Что представляют собой электрические схемы: Что такое электрическая схема определение

Содержание

Как читать принципиальные схемы?

Умение читать электросхемы – это важная составляющая, без которой невозможно стать специалистом в области электромонтажных работ. Каждый начинающий электрик обязательно должен знать, как обозначаются на проекте электропроводки розетки, выключатели, коммутационные аппараты и даже счетчик электроэнергии в соответствии с ГОСТ. Далее мы предоставим читателям сайта Сам Электрик условные обозначения в электрических схемах, как графические, так и буквенные.

Блок: 1/3 | Кол-во символов: 460
Источник: https://samelectrik.ru/kratkij-obzor-uslovnyx-oboznachenij-ispolzuemyx-v-elektrosxemax.html

Чтение чертежей

Принципиальная электрическая схема показывает все элементы, детали и сети, входящие в состав чертежа, электрические и механические связи. Раскрывает полную функциональность системы. Всем элементам любой электрической схемы соответствуют обозначения, позиционированные в ГОСТе.

К чертежу прилагается перечень документов, в котором прописываются все элементы, их параметры. Компоненты указываются в алфавитном порядке, с учетом цифровой сортировки. Перечень документов (спецификация) указывается на самом чертеже, либо выносится отдельными листами.

Блок: 2/11 | Кол-во символов: 563
Источник: https://ProFazu.ru/elektrooborudovanie/oboznacheniya/uslovnye-oboznacheniya-v-elektricheskih-shemah.html

Виды схем в электрике

Для составления и чтения различных схем обычно требуются разные элементы. Типов схем есть много, но в электрике обычно используются:

  • Функциональные, на которых отображаются основные узлы устройства, без детализации. Внешне выглядит как набор прямоугольников с проложенными между ними связями. Дает общее представление о функционировании объекта.

    На функциональной схеме указаны блоки и связи между ними

  • Принципиальные. Этот тип схем подробный, с указанием каждого элемента, его контактов и связей. Есть принципиальные схемы устройств, есть — электросетей. Принципиальные схемы могут быть однолинейными и полными. На однолинейных изображены только силовые цепи, а управление и контроль прорисованы на отдельном листе. Если электросеть или устройство несложное, все можно разместить на одном листе. Это и будет полная принципиальная схема.

    Принципиальная схема детализирует устройство

  • Монтажная. На монтажных схемах присутствуют не только элементы, но и указано их точное расположение. В случае с электросетями (проводкой в доме или квартире) указаны конкретные места расположения светильников, выключателей, розеток и других элементов. Часто тут же проставлены расстояния и номиналы. На монтажных схемах устройств указано расположение деталей на печатной плате, порядок и способ их соединения.

    На монтажной отображается местоположение и прохождение кабелей/линий связи

Есть еще много других видов электрических схем, но в домашней практике они не используются. Исключение — трасса прохождения кабелей по участку, подвод электричества к дому. Этот тип документа точно понадобится и будет полезным, но это больше план, чем схема.

Блок: 2/9 | Кол-во символов: 1652
Источник: https://elektroznatok.ru/info/teoriya/oboznachenie-elektricheskih-elementov-na-shemah

Как правильно читать электрические схемы

Принципиальная схема представляет собой графическое изображение всех элементов, частей и компонентов, между которыми выполнено электронное соединение с помощью токоведущих проводников. Она является основой разработок любых электронных устройств и электрических цепей. Поэтому каждый начинающий электрик должен в первую очередь овладеть способностями чтения разнообразных принципиальных схем.

Именно правильное чтение электрических схем для новичков, позволяет хорошо усвоить, каким образом необходимо выполнять соединение всех деталей, чтобы получился ожидаемый конечный результат. То есть устройство или цепь должны в полном объеме выполнять назначенные им функции. Для правильного чтения принципиальной схемы необходимо, прежде всего, ознакомиться с условными обозначениями всех ее составных частей. Каждая деталь отмечена собственным условно-графическим обозначением – УГО. Обычно такие условные знаки отображают общую конструкцию, характерные особенности и назначение того или иного элемента. Наиболее ярким примером служат конденсаторы, резисторы, динамики и другие простейшие детали.

Гораздо сложнее работать с полупроводниковыми электронными компонентами, представленными транзисторами, симисторами, микросхемами и т.д. Сложная конструкция таких элементов предполагает и более сложное отображение их на электрических схемах.

Например, в каждом биполярном транзисторе имеется минимум три вывода – база, коллектор и эмиттер. Поэтому для их условного изображения требуются особые графические условные знаки. Это помогает различить между собой детали с индивидуальными базовыми свойствами и характеристиками. Каждое условное обозначение несет в себе определенную зашифрованную информацию. Например, у биполярных транзисторов может быть совершенно разная структура – п-р-п или р-п-р, поэтому изображения на схемах также будут заметно отличаться. Рекомендуется перед тем как читать принципиальные электрические схемы, внимательно ознакомиться со всеми элементами.

Условные изображения очень часто дополняются уточняющей информацией. При внимательном рассмотрении, можно увидеть возле каждого значка латинские буквенные символы. Таким образом обозначается та или иная деталь. Это важно знать, особенно, когда мы только учимся читать электрические схемы. Возле буквенных обозначений расположены еще и цифры. Они указывают на соответствующую нумерацию или технические характеристики элементов.

 

Блок: 4/4 | Кол-во символов: 2447
Источник: https://electric-220.ru/news/kak_chitat_ehlektricheskie_skhemy/2017-04-01-1217

Графические обозначения в электрических схемах

В части графических обозначений в электрических схемах ГОСТ 2.702-2011 ссылается на три других ГОСТ:

  • ГОСТ 2.709-89 «ЕСКД. Обозначения условные проводов и контактных соединений электрических элементов, оборудования и участков цепей в электрических схемах».
  • ГОСТ 2.721-74 «ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Обозначения общего применения»
  • ГОСТ 2.755-87 «ЕСКД. Обозначения условные графические в электрических схемах. Устройства коммутационные и контактные соединения».

Условные графические обозначения (УГО) автоматов, рубильников, контакторов, тепловых реле и прочего коммутационного оборудования, которое используется в однолинейных схемах электрических щитов, определены в ГОСТ 2.755-87.

Однако, обозначение УЗО и дифавтоматов в ГОСТ отсутствует. Думаю, в скором времени он будет перевыпущен и обозначение УЗО будет добавлено. А пока, каждый проектировщик изображает УЗО по собственному вкусу, тем более, что ГОСТ 2.702-2011 это предусматривает. Достаточно привести обозначение УГО и его расшифровку в пояснениях к схеме.

Дополнительно к ГОСТ 2.755-87 для полноты схемы понадобится использование изображений из ГОСТ 2.721-74 (в основном для вторичных цепей).

Все обозначения коммутационных аппаратов построены на четырех базовых изображениях:

с использованием девяти функциональных признаков:

Основные условные графические обозначения, используемые в однолинейных схемах электрических щитов:

Наименование Изображение
Автоматический выключатель (автомат)
Выключатель нагрузки (рубильник)
Контакт контактора
Тепловое реле
УЗО
Дифференциальный автомат
Предохранитель
Автоматический выключатель для защиты двигателя (автомат со встроенным тепловым реле)
Выключатель нагрузки с предохранителем (рубильник с предохранителем)
Трансформатор тока
Трансформатор напряжения
Счетчик электрической энергии
Частотный преобразователь
Замыкающий контакт нажимного кнопочного выключателя с размыканием и возвратом элемента управления автоматически
Замыкающий контакт нажимного кнопочного выключателя с размыканием и возвратом элемента управления посредством вторичного нажатия кнопки
Замыкающий контакт нажимного кнопочного выключателя с размыканием и возвратом элемента управления посредством вытягивания кнопки
Замыкающий контакт нажимного кнопочного выключателя с размыканием и возвратом элемента управления посредством отдельного привода (например, нажатия кнопки-сброс)
Контакт замыкающий с замедлением, действующим при срабатывании
Контакт замыкающий с замедлением, действующим при возврате
Контакт замыкающий с замедлением, действующим при срабатывании и возврате
Контакт размыкающий с замедлением, действующим при срабатывании  
 Контакт размыкающий с замедлением, действующим при возврате  
 Контакт замыкающий с замедлением, действующим при срабатывании и возврате
Катушка контактора, общее обозначение катушки реле
Катушка импульсного реле
Катушка фотореле
Катушка реле времени
Мотор-привод
Лампа осветительная, световая индикация (лампочка)
Нагревательный элемент
Разъемное соединение (розетка):
гнездо
штырь
Разрядник
Ограничитель перенапряжения (ОПН), варистор
Разборное соединение (клемма)
Амперметр
Вольтметр
Ваттметр
Частотометр

Обозначения проводов, шин в электрических щитах определяется ГОСТ 2.721-74.

