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Was müssen Einsteiger über Elektrizität wissen?

Wir werden oft von Lesern kontaktiert, die noch nie mit Elektroarbeiten zu tun hatten, sich aber damit befassen möchten. Für diese Kategorie wurde eine Rubrik „Strom für Einsteiger“ erstellt.

Abbildung 1. Bewegung von Elektronen in einem Leiter.

Bevor Sie mit der Arbeit im Zusammenhang mit Elektrizität beginnen, müssen Sie sich ein wenig theoretisches Wissen zu diesem Thema aneignen.

Der Begriff „Elektrizität“ bezeichnet die Bewegung von Elektronen unter dem Einfluss eines elektromagnetischen Feldes.

Die Hauptsache ist zu verstehen, dass Elektrizität die Energie der kleinsten geladenen Teilchen ist, die sich in Leitern in eine bestimmte Richtung bewegen (Abb. 1).

Gleichstrom ändert seine Richtung und Größe im Laufe der Zeit praktisch nicht. Nehmen wir an, eine normale Batterie hat einen konstanten Strom. Dann fließt die Ladung unverändert von Minus nach Plus, bis sie aufgebraucht ist.

Wechselstrom ist ein Strom, der seine Richtung und Größe mit einer bestimmten Periodizität ändert. Stellen Sie sich die Strömung als einen Wasserstrahl vor, der durch ein Rohr fließt. Nach einer bestimmten Zeit (z. B. 5 s) strömt das Wasser in die eine und dann in die andere Richtung.

Abbildung 2. Transformator-Designdiagramm.

Bei Strom geschieht dies viel schneller, 50 Mal pro Sekunde (Frequenz 50 Hz). Während einer Schwingungsperiode steigt der Strom auf ein Maximum an, geht dann durch Null und dann erfolgt der umgekehrte Vorgang, jedoch mit einem anderen Vorzeichen. Auf die Frage, warum dies geschieht und warum ein solcher Strom benötigt wird, können wir antworten, dass das Empfangen und Senden von Wechselstrom viel einfacher ist als Gleichstrom. Der Empfang und die Übertragung von Wechselstrom hängen eng mit einem Gerät wie einem Transformator zusammen (Abb. 2).

Ein Generator, der Wechselstrom erzeugt, ist wesentlich einfacher aufgebaut als ein Gleichstromgenerator. Darüber hinaus eignet sich Wechselstrom am besten für die Übertragung von Energie über große Entfernungen. Mit seiner Hilfe geht weniger Energie verloren.

Mit einem Transformator (einem speziellen Gerät in Form von Spulen) wird Wechselstrom von Niederspannung in Hochspannung und umgekehrt umgewandelt, wie in der Abbildung dargestellt (Abb. 3).

Aus diesem Grund werden die meisten Geräte in einem Netzwerk mit Wechselstrom betrieben. Gleichstrom wird aber auch recht häufig eingesetzt: in Batterien aller Art, in der chemischen Industrie und einigen anderen Bereichen.

Abbildung 3. Wechselstromübertragungsschaltung.

Viele Menschen haben so mysteriöse Wörter wie eine Phase, drei Phasen, Null, Erde oder Erde gehört und wissen, dass dies wichtige Konzepte in der Welt der Elektrizität sind. Allerdings versteht nicht jeder, was sie bedeuten und wie sie sich auf die umgebende Realität beziehen. Dennoch ist es zwingend erforderlich, dies zu wissen.

Ohne auf technische Details einzugehen, die ein Heimmeister nicht benötigt, können wir sagen, dass es sich bei einem Drehstromnetz um eine Übertragungsmethode handelt elektrischer Strom, wenn Wechselstrom durch drei Drähte fließt und durch einen zurückfließt. Das Obige bedarf einer Klarstellung. Jeder Stromkreis besteht aus zwei Drähten. Auf der einen Seite fließt der Strom zum Verbraucher (z. B. einem Wasserkocher) und auf der anderen Seite zurück. Wenn Sie einen solchen Stromkreis öffnen, fließt kein Strom. Das ist die Beschreibung eines einphasigen Stromkreises (Abb. 4 A).

Der Draht, durch den der Strom fließt, wird Phase oder einfach Phase genannt, und durch den er zurückfließt – Null oder Null. Ein Drehstromkreis besteht aus drei Phasenleitern und einem Rückleiter. Dies ist möglich, weil die Phase des Wechselstroms in jedem der drei Drähte gegenüber dem benachbarten um 120° verschoben ist (Abb. 4 B). Ein Lehrbuch zur Elektromechanik hilft, diese Frage genauer zu beantworten.

Abbildung 4. Elektrischer Schaltplan.

Die Übertragung von Wechselstrom erfolgt präzise über Drehstromnetze. Das ist wirtschaftlich vorteilhaft: Zwei weitere Neutralleiter werden nicht benötigt. Bei Annäherung an den Verbraucher wird der Strom in drei Phasen aufgeteilt und jede davon mit einer Null versehen. So gelangt es in Wohnungen und Häuser. Obwohl manchmal ein dreiphasiges Netzwerk direkt an das Haus geliefert wird. Allgemein, wir reden über Es geht um den privaten Sektor, und dieser Zustand hat seine Vor- und Nachteile.

Erde, oder genauer gesagt Erdung, ist der dritte Draht in einem einphasigen Netzwerk. Im Wesentlichen trägt es nicht die Arbeitslast, sondern dient als eine Art Sicherung.

Wenn beispielsweise der Strom außer Kontrolle gerät (z. B. durch einen Kurzschluss), besteht die Gefahr eines Brandes oder eines Stromschlags. Um dies zu verhindern (d. h. der Stromwert sollte einen für Mensch und Gerät ungefährlichen Wert nicht überschreiten), wird eine Erdung eingeführt. Über diesen Draht gelangt überschüssiger Strom buchstäblich in den Boden (Abb. 5).

Abbildung 5. Das einfachste Erdungsschema.

Noch ein Beispiel. Nehmen wir an, dass beim Betrieb des Elektromotors einer Waschmaschine ein kleiner Ausfall auftritt und ein Teil des elektrischen Stroms die äußere Metallhülle des Geräts erreicht.

Ohne Erdung wandert diese Ladung weiterhin in der Waschmaschine herum. Wenn eine Person es berührt, wird sie sofort zum bequemsten Ausgang für diese Energie, das heißt, sie erhält einen elektrischen Schlag.

Wenn in dieser Situation ein Erdungskabel vorhanden ist, fließt die überschüssige Ladung darüber ab, ohne dass jemand Schaden nimmt. Darüber hinaus kann man sagen, dass der Neutralleiter auch Erdung sein kann und im Prinzip auch erdbar ist, allerdings nur bei einem Kraftwerk.

Die Situation, wenn im Haus keine Erdung vorhanden ist, ist unsicher. Wie man damit umgeht, ohne die gesamte Verkabelung im Haus zu ändern, wird später besprochen.

AUFMERKSAMKEIT!

Einige Handwerker, die sich auf Grundkenntnisse der Elektrotechnik verlassen, installieren den Neutralleiter als Erdungskabel. Tun Sie dies niemals.

Bei einem Bruch des Neutralleiters stehen die Gehäuse geerdeter Geräte unter Spannung von 220 V.

Einführung

Die Suche nach neuer Energie als Ersatz für rauchende, teure und wenig effiziente Brennstoffe hat zur Entdeckung der Eigenschaften verschiedener Materialien geführt, Elektrizität anzusammeln, zu speichern, schnell zu übertragen und umzuwandeln. Vor zwei Jahrhunderten wurden Methoden zur Nutzung von Elektrizität im Alltag und in der Industrie entdeckt, erforscht und beschrieben. Seitdem ist die Wissenschaft der Elektrizität ein eigenständiger Zweig geworden. Heutzutage ist unser Leben ohne Elektrogeräte kaum noch vorstellbar. Viele von uns unternehmen angstfrei Reparaturen an Haushaltsgeräten und kommen damit erfolgreich zurecht. Viele Menschen haben Angst davor, eine Steckdose überhaupt zu reparieren. Mit etwas Wissen können wir die Angst vor Elektrizität aufgeben. Die im Netzwerk ablaufenden Prozesse sollten verstanden und für die eigenen Zwecke genutzt werden.
Der vorgeschlagene Kurs soll den Leser (Studenten) zunächst mit den Grundlagen der Elektrotechnik vertraut machen.

Grundlegende elektrische Größen und Konzepte

Das Wesen der Elektrizität besteht darin, dass sich ein Elektronenfluss durch einen Leiter in einem geschlossenen Stromkreis von einer Stromquelle zu einem Verbraucher und zurück bewegt. Während sie sich bewegen, verrichten diese Elektronen eine bestimmte Arbeit. Dieses Phänomen wird ELEKTRISCHER STROM genannt und die Maßeinheit ist nach dem Wissenschaftler benannt, der als erster die Eigenschaften des Stroms untersuchte. Der Nachname des Wissenschaftlers ist Ampere.
Sie müssen wissen, dass sich der Strom während des Betriebs erwärmt, verbiegt und versucht, die Drähte und alles, durch das er fließt, zu zerstören. Diese Eigenschaft sollte bei der Berechnung von Schaltkreisen berücksichtigt werden, d. h. je höher der Strom, desto dicker die Drähte und Strukturen.
Wenn wir den Stromkreis öffnen, stoppt der Strom, aber an den Anschlüssen der Stromquelle liegt immer noch Potenzial an, das immer betriebsbereit ist. Die Potentialdifferenz an den beiden Enden eines Leiters wird als SPANNUNG bezeichnet ( U).
U=f1-f2.
Einst untersuchte ein Wissenschaftler namens Volt die elektrische Spannung sorgfältig und gab ihr eine detaillierte Erklärung. Anschließend erhielt die Maßeinheit seinen Namen.
Im Gegensatz zum Strom bricht die Spannung nicht ab, sondern brennt durch. Elektriker sagen, es geht kaputt. Daher sind alle Drähte und elektrischen Komponenten durch eine Isolierung geschützt. Je höher die Spannung, desto dicker die Isolierung.
Wenig später identifizierte ein anderer berühmter Physiker, Ohm, durch sorgfältige Experimente den Zusammenhang zwischen diesen elektrischen Größen und beschrieb ihn. Mittlerweile kennt jedes Schulkind das Ohmsche Gesetz I=U/R. Damit lassen sich einfache Schaltkreise berechnen. Indem Sie den gesuchten Wert mit Ihrem Finger abdecken, werden wir sehen, wie wir ihn berechnen.
Haben Sie keine Angst vor Formeln. Um Strom zu nutzen, sind nicht so sehr sie (Formeln) erforderlich, sondern ein Verständnis dafür, was im Stromkreis passiert.
Und Folgendes passiert. Eine beliebige Stromquelle (nennen wir sie vorerst GENERATOR) erzeugt Strom und überträgt ihn über Kabel an den Verbraucher (nennen wir sie vorerst LAST). Somit haben wir eine geschlossene Stromkreis„GENERATOR – LAST“.
Während der Generator Energie erzeugt, verbraucht die Last diese und arbeitet (d. h. wandelt elektrische Energie in mechanische, Licht- oder andere Energie um). Durch die Platzierung eines normalen Schalters im Drahtbruch können wir die Last bei Bedarf ein- und ausschalten. Dadurch erhalten wir unerschöpfliche Möglichkeiten zur Regulierung der Arbeit. Das Interessante ist, dass bei ausgeschalteter Last der Generator nicht abgeschaltet werden muss (analog zu anderen Energiearten – Feuer unter einem Dampfkessel löschen, Wasser in einer Mühle abstellen usw.).
Es ist wichtig, die Verhältnisse zwischen Generator und Last zu beachten. Die Generatorleistung sollte nicht geringer sein als die Lastleistung. Sie können keine starke Last an einen schwachen Generator anschließen. Es ist, als würde man einen alten Gaul an einen schweren Karren spannen. Die Leistung kann immer der Dokumentation des Elektrogerätes oder der Kennzeichnung auf einem an der Seiten- oder Rückwand des Elektrogerätes angebrachten Schild entnommen werden. Das Konzept von POWER wurde vor mehr als einem Jahrhundert eingeführt, als Elektrizität über die Grenzen von Labors hinausging und begann, im Alltag und in der Industrie eingesetzt zu werden.
Leistung ist das Produkt aus Spannung und Strom. Die Einheit ist Watt. Dieser Wert gibt an, wie viel Strom die Last bei dieser Spannung verbraucht. Р=U X

Elektrische Materialien. Widerstand, Leitfähigkeit.

Wir haben bereits eine Größe namens OM erwähnt. Schauen wir uns das nun genauer an. Wissenschaftler haben schon lange festgestellt, dass sich verschiedene Materialien bei Strom unterschiedlich verhalten. Manche lassen es ungehindert durch, andere wehren sich hartnäckig, wieder andere lassen es nur in eine Richtung durch, oder lassen es „unter bestimmten Bedingungen“ durch. Nachdem wir die Leitfähigkeit aller möglichen Materialien getestet hatten, wurde klar, dass dies absolut der Fall ist alle Materialien, bis zu einem gewissen Grad, kann Strom leiten. Um das „Maß“ der Leitfähigkeit zu bewerten, wurde eine Einheit des elektrischen Widerstands abgeleitet und OM genannt, und Materialien wurden je nach ihrer „Fähigkeit“, Strom durchzulassen, in Gruppen eingeteilt.
Eine Gruppe von Materialien ist Dirigenten. Leiter leiten Strom ohne große Verluste. Zu den Leitern zählen Materialien mit einem Widerstand von null bis 100 Ohm/m. Meist haben Metalle diese Eigenschaften.
Eine andere Gruppe - Dielektrika. Auch Dielektrika leiten Strom, allerdings mit großen Verlusten. Ihr Widerstand reicht von 10.000.000 Ohm bis unendlich. Zu den Dielektrika zählen größtenteils Nichtmetalle, Flüssigkeiten und verschiedene Gasverbindungen.
Ein Widerstand von 1 Ohm bedeutet, dass in einem Leiter mit einem Querschnitt von 1 qm. mm und 1 Meter lang, geht 1 Ampere Strom verloren.
Kehrwert des Widerstands – Leitfähigkeit. Der Leitfähigkeitswert eines bestimmten Materials kann immer in Nachschlagewerken gefunden werden. Die spezifischen Widerstände und Leitfähigkeiten einiger Materialien sind in Tabelle Nr. 1 angegeben

TABELLE Nr. 1

MATERIAL	Widerstand	Leitfähigkeit
Aluminium
Wolfram
Platin-Iridium-Legierung
Konstantan
Chrom-Nickel
Massive Isolatoren	Von 10 (hoch 6) und höher	10 (hoch minus 6)
	10 (hoch 19)	10 (hoch minus 19)
	10 (hoch 20)	10 (hoch minus 20)
Flüssige Isolatoren	Von 10 (hoch 10) und höher	10 (hoch minus 10)
Gasförmig	Von 10 (hoch 14) und höher	10 (hoch minus 14)

Aus der Tabelle können Sie ersehen, dass die leitfähigsten Materialien Silber, Gold, Kupfer und Aluminium sind. Aufgrund ihrer hohen Kosten werden Silber und Gold nur in High-Tech-Systemen verwendet. Und Kupfer und Aluminium werden häufig als Leiter verwendet.
Es ist auch klar, dass nein absolut Bei leitfähigen Materialien muss daher bei Berechnungen immer berücksichtigt werden, dass Strom in den Drähten verloren geht und die Spannung abfällt.
Es gibt noch eine weitere, ziemlich große und „interessante“ Materialgruppe – Halbleiter. Die Leitfähigkeit dieser Materialien variiert je nach Bedingungen Umfeld. Halbleiter beginnen den Strom besser oder umgekehrt schlechter zu leiten, wenn sie erhitzt/gekühlt, beleuchtet, gebogen oder beispielsweise einem Stromschlag ausgesetzt werden.

Symbole in Stromkreisen.

