 

Современное состояние технологий требует охлаждения до очень низкой температуры. Если когда-нибудь будут созданы сверхпроводники комнатной температуры, не будет потерь энергии на (в настоящее время резистивных) линиях электропередач между нашими электростанциями и нашими городами и поселками. Это могло бы значительно сократить выбросы углерода.

В лампочке это тепло становится настолько сильным, что вольфрамовая нить накаливания становится раскаленной добела.{nT}} Для полупроводника

Эксперименты с носителями тока [править | править источник]

Эксперименты используются для определения характеристик сопротивления вещества относительно протекания тока. Экспериментальные результаты показывают, что увеличение размера проводника пропорционально снижает его сопротивление. Итак, удвоив поперечное сечение провода, вы уменьшите его сопротивление вдвое.

Единицей измерения тока является ампер или, для краткости, ампер. Он определяется как определенное количество электронов, проходящих через определенную точку в единицу времени.

Уравнения тока, мощности и математические уравнения [править | править источник]

Мы потратили много времени, говоря о токе и его тепловых эффектах. Давайте посмотрим, что мы знаем. Когда в цепи повышается напряжение, возрастает и ток. Если я удваиваю напряжение, а сопротивление остается постоянным, я удваиваю ток. Я также удваиваю вызываемые мной вибрации, поэтому я удваиваю количество тепла, которое добавляю.

Другими словами, удвоение напряжения удваивает мощность, генерируемую в виде тепла.Это приводит нас к уравнению. Мощность равна току, умноженному на напряжение. Символ мощности - P, символ тока - I, а символ напряжения - E.

PV = WQQt = IV {\ displaystyle P_ {V} = {\ frac {W} {Q}} {\ frac {Q} {t}} = IV}

Когда я удваиваю сопротивление, я уменьшаю вдвое ток при подаче постоянного напряжения. Сопротивление и ток обратно связаны. Когда я удваиваю напряжение, удваивается и ток. Фактически, напряжение равно току, умноженному на сопротивление, или E = I * R.

Найдите определение усилителя. Вычислите значение 50 ампер в найденных вами условиях. Дайте как минимум три правильных ответа. В качестве дополнительной награды напишите статью о Tesla (изобретателе, а не о группе). Если вы будете заниматься плагиатом вики, вас узнают.

.

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

Все состоит из атомов. В каждом 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 одних объектов 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 жидкостей, вроде соленой воды.

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 розетке 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 подачи
  • - это вид электричества, который вы ощущаете, когда натираете пуловер о 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 электроэнергию 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 ведет электричество к земле, 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 нагревается
  • 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 электричество проходит 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 на пару
  • 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? - learn.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 - это 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 природное 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 некотором базовом понимании физики, силы, энергии, атомов и [полей] (http: // en.wikipedia.org/wiki/Field_(physics)), в частности. Мы рассмотрим основы каждой из этих физических концепций, но, возможно, также будет полезно обратиться к другим источникам.

Going Atomic

Чтобы понять основы электричества, нам нужно для начала сосредоточиться на атомах, одном 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 3x10 -10 или 0,0000000003 метра). Медный пенни (если бы он на самом деле был сделан из 100% меди) имел бы 3,2х10 22 атомов (32 000 000 000 000 000 000 000 атомов) меди внутри.

Даже атом недостаточно мал, чтобы объяснить работу электричества. Нам нужно спуститься 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 этом 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 оценить массу объекта, 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 именно здесь наши знания об атомных частицах - в частности, об электронах и протонах - пригодятся. 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 , но разного 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 притягивают, а любит отталкивать .

Величина силы, действующей на два заряда, зависит от того, насколько они удалены 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 для обеспечения бесперебойной работы. Электроны в атомах могут 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 подталкивают 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 выравнивания, происходит статический разряд . Притяжение зарядов становится настолько большим, что они могут проходить даже через самые 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 через воздух.

Один из самых ярких примеров статического разряда - 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 терем шарик о голову, чтобы волосы встали дыбом, или когда мы шаркали по полу в пушистых тапочках и били кота (конечно же, случайно).В каждом случае трение от трения о разные типы материалов 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 заряды 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 будем уделять внимание этой форме электричества на протяжении всей оставшейся части 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 провода и других компонентов, которые управляют потоком 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, все свободных электронов должны где-то течь в том же общем направлении. Медь - отличный проводник, идеальный для протекания зарядов. Если цепь из медного провода разорвана, заряды не смогут 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 нам вообще 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 для создания электричества. 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 включают никаких наблюдаемых контактов . 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, в частности, вспомним, 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 для понимания того, как начинается и продолжает течь электричество. 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 сбросите положительный тестовый заряд рядом с отрицательным зарядом, тестовый заряд будет притягиваться к отрицательному заряду . Итак, для одиночного 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 стрелки , выходящие 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 можно комбинировать для создания более полных электрических полей.