Блок: 3/5 | Кол-во символов: 3216
Источник: http://ddecad.ru/uslovnye-oboznacheniya-v-elektricheskikh-skhemakh/

Элементы электрических цепей, приборы

Номер на рисункеОписаниеНомер на рисункеОписание
1 Счетчик учета электроэнергии 8 Электролитический конденсатор
2 Амперметр 9 Диод
3 Вольтметр 10 Светодиод
4 Датчик температуры 11 Диодная оптопара
5 Резистор 12 Изображение транзистора npn
6 Реостат (переменный резистор) 13 Плавкий предохранитель
7 Конденсатор

УГО реле времени, кнопки, выключатели, концевые выключатели, часто используют при разработке схем электропривода.

Схематическое изображение плавкого предохранителя. При чтении электрической схемы следует внимательно учитывать все линии и параметры чертежа, чтобы не спутать назначение элемента. Например, предохранитель и резистор имеют незначительные отличия. На схемах силовая линия изображается проходящей через предохранитель, резистор чертится без внутренних элементов.

Изображение автоматического выключателя на полной схеме

Контактный коммутационный аппарат. Служит автоматической защитой электрической сети от аварий, короткого замыкания. Приводится в действие механическим, либо электрическим способом.

Автоматический выключатель на однолинейной схеме

Трансформатор представляет собой стальной сердечник с двумя обмотками. Бывает одно и трехфазный, повышающий и понижающий. Также подразделяется на сухой и масляный, в зависимости от способа охлаждения. Мощность варьируется от 0.1 МВА до 630 МВА (в России).

УГО трансформаторов

Обозначение трансформаторов тока на полной (а) и однолинейной (в) схеме

Графическое обозначение электрических машин (ЭМ)

Электрические моторы, зависит от вида, способны не только потреблять энергию. При разработке промышленных систем, используют моторы, которые при отсутствии нагрузки генерируют энергию в сеть, тем самым сокращая затраты.

А — Трехфазные электродвигатели:

1 — Асинхронный с короткозамкнутым ротором

2 — Асинхронный с короткозамкнутым ротором, двухскоростной

3 — Асинхронный с фазным ротором

4 — Синхронные электродвигатели; генераторы.

В — Коллекторные электродвигатели постоянного тока:

1 — с возбуждением обмотки от постоянного магнита

2 — Электрическая машина с катушкой возбуждения

В связке с электромоторами, на схемах показаны магнитные пускатели, устройства мягкого пуска, частотный преобразователь. Эти устройства служат для запуска электрических моторов, бесперебойной работы системы. Последние два элемента уберегают сеть от «просадки» напряжения в сети.

УГО магнитного пускателя на схеме

Переключатели выполняют функцию коммутационного оборудования. Отключают и включают в работу определенные участки сети, по мере необходимости.

Графические обозначения в электрических схемах механических переключателей

Условные графические обозначения розеток и выключателей в электрических схемах. Включают в разработанные чертежи электрификации домов, квартир, производств.

Звонок на электрической схеме по стандартам УГО с обозначенным размером

Блок: 7/11 | Кол-во символов: 2844
Источник: https://ProFazu.ru/elektrooborudovanie/oboznacheniya/uslovnye-oboznacheniya-v-elektricheskih-shemah.html

Изображение шин и проводов

В любой схеме приличествуют связи и в большинстве своем они выполнены проводами. Некоторые связи представляют собой шины — более мощные проводниковые элементы, от которых могут отходить отводы. Провода обозначаются тонкой линией, а места ответвлений/соединений — точками. Если точек нет — это не соединение, а пересечение (без электрического соединения).

Обозначение линий связи, шин и их соединений/ответвлений/пересечений

Есть отдельные изображения для шин, но они используются в том случае, если надо графически их отделить от линий связи, проводов и кабелей.

Как обозначаются провода, кабели, количество жил и способы их прокладки

На монтажных схемах часто необходимо обозначить не только как проходит кабель или провод, но и его характеристики или способ укладки. Все это также отображается графически. Для чтения чертежей это тоже необходимая информация.

Блок: 5/9 | Кол-во символов: 890
Источник: https://elektroznatok.ru/info/teoriya/oboznachenie-elektricheskih-elementov-na-shemah

Изображение электрооборудования на планах

Хотя ГОСТ 2.701-2008 и ГОСТ 2.702-2011 предусматривают вид электрической схемы «схема расположения», при проектировании зданий и сооружений следует руководствоваться ГОСТ 21.210-2014 «СПДС. Изображения условные графические электрооборудования и проводок на планах». Данный ГОСТ устанавливает условные обозначения электропроводок, прокладок шин, шинопроводов, кабельных линий, электрического оборудования (трансформаторов, электрических щитов, розеток, выключателей, светильников) на планах прокладки электрических сетей.

Эти условные обозначения применяются при выполнении чертежей электроснабжения, силового электрооборудования, электрического освещения и других чертежей. Также данные обозначения используются для изображении потребителей в однолинейных принципиальных схемах электрических щитов.

Условные графические изображения электрооборудования, электротехнических устройств и электроприемников

Условные графические обозначения линий проводок и токопроводов

К сожалению, AutoCAD в базовой поставке не содержит все необходимые типы линий.

Проектировщики решают эту проблему по-разному:

  • большинство выполняет отрисовку проводки обычной линией, а потом дополняет обозначениями кружков, квадратиков и пр.;
  • продвинутые пользователи AutoCAD создают собственные типы линий.

Я — сторонник второго способа, т.к. он гораздо удобнее. Если вы используете специальный тип линии, то при её перемещении все «дополнительные» обозначения также перемещаются, ведь они часть линии.

Создать собственный тип линии в AutoCAD достаточно просто. Вы потратите некоторое время на освоение этого навыка, зато сэкономите потом массу времени при проектировании.

Изображение вертикальной прокладки удобнее всего сделать при помощи блоков AutoCAD, а лучше при помощи динамических блоков.

Условные графические изображения шин и шинопроводов

Отрисовку шин и шинопроводов в AutoCAD удобно выполнять при помощи полилинии и/или динамических блоков.

Условные графические изображения коробок, шкафов, щитов и пультов

Наименование Изображение
Коробка ответвительная
Коробка вводная
Коробка протяжная, ящик протяжной
Коробка, ящик с зажимами
Шкаф распределительный
Щиток групповой рабочего освещения
Щиток групповой аварийного освещения
Щиток лабораторный
Ящик с аппаратурой
Ящик управления
Шкаф, панель, пульт, щиток одностороннего обслуживания, пост местного управления
Шкаф, панель двухстороннего обслуживания
Шкаф, щит, пульт из нескольких панелей одностороннего обслуживания
Шкаф, щит, пульт из нескольких панелей двухстороннего обслуживания
Щит открытый
Ящик трансформаторный понижающий (ЯТП)

Отрисовку в AutoCAD удобно выполнять при помощи блоков и динамических блоков.

Условные графические обозначения выключателей, переключателей

ГОСТ 21.210-2014 не предусматривает условных изображения для светорегуляторов (диммеров) и отдельного изображения для кнопочных выключателей, поэтому я ввёл для них собственные обозначения в соответствии с п.4.7.

Отрисовку в AutoCAD удобно выполнять при помощи динамических блоков. Я себе сделал один динамический блок для всех типов выключателей.

Условные графические обозначения штепсельных розеток

Отрисовку в AutoCAD удобно выполнять при помощи динамических блоков. Я себе сделал один динамический блок для всех типов розеток.

Условные графические обозначения светильников и прожекторов

Радует, что в обновленной версии ГОСТ добавлены изображения светодиодных светильников и светильников с компактными люминесцентными лампами.

Отрисовку светильников в AutoCAD удобно выполнять при помощи динамических блоков.

Условные графические обозначения аппаратов контроля и управления

Отрисовку в AutoCAD удобно выполнять при помощи динамических блоков.

Подпишитесь и получайте уведомления о новых статьях на e-mail

Блок: 5/5 | Кол-во символов: 3713
Источник: http://ddecad.ru/uslovnye-oboznacheniya-v-elektricheskikh-skhemakh/

Электромеханические составляющие

Схематическое изображение электромеханических звеньев и контактов

А — УГО катушки электромеханического элемента (магнитный пускатель, реле)

В — тепловое реле

С — катушка прибора с механической блокировкой

D — контакты замыкающие (1), размыкающие (2), переключающие (3)

Е — кнопка

F — обозначение выключателя (рубильника)на электрической схеме УГО некоторых измерительных приборов. Полный список этих элементов приведен в ГОСТе 2.729 68 и 2.730 73.