Um die im Stromkreis ablaufenden Prozesse vollständig zu verstehen, müssen Sie elektrische Schaltpläne richtig lesen können. Dazu müssen Sie die Konventionen kennen. Seit 1986 ist ein Standard in Kraft getreten, der die Bezeichnungsunterschiede zwischen europäischen und russischen GOSTs weitgehend beseitigt hat. Jetzt kann ein Elektroplan aus Finnland von einem Elektriker aus Mailand und Moskau, Barcelona und Wladiwostok gelesen werden.
In Stromkreisen gibt es zwei Arten von Symbolen: grafische und alphabetische.
Buchstabencodes der häufigsten Elementtypen sind in Tabelle Nr. 2 aufgeführt:
TABELLE Nr. 2

	Geräte	Verstärker, Fernbedienungsgeräte, Laser...
	Konverter nichtelektrischer Größen in elektrische und umgekehrt (ausgenommen Netzteile), Sensoren	Lautsprecher, Mikrofone, empfindliche thermoelektrische Elemente, Detektoren für ionisierende Strahlung, Synchronisatoren.
	Kondensatoren.
	Integrierte Schaltkreise, Mikrobaugruppen.	Speichergeräte, Logikelemente.
	Verschiedene Elemente.	Beleuchtungsgeräte, Heizelemente.
	Ableiter, Sicherungen, Schutzeinrichtungen.	Strom- und Spannungsschutzelemente, Sicherungen.
	Generatoren, Stromversorgungen.	Batterien, Akkumulatoren, elektrochemische und elektrothermische Quellen.
	Anzeige- und Signalgeräte.	Ton- und Lichtalarmgeräte, Indikatoren.
	Relaisschütze, Starter.	Strom- und Spannungsrelais, Thermo-, Zeit- und Magnetstarter.
	Induktoren, Drosseln.	Drosseln für Leuchtstofflampen.
	Motoren.	Gleich- und Wechselstrommotoren.
	Instrumente, Messgeräte.	Anzeige-, Registrier- und Messgeräte, Zähler, Uhren.
	Schalter und Trennschalter in Stromkreisen.	Trennschalter, Kurzschlüsse, Leistungsschalter (Leistung)
	Widerstände.	Variable Widerstände, Potentiometer, Varistoren, Thermistoren.
	Schaltgeräte in Steuer-, Melde- und Messkreisen.	Schalter, Schalter, Schalter, ausgelöst durch verschiedene Einflüsse.
	Transformatoren, Spartransformatoren.	Strom- und Spannungswandler, Stabilisatoren.
	Konverter elektrischer Größen.	Modulatoren, Demodulatoren, Gleichrichter, Wechselrichter, Frequenzumrichter.
	Elektrovakuum, Halbleiterbauelemente.	Elektronische Röhren, Dioden, Transistoren, Dioden, Thyristoren, Zenerdioden.
	Ultrahochfrequenzleitungen und -elemente, Antennen.	Wellenleiter, Dipole, Antennen.
	Kontaktverbindungen.	Stifte, Buchsen, klappbare Verbindungen, Stromabnehmer.
	Mechanische Geräte.	Elektromagnetische Kupplungen, Bremsen, Patronen.
	Endgeräte, Filter, Begrenzer.	Modellierungslinien, Quarzfilter.

Herkömmliche grafische Symbole sind in den Tabellen Nr. 3 - Nr. 6 dargestellt. Drähte in den Diagrammen sind durch gerade Linien gekennzeichnet.
Eine der Hauptanforderungen bei der Erstellung von Diagrammen ist deren einfache Erkennbarkeit. Ein Elektriker muss beim Betrachten eines Diagramms verstehen, wie der Stromkreis aufgebaut ist und wie dieses oder jenes Element dieses Stromkreises funktioniert.
TABELLE Nr. 3. Symbole für Kontaktverbindungen

Abnehmbar-
einteilig, zusammenklappbar
einteilig, nicht lösbar

Der Kontakt- oder Verbindungspunkt kann sich an jedem beliebigen Abschnitt des Drahtes von einer Unterbrechung zur anderen befinden.

TABELLE Nr. 4. Symbole von Schaltern, Schaltern, Trennschaltern.

	hinterher	Öffnung
Einpoliger Schalter
Einpoliger Trennschalter
Dreipoliger Schalter
Dreipoliger Trennschalter
Dreipoliger Trennschalter mit automatischer Rückstellung (umgangssprachlicher Name - „AUTOMATIC“)
Einpoliger Trennschalter mit automatischer Rückstellung
Druckschalter (sog. „BUTTON“)
Auspuffschalter
Schalter, der bei erneutem Drücken der Taste zurückkehrt (in Tisch- oder Wandleuchten zu finden)
Einpoliger Fahrschalter (auch „Limit“ oder „Endschalter“ genannt)

Vertikale Linien, die die beweglichen Kontakte kreuzen, zeigen an, dass alle drei Kontakte gleichzeitig durch eine Aktion geschlossen (oder geöffnet) werden.
Bei der Betrachtung des Diagramms muss berücksichtigt werden, dass einige Elemente der Schaltung gleich gezeichnet sind, ihre Buchstabenbezeichnung jedoch unterschiedlich ist (z. B. ein Relaiskontakt und ein Schalter).

TABELLE Nr. 5. Bezeichnung der Schütz-Relaiskontakte

	Schließen	Öffnung
mit Verzögerung beim Auslösen
mit Verlangsamung bei der Rückkehr
mit Verzögerung bei Betätigung und Rücklauf

TABELLE Nr. 6. Halbleiterbauelemente

Zenerdiode
Thyristor
Fotodiode
Leuchtdiode
Fotowiderstand
Solar-Fotozelle
Transistor
Kondensator
Gaspedal
Widerstand

Elektrische Gleichstrommaschinen –

Asynchrone elektrische Drehstrommaschinen –

Abhängig von der Buchstabenbezeichnung handelt es sich bei diesen Maschinen entweder um einen Generator oder um einen Motor.
Bei der Kennzeichnung von Stromkreisen sind folgende Anforderungen zu beachten:

1. Durch Gerätekontakte, Relaiswicklungen, Instrumente, Maschinen und andere Elemente getrennte Abschnitte des Stromkreises sind unterschiedlich gekennzeichnet.
2. Abschnitte des Stromkreises, die über lösbare, lösbare oder nicht lösbare Kontaktverbindungen verlaufen, sind in gleicher Weise gekennzeichnet.
3. In dreiphasigen Wechselstromkreisen sind die Phasen mit „A“, „B“, „C“ gekennzeichnet, in zweiphasigen Stromkreisen mit „A“, „B“; „B“, „C“; „C“, „A“ und einphasig – „A“; "IN"; "MIT". Null wird mit dem Buchstaben „O“ bezeichnet.
4. Stromkreisabschnitte mit positiver Polarität sind mit ungeraden Zahlen gekennzeichnet, Abschnitte mit negativer Polarität mit geraden Zahlen.
5. Neben dem Symbol der Energieausrüstung sind auf den Planzeichnungen die Nummer der Ausrüstung laut Plan (im Zähler) und ihre Leistung (im Nenner) in Brüchen angegeben, bei Lampen die Leistung (im Zähler). und die Installationshöhe in Metern (im Nenner).

Es ist wichtig zu verstehen, dass alle Schaltpläne den Zustand der Elemente im Originalzustand zeigen, d. h. in dem Moment, in dem kein Strom im Stromkreis fließt.

Stromkreis. Parallele und sequentielle Verbindung.

Wie oben erwähnt, können wir die Last vom Generator trennen, eine andere Last an den Generator anschließen oder mehrere Verbraucher gleichzeitig anschließen. Abhängig von Herausforderungen Wir können mehrere Lasten parallel oder in Reihe schalten. In diesem Fall ändert sich nicht nur die Schaltung, sondern auch die Eigenschaften der Schaltung.

Bei parallel Bei Anschluss ist die Spannung an jeder Last gleich und der Betrieb einer Last hat keinen Einfluss auf den Betrieb anderer Lasten.

In diesem Fall ist der Strom in jedem Stromkreis unterschiedlich und wird an den Anschlüssen summiert.
Itotal = I1+I2+I3+…+In
Der gesamte Verbraucher in der Wohnung wird auf ähnliche Weise angeschlossen, zum Beispiel Lampen in einem Kronleuchter, Brenner in einem elektrischen Küchenherd usw.

Bei sequentiell Beim Einschalten wird die Spannung gleichmäßig auf die Verbraucher verteilt

In diesem Fall fließt ein Gesamtstrom durch alle an den Stromkreis angeschlossenen Verbraucher und bei Ausfall eines Verbrauchers fällt der gesamte Stromkreis aus. Solche Muster werden in Neujahrsgirlanden verwendet. Darüber hinaus brennen schwache Empfänger einfach durch, wenn Elemente unterschiedlicher Leistung in einer Reihenschaltung verwendet werden.
Utotal = U1 + U2 + U3 + … + Un
Die Leistung wird für jede Verbindungsmethode zusammengefasst:
Рtotal = Р1 + Р2 + Р3 + … + Рn.

Berechnung des Drahtquerschnitts.

Der durch die Drähte fließende Strom erwärmt sie. Je dünner der Leiter und je größer der durch ihn fließende Strom, desto größer ist die Erwärmung. Beim Erhitzen schmilzt die Isolierung des Drahtes, was zu einem Kurzschluss und einem Brand führen kann. Die Berechnung des Stroms im Netzwerk ist nicht schwierig. Dazu müssen Sie die Leistung des Geräts in Watt durch die Spannung dividieren: ICH= P/ U.
Alle Materialien haben eine akzeptable Leitfähigkeit. Dies bedeutet, dass sie diesen Strom ohne große Verluste und Erwärmung durch jeden Quadratmillimeter (d. h. Querschnitt) leiten können (siehe Tabelle Nr. 7).

TABELLE Nr. 7

Abschnitt S(mm²)	Zulässiger Strom ICH
		Aluminium

Wenn wir nun den Strom kennen, können wir den erforderlichen Drahtquerschnitt einfach aus der Tabelle auswählen und bei Bedarf den Drahtdurchmesser mit einer einfachen Formel berechnen: D = V S/p x 2
Sie können in den Laden gehen, um den Draht zu kaufen.

Berechnen wir als Beispiel die Dicke der Drähte für den Anschluss eines Haushaltsküchenherds: Aus dem Reisepass oder dem Schild auf der Rückseite des Geräts ermitteln wir die Leistung des Herdes. Sagen wir Macht (P ) entspricht 11 kW (11.000 Watt). Wenn wir die Leistung durch die Netzspannung dividieren (in den meisten Regionen Russlands sind diese 220 Volt), erhalten wir den Strom, den der Ofen verbraucht:ICH = P / U =11000/220=50A. Wenn Sie Kupferdrähte verwenden, dann der AderquerschnittS darf nicht weniger sein 10 qm mm.(siehe Tabelle).
Ich hoffe, der Leser wird nicht beleidigt sein, wenn ich ihn daran erinnere, dass der Querschnitt eines Leiters und sein Durchmesser nicht dasselbe sind. Der Drahtquerschnitt beträgt P(Pi) malR quadriert (n X r X r). Der Durchmesser eines Drahtes kann berechnet werden, indem man die Quadratwurzel des Drahtquerschnitts dividiert durch P und den resultierenden Wert mit zwei multiplizieren. Da viele von uns die Schulkonstanten bereits vergessen haben, möchte ich Sie daran erinnern, dass Pi gleich ist 3,14 und der Durchmesser beträgt zwei Radien. Diese. Die Dicke des benötigten Drahtes beträgt D = 2 X V 10 / 3,14 = 2,01 mm.

Magnetische Eigenschaften von elektrischem Strom.

Es ist seit langem bekannt, dass beim Stromfluss durch Leiter ein Magnetfeld entsteht, das magnetische Materialien beeinflussen kann. Aus Schulkurs Als Physiker erinnern wir uns vielleicht daran, dass entgegengesetzte Pole von Magneten sich anziehen und gleiche Pole abstoßen. Dieser Umstand sollte bei der Verkabelung berücksichtigt werden. Zwei Drähte, die Strom in eine Richtung führen, ziehen sich gegenseitig an und umgekehrt.
Wenn der Draht zu einer Spule verdrillt ist, kommen die magnetischen Eigenschaften des Leiters noch stärker zur Geltung, wenn ein elektrischer Strom durch ihn fließt. Und wenn wir noch einen Kern in die Spule einführen, erhalten wir einen starken Magneten.
Ende des vorletzten Jahrhunderts erfand der Amerikaner Morse ein Gerät, das die Übermittlung von Informationen ermöglichte lange Distanzen ohne die Hilfe von Boten. Dieses Gerät basiert auf der Fähigkeit von Strom, ein Magnetfeld um eine Spule herum anzuregen. Durch die Stromversorgung der Spule von einer Stromquelle entsteht in ihr ein Magnetfeld, das einen beweglichen Kontakt anzieht, der den Stromkreis einer anderen ähnlichen Spule usw. schließt. Somit können Sie in großer Entfernung zum Teilnehmer problemlos verschlüsselte Signale übertragen. Diese Erfindung erhielt Breite Anwendung, sowohl in der Kommunikation als auch im Alltag und in der Industrie.
Das beschriebene Gerät ist längst veraltet und wird in der Praxis fast nie eingesetzt. Es wurde durch mächtig ersetzt Informationssysteme, aber im Grunde arbeiten sie alle weiterhin nach dem gleichen Prinzip.

Die Leistung eines jeden Motors ist unverhältnismäßig höher als die Leistung der Relaisspule. Daher sind die Leitungen zur Hauptlast dicker als zu den Steuergeräten.
Lassen Sie uns das Konzept der Stromkreise und Steuerkreise vorstellen. Zu den Stromkreisen zählen alle Teile des Stromkreises, die zum Laststrom führen (Leitungen, Kontakte, Mess- und Steuergeräte). Sie sind im Diagramm farblich hervorgehoben.

Alle Leitungen und Steuer-, Überwachungs- und Signalgeräte gehören zu Steuerstromkreisen. Sie sind im Diagramm gesondert hervorgehoben. Es kommt vor, dass die Belastung nicht sehr groß oder nicht besonders ausgeprägt ist. In solchen Fällen werden die Stromkreise herkömmlicherweise nach der Stromstärke in ihnen unterteilt. Wenn der Strom 5 Ampere überschreitet, ist der Stromkreis Strom.

Relais. Schütze.

Das wichtigste Element des bereits erwähnten Morseapparates ist RELAIS.
Dieses Gerät ist insofern interessant, als an die Spule ein relativ schwaches Signal angelegt werden kann, das in ein Magnetfeld umgewandelt wird und einen weiteren, stärkeren Kontakt oder eine Gruppe von Kontakten schließt. Einige von ihnen schließen möglicherweise nicht, sondern öffnen sich im Gegenteil. Dies wird auch für verschiedene Zwecke benötigt. In den Zeichnungen und Diagrammen ist es wie folgt dargestellt:

Und es lautet wie folgt: Wenn Strom an die Relaisspule K angelegt wird, schließen sich die Kontakte K1, K2, K3 und K4 und die Kontakte K5, K6, K7 und K8 öffnen sich. Es ist wichtig zu bedenken, dass die Diagramme nur die Kontakte zeigen, die verwendet werden, auch wenn das Relais möglicherweise mehr Kontakte hat.
Schematische Diagramme zeigen genau das Prinzip des Aufbaus eines Netzwerks und seine Funktionsweise, daher sind die Kontakte und die Relaisspule nicht zusammen gezeichnet. In Systemen mit vielen Funktionsgeräten besteht die Hauptschwierigkeit darin, die den Spulen entsprechenden Kontakte richtig zu finden. Aber mit Erfahrung lässt sich dieses Problem leichter lösen.
Wie wir bereits gesagt haben, sind Strom und Spannung unterschiedliche Dinge. Der Strom selbst ist sehr stark und es erfordert viel Kraft, ihn abzuschalten. Wenn der Stromkreis unterbrochen ist (Elektriker sagen – schalten) entsteht ein großer Lichtbogen, der das Material entzünden kann.
Bei der Stromstärke I = 5A entsteht ein Lichtbogen von 2 cm Länge, bei hohen Strömen erreicht die Größe des Lichtbogens monströse Ausmaße. Um ein Aufschmelzen des Kontaktmaterials zu vermeiden, müssen besondere Maßnahmen getroffen werden. Eine dieser Maßnahmen ist „Lichtbogenkammern“".
Diese Geräte werden an den Kontakten von Leistungsrelais angebracht. Darüber hinaus haben die Kontakte eine andere Form als das Relais, was eine Halbierung ermöglicht, noch bevor der Lichtbogen entsteht. Ein solches Relais heißt Schütz. Einige Elektriker haben sie Starter genannt. Das ist falsch, vermittelt aber genau das Wesentliche der Funktionsweise von Schützen.
Alle Elektrogeräte werden in verschiedenen Größen hergestellt. Jede Größe gibt die Fähigkeit an, Strömen einer bestimmten Stärke standzuhalten. Daher müssen Sie bei der Installation von Geräten darauf achten, dass die Größe des Schaltgeräts dem Laststrom entspricht (Tabelle Nr. 8).