Равномерное электронное поле сверху 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 индуцирования 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, штуковин 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 работы над другим объектом, что означает перемещение этого объекта на некоторое расстояние.Энергия имеет вид , многие формы , некоторые мы можем видеть (например, механические), а другие - нет (например, химические или электрические). Независимо от того, в какой форме она находится, энергия существует в одном из двух состояний : кинетическом или потенциальном.

Объект имеет кинетическую энергию , когда он движется. Количество кинетической энергии объекта зависит от его массы и скорости. Потенциальная энергия , с другой стороны, - это накопленная энергия , когда объект находится в состоянии покоя. Он описывает, сколько работы мог бы сделать объект, если бы он был 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.

Электрическая потенциальная энергия

Так же, 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 должна быть проделана работа, 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 - 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 energy , 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 количеству электрической потенциальной энергии, деленному 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 / К ), 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.


Имея в своем арсенале потенциальную и потенциальную энергию, 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.Одновременно подталкиваемые отрицательной клеммой и притягиваемой положительной клеммой, электроны в меди будут перемещаться от атома к атому, создавая поток заряда, который мы знаем как электричество.

После секунды протекания тока электроны фактически переместились на очень - на доли сантиметра. Однако энергия, производимая текущим потоком, составляет огромных , особенно потому, 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 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).

Ресурсы и движение вперед

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:

.

Электрический ток - Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Электрический ток - это поток электрического заряда. Уравнение тока: [1]

I = ΔQΔt {\ displaystyle I = {\ frac {\ Delta Q} {\ Delta t}}}
где
I {\ displaystyle I} - текущий текущий
ΔQ {\ displaystyle \ Delta Q} - изменение электрического заряда.
Δt {\ displaystyle \ Delta t} - изменение во времени

Единицей измерения электрического тока в системе СИ является ампер (А).Это равно одному кулону заряда за одну секунду. Ток можно найти в проводах, батареях и молнии.

В проводящих материалах некоторые электроны очень слабо связаны с атомами материала. Когда большое количество этих атомов объединяется, возникает своего рода электронное облако, которое «парит» около атомов материала. Если вы исследуете поперечное сечение куска проводящего материала, электроны будут проходить через него очень быстро. Это движение вызвано температурой, и электроны, текущие в одном направлении, имеют тенденцию равняться электронам, текущим в другом направлении, поэтому не это вызывает ток.Электроны текут от одного атома к другому, этот процесс сравнивают с передачей ведер с водой от одного человека к другому в бригаде ведер. [2]

Когда на провод воздействует электрическое поле, электроны реагируют почти мгновенно, слегка дрейфуя в направлении, противоположном полю. Они получают энергию от поля, которая очень быстро теряется, когда они сталкиваются с другими электронами в материале. Однако, пока существует поле, электроны будут возвращать ту энергию, которую они потеряли, и процесс будет продолжаться.Этот «толчок», который электроны получают от электрического поля, является источником тока, а не общим потоком самих электронов. Из этого обсуждения мы можем увидеть две вещи, которые сейчас равны , а не :

  • Это не настоящий «поток» электронов в обычном смысле этого слова: если мы посмотрим на скорость, которую дает электронам поле, она обычно очень мала, порядка миллиметров в секунду. Электронам потребуется полчаса, чтобы пересечь комнату размером 10 футов (3 м) с такой скоростью.Поскольку лампочка загорается почти сразу после нажатия на выключатель, должно быть что-то еще.
  • Это тоже не «эффект домино», хотя эта аналогия ближе, чем поток. Поскольку электроны такие крошечные, даже когда они движутся очень быстро, они не двигаются большой силой.

Когда ток течет по проводной цепи, он ускоряется, когда в цепи нет сопротивления. Резисторы используются для увеличения сопротивления в цепи и замедления тока.Связь между сопротивлением, током и напряжением (другая часть цепи) показана законом Ома.

.

Смотрите также

Сделать заказ

Пожалуйста, введите Ваше имя
Пожалуйста, введите Ваш номер телефона
Пожалуйста, введите Ваше сообщение