Блок: 6/11 | Кол-во символов: 482
Источник: https://ProFazu.ru/elektrooborudovanie/oboznacheniya/uslovnye-oboznacheniya-v-elektricheskih-shemah.html

Как изображают выключатели, переключатели, розетки

На некоторые виды этого оборудования утвержденных стандартами изображений нет. Так, без обозначения остались диммеры (светорегуляторы) и кнопочные выключатели.

Зато все другие типы выключателей имеют свои условные обозначения в электрических схемах. Они бывают открытой и скрытой установки, соответственно, групп значков тоже две. Различие — положение черты на изображении клавиши. Чтобы на схеме понимать о каком именно типе выключателя идет речь, это надо помнить.

Есть отдельные обозначения для двухклавишных и трехклавшных выключателей. В документации они называются «сдвоенные» и «строенные» соответственно. Есть отличия и для корпусов с разной степенью защиты. В помещения с нормальными условиями эксплуатации ставят выключатели с IP20, может до IP23. Во влажных комнатах (ванная комната, бассейн) или на улице степень защиты должна быть не ниже IP44. Их изображения отличаются тем, что кружки закрашены. Так что их отличить просто.

Условные обозначения выключателей на чертежах и схемах

Есть отдельные изображения для переключателей. Это выключатели, которые позволяют управлять включением/выключением света из двух точек (есть и из трех, но без стандартных изображений).

В обозначениях розеток и розеточных групп наблюдается та же тенденция: есть одинарные, сдвоенные розетки, есть группы из нескольких штук. Изделия для помещений с нормальными условиями эксплуатации (IP от 20 до 23) имеют неокрашенную середину, для влажных с корпусом повышенной защиты (IP44 и выше) середина тонируется темным цветом.

Условные обозначения в электрических схемах: розетки разного типа установки (открытого, скрытого)

Поняв логику обозначения и запомнив некоторые исходные данные (чем отличается условное изображение розетки открытой и скрытой установки, например), через некоторое время вы уверенно сможете ориентироваться в чертежах и схемах.

Блок: 6/9 | Кол-во символов: 1890
Источник: https://elektroznatok.ru/info/teoriya/oboznachenie-elektricheskih-elementov-na-shemah

Буквенные

Мы уже рассказывали Вам, как расшифровать маркировку проводов и кабелей. В однолинейных электросхемах также присутствуют свои буквы, которые дают понять, что включено в сеть. Итак, согласно ГОСТ 7624-55, буквенное обозначение элементов на электрических схемах выглядит следующим образом:

  1. Реле тока, напряжения, мощности, сопротивления, времени, промежуточное, указательное, газовое и с выдержкой по времени, соответственно – РТ, РН, РМ, РС, РВ, РП, РУ, РГ, РТВ.
  2. КУ – кнопка управления.
  3. КВ – конечный выключатель.
  4. КК – командо-контроллер.
  5. ПВ – путевой выключатель.
  6. ДГ – главный двигатель.
  7. ДО – двигатель насоса охлаждения.
  8. ДБХ – двигатель быстрых ходов.
  9. ДП – двигатель подач.
  10. ДШ – двигатель шпинделя.

Помимо этого в отечественной маркировке элементов радиотехнических и электрических схем выделяют следующие буквенные обозначения:

На этом краткий обзор условных обозначений в электрических схемах закончен. Надеемся, теперь Вы знаете, как обозначаются розетки, выключатели, светильники и остальные элементы цепи на чертежах и планах жилых помещений.

Также читают:

Блок: 3/3 | Кол-во символов: 1076
Источник: https://samelectrik.ru/kratkij-obzor-uslovnyx-oboznachenij-ispolzuemyx-v-elektrosxemax.html

Светильники на схемах

В этом разделе описаны условные обозначения в электрических схемах различных ламп и светильников. Тут ситуация с обозначениями новой элементной базы лучше: есть даже знаки для светодиодных ламп и светильников, компактных люминесцентных ламп (экономок). Неплохо также что изображения ламп разного типа значительно отличаются — перепутать сложно. Например, светильники с лампами накаливания изображают в виде кружка, с длинными линейными люминесцентными — длинного узкого прямоугольника. Не очень велика разница в изображении линейной лампы люминесцентного типа и светодиодного — только черточки на концах — но и тут можно запомнить.

Изображение ламп (накаливания, светодиодных, галогенных) и светильников (потолочных, встроенных, навесных) на схемах

В стандарте есть даже условные обозначения в электрических схемах для потолочного и подвесного светильника (патрона). Они тоже имеют довольно необычную форму — круги малого диаметра с черточками. В общем, в этом разделе ориентироваться легче чем в других.

Блок: 7/9 | Кол-во символов: 1028
Источник: https://elektroznatok.ru/info/teoriya/oboznachenie-elektricheskih-elementov-na-shemah

Размеры УГО в электрических схемах

На схемах наносят параметры элементов, включенных в чертеж. Прописывается полная информация об элементе, емкость, если это конденсатор, номинальное напряжение, сопротивление для резистора. Делается это для удобства, чтобы при монтаже не допустить ошибку, не тратить время на вычисление и подборку составляющих устройства.

Иногда номинальные данные не указывают, в этом случае параметры элемента не имеют значения, можно выбрать и установить звено с минимальным значением.

Принятые размеры УГО прописаны в ГОСТах стандарта ЕСКД.

Блок: 8/11 | Кол-во символов: 563
Источник: https://ProFazu.ru/elektrooborudovanie/oboznacheniya/uslovnye-oboznacheniya-v-elektricheskih-shemah.html

Элементы принципиальных электрических схем

Принципиальные схемы устройств содержат другую элементную базу. Линии связи, клеммы, разъемы, лампочки изображаются также, но, кроме того, присутствует большое количество радиоэлементов: резисторов, емкостей, предохранителей, диодов, тиристоров, светодиодов. Большая часть условных обозначений в электрических схемах этой элементной базы приведена на рисунках ниже.

Обозначение электрических элементов на схемах устройств

Изображение радиоэлементов на схемах

Более редкие придется искать отдельно. Но в большинство схем содержит эти элементы.

Блок: 8/9 | Кол-во символов: 592
Источник: https://elektroznatok.ru/info/teoriya/oboznachenie-elektricheskih-elementov-na-shemah

Размеры в ЕСКД

Размеры графических и буквенных изображений на чертеже, толщина линий не должны отличаться, но допустимо их пропорционально изменять в чертеже. Если в условных обозначениях на различных электрических схемах ГОСТ, присутствуют элементы, не имеющие информации о размерах, то эти составляющие выполняют в размерах, соответствующих стандартному изображению УГО всей схемы.

УГО элементов, входящих в состав основного изделия (устройства) допускается чертить меньшим размером в сравнении с другими элементами.

Блок: 9/11 | Кол-во символов: 519
Источник: https://ProFazu.ru/elektrooborudovanie/oboznacheniya/uslovnye-oboznacheniya-v-elektricheskih-shemah.html

Видео по теме

Блок: 11/11 | Кол-во символов: 54
Источник: https://ProFazu.ru/elektrooborudovanie/oboznacheniya/uslovnye-oboznacheniya-v-elektricheskih-shemah.html

Кол-во блоков: 17 | Общее кол-во символов: 23495
Количество использованных доноров: 5
Информация по каждому донору:
  1. https://elektroznatok.ru/info/teoriya/oboznachenie-elektricheskih-elementov-na-shemah: использовано 5 блоков из 9, кол-во символов 6052 (26%)
  2. https://ProFazu.ru/elektrooborudovanie/oboznacheniya/uslovnye-oboznacheniya-v-elektricheskih-shemah.html: использовано 7 блоков из 11, кол-во символов 6531 (28%)
  3. https://electric-220.ru/news/kak_chitat_ehlektricheskie_skhemy/2017-04-01-1217: использовано 1 блоков из 4, кол-во символов 2447 (10%)
  4. http://ddecad.ru/uslovnye-oboznacheniya-v-elektricheskikh-skhemakh/: использовано 2 блоков из 5, кол-во символов 6929 (29%)
  5. https://samelectrik.ru/kratkij-obzor-uslovnyx-oboznachenij-ispolzuemyx-v-elektrosxemax.html: использовано 2 блоков из 3, кол-во символов 1536 (7%)

Характеристики и параметры реальных элементов электрических цепей постоянного тока

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

КАЗАНСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ

Лабораторная работа №1

Методические указания к лабораторной работе по дисциплине “Электротехника”

Казань 2009

Цель работы — экспериментальное определение параметров и характеристик реальных пассивных и активных эле­ментов электрической цепи постоянного тока.