TABELLE Nr. 8

Größe (bedingte Größennummer)	Nennstrom	Nennleistung

Generator. Motor.

Die magnetischen Eigenschaften des Stroms sind auch deshalb interessant, weil sie reversibel sind. Wenn Sie mit Hilfe von Elektrizität ein Magnetfeld erzeugen können, können Sie das Gegenteil bewirken. Nach nicht sehr langer Forschung (insgesamt etwa 50 Jahre) wurde dies festgestellt Wird ein Leiter in einem Magnetfeld bewegt, beginnt ein elektrischer Strom durch den Leiter zu fließen . Diese Entdeckung half der Menschheit, das Problem der Energiespeicherung zu überwinden. Jetzt haben wir einen elektrischen Generator in Betrieb. Der einfachste Generator ist nicht kompliziert. Eine Drahtspule dreht sich im Feld eines Magneten (oder umgekehrt) und Strom fließt durch sie. Es bleibt nur noch, den Stromkreis zur Last zu schließen.
Natürlich ist das vorgeschlagene Modell stark vereinfacht, aber im Prinzip unterscheidet sich der Generator nicht so sehr von diesem Modell. Anstelle einer Windung werden kilometerlange Drähte genommen (das nennt man Wicklung). Anstelle von Permanentmagneten werden Elektromagnete verwendet (sogenannte). Aufregung). Das größte Problem bei Generatoren sind die Methoden der Stromauswahl. Das Gerät zur Auswahl der erzeugten Energie ist Kollektor.
Bei der Installation elektrischer Maschinen ist es notwendig, die Unversehrtheit der Bürstenkontakte und ihren festen Sitz an den Kommutatorplatten zu überwachen. Beim Austausch der Bürsten müssen diese eingeschliffen werden.
Es gibt noch eine weitere interessante Funktion. Wenn dem Generator kein Strom entnommen, sondern im Gegenteil seinen Wicklungen zugeführt wird, verwandelt sich der Generator in einen Motor. Das bedeutet, dass Elektroautos vollständig reversibel sind. Das heißt, ohne Änderung des Designs und der Schaltung können wir elektrische Maschinen sowohl als Generator als auch als Quelle mechanischer Energie nutzen. Beispielsweise verbraucht ein elektrischer Zug beim Bergauffahren Strom und speist ihn bergab ins Netz ein. Es gibt viele solcher Beispiele.

Messgeräte.

Einer der gefährlichsten Faktoren im Zusammenhang mit dem Betrieb von Elektrizität besteht darin, dass das Vorhandensein von Strom in einem Stromkreis nur dadurch festgestellt werden kann, dass man unter seinem Einfluss steht, d. h. ihn berühren. Bis zu diesem Zeitpunkt weist der elektrische Strom in keiner Weise auf seine Anwesenheit hin. Dieses Verhalten macht es dringend erforderlich, es zu erkennen und zu messen. Wenn wir die magnetische Natur der Elektrizität kennen, können wir nicht nur das Vorhandensein/Fehlen von Strom bestimmen, sondern ihn auch messen.
Es gibt viele Instrumente zur Messung elektrischer Größen. Viele von ihnen verfügen über eine Magnetwicklung. Der durch die Wicklung fließende Strom erregt ein Magnetfeld und lenkt die Nadel des Geräts aus. Je stärker die Strömung ist, desto stärker wird die Nadel ausgelenkt. Für eine höhere Messgenauigkeit wird eine Spiegelskala verwendet, sodass der Blick auf den Pfeil senkrecht zur Messtafel erfolgt.
Wird zur Strommessung verwendet Amperemeter. Es ist im Stromkreis in Reihe geschaltet. Um einen Strom zu messen, dessen Wert größer als der Nennstrom ist, wird die Empfindlichkeit des Geräts verringert Shunt(starker Widerstand).

Spannung wird gemessen Voltmeter, es ist parallel zum Stromkreis geschaltet.
Ein kombiniertes Gerät zur Messung von Strom und Spannung wird genannt Avometer.
Für Widerstandsmessungen verwenden Ohmmeter oder Megaohmmeter. Diese Geräte rufen häufig den Stromkreis an, um einen offenen Stromkreis zu finden oder seine Integrität zu überprüfen.
Messgeräte müssen regelmäßigen Prüfungen unterzogen werden. In großen Unternehmen werden speziell für diese Zwecke Messlabore eingerichtet. Nach der Prüfung des Geräts bringt das Labor eine Markierung auf der Vorderseite an. Das Vorhandensein einer Markierung zeigt an, dass das Gerät betriebsbereit ist, eine akzeptable Messgenauigkeit (Fehler) aufweist und bei ordnungsgemäßem Betrieb seinen Messwerten bis zur nächsten Überprüfung vertrauenswürdig ist.
Der Stromzähler ist auch vorhanden Messinstrument, wodurch auch die Funktion der Messung des verbrauchten Stroms hinzugefügt wird. Das Funktionsprinzip des Zählers ist äußerst einfach, ebenso wie sein Aufbau. Es verfügt über einen herkömmlichen Elektromotor mit einem Getriebe, das mit Rädern mit Zahlen verbunden ist. Wenn der Strom im Stromkreis zunimmt, dreht sich der Motor schneller und die Zahlen selbst bewegen sich schneller.
Im Alltag verwenden wir keine professionellen Messgeräte, aber da keine sehr präzisen Messungen erforderlich sind, fällt dies nicht so sehr ins Gewicht.

Methoden zum Erhalten von Kontaktverbindungen.

Es scheint, dass es nichts Einfacheres gibt, als zwei Drähte miteinander zu verbinden – einfach verdrehen und fertig. Doch wie die Erfahrung zeigt, entsteht der Löwenanteil der Verluste im Stromkreis gerade an den Verbindungsstellen (Kontakten). Tatsache ist, dass atmosphärische Luft SAUERSTOFF enthält, das stärkste in der Natur vorkommende Oxidationsmittel. Jede Substanz, die damit in Kontakt kommt, wird oxidiert und überzieht sich zunächst mit einer dünnen und mit der Zeit immer dickeren Oxidschicht, die einen sehr hohen spezifischen Widerstand aufweist. Darüber hinaus ergeben sich Probleme bei der Verbindung von Leitern aus unterschiedlichen Materialien. Eine solche Verbindung ist bekanntlich entweder ein galvanisches Paar (das noch schneller oxidiert) oder ein Bimetallpaar (das seine Konfiguration ändert, wenn sich die Temperatur ändert). Es wurden mehrere Methoden für zuverlässige Verbindungen entwickelt.
Schweißen Schließen Sie Eisendrähte an, wenn Sie Erdungs- und Blitzschutzmittel installieren. Die Schweißarbeiten werden von einem qualifizierten Schweißer ausgeführt, die Leitungen werden von Elektrikern vorbereitet.
Kupfer- und Aluminiumleiter werden durch Löten verbunden.
Vor dem Löten werden die Leiter auf einer Länge von 35 mm abisoliert, metallisch glänzend abgezogen und zur Entfettung und besseren Haftung des Lotes mit Flussmittel behandelt. Die Bestandteile von Flussmitteln sind stets in den benötigten Mengen im Handel und in Apotheken zu finden. Die gängigsten Flussmittel sind in Tabelle Nr. 9 aufgeführt.
TABELLE Nr. 9 Zusammensetzungen von Flussmitteln.

Flussmittelmarke	Anwendungsgebiet	Chemische Zusammensetzung %
	Löten von leitfähigen Teilen aus Kupfer, Messing und Bronze.	Kolophonium-30, Ethylalkohol-70.
	Löten von Leiterprodukten aus Kupfer und seinen Legierungen, Aluminium, Konstantan, Manganin, Silber.	Vaseline-63, Triethanolamin-6,5, Salicylsäure-6,3, Ethylalkohol-24,2.
	Löten von Produkten aus Aluminium und seinen Legierungen mit Zink- und Aluminiumloten.	Natriumfluorid-8, Lithiumchlorid-36, Zinkchlorid-16, Kaliumchlorid-40.
Wässrige Lösung von Zinkchlorid	Löten von Produkten aus Stahl, Kupfer und seinen Legierungen.	Zinkchlorid-40, Wasser-60.
	Aluminiumdrähte mit Kupfer verlöten.	Cadmiumfluorborat-10, Ammoniumfluorborat-8, Triethanolamin-82.

Zum Löten von Aluminium-Einzeldrahtleitern 2,5-10 mm². Verwenden Sie einen Lötkolben. Die Verdrillung der Adern erfolgt durch Doppelverdrillung mit Nut.


Beim Löten werden die Drähte erhitzt, bis das Lot zu schmelzen beginnt. Durch Reiben der Nut mit einem Lötstift verzinnen Sie die Drähte und füllen Sie die Nut zuerst auf einer Seite und dann auf der anderen Seite mit Lot. Zum Löten von Aluminiumleitern mit großem Querschnitt wird ein Gasbrenner verwendet.
Ein- und mehrdrähtige Kupferleiter werden mit verzinnter Verdrillung ohne Nut in einem Bad aus geschmolzenem Lot verlötet.
Tabelle Nr. 10 zeigt die Schmelz- und Löttemperaturen einiger Lotarten und deren Anwendungsbereich.

TABELLE Nr. 10

	Schmelztemperatur	Löttemperatur	Anwendungsgebiet
			Verzinnen und Löten der Enden von Aluminiumdrähten.
			Löten von Verbindungen, Spleißen von Aluminiumdrähten aus runden und rechteckiger Abschnitt beim Wickeln von Transformatoren.
			Fülllöten von Aluminiumdrähten mit großem Querschnitt.
			Löten von Produkten aus Aluminium und seinen Legierungen.
			Löten und Verzinnen von leitfähigen Teilen aus Kupfer und seinen Legierungen.
			Verzinnen, Löten von Kupfer und seinen Legierungen.
			Löten von Teilen aus Kupfer und seinen Legierungen.
			Löten von Halbleiterbauelementen.
			Lötsicherungen.
POSSu 40-05			Löten von Kollektoren und Abschnitten elektrischer Maschinen und Geräte.

Die Verbindung von Aluminiumleitern mit Kupferleitern erfolgt auf die gleiche Weise wie die Verbindung von zwei Aluminiumleitern, wobei der Aluminiumleiter zunächst mit Lot „A“ und dann mit POSSU-Lot verzinnt wird. Nach dem Abkühlen ist der Lötbereich isoliert.
In letzter Zeit werden zunehmend Verbindungsbeschläge verwendet, bei denen Drähte in speziellen Verbindungsabschnitten mit Bolzen verbunden werden.

Erdung .

Durch lange Arbeit werden Materialien „müde“ und verschleißen. Wenn Sie nicht vorsichtig sind, kann es passieren, dass ein leitfähiger Teil abfällt und auf das Gehäuse des Geräts fällt. Wir wissen bereits, dass die Spannung im Netzwerk durch die Potentialdifferenz bestimmt wird. Am Boden ist das Potenzial normalerweise Null, und wenn einer der Drähte auf das Gehäuse fällt, entspricht die Spannung zwischen Erde und Gehäuse der Netzwerkspannung. Das Berühren des Gerätekörpers ist in diesem Fall tödlich.
Ein Mensch ist auch ein Leiter und kann Strom durch sich selbst vom Körper zum Boden oder zum Boden leiten. In diesem Fall ist die Person in Reihe mit dem Netzwerk verbunden und dementsprechend fließt der gesamte Laststrom aus dem Netzwerk durch die Person. Auch wenn die Belastung des Netzwerks gering ist, drohen dennoch erhebliche Probleme. Der Widerstand eines durchschnittlichen Menschen beträgt etwa 3.000 Ohm. Eine Stromberechnung nach dem Ohmschen Gesetz zeigt, dass ein Strom I = U/R = 220/3000 = 0,07 A durch einen Menschen fließt. Das scheint nicht viel zu sein, kann aber tödlich sein.
Um dies zu vermeiden, tun Sie dies Erdung. Diese. Gehäuse elektrischer Geräte absichtlich mit der Erde verbinden, um bei einem Ausfall des Gehäuses einen Kurzschluss auszulösen. In diesem Fall wird der Schutz aktiviert und das fehlerhafte Gerät abgeschaltet.
Erdungsschalter Sie werden im Boden vergraben, mit ihnen sind durch Schweißen Erdungsleiter verbunden, die an allen Geräten verschraubt sind, deren Gehäuse unter Spannung stehen dürfen.
Darüber hinaus als Schutzmaßnahme verwenden Nullstellen. Diese. Null ist mit dem Körper verbunden. Das Funktionsprinzip des Schutzes ähnelt dem der Erdung. Der einzige Unterschied besteht darin, dass die Erdung von der Beschaffenheit des Bodens, seiner Feuchtigkeit, der Tiefe der Erdungselektroden, dem Zustand vieler Verbindungen usw. abhängt. usw. Und die Erdung verbindet den Gerätekörper direkt mit der Stromquelle.
Die Vorschriften für Elektroinstallationen besagen, dass bei der Erdung keine Erdung der Elektroinstallation erforderlich ist.
Erdungselektrode ist ein Metallleiter oder eine Gruppe von Leitern in direktem Kontakt mit der Erde. Folgende Arten von Erdungsleitern werden unterschieden:

1. Ausführlich, hergestellt aus Band- oder Rundstahl und horizontal am Boden von Baugruben entlang des Umfangs ihrer Fundamente verlegt;
2. Horizontal, aus Rund- oder Bandstahl gefertigt und in einem Graben verlegt;
3. Vertikal- aus vertikal in den Boden eingepressten Stahlstäben.

Als Erdungsleiter werden Rundstahl mit einem Durchmesser von 10–16 mm, Bandstahl mit einem Querschnitt von 40 x 4 mm und Winkelstahlstücke mit 50 x 50 x 5 mm verwendet.
Die Länge der vertikalen Einschraub- und Einpressleiter beträgt 4,5 – 5 m; gehämmert - 2,5 - 3 m.
In Industrieräumen mit Elektroinstallationen mit Spannungen bis 1 kV werden Erdungsleitungen mit einem Querschnitt von mindestens 100 Quadratmetern verwendet. mm und für Spannungen über 1 kV - mindestens 120 kV. mm
Die kleinsten zulässigen Abmessungen von Erdungsleitern aus Stahl (in mm) sind in Tabelle Nr. 11 aufgeführt

TABELLE Nr. 11

Die kleinsten zulässigen Abmessungen von Erdungs- und Neutralleitern aus Kupfer und Aluminium (in mm) sind in Tabelle Nr. 12 angegeben

TABELLE Nr. 12

Über den Boden des Grabens sollten vertikale Erdungsstäbe 0,1 bis 0,2 m hinausragen, damit horizontale Erdungsstäbe leichter angeschweißt werden können (Rundstahl ist korrosionsbeständiger als Bandstahl). Horizontale Erdungsleiter werden in Gräben mit einer Tiefe von 0,6 bis 0,7 m über dem Boden verlegt.
An den Stellen, an denen Leiter in das Gebäude eindringen, werden sie installiert Erkennungszeichen Erdungselektrode. Erdungsleiter und im Erdreich liegende Erdungsleiter sind nicht lackiert. Wenn der Boden Verunreinigungen enthält, die eine erhöhte Korrosion verursachen, verwenden Sie Erdungsleiter mit größerem Querschnitt, insbesondere Rundstahl mit einem Durchmesser von 16 mm, verzinkte oder verkupferte Erdungsleiter oder sorgen Sie für einen elektrischen Schutz der Erdungsleiter vor Korrosion .
Erdungsleiter werden horizontal, vertikal oder parallel zu geneigten Gebäudestrukturen verlegt. In trockenen Räumen werden Erdungsleiter direkt auf Beton- und Ziegeluntergründen verlegt und die Streifen mit Dübeln befestigt, in feuchten und besonders feuchten Räumen sowie in Räumen mit aggressiver Atmosphäre auf Unterlagen oder Stützen (Haltern) im Abstand von mindestens 10 mm vom Untergrund entfernt.
Die Leiter werden in einem Abstand von 600 - 1.000 mm in geraden Abschnitten, 100 mm an Windungen von der Oberseite der Ecken, 100 mm von den Abzweigungen, 400 - 600 mm vom Bodenniveau der Räume und mindestens 50 mm von der Unterseite der abnehmbaren Leitungen befestigt Kanaldecken.
Offen verlegte Erdungs- und neutrale Schutzleiter haben eine charakteristische Farbe – ein gelber Streifen entlang des Leiters ist auf einem grünen Hintergrund gemalt.
Es liegt in der Verantwortung des Elektrikers, den Erdungszustand regelmäßig zu überprüfen. Dazu wird der Erdungswiderstand mit einem Megger gemessen. PUE. Die folgenden Widerstandswerte von Erdungsgeräten in Elektroinstallationen sind geregelt (Tabelle Nr. 13).