1. Краткие сведения из теории

1.1. Общие сведения

Электрической цепью называют совокупность электротехнических устройств, образующих путь для протекания электрического тока, электромагнитные процессы в ко­торой могут быть описаны с помощью электрических величин — электродви­жущей силы (е, Е), тока (i, I) и напряжения (u, U).

Для анализа и расчета электрическая цепь графически изображается в виде электрической схемы. Электрическая схема содержит условные обозначения всех элементов и показывает порядок их соединения между собой.

Схема простейшей электрической цепи приведена на рис.1.1.

Риc.1.1. Схема простейшей электрической цепи

Все устройства, объекты и элементы, входящие в состав электрической цепи, могут быть разделены на три группы:

1) Источники электрической энергии (питания).

Общим свойством всех источников энергии является преобразование какого-либо вида энергии в электрическую. Источники энергии называют активными элементами, они являются причиной появления токов и напряжений в цепи.

2) Потребители электрической энергии (приемник энергии или нагрузка).

Общим свойством всех потребителей является преобразование электроэнергии в другие виды энергии (например, нагревательный прибор). Они являются пассивными элементами, их часто называют нагрузкой.

3) Вспомогательные элементы цепи.

К ним относят соединительные провода, выключатели, аппаратура защиты, измерительные приборы (амперметры, вольтметры, ваттметры и т.д.) и другие, без которых реальная цепь не работает.

При протекании электрического тока в каждом из элементов одновременно происходят ряд сложных процессов, связанных с преобразованием электрической энергии (создание, накопление, поглощение), один из которых является преобладающим, основным. Для упрощенного анализа в электротехнике все элементы считают идеализированными (идеальными), т.е. предполагают, что в них протекает лишь один из процессов – основной. Неосновные процессы называют паразитными.

Все идеализированные элементы в электротехнике делятся на две группы:

1. пассивные – к ним относятся сопротивление, емкость, индуктивность и взаимно-индуктивный элемент. Общим для пассивных элементов является то, что они неспособны создавать электрическую энергию.

2. активные – идеальный источник ЭДС и идеальный источник тока. Они создают электрическую энергию.

В зависимости от характера изменения токов и напряжений во времени все электрические цепи подразделяют на две группы:

цепи постоянного тока – в них напряжения и токи во времени не изменяются;

цепи переменного тока – в них напряжения и ток изменяются во времени. К простейшим цепям переменного тока относят цепи гармонического тока.

При анализе электрических цепей постоянного тока активными элементами являются источники тока и источники ЭДС, а пассив­ными элементами схем являются только резистивные элементы, т.к. сопро­тивления индуктивных элементов L = ωL) постоянному току (при ω=0) равны ну­лю, т.е. они представляют собой короткое замыкание, а сопротивления емкостных элементов С = 1 /(ωС)) постоянному току (при ω=0) равны бесконечности, т.е. они разрывают электрические це­пи постоянного тока.

Электрические цепи переменного тока

Переменный ток получил гораздо большее распространение в промышленности и в быту, чем постоянный, так как упрощается конструкция электродвигателей, а синхронные генераторы могут быть выполнены на значительно большие мощности и более высокие напряжения, чем генераторы постоянного тока. Переменный ток позволяет легко изменять величину напряжения с помощью трансформаторов, что необходимо при передаче электроэнергии на большие расстояния.

Электрический ток, возникающий под действием э. д. с, которая изменяется по синусоидальному закону, называют переменным. По существу, переменный ток — это вынужденные колебания тока в электрических цепях.
Амплитудой переменного тока называется наибольшее значение, положительное или отрицательное, принимаемое переменным током.
Периодом называется время, в течение которого происходит полное колебание тока в проводнике.
Частота — величина, обратная периоду.
Фазой называется угол или , стоящий под знаком синуса. Фаза характеризует состояние переменного тока с течением времени. При t=0 фаза называется начальной.
Периодический режим: . К такому режиму может быть отнесен и синусоидальный:

где
— амплитуда;
— начальная фаза;
— угловая скорость вращения ротора генератора.
При f=50Гц T= 1/f=0,02 с, 314рад/с.

График синусоидальной функции называется волновой диаграммой.

Расчет цепей переменного тока с использованием мгновенных значений тока, напряжения и ЭДС требует громоздкой вычислительной работы. Поэтому изменяющиеся непрерывно во времени токи, напряжения и ЭДС заменяют эквивалентными во времени величинами.
При расчете электрических цепей синусоидальную функцию выражают по формуле Эйлера через экспоненциальные функции:


где

Тогда


где

— поворотный множитель;
— комплексная амплитуда напряжения;
— сопряженная комплексная амплитуда напряжения.

Таким образом, синусоидальное напряжение можно представить на комплексной плоскости вращающимся вектором. Тогда амплитудное значение напряжения будет представлять собой модуль или длину вектора напряжения.

Вектор напряжения на комплексной плоскости
Так как в цепи с синусоидальным напряжением ток тоже будет подчиняться этому закону, то аналогично можно записать


где
— комплексная амплитуда тока; *
— сопряженная комплексная амплитуда тока.
Разделив напряжение на ток, получим закон Ома в комплексном виде:

При напряжение на сопротивлении согласно закону Ома . Таким образом, следует отметить, что на активном сопротивлении напряжение и ток совпадают по фазе и (см. рисунок).

Кривые напряжения и тока в активном сопротивлении

Величину переменного напряжения или тока можно оценить значением амплитуды или средним значением за полупериод или действующим значением. При изменении напряжения или тока по закону синуса среднее значение напряжения определяется:



При большой частоте вращения ротора генератора, т. е. при большой частоте колебаний э. д. с. и силы тока, измерять их амплитуды на практике крайне неудобно. По этой причине ввели величины, названные действующими значениями э. д. с, силы тока и напряжения.
Действующим значением силы переменного тока называют силу такого постоянного тока, при прохождении которого по той же цепи и за то же время выделяется такое же количество теплоты, как и при прохождении переменного тока.

откуда



При синусоидальном законе действующие значения тока и напряжения:



Приборы электромагнитной системы, применяемые для измерений напряжений и токов на переменном токе, регистрируют действующие значения. Соответственно градуируются и шкалы этих приборов

Кривые напряжения и тока в индуктивном сопротивлении

Напряжение на индуктивности определяется выражением


где

-индуктивное сопротивленияе
Индуктивное сопротивление выражают в омах, оно играет роль сопротивления в цепи переменного тока с катушкой индуктивности.
В идеальной индуктивности ток отстает от напряжения на 90°.

Если напряжение на емкости меняется по закону синуса , то


-емкостное сопротивление.
Емкостное сопротивление выражается в омах, оно играет роль сопротивления в цепи переменного тока с конденсатором.
Кривые напряжения и тока в емкостном сопротивлении
В идеальной емкости ток опережает напряжение на 90°


Режим — состояние электрической цепи переменного тока описывается дифференциальными уравнениями, представляющими собой уравнения с постоянными коэффициентами и правой частью, например:



Из курса высшей математики известно, что общее решение такого уравнения может быть найдено методом наложения принужденного и свободного режимов:



где
— ток принужденного режима при di/dt=0
— ток свободного режима.
Свободные процессы исследуются с целью определения устойчивости системы. В устойчивой системе процессы должны затухать. Принужденный и свободный режимы в сумме определяют процессы, которые называются переходными, т.е. осуществляется переход от одного установившегося режима к другому.
При установившемся режиме ток и напряжение сохраняют в течение длительного времени амплитудные значения.
В цепях постоянного тока токи и напряжения остаются неизменными, а в цепях переменного тока остаются неизменными кривые изменения токов и напряжений.

Мощность цепи переменного тока

В периодическом синусоидальном режиме

Используя известное тригонометрическое преобразование



и обозначив , получим

Среднее за период значение гармонической функции удвоенной частоты равно нулю.
Измерение мгновенного значения мощности переменного тока затруднено из-за сравнительно большой частоты колебаний (v = 50 Гц). Поэтому на практике принято пользоваться средней мощностью тока. Средняя мощность — это отношение энергии, потребляемой за один период, к периоду:

где
— энергетическое значение коэффициента мощности,

Потребляемая на участке цепи с резистором средняя мощность получила название активной мощности. Она необратимо преобразуется в джоулеву теплоту и другие виды энергии. Мощность, потребляемую на участках цепи с емкостным и индуктивным сопротивлениями, называют реактивной мощностью.
При передаче электрической энергии по цепи переменного тока ее необратимые преобразования происходят только на тех участках цепи, которые содержат резисторы. Такие участки цепи называют активной нагрузкой. На активной нагрузке электроэнергия превращается в теплоту или механическую работу.
Участок цепи с индуктивностью или емкостью называют реактивной нагрузкой. На участках цепи, которые состоят из чистых емкостных или индуктивных сопротивлений, электроэнергия не потребляется. В цепи с реактивными нагрузками происходит только перекачка энергии от генератора к нагрузке и обратно с неизбежными потерями в подводящих проводах.