TABELLE Nr. 13

Erdungseinrichtungen (Erdung und Erdung) in Elektroinstallationen werden in allen Fällen durchgeführt, wenn die Wechselspannung gleich oder höher als 380 V ist und die Gleichspannung höher als oder gleich 440 V ist;
Bei Wechselspannungen von 42 V bis 380 Volt und von 110 V bis 440 Volt Gleichspannung erfolgt die Erdung in explosionsgefährdeten Bereichen sowie bei besonders explosionsgefährdeten Anlagen und Installationen im Freien. Die Erdung und Nullung in explosionsgefährdeten Anlagen erfolgt bei jeder Spannung.
Wenn die Erdungseigenschaften nicht den akzeptablen Standards entsprechen, werden Arbeiten zur Wiederherstellung der Erdung durchgeführt.

Stufenspannung.

Wenn ein Kabel bricht und den Boden oder das Gehäuse des Geräts berührt, „verteilt“ sich die Spannung gleichmäßig über die Oberfläche. An der Stelle, an der die Leitung den Boden berührt, ist sie gleich der Netzspannung. Aber je weiter man vom Kontaktzentrum entfernt ist, desto größer ist der Spannungsabfall.
Bei einer Spannung zwischen Tausenden und Zehntausenden Volt ist die Spannung jedoch selbst wenige Meter vom Punkt entfernt, an dem der Draht den Boden berührt, immer noch gefährlich für den Menschen. Wenn eine Person diesen Bereich betritt, fließt ein Strom durch den Körper der Person (entlang des Stromkreises: Erde – Fuß – Knie – Leistengegend – anderes Knie – anderer Fuß – Erde). Mithilfe des Ohmschen Gesetzes können Sie schnell genau berechnen, welcher Strom fließen wird, und sich die Folgen vorstellen. Da die Spannung im Wesentlichen zwischen den Beinen einer Person auftritt, spricht man von Schrittspannung.
Fordern Sie das Schicksal nicht heraus, wenn Sie einen Draht an einer Stange hängen sehen. Es müssen Maßnahmen zur sicheren Evakuierung getroffen werden. Und die Maßnahmen sind wie folgt:
Erstens sollten Sie keine großen Schritte machen. Sie müssen schlurfende Schritte unternehmen, ohne die Füße vom Boden zu heben, um sich vom Kontaktpunkt zu entfernen.
Zweitens kann man weder fallen noch kriechen!
Und drittens ist es notwendig, den Zugang der Menschen zum Gefahrenbereich bis zum Eintreffen des Notfallteams zu beschränken.

Dreiphasenstrom.

Oben haben wir herausgefunden, wie ein Generator und ein Gleichstrommotor funktionieren. Allerdings weisen diese Motoren eine Reihe von Nachteilen auf, die einem Einsatz in der industriellen Elektrotechnik entgegenstehen. Wechselstrommaschinen sind weiter verbreitet. Bei ihnen handelt es sich bei der Stromabnahmevorrichtung um einen Ring, der einfacher herzustellen und zu warten ist. Wechselstrom ist nicht schlechter als Gleichstrom, in mancher Hinsicht sogar überlegen. Gleichstrom fließt immer in eine Richtung konstanter Wert. Wechselstrom ändert seine Richtung oder Größe. Sein Hauptmerkmal ist die Frequenz, gemessen in Hertz. Die Frequenz misst, wie oft pro Sekunde der Strom seine Richtung oder Amplitude ändert. Im europäischen Standard beträgt die Industriefrequenz f=50 Hertz, im US-Standard f=60 Hertz.
Das Funktionsprinzip von Wechselstrommotoren und -generatoren ist das gleiche wie das von Gleichstrommaschinen.
Bei Wechselstrommotoren besteht das Problem der Drehrichtungsorientierung. Sie müssen entweder die Stromrichtung durch zusätzliche Wicklungen ändern oder spezielle Startvorrichtungen verwenden. Die Verwendung von Drehstrom löste dieses Problem. Die Essenz seines „Geräts“ besteht darin, dass drei einphasige Systeme zu einem - dreiphasigen System verbunden sind. Die drei Drähte liefern Strom mit einer leichten Verzögerung zueinander. Diese drei Drähte werden immer „A“, „B“ und „C“ genannt. Der Strom fließt wie folgt. In Phase „A“ kehrt es zur und von der Last über Phase „B“, von Phase „B“ zu Phase „C“ und von Phase „C“ zu „A“ zurück.
Es gibt zwei Drehstromsysteme: Dreileiter und Vierleiter. Den ersten haben wir bereits beschrieben. Und im zweiten gibt es einen vierten Neutralleiter. In einem solchen System wird Strom in Phasen zugeführt und in Nullphasen abgeführt. Dieses System erwies sich als so praktisch, dass es mittlerweile überall eingesetzt wird. Das ist praktisch, auch weil Sie nichts wiederholen müssen, wenn Sie nur ein oder zwei Drähte in die Last einbeziehen müssen. Wir verbinden/trennen einfach die Verbindung und das war's.
Die Spannung zwischen den Phasen wird als linear (Ul) bezeichnet und ist gleich der Spannung in der Leitung. Die Spannung zwischen Phase (Uph) und Neutralleiter wird Phase genannt und nach der Formel berechnet: Uph=Ul/V3; Uф=Uл/1,73.
Jeder Elektriker hat diese Berechnungen schon vor langer Zeit durchgeführt und kennt den Normspannungsbereich auswendig (Tabelle Nr. 14).

TABELLE Nr. 14

Beim Anschluss einphasiger Lasten an ein dreiphasiges Netz ist auf die Gleichmäßigkeit des Anschlusses zu achten. Andernfalls wird es passieren, dass ein Draht stark überlastet wird, während die anderen beiden im Leerlauf bleiben.
Alle dreiphasigen elektrischen Maschinen haben drei Polpaare und richten die Drehrichtung durch die Verbindung der Phasen aus. Um gleichzeitig die Drehrichtung zu ändern (Elektriker sagen RÜCKWÄRTS), reicht es aus, nur zwei Phasen zu vertauschen, eine davon.
Das Gleiche gilt für Generatoren.

Einbindung in „Dreieck“ und „Stern“.

Es gibt drei Schemata zum Anschluss einer dreiphasigen Last an das Netzwerk. Insbesondere an den Gehäusen von Elektromotoren befindet sich ein Kontaktkasten mit Wicklungsklemmen. Die Kennzeichnungen in den Anschlusskästen elektrischer Maschinen lauten wie folgt:
der Anfang der Wicklungen C1, C2 und C3, die Enden jeweils C4, C5 und C6 (Abbildung ganz links).

Ähnliche Kennzeichnungen sind auch an Transformatoren angebracht.
„Dreieck“-Verbindung im mittleren Bild dargestellt. Bei dieser Verbindung fließt der gesamte Strom von Phase zu Phase durch eine Lastwicklung und der Verbraucher arbeitet in diesem Fall mit voller Leistung. Die Abbildung ganz rechts zeigt die Anschlüsse im Klemmenkasten.
Sternverbindung kann ohne Null „auskommen“. Bei dieser Verbindung wird der durch zwei Wicklungen fließende lineare Strom halbiert und dementsprechend arbeitet der Verbraucher mit halber Leistung.

Beim Anschluss „Stern“ Bei einem Neutralleiter wird jeder Lastwicklung nur Phasenspannung zugeführt: Uф=Uл/V3. Bei V3 ist die Verbraucherleistung geringer.

Elektrische Maschinen aus der Reparatur.

Ein großes Problem stellen alte Motoren dar, die repariert wurden. Solche Maschinen verfügen in der Regel nicht über Etiketten und Terminalausgänge. Aus den Gehäusen ragen Drähte heraus und sehen aus wie Nudeln aus einem Fleischwolf. Und wenn Sie sie falsch anschließen, überhitzt der Motor im besten Fall und im schlimmsten Fall brennt er durch.
Dies geschieht, weil eine der drei falsch angeschlossenen Wicklungen versucht, den Motorrotor in die entgegengesetzte Richtung zu drehen, die von den beiden anderen Wicklungen erzeugt wird.
Um dies zu verhindern, müssen die Enden der gleichnamigen Wicklungen gefunden werden. Dazu „klingeln“ Sie mit einem Tester alle Wicklungen und prüfen gleichzeitig deren Unversehrtheit (kein Bruch oder Ausfall des Gehäuses). Nachdem die Enden der Wicklungen gefunden wurden, werden sie markiert. Die Kette wird wie folgt zusammengebaut. Wir verbinden den erwarteten Anfang der zweiten Wicklung mit dem erwarteten Ende der ersten Wicklung, verbinden das Ende der zweiten mit dem Anfang der dritten und nehmen an den verbleibenden Enden Ohmmeter-Messwerte vor.
Den Widerstandswert tragen wir in die Tabelle ein.

Anschließend zerlegen wir die Kette, vertauschen Ende und Anfang der ersten Windung und bauen sie wieder zusammen. Wie beim letzten Mal tragen wir die Messergebnisse in eine Tabelle ein.
Dann wiederholen wir den Vorgang noch einmal und vertauschen die Enden der zweiten Wicklung
Wir wiederholen ähnliche Aktionen so oft, wie es mögliche Wechselschemata gibt. Die Hauptsache besteht darin, die Messwerte vom Gerät sorgfältig und genau abzulesen. Aus Gründen der Genauigkeit sollte der gesamte Messzyklus zweimal wiederholt werden. Nach dem Ausfüllen der Tabelle vergleichen wir die Messergebnisse.
Das Diagramm wird korrekt sein mit dem niedrigsten gemessenen Widerstand.

Anschließen eines Drehstrommotors an ein Einphasennetz.

Es besteht ein Bedarf, wenn ein Drehstrommotor an eine normale Haushaltssteckdose (einphasiges Netz) angeschlossen werden muss. Dazu wird durch ein Phasenverschiebungsverfahren mit einem Kondensator zwangsweise eine dritte Phase erzeugt.

Die Abbildung zeigt die Motoranschlüsse in Dreieck- und Sternschaltung. „Null“ ist an einen Anschluss angeschlossen, Phase an den zweiten, Phase ist ebenfalls an den dritten Anschluss angeschlossen, jedoch über einen Kondensator. Um die Motorwelle in die gewünschte Richtung zu drehen, wird ein Startkondensator verwendet, der parallel zum Arbeitskondensator an das Netzwerk angeschlossen ist.
Bei einer Netzspannung von 220 V und einer Frequenz von 50 Hz berechnen wir die Kapazität des Arbeitskondensators in Mikrofarad nach der Formel: Srab = 66 Rnom, Wo Rnom– Motornennleistung in kW.
Die Kapazität des Startkondensators wird nach der Formel berechnet: Abstieg = 2 Srab = 132 Rnom.
Um einen nicht sehr leistungsstarken Motor (bis zu 300 W) zu starten, ist möglicherweise kein Startkondensator erforderlich.

Magnetschalter.

Der Anschluss des Elektromotors an das Netzwerk über einen herkömmlichen Schalter ergibt begrenzte Möglichkeit Verordnung.
Darüber hinaus funktioniert die Maschine im Falle eines Notstromausfalls (z. B. durch Durchbrennen von Sicherungen) nicht mehr, nach der Reparatur des Netzwerks startet der Motor jedoch ohne menschlichen Befehl. Dies kann zu einem Unfall führen.
Die Notwendigkeit, das Netz vor Stromausfällen zu schützen (Elektriker sagen ZERO PROTECTION), führte zur Erfindung des Magnetstarters. Im Prinzip handelt es sich hierbei um eine Schaltung mit dem bereits beschriebenen Relais.
Zum Einschalten der Maschine verwenden wir Relaiskontakte "ZU" und Taste S1.
Wenn die Taste gedrückt wird, wird der Relaisspulenkreis geöffnet "ZU" erhält Strom und die Relaiskontakte K1 und K2 schließen. Der Motor wird mit Strom versorgt und läuft. Wenn Sie jedoch die Taste loslassen, funktioniert die Schaltung nicht mehr. Daher einer der Relaiskontakte "ZU" Wir nutzen es, um den Button zu umgehen.
Nach dem Öffnen des Tastenkontakts verliert das Relais nun keinen Strom mehr, sondern hält seine Kontakte weiterhin in der geschlossenen Position. Und um den Stromkreis auszuschalten, verwenden wir die S2-Taste.
Ein korrekt zusammengebauter Stromkreis lässt sich nach dem Ausschalten des Netzwerks erst dann einschalten, wenn eine Person den Befehl dazu gibt.

Installations- und schematische Diagramme.

Im vorherigen Absatz haben wir ein Diagramm eines Magnetstarters gezeichnet. Diese Schaltung ist prinzipiell. Es zeigt das Funktionsprinzip des Gerätes. Dabei handelt es sich um die in diesem Gerät (Schaltung) verwendeten Elemente. Obwohl ein Relais oder ein Schütz vorhanden sein kann größere Zahl Kontakte werden nur diejenigen gezeichnet, die verwendet werden. Drähte werden nach Möglichkeit in geraden Linien und nicht in natürlicher Form gezeichnet.
Neben Schaltplänen werden Verdrahtungspläne verwendet. Ihre Aufgabe besteht darin, zu zeigen, wie Elemente eines elektrischen Netzwerks oder Geräts installiert werden sollten. Wenn ein Relais mehrere Kontakte hat, sind alle Kontakte beschriftet. In der Zeichnung werden sie so platziert, wie sie nach der Installation sein werden, die Stellen, an denen die Drähte angeschlossen werden, sind dort eingezeichnet, wo sie tatsächlich befestigt werden sollten usw. Unten zeigt die linke Abbildung ein Beispiel eines Schaltplans und die rechte Abbildung zeigt einen Verdrahtungsplan desselben Geräts.

Stromkreise. Steuerkreise.

Mit unserem Wissen können wir schnell den benötigten Leitungsquerschnitt berechnen. Die Motorleistung ist unverhältnismäßig höher als die Leistung der Relaisspule. Daher sind die Leitungen zur Hauptlast immer dicker als die Leitungen zu den Steuergeräten.
Lassen Sie uns das Konzept der Stromkreise und Steuerkreise vorstellen.
Zu den Stromkreisen zählen alle Teile, die Strom zur Last leiten (Leitungen, Kontakte, Mess- und Steuergeräte). Im Diagramm sind sie durch „fette“ Linien hervorgehoben. Alle Leitungen und Steuer-, Überwachungs- und Signalgeräte gehören zu Steuerstromkreisen. Sie sind im Diagramm durch gepunktete Linien hervorgehoben.

So bauen Sie Stromkreise zusammen.