 

При заданных Р и U ток является функцией cosj. Потери мощности на сопротивлении
В цепи с резистором j=0.

Коэффициент мощности cosj показывает, какая часть полной мощности, вырабатываемой генератором и передаваемой нагрузке, необратимо используется нагрузкой. Он играет важную роль в электротехнике. В самом деле, если в цепи имеется значительный сдвиг по фазе между колебаниями тока и э. д. с, то коэффициент мощности мал и нагрузка потребляет от генератора малую активную мощность. Вместе с тем генератор должен вырабатывать полную мощность S. Эту же мощность должен отдавать генератору первичный двигатель. Таким образом, при низком коэффициенте мощности нагрузка потребляет лишь часть энергии, которую вырабатывает генератор. Оставшаяся часть энергии перекачивается периодически от генератора к потребителю и обратно и рассеивается в линиях электропередачи.
Максимально благоприятные условия передачи электроэнергии создаются в цепи, работающей в режиме резонанса. В самом деле, при приближении к резонансу амплитуда силы тока оказывается максимальной и коэффициент мощности стремится к единице. В этом случае активная мощность приближается к полной мощности, т. е. достигает максимума.
Повышение к. м. является важной народнохозяйственной задачей, от решения которой зависит эффективность использования вырабатываемой электроэнергии.
Уменьшение к. м. в промышленных цепях происходит в основном за счет содержащихся в них трансформаторов и асинхронных электродвигателей, имеющих значительные индуктивные сопротивления. Поэтому повысить к. м. при таких нагрузках можно путем подключения параллельно основной цепи компенсирующих конденсаторов, позволяющих приблизиться к режиму резонанса токов.
С целью повышения к. м. и экономии электроэнергии не следует допускать холостого хода (т. е. работы без нагрузки) трансформаторов и асинхронных электродвигателей, ибо в этом случае они представляют собой чисто индуктивные сопротивления и вызывают дополнительные потери мощности.
Коэффициент мощности (к. м.) ни в коем случае нельзя путать с коэффициентом полезного действия (к. п. д.). Так, например, при определенном соотношении емкости и индуктивности коэффициент мощности в данной цепи может оказаться равным единице. Коэффициент же полезного действия цепи всегда меньше единицы.

Мощность цепи переменного тока

 



Мощность в активном сопротивлении

Мгновенное значение мощности для цепи с резистором:

Из рисунка видно, что потребляемая резистором мгновенная мощность остается все время положительной, но пульсирует с удвоенной по отношению к силе тока и э. д. с. частотой.

Действующее значение мощности:

Активная мощность в цепи с идеальной катушкой индуктивности и конденсатором равна 0. Реактивная мощность определяется выражением:

Аналогично можно проделать для цепи с идеальным конденсатором:

В произвольной цепи переменного тока потребляемая одновременно активной и реактивной нагрузками суммарная мощность

Но так как , следовательно, . Мы приходим к выводу, что суммарная средняя мощность, потребляемая полной цепью переменного тока, равна активной мощности.

где S — полная мощность, вырабатываемая генератором переменного тока, ВА;
a — сдвиг по фазе между колебаниями э. д. с. и силы тока.

 

правила расчета для определения силы тока

На практике разработан ряд методов для определения и расчета схем с постоянным током, что предоставляет возможность уменьшить трудоемкий процесс вычисления трудных электрических цепей. Основными законами, с помощью которых определяются характеристики практически каждой схемы, являются постулаты Кирхгофа.

Пример сложных электрических цепей

Пути вычисления электрических схем

Расчет электрических цепей разветвляется на множество методов, используемых на практике, а именно: метод эквивалентных преобразований, прием, основанный на постулатах Ома и Кирхгофа, способ наложения, способ контурных токов, метод узловых потенциалов, метод идентичного генератора.

Процесс расчета электрической цепи состоит из нескольких обязательных этапов, позволяющих довольно быстро и точно произвести все расчеты.

Перед тем, как узнать или вычислить необходимые параметры, рассчитываемая электрическая цепь переносится схематически на бумагу, где содержатся символические обозначения входящих в ее состав элементов и порядок их соединения.

Все элементы и устройства подразделяются на три категории:

  1. Источники электропитания. Основным признаком данного элемента является превращение неэлектрической энергии в электрическую. Эти источники энергии именуются первичными источниками энергии. Вторичные источники энергии представляют собой такие устройства, на входах и выходах которых присутствует электрическая энергия. К ним относятся выпрямительные приборы или трансформаторы напряжения;
  2. Устройства, потребляющие электрическую энергию. Такие элементы преобразовывают электрическую энергию в любую другую, будь то свет, звук, тепло и тому подобные виды;
  3. Вспомогательные элементы цепи, к которым относятся провода соединений, аппаратура коммутации, защиты и другие подобные элементы.

Также к основным понятиям электрической схемы относятся:

  • Ветвь электрической схемы – участок цепи с одним и тем же током. В состав такой ветви могут входить один или несколько последовательно соединенных элементов;
  • Узел электрической схемы – точка соединения трех и более ветвей схемы;
  • Контур электрической схемы, представляющий собой любой замкнутый путь, проходящий по нескольким ветвям.

Обозначение ветвей, узлов и контуров на схеме

Метод расчета по законам Ома и Кирхгофа

Данные законы позволяют узнать силу тока и найти взаимосвязь между значениями токов, напряжений, ЭДС всей цепи и единичных участков.

Закон Ома для участка цепи

По закону Ома соотношение тока, напряжения и сопротивления цепи выглядит как:

UR=RI.

Исходя из этой формулы, найти силу тока можно по выражению:

I=UR/R, где:

  • UR – напряжение или падение напряжения на резисторе;
  • I – ток в резисторе.

Закон Ома для полной цепи

В законе Ома для полной цепи дополнительно используется величина внутреннего сопротивления источника питания. Найти силу тока с учетом внутреннего сопротивления возможно по выражению:

I=E/Rэ = E/r0+R, где:

  • E – ЭДС источника питания;
  • rо – внутреннее сопротивление источника питания.

Поскольку сложная электрическая цепь, состоящая из нескольких ветвей и имеющая в своей структуре ряд устройств питания, не может быть описана законом Ома, то применяют 1-ый и 2-ой закон Кирхгофа.

Первый закон Кирхгофа

Закон Кирхгофа гласит, что сумма токов, втекающих в узел, равна сумме токов, вытекающих из него, это выглядит как:

∑mIk=0, где m – число ветвей, подведенных к узлу.

Согласно закону Кирхгофа, токи, втекающие в узел, используются со знаком «+», а токи, вытекающие из узла, – со знаком «-».

Второй закон Кирхгофа

Из второго закона Кирхгофа следует, что сумма падений напряжений на всех элементах цепи равна сумме ЭДС цепи, выглядит как:

∑nEk=∑mRkIk=∑mUk, где:

  • n – число источников ЭДС в контуре;
  • m – число элементов с сопротивлением Rk в контуре;
  • Uk=RkIk – напряжение или падение напряжения на k-том элементе контура.

Перед применением второго закона Кирхгофа следует проверить выполнение следующих требований:

  1. Указать относительно положительные направления ЭДС, токов и напряжений;
  2. Указать направление обхода контура, описываемого уравнением;
  3. Применяя одну из трактовок 2-го закона Кирхгофа, характеристики входящие в уравнение используются со знаком «+», если их относительно положительные направления схожи с обходом контура, и с «-», если они разнонаправленные.

Из 2-го закона Кирхгофа следует выражение баланса мощностей, по которому мощность источников питания в любой момент времени равна сумме мощностей, расходуемых на всех участках цепи. Уравнение баланса мощностей имеет вид:

∑EI=∑RI2.

Метод преобразования электрической цепи

Элементы в электрических цепях могут соединяться параллельно, последовательно, смешанным способом и по схемам «звезда», «треугольник». Расчет таких схем упрощается путем замены нескольких сопротивлений на эквивалентное сопротивление, и дальнейшие вычисления уже проводятся по закону Ома либо Кирхгофа.

Последовательное и параллельное соединение элементов

Под смешанным соединением элементов подразумевается одновременное присутствие в схеме и последовательного, и параллельного соединения элементов. При этом сопротивление смешанного соединения вычисляется после преобразования схемы в эквивалентную цепь с помощью формул, приведенных на рис. выше.

Также встречается соединение элементов «звездой» и «треугольником». Для нахождения эквивалентного сопротивления необходимо первоначально преобразовать схему «треугольник» в «звезду». По картинке ниже, сопротивления равны:

  • R1=R12R31/R12+R31+R23,
  • R2=R12R23/R12+R31+R23,
  • R3=R31R23/R12+R31+R23.

Треугольник и звезда соединений

Дополнительные методы расчета цепей

Все дополнительные методы расчета цепей в той или иной мере являются или основаны на первом и втором законах Кирхгофа. К этим методам относятся:

  1. Метод контурных токов – основан на введении дополнительных величин контурных токов, удовлетворяющих 1-му закону Кирхгофа;
  2. Метод узловых потенциалов – с его помощью находят потенциалы всех узлов схемы и затем по известным потенциалам токи во всех ветвях. Метод базируется на первом законе Кирхгофа;
  3. Метод эквивалентного генератора – этот метод предоставляет решение задачи, как найти ток только в одной или нескольких ветвях. Суть метода в том, что любую электрическую цепь по отношению к исследуемой ветви можно представить в виде эквивалентного генератора;
  4. Метод наложения – основан на том, что ток в цепи или ветви схемы равен алгебраической сумме токов, наводимых каждым источником в отдельности.

Основная часть методов расчета направлена на упрощение процедуры определения токов в ветвях схемы. Эти мероприятия проводятся либо упрощением систем уравнений, по которым проводятся расчеты, либо упрощением самой схемы. Основываясь, в первую очередь, на постулаты Кирхгофа, любой из методов отвечает на вопрос: как определить силу тока и напряжение электрической цепи.

Видео

Оцените статью:

Как разобраться в электросхеме автомобиля?


Все больше и больше современных автомобилей становятся настоящим сбором электронных устройств. Ведь с увеличением комфорта и улучшением характеристик двигателя, в автомобилях применяется большое количество различных приборов и аппаратов управления. Все это усложняет обслуживание электрической части автомобиля и требует необходимости умения читать электрические схемы. В этой статье мы расскажем вам, что такое электрические схемы, для чего нужно уметь читать их, и расскажем вам об основных обозначения.

Что такое электрическая схема?

Электрическая схема представляет собой графическое (на бумаге) изображение специальных символов и пиктограмм, которые имеют параллельное или последовательное соединение. Схема никогда не показывает действительное изображение совокупности предметов, а лишь показывает их связь между собой. Таким образом, если знать, как правильно читать схемы, можно разобраться в принципе действия того или иного устройства или системы устройств.

Практически на всех электрических схемах располагаются следующие предметы:

  • Источник питания. Таковым является аккумуляторная батарея или генератор.
  • Проводники – провода, с помощью которых осуществляется передача электрической энергии по цепи.
  • Аппаратура управления – это устройства, предназначенные для замыкания или размыкания электрической цепи, которые могут присутствовать или отсутствовать в схеме.
  • Потребители электрической энергии – это все приборы или устройства, которые осуществляют преобразование электрического тока в другой вид энергии. Например, прикуриватель преобразует электрический ток в тепловую энергию.

Учимся читать электросхемы автомобилей: важная автотема

Каждый автовладелец должен знать, как правильно расшифровываются условные обозначения, присутствующие в электрических схемах авто. Ведь на практике неисправность в работе электрооборудования может настигнуть водителя в любой момент, даже на дороге. Поэтому важно разобраться в этом вопросе, чтобы при необходимости суметь устранить неисправность самостоятельно.

Чтобы правильно читать принципиальную расшифровку автомобильных электросхем и знать, что означают условные обозначения в электрических схемах, разберемся для начала в понятии. Принципиальная схема электроборудования автомобиля представляет собой графическое изображения, ан котором продемонстрированы пиктограммы различных компонентов. Эти компоненты устройства системы установлены в определенном порядке на электросхеме и между собой они могут быть связаны либо параллельно, либо последовательно.

Следует отметить, что схема электрооборудования автомобиля не отображает действительное расположение этих компонентов, а демонстрирует их связь между собой. То есть автолюбитель, который может своими руками разобраться в устройстве системы и читать расшифровку, поймет принцип работы электрооборудования с одного взгляда.

Схема электрики транспортного средства

Любая схема электрооборудования автомобиля демонстрирует несколько групп компонентов:

  • устройства системы питания, предназначенные для выработки напряжения;
  • элементы, предназначенные для преобразования энергии;
  • а также устройства системы, необходимые для передачи напряжения (эту функцию выполняют проводники).

В качестве устройств питания системы выступают различные гальванические компоненты, характеризующиеся небольшим внутренним сопротивлением. Всевозможные электромоторы предназначены для преобразования энергии. В любом случае, схема электрооборудования автомобиля содержит в себе объекты, условно обозначенные на ней.

Для чего нужно уметь читать электрические схемы?

Такие знания не нужны были владельцам первых автомобилей. Дело в том, что их электрооборудование было ограниченным, что позволяло легко запомнить связь элементов цепи и выучить все провода наизусть. Другое дело современные автомобили, где монтируется большое количество электротехнических устройств и приборов. Вот тут электрическая схема понадобится в обязательном порядке.

Умение читать схему может понадобиться вам при эксплуатации любого автомобиля. Это поможет вам легко найти и устранить мелкие неисправности связанные с отказом того или иного электрического прибора. Ведь диагностика неисправностей и затем последующий ремонт могут обойтись в довольно немалую сумму. Почему бы не сделать это самостоятельно?

В другом случае, знание схемы поможет вам при подключении новых электрических приборов. Многим водителям схема помогает осуществить монтаж сигнализации, автозапуска и многих других устройств, где подключение к бортовой сети автомобиля является обязательным.

Многие водители затрудняются с подключением цепи прицепа к электрической сети автомобиля. Знание элементов схемы поможет вам быстро найти неисправность и произвести ее оперативное устранение.

Как читать автомобильные электрические схемы

Выход из строя электронных компонентов современного автомобиля может приводить к его полному обездвиживанию. Хорошо, если это случилось у вашего дома или работы, но если такое случается на трассе или на природе — такая поломка может обойтись вам крайне дорого: как в плане денег, так и в плане потерянного времени и даже (надеюсь до такого не дойдет) здоровья!

Условные обозначения на электросхемах авто

Условные обозначения электрических схем не представляют собой ничего сложного. Чтобы понять их, необходимо иметь минимальное представление о действии электрического тока.

Как известно, ток – это упорядоченное движение заряженных частиц по проводникам электрического тока. В роли проводников выступают разноцветные провода, которые обозначаются в схеме в виде прямых линий. Цвет линий должен в обязательном порядке соответствовать цвету проводов в действительности. Именно это и помогает разобраться водителю с толстыми жгутами проводов и не запутаться.

Различные контактные соединения обозначаются при помощи специальных цифр, которые есть как на схеме, так и в местах соединения. Как правило, такими цифрами в обязательном порядке обладают реле, имеющие множество контактных выводов. Элементы электрической цепи на схеме подписываются при помощи цифр. Внизу схемы или в виде отдельной таблицы отображается специальная расшифровка этих чисел, которая отображает название элемента цепи.

Подытожим. Читать электрические схемы – это достаточно легкое занятие. Главное правильно взаимодействовать с условными обозначениями и уметь понимать симптомы неисправности, чтобы своевременно и правильно определить род и место неисправности на схеме.

Электросхемы автомобилей – разбираем основные принципы чтения + видео

Сегодня с таким стремительным развитием технологий очень важно знать, как читать электросхемы автомобилей. И не стоит думать, будто это нужно только владельцам современных иномарок, где полно автоматики. Даже если у вас старенькие Жигули, также полезно будет ознакомиться с этой информацией, так как устройство любой машины предполагает наличие автоэлектрики.

Что такое электросхемы?

Электросхемы – это обыкновенное графическое изображение, на котором показаны пиктограммы разных элементов, расположенных в определенном порядке в цепи и связанных между собой последовательно или параллельно. При этом такие чертежи не отображают реальное расположение данных элементов, а только указывают их связь между собой. Таким образом, человек, разбирающийся в них, с одного взгляда может определить принцип работы электроприбора.

В схемах всегда изображаются три группы элементов: источники питания, вырабатывающие ток, устройства, отвечающие за преобразование энергии, и узлы, которые передают ток, в их роли выступают разные проводники. В роли источника питания могут выступать гальванические элементы с очень маленьким внутренним сопротивлением. А за преобразование энергии часто отвечают электродвигатели. Все объекты, из которых и состоят схемы, имеют свои условные обозначения.