Eine der Schwierigkeiten bei der Arbeit als Elektriker besteht darin, zu verstehen, wie Schaltkreiselemente miteinander interagieren. Muss in der Lage sein, Diagramme zu lesen, zu verstehen und zusammenzustellen.
Befolgen Sie beim Zusammenbau von Schaltkreisen diese einfachen Regeln:
1. Der Schaltungsaufbau sollte in einer Richtung erfolgen. Zum Beispiel: Wir bauen die Schaltung im Uhrzeigersinn zusammen.
2. Wenn Sie mit komplexen, verzweigten Schaltkreisen arbeiten, ist es sinnvoll, diese in ihre Bestandteile zu zerlegen.
3. Wenn der Stromkreis viele Anschlüsse, Kontakte und Verbindungen enthält, ist es zweckmäßig, den Stromkreis in Abschnitte zu unterteilen. Zum Beispiel bauen wir zuerst einen Stromkreis von einer Phase zu einem Verbraucher zusammen, dann bauen wir von einem Verbraucher zu einer anderen Phase usw. auf.
4. Der Zusammenbau der Schaltung sollte mit der Phase beginnen.
5. Stellen Sie sich jedes Mal, wenn Sie eine Verbindung herstellen, die Frage: Was passiert, wenn jetzt Spannung anliegt?
Auf jeden Fall sollten wir nach der Montage einen geschlossenen Stromkreis haben: Zum Beispiel die Steckdosenphase – den Schaltkontaktstecker – den Verbraucher – den „Nullpunkt“ der Steckdose.
Beispiel: Versuchen wir, die im Alltag am häufigsten vorkommende Schaltung zusammenzustellen – den Anschluss eines Heimkronleuchters mit drei Schirmen. Wir verwenden einen Zwei-Tasten-Schalter.
Lassen Sie uns zunächst selbst entscheiden, wie ein Kronleuchter funktionieren soll. Wenn Sie eine Taste des Schalters betätigen, sollte eine Lampe im Kronleuchter aufleuchten, wenn Sie die zweite Taste betätigen, sollten die beiden anderen aufleuchten.
Im Diagramm sehen Sie, dass drei Drähte sowohl zum Kronleuchter als auch zum Schalter führen, während nur ein paar Drähte vom Netzwerk ausgehen.
Zunächst finden wir mit einem Anzeigeschraubendreher die Phase und verbinden sie mit dem Schalter ( Null kann nicht unterbrochen werden). Die Tatsache, dass zwei Drähte von der Phase zum Schalter führen, sollte uns nicht verwirren. Den Ort der Kabelverbindung wählen wir selbst. Wir schrauben den Draht an die gemeinsame Sammelschiene des Schalters. Vom Schalter gehen zwei Drähte ab und dementsprechend werden zwei Stromkreise montiert. Wir verbinden einen dieser Drähte mit der Lampenfassung. Wir nehmen den zweiten Draht aus der Patrone und verbinden ihn mit Null. Der Stromkreis einer Lampe ist zusammengebaut. Wenn Sie nun den Schalter betätigen, leuchtet die Lampe auf.
Wir verbinden das zweite vom Schalter kommende Kabel mit der Fassung einer anderen Lampe und verbinden wie im ersten Fall das Kabel von der Fassung mit Null. Wenn die Schalter abwechselnd eingeschaltet werden, leuchten verschiedene Lampen auf.
Jetzt muss nur noch die dritte Glühbirne angeschlossen werden. Wir verbinden es parallel zu einem der fertigen Stromkreise, d.h. Wir entfernen die Drähte aus der Fassung der angeschlossenen Lampe und verbinden sie mit der Fassung der letzten Lichtquelle.
Aus dem Diagramm ist ersichtlich, dass einer der Drähte im Kronleuchter gemeinsam ist. Normalerweise hat es eine andere Farbe als die anderen beiden Drähte. In der Regel ist es nicht schwierig, den Kronleuchter richtig anzuschließen, ohne die unter dem Putz verborgenen Drähte zu sehen.
Wenn alle Drähte die gleiche Farbe haben, gehen Sie wie folgt vor: Schließen Sie einen der Drähte an die Phase an und verbinden Sie die anderen nacheinander mit einem Anzeigeschraubendreher. Wenn die Anzeige unterschiedlich leuchtet (in einem Fall heller und in einem anderen Fall dunkler), haben wir uns nicht für die „gemeinsame“ Leitung entschieden. Wechseln Sie den Draht und wiederholen Sie die Schritte. Die Anzeige sollte gleich hell leuchten, wenn beide Drähte angeschlossen sind.

Sicherung

Der Löwenanteil der Kosten einer Einheit entfällt auf den Motorpreis. Eine Überlastung des Motors führt zu Überhitzung und anschließendem Ausfall. Dem Schutz der Motoren vor Überlastung wird große Aufmerksamkeit gewidmet.
Wir wissen bereits, dass Motoren im Betrieb Strom verbrauchen. Im Normalbetrieb (Betrieb ohne Überlast) nimmt der Motor normalen (Nenn-)Strom auf, bei Überlast nimmt der Motor Strom in sehr großen Mengen auf. Wir können den Betrieb von Motoren mithilfe von Geräten steuern, die auf Stromänderungen im Stromkreis reagieren, z. B. Überstromrelais Und Thermorelais.
Ein Überstromrelais (oft als „Magnetauslöser“ bezeichnet) besteht aus mehreren Windungen eines sehr dicken Drahtes auf einem federbelasteten beweglichen Kern. Das Relais wird in Reihe mit der Last in den Stromkreis eingebaut.
Strom fließt durch den Wickeldraht und erzeugt ein Magnetfeld um den Kern, das versucht, ihn zu verschieben. Unter normalen Motorbetriebsbedingungen ist die Kraft der Feder, die den Kern hält, größer als die Magnetkraft. Aber mit zunehmender Belastung des Motors (z. B. vom Besitzer eingebaut). Waschmaschine mehr Wäsche als in der Anleitung gefordert), erhöht sich der Strom und der Magnet „überwältigt“ die Feder, der Kern bewegt sich und beeinflusst den Antrieb des Öffnungskontakts und das Netzwerk öffnet sich.
Überstromrelais mit arbeitet, wenn die Belastung des Elektromotors stark ansteigt (Überlastung). Beispielsweise ist ein Kurzschluss aufgetreten, die Maschinenwelle ist blockiert usw. Es gibt jedoch Fälle, in denen die Überlastung unbedeutend ist, aber lange anhält. In einer solchen Situation überhitzt der Motor, die Isolierung der Drähte schmilzt und letztendlich fällt der Motor aus (brennt aus). Um zu verhindern, dass sich die Situation gemäß dem beschriebenen Szenario entwickelt, wird ein Thermorelais verwendet, bei dem es sich um ein elektromechanisches Gerät mit Bimetallkontakten (Platten) handelt, durch die elektrischer Strom geleitet wird.
Steigt der Strom über den Nennwert, erhöht sich die Erwärmung der Platten, die Platten verbiegen sich und öffnen ihren Kontakt im Steuerstromkreis, wodurch der Strom zum Verbraucher unterbrochen wird.
Zur Auswahl der Schutzausrüstung können Sie Tabelle Nr. 15 verwenden.

TABELLE Nr. 15

			Ich nummeriere die Maschine	Ich habe einen magnetischen Auslöser	Ich nenne ein Thermorelais	S Alu. Venen

Automatisierung

Im Leben stoßen wir oft auf Geräte, deren Namen untereinander zusammengefasst sind allgemeines Konzept- „Automatisierung“. Und obwohl solche Systeme von sehr klugen Designern entwickelt werden, werden sie von einfachen Elektrikern gewartet. Lassen Sie sich von diesem Begriff nicht einschüchtern. Es bedeutet einfach „OHNE MENSCHLICHE BETEILIGUNG“.
IN automatische Systeme Eine Person gibt dem gesamten System nur den ersten Befehl und fährt es manchmal zu Wartungszwecken herunter. Den Rest erledigt das System über einen sehr langen Zeitraum selbst.
Wenn Sie sich die moderne Technologie genau ansehen, können Sie sehen große Menge automatische Systeme, die ihn steuern und den menschlichen Eingriff in diesen Prozess auf ein Minimum reduzieren. Der Kühlschrank hält automatisch eine bestimmte Temperatur aufrecht, der Fernseher hat eine eingestellte Empfangsfrequenz, die Lichter auf der Straße gehen in der Dämmerung an und im Morgengrauen aus, die Tür im Supermarkt öffnet sich für Besucher und moderne Waschmaschinen erledigen den Betrieb „selbstständig“. der gesamte Prozess des Waschens, Spülens, Schleuderns und Trocknens der Wäsche Beispiele können endlos angeführt werden.
Im Kern wiederholen alle Automatisierungsschaltungen die Schaltung eines herkömmlichen Magnetstarters und verbessern bis zu einem gewissen Grad dessen Leistung oder Empfindlichkeit. In der bereits bekannten Starterschaltung fügen wir anstelle der Tasten „START“ und „STOP“ die Kontakte B1 und B2 ein, die durch verschiedene Einflüsse, beispielsweise die Temperatur, ausgelöst werden, und wir erhalten eine Kühlschrankautomatisierung.


Wenn die Temperatur steigt, schaltet sich der Kompressor ein und drückt das Kühlmittel in den Gefrierschrank. Wenn die Temperatur auf den gewünschten (eingestellten) Wert sinkt, schaltet ein weiterer Knopf wie dieser die Pumpe aus. Der Schalter S1 fungiert in diesem Fall als manueller Schalter zum Abschalten des Stromkreises, beispielsweise bei Wartungsarbeiten.
Diese Kontakte heißen „ Sensoren" oder " empfindliche Elemente" Sensoren haben unterschiedliche Formen, Empfindlichkeiten, Anpassungsmöglichkeiten und Zwecke. Wenn Sie beispielsweise die Kühlschranksensoren neu konfigurieren und anstelle eines Kompressors eine Heizung anschließen, erhalten Sie ein Wärmeerhaltungssystem. Und durch den Anschluss der Lampen erhalten wir ein Lichtwartungssystem.
Es kann unendlich viele solcher Variationen geben.
Im Allgemeinen, Der Zweck des Systems wird durch den Zweck der Sensoren bestimmt. Daher kommen im Einzelfall unterschiedliche Sensoren zum Einsatz. Die Untersuchung jedes spezifischen sensiblen Elements ist nicht erforderlich macht sehr viel Sinn, da sie ständig verbessert und verändert werden. Zweckmäßiger ist es, das Funktionsprinzip von Sensoren im Allgemeinen zu verstehen.

Beleuchtung

Abhängig von den ausgeführten Aufgaben wird die Beleuchtung in folgende Typen unterteilt:

1. Arbeitsbeleuchtung – sorgt für die nötige Beleuchtung am Arbeitsplatz.
2. Sicherheitsbeleuchtung – entlang der Grenzen von Schutzgebieten installiert.
3. Notbeleuchtung – soll Bedingungen für die sichere Evakuierung von Personen im Falle einer Notabschaltung der Arbeitsbeleuchtung in Räumen, Durchgängen und Treppen schaffen sowie die Arbeit dort fortsetzen, wo diese Arbeit nicht gestoppt werden kann.

Und was würden wir ohne die übliche Iljitsch-Glühbirne tun? Früher, zu Beginn der Elektrifizierung, bekamen wir Lampen mit Kohlenstoffelektroden, die jedoch schnell durchbrannten. Später begann man, Wolframfäden zu verwenden, während Luft aus den Lampenkolben gepumpt wurde. Solche Lampen funktionierten zwar länger, waren aber aufgrund der Möglichkeit eines Lampenbruchs gefährlich. In die Glühbirnen moderner Glühlampen wird Edelgas gepumpt; diese Lampen sind sicherer als ihre Vorgänger.
Es werden Glühlampen mit Kolben und Sockel hergestellt verschiedene Formen. Alle Glühlampen haben eine Reihe von Vorteilen, deren Besitz ihre Verwendung über einen langen Zeitraum garantiert. Lassen Sie uns diese Vorteile auflisten:

1. Kompaktheit;
2. Fähigkeit, sowohl mit Wechsel- als auch mit Gleichstrom zu arbeiten.
3. Unempfindlich gegenüber Umwelteinflüssen.
4. Gleiche Lichtausbeute über die gesamte Lebensdauer.

Neben den aufgeführten Vorteilen haben diese Lampen eine sehr kurze Lebensdauer (ca. 1000 Stunden).
Aufgrund ihrer erhöhten Lichtausbeute werden derzeit häufig röhrenförmige Halogenglühlampen eingesetzt.
Es kommt vor, dass Lampen unverhältnismäßig oft und scheinbar ohne Grund durchbrennen. Dies kann durch plötzliche Spannungsspitzen im Netz, ungleichmäßige Lastverteilung in den Phasen sowie aus anderen Gründen passieren. Dieser „Schande“ kann ein Ende gesetzt werden, wenn man die Lampe durch eine leistungsstärkere ersetzt und eine zusätzliche Diode in den Stromkreis einbaut, wodurch man die Spannung im Stromkreis um die Hälfte reduzieren kann. In diesem Fall leuchtet eine leistungsstärkere Lampe genauso wie die vorherige, ohne Diode, aber ihre Lebensdauer verdoppelt sich und der Stromverbrauch sowie die Bezahlung dafür bleiben auf dem gleichen Niveau.

Niederdruck-Leuchtstoffröhren-Quecksilberlampen

Je nach Spektrum des emittierten Lichts werden sie in folgende Typen unterteilt:
LB - weiß.
LHB – kaltweiß.
LTB - Warmweiß.
LD – tagsüber.
LDC – tagsüber, korrekte Farbwiedergabe.
Fluoreszierende Quecksilberlampen haben folgende Vorteile:

1. Hohe Lichtausbeute.
2. Lange Lebensdauer (bis zu 10.000 Stunden).
3. Sanftes Licht
4. Breite Spektralzusammensetzung.

Darüber hinaus haben Leuchtstofflampen auch eine Reihe von Nachteilen, wie zum Beispiel:

1. Komplexität des Anschlussplans.
2. Große Größen.
3. Es ist nicht möglich, Lampen, die für Wechselstrom ausgelegt sind, in einem Gleichstromnetz zu verwenden.
4. Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur (bei Temperaturen unter 10 Grad Celsius ist die Zündung der Lampe nicht gewährleistet).
5. Nachlassen der Lichtleistung gegen Ende der Betriebszeit.
6. Für das menschliche Auge schädliche Pulsationen (sie können nur durch Kombination mehrerer Lampen und Verwendung reduziert werden). komplexe Schaltungen Einschlüsse).

Hochdruck-Quecksilberdampflampen

haben eine größere Lichtausbeute und werden zur Beleuchtung großer Räume und Flächen eingesetzt. Zu den Vorteilen von Lampen gehören:

1. Lange Lebensdauer.
2. Kompaktheit.
3. Beständigkeit gegenüber Umweltbedingungen.

Die unten aufgeführten Nachteile der Lampen erschweren deren Verwendung für den häuslichen Gebrauch.

1. Das Spektrum der Lampen wird von blaugrünen Strahlen dominiert, was zu einer falschen Farbwahrnehmung führt.
2. Die Lampen werden ausschließlich mit Wechselstrom betrieben.
3. Die Lampe kann nur über eine Vorschaltdrossel eingeschaltet werden.
4. Die Leuchtdauer der Lampe beträgt im eingeschalteten Zustand bis zu 7 Minuten.
5. Ein erneutes Zünden der Lampe, auch nach einer kurzzeitigen Abschaltung, ist erst nach nahezu vollständiger Abkühlung (d. h. nach ca. 10 Minuten) möglich.
6. Lampen weisen erhebliche Pulsationen auf Lichtstrom(größer als Leuchtstofflampen).

In letzter Zeit werden zunehmend Metallhalogenidlampen (DRI) und Metallhalogenidspiegellampen (DRIZ) verwendet, die eine bessere Farbwiedergabe haben, sowie Natriumlampen (HPS), die goldweißes Licht abgeben.

Elektroverkabelung.

Es gibt drei Arten der Verkabelung.
Offen– auf den Oberflächen von Deckenwänden und anderen Bauelementen verlegt.
Versteckt– innerhalb der Strukturelemente von Gebäuden verlegt, auch unter abnehmbaren Paneelen, Böden und Decken.
Draussen– auf den Außenflächen von Gebäuden, unter Vordächern, auch zwischen Gebäuden verlegt (nicht mehr als 4 Spannweiten von 25 Metern, außerhalb von Straßen und Stromleitungen).
Bei Verwendung einer offenen Verkabelungsmethode müssen folgende Anforderungen beachtet werden:

• Auf brennbaren Untergründen werden Asbestplatten mit einer Dicke von mindestens 3 mm unter die Drähte gelegt, wobei die Platte mindestens 10 mm über die Kanten des Drahtes hinausragt.
• Sie können die Drähte mit Nägeln an der Trennwand befestigen und Ebonit-Unterlegscheiben unter den Kopf legen.
• Beim Hochkantdrehen des Drahtes (also um 90 Grad) wird die Trennfolie im Abstand von 65 - 70 mm ausgeschnitten und der Draht, der der Windung am nächsten liegt, zur Windung hin gebogen.
• Wenn blanke Drähte an Isolatoren befestigt werden, sollten diese unabhängig vom Ort ihrer Befestigung mit der Schürze nach unten installiert werden. In diesem Fall sollten die Drähte für eine versehentliche Berührung unzugänglich sein.
• Bei jeder Art der Kabelverlegung muss beachtet werden, dass die Leitungen nur vertikal oder horizontal und parallel zu den architektonischen Linien des Gebäudes verlaufen dürfen (eine Ausnahme ist möglich für versteckte Leitungen, die in Gebäuden mit einer Dicke von mehr als 80 mm verlegt werden).
• Die Leitungen für die Stromversorgung der Steckdosen befinden sich auf der Höhe der Steckdosen (800 oder 300 mm über dem Boden) oder in der Ecke zwischen der Trennwand und der Deckenoberkante.
• Ab- und Aufstiege zu Schaltern und Lampen erfolgen ausschließlich vertikal.

Elektroinstallationsgeräte sind angebracht:

• Schalter und Schalter in einer Höhe von 1,5 Metern über dem Boden (in Schulen und Vorschuleinrichtungen 1,8 Meter).
• Steckverbinder (Steckdosen) in einer Höhe von 0,8 – 1 m über dem Boden (in Schulen und Vorschuleinrichtungen 1,5 Meter)
• Der Abstand zu geerdeten Geräten muss mindestens 0,5 Meter betragen.
• Über der Fußleiste angebrachte Steckdosen in einer Höhe von 0,3 Metern und darunter müssen über eine Schutzvorrichtung verfügen, die die Steckdosen bei abgezogenem Stecker abdeckt.

Beim Anschluss von Elektroinstallationsgeräten ist zu beachten, dass der Nullpunkt nicht gebrochen werden kann. Diese. Nur die Phase sollte für Schalter und Schalter geeignet sein und an die festen Teile des Geräts angeschlossen werden.
Drähte und Kabel sind mit Buchstaben und Zahlen gekennzeichnet:
Der erste Buchstabe gibt das Kernmaterial an:
A – Aluminium; AM – Aluminium-Kupfer; AC – aus Aluminiumlegierung. Das Fehlen von Buchstabenbezeichnungen bedeutet, dass die Leiter aus Kupfer bestehen.
Folgende Buchstaben geben die Art der Aderisolation an:
PP – Flachdraht; R – Gummi; B – Polyvinylchlorid; P – Polyethylen.
Das Vorhandensein nachfolgender Buchstaben weist darauf hin, dass es sich nicht um einen Draht, sondern um ein Kabel handelt. Die Buchstaben geben das Material des Kabelmantels an: A – Aluminium; C – Blei; N – Nayrit; P – Polyethylen; ST – Wellstahl.
Die Aderisolierung hat ein ähnliches Symbol wie Drähte.
Der vierte Buchstabe von Anfang gibt das Material der Schutzhülle an: G – ohne Hülle; B – gepanzert (Stahlband).
Die Zahlen in den Bezeichnungen von Drähten und Kabeln bedeuten Folgendes:
Die erste Ziffer ist die Anzahl der Kerne
Die zweite Zahl ist der Querschnitt des Kerns in Quadratmetern. mm.
Die dritte Ziffer ist die Nennnetzspannung.
Zum Beispiel:
AMPPV 2x3-380 – Draht mit Aluminium-Kupfer-Leitern, flach, mit Polyvinylchlorid-Isolierung. Es gibt zwei Kerne mit einem Querschnitt von 3 Quadratmetern. mm. jeweils für eine Spannung von 380 Volt ausgelegt, bzw
VVG 3x4-660 – Draht mit 3 Kupferadern mit einem Querschnitt von 4 Quadratmetern. mm. jeweils mit Polyvinylchlorid-Isolierung und gleicher Hülle ohne Schutzhülle, ausgelegt für 660 Volt.

Erste Hilfe für ein Opfer im Falle eines Stromschlags leisten.

Wenn eine Person durch elektrischen Strom verletzt wird, müssen dringend Maßnahmen ergriffen werden, um das Opfer schnell von den Folgen zu befreien und dem Opfer sofort medizinische Hilfe zu leisten. Schon die kleinste Verzögerung bei der Bereitstellung dieser Hilfe kann zum Tod führen. Wenn es nicht möglich ist, die Spannung abzuschalten, sollte das Opfer von spannungsführenden Teilen befreit werden. Wenn eine Person in großer Höhe verletzt wird, werden vor dem Abschalten des Stroms Maßnahmen ergriffen, um einen Sturz des Opfers zu verhindern (die Person wird hochgehoben oder eine Plane, ein strapazierfähiger Stoff oder weiches Material wird unter die Stelle des erwarteten Sturzes gezogen). darunter gelegt). Um das Opfer bei einer Netzspannung von bis zu 1000 Volt von spannungsführenden Teilen zu befreien, verwenden Sie trockene improvisierte Gegenstände wie einen Holzpfahl, ein Brett, Kleidung, ein Seil oder andere nicht leitende Materialien. Die Hilfe leistende Person sollte elektrische Schutzausrüstung (dielektrische Matte und Handschuhe) verwenden und nur mit der Kleidung des Opfers hantieren (vorausgesetzt, die Kleidung ist trocken). Wenn die Spannung mehr als 1000 Volt beträgt, müssen Sie zur Befreiung des Opfers einen Isolierstab oder eine Zange verwenden, während der Retter dielektrische Stiefel und Handschuhe tragen muss. Wenn das Opfer bewusstlos ist, aber seine Atmung und sein Puls noch stabil sind, sollte es bequem auf eine ebene Fläche gelegt und mit aufgeknöpfter Kleidung zum Bewusstsein gebracht werden, indem man es Ammoniak schnüffeln lässt und es mit Wasser besprüht, um für frische Luft und völlige Ruhe zu sorgen . Gleichzeitig mit der Ersten Hilfe sollte sofort ein Arzt gerufen werden. Wenn das Opfer schlecht, selten und krampfhaft atmet oder die Atmung nicht überwacht wird, sollte sofort mit der Herz-Lungen-Wiederbelebung begonnen werden. Bis zum Eintreffen des Arztes sollten kontinuierlich künstliche Beatmung und Herzdruckmassage durchgeführt werden. Die Frage der Zweckmäßigkeit oder Sinnlosigkeit einer weiteren HLW entscheidet NUR der Arzt. Sie müssen in der Lage sein, HLW durchzuführen.

Fehlerstromschutzschalter (RCD).

Fehlerstromschutzschalter dienen dem Schutz von Personen vor Stromschlägen in Gruppenleitungen, die Steckdosen speisen. Empfohlen für den Einbau in die Stromkreise von Wohngebäuden sowie allen anderen Räumlichkeiten und Objekten, in denen sich Menschen oder Tiere aufhalten können. Funktionell besteht ein RCD aus einem Transformator, dessen Primärwicklungen mit Phase (Phase) und Neutralleiter verbunden sind. An die Sekundärwicklung des Transformators ist ein polarisiertes Relais angeschlossen. Während des normalen Betriebs eines Stromkreises ist die Vektorsumme der Ströme durch alle Wicklungen Null. Dementsprechend ist auch die Spannung an den Anschlüssen der Sekundärwicklung Null. Im Falle eines Lecks „zur Erde“ ändert sich die Summe der Ströme und in der Sekundärwicklung entsteht ein Strom, der ein polarisiertes Relais auslöst, das den Kontakt öffnet. Es wird empfohlen, alle drei Monate die Leistung des RCD durch Drücken der Taste „TEST“ zu überprüfen. RCDs werden in niedrigempfindliche und hochempfindliche RCDs unterteilt. Geringe Empfindlichkeit (Ableitströme 100, 300 und 500 mA) zum Schutz von Stromkreisen, die keinen direkten Kontakt mit Personen haben. Sie werden ausgelöst, wenn die Isolierung elektrischer Geräte beschädigt ist. Hochempfindliche RCDs (Leckströme 10 und 30 mA) sollen schützen, wenn das Gerät durch Wartungspersonal berührt werden könnte. Für den umfassenden Schutz von Personen, elektrischen Geräten und Leitungen werden darüber hinaus Differenzialschutzschalter hergestellt, die sowohl die Funktionen eines Fehlerstromschutzschalters als auch eines Leistungsschalters erfüllen.

Stromgleichrichterschaltungen.

In manchen Fällen ist es erforderlich, Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln. Wenn wir Wechselstrom in der Form betrachten grafisches Bild(zum Beispiel auf dem Bildschirm eines Oszilloskops) sehen wir eine Sinuskurve, die die Ordinate kreuzt, mit einer Schwingungsfrequenz, die der Frequenz des Stroms im Netzwerk entspricht.

Zur Gleichrichtung von Wechselstrom werden Dioden (Diodenbrücken) verwendet. Eine Diode hat eine interessante Eigenschaft: Sie lässt den Strom nur in eine Richtung fließen (sie „schneidet“ sozusagen den unteren Teil der Sinuswelle ab). Es werden folgende Wechselstrom-Gleichrichtungsschemata unterschieden. Eine Halbwellenschaltung, deren Ausgang ein pulsierender Strom ist, der der halben Netzspannung entspricht.

Eine Vollwellenschaltung, die aus einer Diodenbrücke aus vier Dioden besteht, an deren Ausgang wir einen konstanten Strom der Netzspannung haben.

Eine Vollwellenschaltung wird durch eine Brücke bestehend aus sechs Dioden in einem Drehstromnetz gebildet. Am Ausgang haben wir zwei Phasen Gleichstrom mit einer Spannung Uв=Uл x 1,13.

Transformer

Ein Transformator ist ein Gerät, das Wechselstrom einer Stärke in denselben Strom einer anderen Stärke umwandelt. Die Umwandlung erfolgt durch die Übertragung eines magnetischen Signals von einer Wicklung des Transformators zur anderen entlang des Metallkerns. Um Umwandlungsverluste zu reduzieren, ist der Kern aus Platten aus speziellen ferromagnetischen Legierungen zusammengesetzt.


Die Berechnung eines Transformators ist einfach und im Kern eine Lösung einer Beziehung, deren Haupteinheit das Übersetzungsverhältnis ist:
K =UP/Uin =WP/WV, Wo UP und du V - bzw. Primär- und Sekundärspannung, WP Und WV - bzw. die Anzahl der Windungen der Primär- und Sekundärwicklung.
Nachdem Sie dieses Verhältnis analysiert haben, können Sie sehen, dass es keinen Unterschied in der Betriebsrichtung des Transformators gibt. Die Frage ist nur, welche Wicklung als Primärwicklung verwendet werden soll.
Wenn eine der Wicklungen (eine beliebige) an eine Stromquelle angeschlossen ist (in diesem Fall ist es die Primärwicklung), liegt am Ausgang der Sekundärwicklung eine höhere Spannung an, wenn die Anzahl ihrer Windungen größer ist als die der Primärwicklung oder weniger, wenn die Anzahl ihrer Windungen geringer ist als die der Primärwicklung.
Oft besteht die Notwendigkeit, die Spannung am Transformatorausgang zu ändern. Wenn am Ausgang des Transformators „nicht genügend“ Spannung anliegt, müssen Sie der Sekundärwicklung Drahtwindungen hinzufügen und dementsprechend umgekehrt.
Die zusätzliche Anzahl der Drahtwindungen berechnet sich wie folgt:
Zuerst müssen Sie herausfinden, welche Spannung pro Wicklungswindung anliegt. Teilen Sie dazu die Betriebsspannung des Transformators durch die Windungszahl der Wicklung. Nehmen wir an, ein Transformator hat 1000 Drahtwindungen in der Sekundärwicklung und 36 Volt am Ausgang (und wir brauchen zum Beispiel 40 Volt).
U= 36/1000= 0,036 Volt in einer Umdrehung.
Um am Transformatorausgang 40 Volt zu erhalten, müssen Sie der Sekundärwicklung 111 Drahtwindungen hinzufügen.
40 – 36 / 0,036 = 111 Umdrehungen,
Es versteht sich, dass es keinen Unterschied bei der Berechnung der Primär- und Sekundärwicklungen gibt. Es ist nur so, dass in einem Fall die Windungen addiert werden, in einem anderen Fall werden sie subtrahiert.

Anwendungen. Auswahl und Einsatz von Schutzausrüstung.

Leistungsschalter Sie schützen Geräte vor Überlast oder Kurzschluss und werden auf der Grundlage der Eigenschaften der elektrischen Verkabelung, des Ausschaltvermögens der Schalter, des Nennstromwerts und der Abschalteigenschaften ausgewählt.
Das Ausschaltvermögen muss dem Stromwert am Anfang des geschützten Stromkreisabschnitts entsprechen. Bei Reihenschaltung ist die Verwendung eines Gerätes mit niedrigem Kurzschlussstrom zulässig, wenn davor, näher an der Stromquelle, ein Leistungsschalter mit einem geringeren sofortigen Abschaltstrom des Leistungsschalters als die nachfolgenden Geräte installiert ist.
Bemessungsströme werden so gewählt, dass ihre Werte möglichst nahe an den berechneten bzw. Bemessungsströmen des geschützten Stromkreises liegen. Die Abschaltcharakteristik wird unter Berücksichtigung der Tatsache bestimmt, dass kurzzeitige Überlastungen durch Einschaltströme nicht zum Auslösen führen dürfen. Darüber hinaus sollte berücksichtigt werden, dass die Schalter vorhanden sein müssen Mindestzeit Abschaltung bei Kurzschluss am Ende des geschützten Stromkreises.
Zunächst müssen die Maximal- und Minimalwerte des Kurzschlussstroms (SC) ermittelt werden. Der maximale Kurzschlussstrom wird aus dem Zustand ermittelt, in dem der Kurzschluss direkt an den Kontakten des Leistungsschalters auftritt. Der Mindeststrom wird aus der Bedingung ermittelt, dass der Kurzschluss im entferntesten Abschnitt des geschützten Stromkreises auftritt. Ein Kurzschluss kann sowohl zwischen Null und Phase als auch zwischen Phasen auftreten.
Um die Berechnung des minimalen Kurzschlussstroms zu vereinfachen, sollten Sie wissen, dass der Widerstand der Leiter durch Erwärmung auf 50 % des Nennwerts ansteigt und die Spannung der Stromquelle auf 80 % sinkt. Daher beträgt der Kurzschlussstrom im Falle eines Kurzschlusses zwischen Phasen:
ICH = 0,8 U/(1,5r 2L/ S), Wo p-Widerstand Leiter (für Kupfer – 0,018 Ohm mm²/m)
für den Fall eines Kurzschlusses zwischen Null und Phase:
ICH =0,8 Uo/(1,5 r(1+M) L/ S), wobei m das Verhältnis der Querschnittsflächen der Drähte (bei gleichem Material) oder das Verhältnis der Null- und Phasenwiderstände ist. Die Maschine muss entsprechend dem Wert des bedingten Nennkurzschlussstroms ausgewählt werden, der nicht kleiner als der berechnete ist.
RCD muss in Russland zertifiziert sein. Bei der Auswahl eines RCD wird der Anschlussplan des neutralen Arbeitsleiters berücksichtigt. Im CT-Erdungssystem wird die Empfindlichkeit des RCD durch den Erdungswiderstand bei der ausgewählten maximalen sicheren Spannung bestimmt. Die Empfindlichkeitsschwelle wird durch die Formel bestimmt:
ICH= U/ Rm, Dabei ist U die maximale sichere Spannung und Rm der Erdungswiderstand.
Der Einfachheit halber können Sie Tabelle Nr. 16 verwenden

TABELLE Nr. 16

RCD-Empfindlichkeit mA	Erdungswiderstand Ohm
	Maximale sichere Spannung 25 V	Maximale sichere Spannung 50 V

Zum Schutz von Personen werden RCDs mit einer Empfindlichkeit von 30 oder 10 mA eingesetzt.

Sicherung mit Schmelzeinsatz
Der Strom des Sicherungseinsatzes darf unter Berücksichtigung der Dauer seines Stromflusses nicht geringer sein als der maximale Strom der Anlage: ICHn =ICHmax/a, wobei a = 2,5, wenn T weniger als 10 Sekunden beträgt. und a = 1,6, wenn T mehr als 10 Sekunden beträgt. ICHmax =ICHnK, wobei K = 5 - 7-facher Anlaufstrom (aus dem Motordatenblatt)
In – Nennstrom der elektrischen Anlage, der ständig durch die Schutzeinrichtung fließt
Imax – maximaler Strom, der kurzzeitig durch das Gerät fließt (z. B. Anlaufstrom)
T – Dauer des maximalen Stromflusses durch Schutzeinrichtungen (z. B. Motorbeschleunigungszeit)
In elektrischen Haushaltsinstallationen ist der Anlaufstrom gering, bei der Auswahl eines Einsatzes können Sie sich auf In konzentrieren.
Nach den Berechnungen wird der nächsthöhere Stromwert aus der Standardreihe ausgewählt: 1,2,4,6,10,16,20,25A.
Thermorelais.
Es ist notwendig, ein Relais so auszuwählen, dass In des Thermorelais innerhalb der Kontrollgrenzen liegt und größer als der Netzwerkstrom ist.