Зачем разбираться в электросхемах?

Уметь читать такие схемы довольно важно для всех, у кого есть автомобиль, ведь это поможет сэкономить очень много денег на услугах специалиста. Конечно, какие-то серьезные поломки починить самостоятельно без участия профессионалов сложно, да и чревато, ведь ток ошибок не терпит. Однако если речь идет о какой-либо элементарной неисправности либо же нужно подключить аккумуляторную батарею, ЭБУ, фары, габаритные огни и прочее, то сделать это самостоятельно вполне реально.

Кроме того, нередко мы хотим ввести в цепь и дополнительные электронные устройства, такие как сигнализация, магнитола, автомобильный кондиционер, которые значительно облегчают процесс вождения и наполняют нашу жизнь комфортом. И здесь не обойтись без умения разбираться в электрических схемах, ведь зачастую они прилагаются ко всем перечисленным приборам. Также это актуально и для владельцев машин с прицепом, так как иногда возникают проблемы с его подключением. И тогда понадобится электросхема прицепа легкового автомобиля и, естественно, навыки, позволяющие разобраться в ней.

Как читать электросхемы автомобилей – основные обозначения

Для того чтобы понять принцип работы какого-то устройства, знающему человеку будет достаточно взглянуть на электросхему. Рассмотрим же основные нюансы, которые помогут разобраться в цепях даже новичку. Понятное дело, что ни один прибор не будет работать без тока, который поступает посредством внутренних проводников. Эти трассы обозначаются тонкими линиями, причем цвет их должен соответствовать реальному цвету проводов.

Если электросхема состоит из большого количества элементов, то трасса на ней изображается отрезками и разрывами, при этом обязательно указываются места их соединения либо же подключения.

Номера, указанные на узлах, должны соответствовать реальным цифрам. Числа в кружках показывают места соединений проводов с «минусом», а обозначение токоведущих дорожек облегчает поиск элементов, расположенных на различных схемах. Комбинации же цифр и букв соответствуют разъемным соединениям. Существуют специальные таблицы, с помощью которых очень легко идентифицировать элементы электрических цепей. Их очень просто найти как в интернете, так и в пособиях для специалистов. В общем, автоэлектросхемы читать достаточно легко, главное разобраться с функциональностью их элементов и следить за цифрами.

Увидев впервые электрическую схему автомобиля, многие автовладельцы теряются в условных обозначениях и терминах, хотя на деле всё достаточно просто. К тому же все элементы обозначаются одинаково на любом автомобиле, независимо от модели и производителя. Однако некоторые графические обозначения незначительно могут отличаться, встречаются как цветные, так и чёрно-белые элементы в схеме. Буквенные символы всегда идентичные. Сейчас наиболее популярны стали трёхмерные электросхемы, которые легко прочитает даже новичок, ведь всё показано более чем наглядно.

Читая электросхему, следует учитывать некоторые особенности:

  • электропроводка обозначается одним или двумя цветами, обычно на дополнительном цветовом обозначении есть риски, расположенные поперёк или вдоль;
  • в одном жгуте одноцветные провода всегда соединены друг с другом;
  • при входе в жгут любой провод имеет определённый наклон, указывающий на направление, в которое он проложен;
  • чёрный цвет провода всегда используется для соединений «на массу»;
  • часть проводов имеют цифровую маркировку в определённом месте подключения, так можно узнать, откуда идёт провод, не просматривая всю электрическую цепь.

Электрические схемы: условные обозначения • Energy-Systems

 

Что такое условные обозначения на электрических схемах

Основами для систем энергоснабжения выступают электрические схемы. Условные обозначения на них для всех элементов сети необходимы для того, чтобы прочесть схему мог любой специалист на этапах согласования элекропроекта, проведения электромонтажных и измерительных работ. Правильное использование графических обозначений позволяет не только отображать все входящие в состав системы приборы и материалы, но также принципы работы цепи.

Условные изображения элементов электрической системы регламентируются различными действующими нормами и актами, где в таблицах приводятся примеры обозначений для всех элементов, которые могут быть использованы при построении схем.

Все графические обозначения представляют собой фигуры, составленные из простых геометрических фигур – окружностей, квадратов, линий, точек и т.д. Действующими стандартами ГОСТа предусмотрены возможные сочетания этих фигур для отображения сложных приборов, аппаратов, электрических установок и связей. Существует достаточно большое количество разнообразных обозначений, используемых для отображения на принципиальных схемах проводки любых устройств.

Помимо графических фигур, при построении чертежей и планов проектировщики используют также специальные знаки и символы, которые необходимы для объяснения принципа работы того или иного оборудования или всей электросети.

Можно рассмотреть пример электропроекта с распространенными обозначениями трех типов контактов – размыкающего, замыкающего и переключающего.

Пример проекта электроснабжения дома

Назад

1из21

Вперед

В ГОСТе можно найти указания по отображению только основной функции контакта, то есть, размыкания или замыкания сети. Чтобы проектировщик мог показать дополнительные функции и возможности отдельных контактов, в нормах оговаривается необходимость применения особых знаков, которые проставляются на схеме, в области изображения подвижной части искомого контакта. Благодаря наличию на чертежах дополнительных символов, проектировщики могут отображать любое техническое оборудование и его основные спецификации. Это относится не только к контактам, но и к другим устройствам – реле, путевый выключатель, автоматический выключатель, обозначение на схеме таких элементов должно включать графическое изображение и дополнительные знаки.

Варианты отображения на планах электрического оборудования

Определенные элементы электрической системы могут иметь сразу несколько вариантов отображения на схемах. К примеру, в ГОСТе оговаривается несколько возможных обозначений контактов переключения, обмоток трансформаторов и других материалов и оборудования. Различия между ними заключаются в предпочтительном использовании в разных ситуациях, на разных схемах и планах.

В некоторых случаях, проектировщики сталкиваются с проблемой отсутствия условного обозначения для определенного технического средства, тогда графическое изображение должно быть составлено самостоятельно, причем, специалист должен учитывать принцип действия данного устройства, графические изображения для похожих или аналогичных приборов, а также соблюсти основные принципы построения схем и условных обозначений, оговоренные в действующих стандартах.

В нормативных документах выделяют следующие нормы создания условных обозначений:

  • в качестве описательных символов и знаков, допускается использование арабских цифр, а также букв кириллицы и латиницы;
  • план электрики, условные обозначения на нем для одного устройства предполагает применение одну высоту и размер цифр и букв;
  • одновременное применение букв латиницы и кириллицы допускается для описания только в составных обозначениях.

Нормы, акты и правила использования графических обозначений

Условные обозначения в схемах электроснабжения – важный элемент работы любого проектировщика. Существуют международные и Российские стандарты, описывающие правила применения на электрических схемах графических обозначений для различных приборов и материалов. Основные международные документы в области электрификации принимаются электротехнической комиссией. В России правила использования обозначений описаны в ГОСТе и правилах устройства и эксплуатации электроустановок.

В ГОСТе представлено одновременно два акта, описывающих основные правила составления проектной документации в области электрики. Первый документ, увидевший свет в 1974 году, описывает правила составления схем вводных, распределительных устройств, чертежей электрических щитов и других устройств. Второй нормативный акт был составлен в 1988 году, он содержит в себе правила организации электрических сетей в жилых и других зданиях и сооружениях. Он содержит стандарты основных условных обозначений, к примеру, обозначения выключателей, розеток и т.д.

Ниже вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором для расчёта стоимости проектирования сетей электроснабжения:

Онлайн расчет стоимости проектирования

Электросхемы автомобилей — как правильно читать обозначения + Видео

Все больше и больше современных автомобилей становятся настоящим сбором электронных устройств. Ведь с увеличением комфорта и улучшением характеристик двигателя, в автомобилях применяется большое количество различных приборов и аппаратов управления. Все это усложняет обслуживание электрической части автомобиля и требует необходимости умения читать электрические схемы. В этой статье мы расскажем вам, что такое электрические схемы, для чего нужно уметь читать их, и расскажем вам об основных обозначения.

Что такое электрическая схема?

Электрическая схема представляет собой графическое (на бумаге) изображение специальных символов и пиктограмм, которые имеют параллельное или последовательное соединение. Схема никогда не показывает действительное изображение совокупности предметов, а лишь показывает их связь между собой. Таким образом, если знать, как правильно читать схемы, можно разобраться в принципе действия того или иного устройства или системы устройств.