TABELLE Nr. 16

	Bemessungsströme	Korrekturgrenzen
	2,5 3,2 4,5 6,3 8 10.
	5,6 6,8 10 12,5 16 25

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Beginnen wir mit dem Konzept der Elektrizität. Elektrischer Strom ist die geordnete Bewegung geladener Teilchen unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes. Bei den Teilchen kann es sich um freie Elektronen des Metalls handeln, wenn der Strom durch einen Metalldraht fließt, oder um Ionen, wenn der Strom in einem Gas oder einer Flüssigkeit fließt.
Es gibt auch Strom bei Halbleitern, aber das ist ein separates Diskussionsthema. Ein Beispiel ist ein Hochspannungstransformator aus einem Mikrowellenherd – zuerst fließen Elektronen durch die Drähte, dann bewegen sich Ionen zwischen den Drähten bzw. zuerst fließt der Strom durch das Metall und dann durch die Luft. Ein Stoff wird als Leiter oder Halbleiter bezeichnet, wenn er Teilchen enthält, die eine elektrische Ladung tragen können. Wenn solche Teilchen nicht vorhanden sind, wird ein solcher Stoff als Dielektrikum bezeichnet; er leitet keinen Strom. Geladene Teilchen tragen eine elektrische Ladung, die als q in Coulomb gemessen wird.
Die Maßeinheit der Stromstärke heißt Ampere und wird mit dem Buchstaben I bezeichnet. Ein Strom von 1 Ampere entsteht, wenn eine Ladung von 1 Coulomb in 1 Sekunde durch einen Punkt in einem Stromkreis fließt, also grob gesagt die Die Stromstärke wird in Coulomb pro Sekunde gemessen. Und im Wesentlichen ist die Stromstärke die Strommenge, die pro Zeiteinheit durch den Querschnitt eines Leiters fließt. Je mehr geladene Teilchen entlang des Drahtes laufen, desto größer ist der Strom.
Um geladene Teilchen von einem Pol zum anderen zu bewegen, ist es notwendig, eine Potentialdifferenz oder – Spannung – zwischen den Polen zu erzeugen. Die Spannung wird in Volt gemessen und mit dem Buchstaben V oder U bezeichnet. Um eine Spannung von 1 Volt zu erhalten, muss man eine Ladung von 1 C zwischen den Polen übertragen und dabei 1 J Arbeit verrichten. Ich stimme zu, es ist etwas unklar .

Stellen Sie sich zur Verdeutlichung einen Wassertank vor, der sich in einer bestimmten Höhe befindet. Aus dem Tank kommt ein Rohr. Wasser fließt unter dem Einfluss der Schwerkraft durch das Rohr. Wasser sei eine elektrische Ladung, die Höhe der Wassersäule sei die Spannung und die Geschwindigkeit des Wasserflusses sei der elektrische Strom. Genauer gesagt, nicht die Durchflussrate, sondern die Menge Wasser, die pro Sekunde ausfließt. Sie wissen, dass der Druck unten umso größer ist, je höher der Wasserstand ist. Und je höher der Druck unten, desto mehr Wasser fließt durch das Rohr, weil die Geschwindigkeit höher ist. Ebenso gilt: Je höher die Spannung, desto mehr Strom wird im Kreislauf fließen.

Die Beziehung zwischen allen drei betrachteten Größen in einem Gleichstromkreis wird durch das Ohmsche Gesetz bestimmt, das durch diese Formel ausgedrückt wird, und es klingt so, als ob die Stromstärke im Stromkreis direkt proportional zur Spannung und umgekehrt proportional zum Widerstand ist. Je größer der Widerstand, desto geringer der Strom und umgekehrt.

Ich füge noch ein paar Worte zum Thema Widerstand hinzu. Es kann gemessen oder gezählt werden. Nehmen wir an, wir haben einen Leiter mit bekannter Länge und bekannter Querschnittsfläche. Quadratisch, rund, egal. Verschiedene Substanzen haben unterschiedliche spezifische Widerstände, und für unseren imaginären Leiter gibt es diese Formel, die den Zusammenhang zwischen Länge, Querschnittsfläche und spezifischem Widerstand bestimmt. Der spezifische Widerstand von Stoffen kann im Internet in Form von Tabellen abgerufen werden.
Auch hier können wir eine Analogie zu Wasser ziehen: Wasser fließt durch ein Rohr, das Rohr soll eine bestimmte Rauheit haben. Es ist logisch anzunehmen, dass je länger und schmaler das Rohr ist, desto weniger Wasser pro Zeiteinheit durchfließt. Sehen Sie, wie einfach es ist? Sie müssen sich nicht einmal die Formel merken, stellen Sie sich einfach eine Pfeife mit Wasser vor.
Für die Widerstandsmessung benötigen Sie ein Gerät, ein Ohmmeter. Heutzutage sind Universalinstrumente beliebter – Multimeter; sie messen Widerstand, Strom, Spannung und viele andere Dinge. Machen wir ein Experiment. Ich nehme ein Stück Nichromdraht mit bekannter Länge und Querschnittsfläche, suche den spezifischen Widerstand auf der Website, auf der ich ihn gekauft habe, und berechne den Widerstand. Jetzt werde ich das gleiche Stück mit dem Gerät messen. Für einen so kleinen Widerstand muss ich den Widerstand der Sonden meines Geräts abziehen, der 0,8 Ohm beträgt. So ist das!
Die Skala des Multimeters ist entsprechend der Größe der Messgrößen unterteilt; dies geschieht für eine höhere Messgenauigkeit. Wenn ich einen Widerstand mit einem Nennwert von 100 kOhm messen möchte, stelle ich den Griff auf den größeren nächstliegenden Widerstand. In meinem Fall sind es 200 Kiloohm. Wenn ich 1 Kiloohm messen möchte, verwende ich 2 Ohm. Dies gilt auch für die Messung anderer Größen. Das heißt, die Skala zeigt die Grenzen der Messung an, in die Sie fallen müssen.
Lasst uns weiterhin Spaß mit dem Multimeter haben und versuchen, die restlichen Größen, die wir gelernt haben, zu messen. Ich nehme mehrere verschiedene Gleichstromquellen. Sei es ein 12-Volt-Netzteil, ein USB-Anschluss und ein Transformator, die mein Großvater in seiner Jugend hergestellt hat.
Wir können die Spannung an diesen Quellen jetzt messen, indem wir ein Voltmeter parallel, also direkt an Plus und Minus der Quellen anschließen. Mit der Spannung ist alles klar, sie kann abgenommen und gemessen werden. Um die Stromstärke zu messen, müssen Sie jedoch einen Stromkreis erstellen, durch den Strom fließt. Im Stromkreis muss sich ein Verbraucher oder eine Last befinden. Verbinden wir einen Verbraucher mit jeder Quelle. Ein Stück LED-Streifen, ein Motor und ein Widerstand (160 Ohm).
Lassen Sie uns den Strom messen, der in den Stromkreisen fließt. Dazu schalte ich das Multimeter in den Strommessmodus und die Sonde auf den Stromeingang. Das Amperemeter wird in Reihe mit dem Messobjekt verbunden. Hier ist das Diagramm, es sollte auch beachtet werden und nicht mit dem Anschluss eines Voltmeters verwechselt werden. Übrigens gibt es so etwas wie Stromzangen. Mit ihnen können Sie den Strom in einem Stromkreis messen, ohne eine direkte Verbindung zum Stromkreis herzustellen. Das heißt, Sie müssen die Drähte nicht abklemmen, Sie werfen sie einfach auf den Draht und sie messen. Okay, kehren wir zu unserem üblichen Amperemeter zurück.

Also habe ich alle Ströme gemessen. Jetzt wissen wir, wie viel Strom in jedem Stromkreis verbraucht wird. Hier leuchten LEDs, hier dreht sich der Motor und hier... Stehen Sie also da, was macht ein Widerstand? Er singt uns keine Lieder, erleuchtet den Raum nicht und dreht keinen Mechanismus. Wofür gibt er also die ganzen 90 Milliampere aus? Das wird nicht funktionieren, lass es uns herausfinden. Hallo du! Oh, er ist heiß! Hier wird also Energie verbraucht! Kann man irgendwie berechnen, um welche Art von Energie es sich hier handelt? Es stellt sich heraus, dass es möglich ist. Das Gesetz, das die thermische Wirkung von elektrischem Strom beschreibt, wurde im 19. Jahrhundert von zwei Wissenschaftlern, James Joule und Emilius Lenz, entdeckt.
Das Gesetz wurde Joule-Lenz-Gesetz genannt. Sie wird durch diese Formel ausgedrückt und zeigt numerisch an, wie viele Joule Energie in einem Leiter, in dem Strom fließt, pro Zeiteinheit freigesetzt werden. Aus diesem Gesetz lässt sich die Leistung ermitteln, die an diesem Leiter abgegeben wird, die Leistung wird bezeichnet Englischer Brief R und wird in Watt gemessen. Ich habe dieses sehr coole Tablet gefunden, das alle Größen verbindet, die wir bisher untersucht haben.
So wird auf meinem Tisch elektrischer Strom zum Beleuchten, zum Herstellen verwendet mechanische Arbeit und Erwärmung der Umgebungsluft. Nach diesem Prinzip funktionieren übrigens diverse Heizgeräte, Wasserkocher, Haartrockner, Lötkolben etc. Überall befindet sich eine dünne Spirale, die sich unter Stromeinfluss erwärmt.

Dieser Punkt sollte beim Anschluss von Leitungen an die Last berücksichtigt werden, d. h. auch die Verlegung von Leitungen zu Steckdosen in der gesamten Wohnung gehört zu diesem Konzept. Wenn Sie ein Kabel nehmen, das zu dünn ist, um es an eine Steckdose anzuschließen, und einen Computer, einen Wasserkocher und eine Mikrowelle an diese Steckdose anschließen, kann sich das Kabel erhitzen und einen Brand verursachen. Daher gibt es ein solches Zeichen, das die Querschnittsfläche der Drähte mit der maximalen Leistung verbindet, die durch diese Drähte fließt. Wenn Sie sich dazu entschließen, Drähte zu ziehen, vergessen Sie das nicht.

Außerdem möchte ich im Rahmen dieser Ausgabe auf die Besonderheiten der Parallel- und Reihenschaltung aktueller Verbraucher eingehen. Bei einer Reihenschaltung ist der Strom an allen Verbrauchern gleich, die Spannung wird in Teile aufgeteilt und der Gesamtwiderstand der Verbraucher ist die Summe aller Widerstände. Bei einer Parallelschaltung ist die Spannung an allen Verbrauchern gleich, die Stromstärke wird geteilt und der Gesamtwiderstand wird nach dieser Formel berechnet.
Dies führt zu einem sehr interessanten Punkt, der zur Messung der Stromstärke verwendet werden kann. Nehmen wir an, Sie müssen den Strom in einem Stromkreis von etwa 2 Ampere messen. Da ein Amperemeter dieser Aufgabe nicht gewachsen ist, können Sie das Ohmsche Gesetz in seiner reinen Form nutzen. Wir wissen, dass die Stromstärke in einer Reihenschaltung gleich ist. Nehmen wir einen Widerstand mit sehr kleinem Widerstand und schalten ihn in Reihe mit der Last. Messen wir die Spannung daran. Mithilfe des Ohmschen Gesetzes ermitteln wir nun die Stromstärke. Wie Sie sehen, stimmt es mit der Berechnung des Bandes überein. Hierbei ist vor allem zu beachten, dass dieser zusätzliche Widerstand möglichst niederohmig sein sollte, um die Messungen nur minimal zu beeinflussen.

Es gibt noch einen weiteren sehr wichtigen Punkt, den Sie wissen müssen. Alle Quellen haben einen maximalen Ausgangsstrom; bei Überschreitung dieses Stroms kann sich die Quelle erhitzen, ausfallen und im schlimmsten Fall sogar Feuer fangen. Das günstigste Ergebnis ist, wenn die Quelle über einen Überstromschutz verfügt. In diesem Fall wird der Strom einfach abgeschaltet. Wie wir uns aus dem Ohmschen Gesetz erinnern, ist der Strom umso höher, je niedriger der Widerstand ist. Das heißt, wenn Sie ein Stück Draht als Last nehmen, also die Quelle an sich selbst schließen, dann springt die Stromstärke im Stromkreis auf riesige Werte, das nennt man einen Kurzschluss. Wenn Sie sich an den Anfang der Ausgabe erinnern, können Sie eine Analogie zu Wasser ziehen. Wenn wir den Widerstand Null in das Ohmsche Gesetz einsetzen, erhalten wir einen unendlich großen Strom. In der Praxis passiert dies natürlich nicht, da die Quelle über einen in Reihe geschalteten Innenwiderstand verfügt. Dieses Gesetz wird als Ohmsches Gesetz für einen vollständigen Stromkreis bezeichnet. Somit hängt der Kurzschlussstrom vom Wert des Innenwiderstands der Quelle ab.
Kehren wir nun zum maximalen Strom zurück, den die Quelle erzeugen kann. Wie ich bereits sagte, wird der Strom im Stromkreis durch die Last bestimmt. Viele Leute haben mir auf VK geschrieben und so etwas wie diese Frage gestellt, ich übertreibe es etwas: Sanya, ich habe eine Stromversorgung von 12 Volt und 50 Ampere. Wenn ich ein kleines Stück LED-Streifen daran anschließe, brennt es dann durch? Nein, natürlich brennt es nicht. 50 Ampere ist der maximale Strom, den die Quelle erzeugen kann. Wenn man ein Stück Klebeband daran anschließt, verträgt es gut, sagen wir 100 Milliampere, und das war's. Der Strom im Stromkreis beträgt 100 Milliampere und niemand wird irgendwo brennen. Eine andere Sache ist, dass, wenn Sie einen Kilometer LED-Streifen nehmen und ihn an dieses Netzteil anschließen, der Strom dort höher als zulässig ist und das Netzteil höchstwahrscheinlich überhitzt und ausfällt. Denken Sie daran, dass der Verbraucher die Strommenge im Stromkreis bestimmt. Dieses Gerät kann maximal 2 Ampere ausgeben, und wenn ich es mit dem Bolzen kurzschließe, passiert dem Bolzen nichts. Aber das gefällt dem Netzteil nicht, es funktioniert unter extremen Bedingungen. Wenn Sie jedoch eine Quelle nehmen, die mehrere zehn Ampere liefern kann, wird dem Bolzen diese Situation nicht gefallen.

Berechnen wir als Beispiel die Stromversorgung, die erforderlich ist, um einen bekannten Abschnitt des LED-Streifens mit Strom zu versorgen. Also haben wir eine Rolle LED-Streifen von den Chinesen gekauft und wollen drei Meter genau dieses Streifens mit Strom versorgen. Zuerst gehen wir auf die Produktseite und versuchen herauszufinden, wie viel Watt ein Meter Klebeband verbraucht. Ich konnte diese Informationen nicht finden, daher gibt es dieses Schild. Mal sehen, was für ein Band wir haben. Dioden 5050, 60 Stück pro Meter. Und wir sehen, dass die Leistung 14 Watt pro Meter beträgt. Ich möchte 3 Meter, was bedeutet, dass die Leistung 42 Watt beträgt. Es empfiehlt sich, ein Netzteil mit 30 % Gangreserve zu verwenden, damit es nicht im kritischen Modus arbeitet. Als Ergebnis erhalten wir 55 Watt. Die am besten geeignete Stromversorgung ist 60 Watt. Anhand der Leistungsformel drücken wir die Stromstärke aus und ermitteln sie, wobei wir wissen, dass LEDs mit einer Spannung von 12 Volt betrieben werden. Es stellt sich heraus, dass wir ein Gerät mit einer Stromstärke von 5 Ampere benötigen. Wir gehen zum Beispiel zu Ali, finden es und kaufen es.
Es ist sehr wichtig, den Stromverbrauch zu kennen, wenn Sie selbstgemachte USB-Produkte herstellen. Der maximale Strom, der über USB entnommen werden kann, beträgt 500 Milliampere und sollte besser nicht überschritten werden.
Und zum Schluss noch ein kurzes Wort zu den Sicherheitsvorkehrungen. Hier können Sie sehen, nach welchen Werten Strom als harmlos für das menschliche Leben gilt.

IN Alltagsleben Wir haben ständig mit Strom zu tun. Ohne die Bewegung geladener Teilchen ist die Funktion der von uns verwendeten Instrumente und Geräte unmöglich. Und um diese Errungenschaften der Zivilisation in vollen Zügen genießen und ihren langfristigen Nutzen gewährleisten zu können, müssen Sie das Funktionsprinzip kennen und verstehen.

Elektrotechnik ist eine wichtige Wissenschaft

Die Elektrotechnik beantwortet Fragen rund um die Erzeugung und Nutzung aktueller Energie für praktische Zwecke. Allerdings ist es gar nicht so einfach, die für uns unsichtbare Welt, in der Strom und Spannung herrschen, in verständlicher Sprache zu beschreiben. Deshalb Leistungen sind ständig gefragt„Strom für Dummies“ oder „Elektrotechnik für Einsteiger“.

Was untersucht diese mysteriöse Wissenschaft, welche Kenntnisse und Fähigkeiten können durch ihre Beherrschung erworben werden?

Beschreibung der Disziplin „Theoretische Grundlagen der Elektrotechnik“

In den Schulbüchern der Studierenden technischer Fachrichtungen findet sich die geheimnisvolle Abkürzung „TOE“. Das ist genau die Wissenschaft, die wir brauchen.

Als Zeitraum kann das Geburtsdatum der Elektrotechnik gelten Anfang des 19. Jahrhunderts Jahrhunderte, als Die erste Gleichstromquelle wurde erfunden. Die Physik wurde zur Mutter des „neugeborenen“ Wissenszweigs. Spätere Entdeckungen auf dem Gebiet der Elektrizität und des Magnetismus bereicherten diese Wissenschaft mit neuen Fakten und Konzepten, die von großer praktischer Bedeutung waren.

Meins modernes Aussehen Als eigenständiger Wirtschaftszweig übernahm es Ende des 19. Jahrhunderts und seitdem im Lehrplan enthalten Technische Universitäten und interagiert aktiv mit anderen Disziplinen. Für ein erfolgreiches Studium der Elektrotechnik sind daher theoretische Kenntnisse aus einem Schulkurs in Physik, Chemie und Mathematik erforderlich. Im Gegenzug so wichtige Disziplinen wie:

• Elektronik und Funkelektronik;
• Elektromechanik;
• Energie, Lichttechnik usw.

Im Mittelpunkt der Elektrotechnik steht natürlich der Strom und seine Eigenschaften. Als nächstes spricht die Theorie über elektromagnetische Felder, ihre Eigenschaften und praktische Anwendung. Der letzte Teil der Disziplin beleuchtet Geräte, in denen energetische Elektronik arbeitet. Jeder, der diese Wissenschaft beherrscht, wird viel über die Welt um ihn herum verstehen.

Welche Bedeutung hat die Elektrotechnik heute? Elektrofachkräfte können auf Kenntnisse dieser Disziplin nicht verzichten:

• Elektriker;
• an den Monteur;
• Energie.

Die Allgegenwärtigkeit der Elektrizität macht es für den einfachen Menschen notwendig, sie zu studieren, um ein gebildeter Mensch zu sein und sein Wissen im Alltag anwenden zu können.

Es ist schwer zu verstehen, was man nicht sehen und „anfassen“ kann. Die meisten Elektrolehrbücher sind voll von obskuren Begriffen und umständlichen Diagrammen. Daher bleiben die guten Absichten von Anfängern, diese Wissenschaft zu studieren, oft nur Pläne.

Tatsächlich ist Elektrotechnik eine sehr interessante Wissenschaft, und die Grundprinzipien der Elektrizität können in einer für Dummies verständlichen Sprache dargestellt werden. Wenn Sie sich nähern Bildungsprozess kreativ und mit der gebotenen Sorgfalt wird vieles klar und faszinierend. Hier finden Sie einige nützliche Tipps zum Erlernen der Elektrotechnik für Dummies.

Reise in die Welt der Elektronen Sie müssen mit dem Studium der theoretischen Grundlagen beginnen- Konzepte und Gesetze. Kaufen Sie ein Schulungshandbuch, zum Beispiel „Elektrotechnik für Dummies“, das in einer für Sie verständlichen Sprache verfasst ist, oder mehrere solcher Lehrbücher. Verfügbarkeit anschaulicher Beispiele und historische Fakten den Lernprozess abwechslungsreicher gestalten und zu einer besseren Wissensaufnahme beitragen. Sie können Ihren Fortschritt anhand verschiedener Tests, Aufgaben und Prüfungsfragen überprüfen. Gehen Sie noch einmal auf die Absätze zurück, in denen Sie bei der Überprüfung Fehler gemacht haben.

Wenn Sie sicher sind, dass Sie den physikalischen Teil der Disziplin vollständig studiert haben, können Sie mit komplexerem Material fortfahren – einer Beschreibung elektrischer Schaltkreise und Geräte.

Fühlen Sie sich theoretisch ausreichend „versiert“? Es ist an der Zeit, praktische Fähigkeiten zu entwickeln. Materialien zum Erstellen einfacher Schaltkreise und Mechanismen sind leicht in Elektro- und Haushaltswarengeschäften zu finden. Jedoch, Beeilen Sie sich nicht, sofort mit dem Modellieren zu beginnen- Machen Sie sich zunächst mit dem Abschnitt „elektrische Sicherheit“ vertraut, um Ihre Gesundheit nicht zu gefährden.

Versuchen Sie, defekte Haushaltsgeräte zu reparieren, um von Ihrem neu gewonnenen Wissen praktischen Nutzen zu ziehen. Informieren Sie sich unbedingt über die Betriebsanforderungen, befolgen Sie die Anweisungen oder laden Sie einen erfahrenen Elektriker ein, mit Ihnen zusammenzuarbeiten. Die Zeit zum Experimentieren ist noch nicht gekommen, und mit Elektrizität darf nicht spaziert werden.

Versuchen Sie es, beeilen Sie sich nicht, seien Sie neugierig und fleißig, studieren Sie alle verfügbaren Materialien und dann vom „dunklen Pferd“ elektrischer Strom wird zu einem guten und treuen Freund Für Sie. Und vielleicht gelingt es Ihnen sogar, eine große elektrische Entdeckung zu machen und über Nacht reich und berühmt zu werden.

Strom wird in vielen Bereichen genutzt und umgibt uns fast überall. Elektrizität ermöglicht es, zu Hause und am Arbeitsplatz eine sichere Beleuchtung zu haben, Wasser zu kochen, Essen zu kochen und an Computern und Maschinen zu arbeiten. Gleichzeitig müssen Sie wissen, wie man mit Strom umgeht, sonst kann es nicht nur zu Verletzungen, sondern auch zu Sachschäden kommen. Wie man Leitungen richtig verlegt und die Stromversorgung von Objekten organisiert, wird von einer Wissenschaft wie der Elektrotechnik untersucht.

Stromkonzept

Alle Stoffe bestehen aus Molekülen, die wiederum aus Atomen bestehen. Ein Atom hat einen Kern und positiv und negativ geladene Teilchen (Protonen und Elektronen), die sich um ihn herum bewegen. Wenn zwei Materialien nebeneinander liegen, entsteht zwischen ihnen ein Potentialunterschied (die Atome eines Stoffes haben immer weniger Elektronen als die anderen), der zum Auftreten führt elektrische Ladung– Elektronen beginnen, sich von einem Material zum anderen zu bewegen. So entsteht Strom. Mit anderen Worten: Elektrizität ist die Energie, die aus der Bewegung negativ geladener Teilchen von einer Substanz zu einer anderen entsteht.

Die Bewegungsgeschwindigkeit kann variieren. Um sicherzustellen, dass die Bewegung in die richtige Richtung und mit der richtigen Geschwindigkeit erfolgt, werden Leiter verwendet. Wenn die Bewegung von Elektronen durch einen Leiter nur in eine Richtung erfolgt, wird ein solcher Strom als konstant bezeichnet. Ändert sich die Bewegungsrichtung mit einer bestimmten Frequenz, so ist der Strom alternierend. Die bekannteste und einfachste Gleichstromquelle ist eine Batterie oder Autobatterie. Wechselstrom wird in Haushalten und in der Industrie aktiv genutzt. Fast alle Geräte und Geräte funktionieren darauf.

Was studiert Elektrotechnik?

Diese Wissenschaft weiß fast alles über Elektrizität. Das Studium ist für jeden notwendig, der ein Diplom oder eine Qualifikation als Elektriker erwerben möchte. In den meisten Bildungseinrichtungen heißt der Kurs, in dem alles rund um die Elektrizität studiert wird, „ Theoretische Basis Elektrotechnik“ oder abgekürzt TOE.

Diese Wissenschaft wurde im 19. Jahrhundert entwickelt, als eine Gleichstromquelle erfunden wurde und der Bau elektrischer Schaltkreise möglich wurde. Weitere Entwicklung Elektrotechnik im Zuge neuer Entdeckungen auf dem Gebiet der Physik der elektromagnetischen Strahlung erhalten. Um die Naturwissenschaften heutzutage problemlos zu meistern, sind Kenntnisse nicht nur auf dem Gebiet der Physik, sondern auch der Chemie und Mathematik erforderlich.

Im TOE-Kurs werden zunächst die Grundlagen der Elektrizität erlernt, die Definition von Strom gegeben, seine Eigenschaften, Charakteristika und Anwendungsbereiche erkundet. Als nächstes lernen wir elektromagnetische Felder und die Möglichkeiten ihrer praktischen Nutzung. Der Kurs endet normalerweise mit der Untersuchung von Geräten, die elektrische Energie nutzen.

Um Elektrizität zu verstehen, muss man keine höhere oder weiterführende Schule besuchen. Bildungseinrichtung, nutzen Sie einfach das Tutorial oder machen Sie sich die Video-Lektionen „für Dummies“ durch. Die gewonnenen Erkenntnisse reichen völlig aus, um sich mit der Verkabelung zu befassen, eine Glühbirne auszutauschen oder einen Kronleuchter zu Hause aufzuhängen. Wenn Sie jedoch planen, beruflich mit Elektrizität zu arbeiten (z. B. als Elektriker oder Energietechniker), ist eine entsprechende Ausbildung obligatorisch. Damit erhalten Sie eine Sondergenehmigung zum Arbeiten mit Instrumenten und Geräten, die an einer Stromquelle betrieben werden.

Grundbegriffe der Elektrotechnik

Beim Erlernen der Elektrizitätslehre für Anfänger kommt es vor allem darauf an– drei Grundbegriffe verstehen:

• Aktuelle Stärke;
• Stromspannung;
• Widerstand.

Unter Stromstärke versteht man die Menge elektrischer Ladung, die pro Zeiteinheit durch einen Leiter mit einem bestimmten Querschnitt fließt. Mit anderen Worten, die Anzahl der Elektronen, die sich im Laufe der Zeit von einem Ende eines Leiters zum anderen bewegt haben. Die aktuelle Stärke ist für das Leben und die Gesundheit des Menschen am gefährlichsten. Wenn Sie einen blanken Draht greifen (und ein Mensch ist auch ein Leiter), dann passieren Elektronen ihn. Je mehr von ihnen vorbeikommen, desto größer ist der Schaden, da sie bei ihrer Bewegung Wärme erzeugen und verschiedene chemische Reaktionen auslösen.

Damit jedoch Strom durch Leiter fließen kann, muss zwischen einem Ende des Leiters und dem anderen eine Spannungs- oder Potenzialdifferenz bestehen. Außerdem muss sie konstant sein, damit die Bewegung der Elektronen nicht aufhört. Dazu muss der Stromkreis geschlossen und an einem Ende des Stromkreises eine Stromquelle platziert werden, die für eine ständige Bewegung der Elektronen im Stromkreis sorgt.

Der Widerstand ist eine physikalische Eigenschaft eines Leiters, seine Fähigkeit, Elektronen zu leiten. Je geringer der Widerstand des Leiters ist, desto mehr Elektronen passieren ihn pro Zeiteinheit und desto höher ist der Strom. Ein hoher Widerstand hingegen verringert den Strom, führt jedoch zu einer Erwärmung des Leiters (sofern die Spannung hoch genug ist), was zu einem Brand führen kann.

Die Auswahl optimaler Beziehungen zwischen Spannung, Widerstand und Strom in einem Stromkreis ist eine der Hauptaufgaben der Elektrotechnik.

Elektrotechnik und Elektromechanik

Die Elektromechanik ist ein Teilgebiet der Elektrotechnik. Sie untersucht die Funktionsprinzipien von Geräten und Anlagen, die mit einer elektrischen Stromquelle betrieben werden. Durch das Studium der Grundlagen der Elektromechanik können Sie lernen, verschiedene Geräte zu reparieren oder sogar zu entwerfen.

Im Rahmen des Elektromechanikunterrichts werden in der Regel die Regeln zur Umwandlung elektrischer Energie in mechanische Energie untersucht (Funktionsweise eines Elektromotors, Funktionsprinzipien jeder Maschine usw.). Es werden auch umgekehrte Prozesse untersucht, insbesondere die Funktionsprinzipien von Transformatoren und Stromgeneratoren.

Daher ist es unmöglich, die Elektromechanik zu beherrschen, ohne zu verstehen, wie elektrische Schaltkreise aufgebaut sind, welche Funktionsprinzipien sie haben und welche anderen Themen die Elektrotechnik untersucht. Andererseits ist die Elektromechanik eine komplexere Disziplin und hat einen angewandten Charakter, da die Ergebnisse ihrer Untersuchung direkt in die Konstruktion und Reparatur von Maschinen, Geräten und verschiedenen elektrischen Geräten einfließen.

Sicherheit und Praxis

Bei der Bewältigung eines Elektrotechnik-Studiengangs für Anfänger ist besonderes Augenmerk auf Sicherheitsaspekte zu legen, da die Nichtbeachtung bestimmter Regeln tragische Folgen haben kann.

Die erste zu befolgende Regel besteht darin, die Anweisungen zu lesen. Zu allen Elektrogeräten gibt es in der Bedienungsanleitung immer einen Abschnitt, der sich mit Sicherheitsaspekten befasst.

Die zweite Regel besteht darin, den Zustand der Leiterisolierung zu überwachen. Alle Drähte müssen mit speziellen Materialien ummantelt sein, die keinen Strom leiten (Dielektrika). Wenn die Isolierschicht beschädigt ist, sollte sie zunächst wiederhergestellt werden, da sonst Gesundheitsschäden auftreten können. Darüber hinaus sollten Arbeiten mit Leitungen und Elektrogeräten aus Sicherheitsgründen nur in spezieller, nicht elektrisch leitender Kleidung (Gummihandschuhe und dielektrische Stiefel) durchgeführt werden.

Die dritte Regel besteht darin, zur Diagnose elektrischer Netzwerkparameter nur spezielle Geräte zu verwenden. Auf keinen Fall sollten Sie dies mit bloßen Händen tun oder es auf der Zunge versuchen.

Beachten Sie! Die Nichtbeachtung dieser Grundregeln ist die Hauptursache für Verletzungen und Unfälle bei der Arbeit von Elektrikern und Elektrikern.

Um ein erstes Verständnis der Elektrizität und der Funktionsweise der sie nutzenden Geräte zu erlangen, empfiehlt sich die Teilnahme an einem Spezialkurs oder das Studium des Handbuchs „Elektrotechnik für Einsteiger“. Solche Materialien sind speziell für diejenigen gedacht, die versuchen, diese Wissenschaft von Grund auf zu beherrschen und die notwendigen Fähigkeiten für die Arbeit mit elektrischen Geräten zu Hause zu erwerben.

Das Handbuch und die Videolektionen erklären detailliert, wie ein Stromkreis aufgebaut ist, was eine Phase und was ein Nullpunkt ist, wie sich der Widerstand von Spannung und Strom unterscheidet und so weiter. Besonderes Augenmerk wird auf Sicherheitsvorkehrungen gelegt, um Verletzungen beim Arbeiten mit Elektrogeräten zu vermeiden.

Natürlich werden Sie durch das Studium von Kursen oder das Lesen von Handbüchern kein professioneller Elektriker oder Elektriker werden, aber Sie werden durchaus in der Lage sein, die meisten alltäglichen Probleme auf der Grundlage der Ergebnisse der Beherrschung des Materials zu lösen. Für eine berufliche Tätigkeit benötigen Sie bereits eine Sondergenehmigung und eine Fachausbildung. Ohne dies verbieten Ihnen verschiedene Weisungen die Ausübung Ihrer beruflichen Pflichten. Wenn das Unternehmen eine Person ohne erlaubt notwendige Bildung Arbeitet er an elektrischen Geräten und wird dabei verletzt, muss der Manager schwere, sogar strafrechtliche Strafen erleiden.

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