Практически на всех электрических схемах располагаются следующие предметы:

  • Источник питания. Таковым является аккумуляторная батарея или генератор.
  • Проводники – провода, с помощью которых осуществляется передача электрической энергии по цепи.
  • Аппаратура управления – это устройства, предназначенные для замыкания или размыкания электрической цепи, которые могут присутствовать или отсутствовать в схеме.
  • Потребители электрической энергии – это все приборы или устройства, которые осуществляют преобразование электрического тока в другой вид энергии. Например, прикуриватель преобразует электрический ток в тепловую энергию.

Для чего нужно уметь читать электрические схемы?

Такие знания не нужны были владельцам первых автомобилей. Дело в том, что их электрооборудование было ограниченным, что позволяло легко запомнить связь элементов цепи и выучить все провода наизусть. Другое дело современные автомобили, где монтируется большое количество электротехнических устройств и приборов. Вот тут электрическая схема понадобится в обязательном порядке.

 

Умение читать схему может понадобиться вам при эксплуатации любого автомобиля. Это поможет вам легко найти и устранить мелкие неисправности связанные с отказом того или иного электрического прибора. Ведь диагностика неисправностей и затем последующий ремонт могут обойтись в довольно немалую сумму. Почему бы не сделать это самостоятельно?

В другом случае, знание схемы поможет вам при подключении новых электрических приборов. Многим водителям схема помогает осуществить монтаж сигнализации, автозапуска и многих других устройств, где подключение к бортовой сети автомобиля является обязательным.

Многие водители затрудняются с подключением цепи прицепа к электрической сети автомобиля. Знание элементов схемы поможет вам быстро найти неисправность и произвести ее оперативное устранение.

Видео — Как читать схему проводки автомобиля

Условные обозначения на электросхемах авто

Условные обозначения электрических схем не представляют собой ничего сложного. Чтобы понять их, необходимо иметь минимальное представление о действии электрического тока.

 

Как известно, ток – это упорядоченное движение заряженных частиц по проводникам электрического тока. В роли проводников выступают разноцветные провода, которые обозначаются в схеме в виде прямых линий. Цвет линий должен в обязательном порядке соответствовать цвету проводов в действительности. Именно это и помогает разобраться водителю с толстыми жгутами проводов и не запутаться.

Различные контактные соединения обозначаются при помощи специальных цифр, которые есть как на схеме, так и в местах соединения. Как правило, такими цифрами в обязательном порядке обладают реле, имеющие множество контактных выводов. Элементы электрической цепи на схеме подписываются при помощи цифр. Внизу схемы или в виде отдельной таблицы отображается специальная расшифровка этих чисел, которая отображает название элемента цепи.

Подытожим. Читать электрические схемы – это достаточно легкое занятие. Главное правильно взаимодействовать с условными обозначениями и уметь понимать симптомы неисправности, чтобы своевременно и правильно определить род и место неисправности на схеме.

Что такое короткое замыкание и что вызывает короткое замыкание?

Электричество приводит в действие почти все в наших домах, и при правильном обращении это полезная сила. Но когда электричество выходит из-под контроля, это разрушительное, опасное и пугающее событие, называемое коротким замыканием. Короткие замыкания можно предотвратить и устранить с помощью планирования и бережного отношения к электричеству.

Что такое короткое замыкание?

Короткое замыкание — это ненормальное состояние в электрической цепи, при котором электрический ток протекает по непредусмотренному более короткому пути, а не по цепи.

Электрическая цепь — это круговой поток энергии от домашней электрической панели и обратно. Этот поток непрерывен и не прерывается. Элементы в цепи, такие как розетки и фонари, только заимствуются из цепи; они не разрывают цепь.

Электричество любит течь по пути наименьшего сопротивления. Медь используется для изготовления электрических проводов, потому что она очень хорошо проводит, в то время как такие материалы, как дерево или волокно, были бы крайне неэффективными материалами для проводки, потому что они сопротивляются электричеству.Даже сталь и железо — плохие материалы для проводки, хотя и лучше, чем дерево или волокно.

Длинный путь, по которому энергия течет обратно на землю, находится в цепи. Но когда предоставляется более короткий путь, электричество, естественно, ищет этот путь — путь наименьшего сопротивления. Электричество немедленно меняет свой курс на землю по более короткому и легкому пути.

Причины короткого замыкания

Короткое замыкание может быть вызвано:

  • паразиты или вредители, грызущие провода
  • вода или другие жидкости, вступающие в контакт с электропроводкой
  • ослабленные соединения в электрической коробке
  • старые или поврежденные розетки, выключатели, фонари, приборы или другие электрические устройства
  • гвозди или винты пробивание стен и соприкосновение с проводами
  • повреждение оболочки электрического кабеля
  • накопление или скачки электричества

Типы коротких замыканий

Нормальное короткое замыкание

При нормальном коротком замыкании активный или горячий провод касается нейтрального провода.Сразу же сопротивление падает, и ток начинает двигаться по другому пути.

Короткое замыкание на землю

В случае короткого замыкания замыкания на землю активный или горячий провод касается заземленной части коробки, устройства, прибора, розетки, оголенного провода заземления или чего-либо еще, питаемого электрической цепью.

Признаки короткого замыкания

Предыдущие короткие замыкания

Короткие замыкания часто не сообщают о себе до момента, когда они происходят.Однако в некоторых случаях это может быть признаком предыдущего короткого замыкания.

Это может быть обугленный провод или выключатель света. Если короткое замыкание произошло недавно, вы можете почувствовать запах металла. Или вы можете почувствовать запах горелого пластика или резины.

Продолжающиеся короткие замыкания

Когда происходит короткое замыкание, автоматический выключатель обычно отключается. Иногда бывают искры и яркий свет. Короткое замыкание может сопровождаться громким хлопком или грохотом.

Устройство, запитанное электрическим током, перестает работать. Розетки GFCI отключатся.

Если вы прикоснетесь к устройству или если ваше тело окажется в коротком замыкании в результате этого короткого замыкания, вы можете получить удар электрическим током и часто ожог от сильной жары.

Почему опасны короткие замыкания

Когда человеческое тело вводится по пути наименьшего сопротивления, ток проходит через тело. Короткое замыкание может привести к травмам или смерти в результате поражения электрическим током, поражения электрическим током или пожара.

Во время короткого замыкания требуется больше энергии, что вызывает электрические дуги и чрезвычайно высокие температуры, которые могут расплавить пластик или поджечь горючие материалы, такие как дерево или ткани.

Как исправить короткое замыкание

Предупреждение

Электрические сервисные панели или коробки автоматических выключателей могут быть опасными. Оставьте глухую переднюю крышку на месте, так как она закрывает металлические выступы под напряжением. Проушины остаются под напряжением даже после выключения главного выключателя.

  1. Изолировать цепь

    Определите схему. Убедитесь, что вы имеете дело только с рассматриваемой схемой.

  2. Сделайте схему безопасной для работы на

    Выключите и снимите автоматический выключатель. Снимите прерыватель, повернув его обратно к боковой панели электрического обслуживания. Прерыватель должен оторваться.

  3. Список устройств

    Определите все устройства в цепи, включая розетки, переключатели, приборы, освещение, кондиционеры и многое другое — даже распределительные коробки.

  4. Проверить устройства

    Проверьте внешний вид каждого устройства в цепи. Ищите перегоревшие предохранители на отдельных устройствах. Ищите признаки короткого замыкания: резкий запах, расплавленный пластик или следы ожогов.

  5. Загляните внутрь устройств

    По возможности проверьте провода в каждом устройстве. Откройте электрические коробки и проверьте соединения. Посмотрите на распределительные коробки, которые не прикреплены к устройствам. Снимите осветительные приборы и загляните внутрь светильников и их электрических коробок.

  6. Проверить кабели в стенах и на чердаках

    По возможности проверьте провода между устройствами. Поскольку провода обычно заделаны в стенах, это может быть затруднительно. Но часто на чердаках по балкам проходят провода, которые можно рассмотреть с помощью фонарика.

  7. Вызов электрика

    Многим домовладельцам бывает сложно найти и исправить короткие замыкания. Обратитесь за помощью к лицензированному квалифицированному электрику.

Смотреть сейчас: разница между розеткой GFCI и автоматическим выключателем GFCI

Общие сведения о коротких замыканиях | Дэвид Грей Электротехнические услуги

Короткое замыкание — это когда электрический ток течет по неправильный или непредусмотренный путь с небольшим электрическим сопротивлением или без него.Это может вызвать серьезные повреждения, возгорание и даже небольшие взрывы. Фактически, короткие замыкания являются одной из основных причин структурных пожары по всему миру. Если вы когда-нибудь видели искры в электрическая панель, скорее всего, это короткое замыкание, вызвавшее их.

Что вызывает короткое замыкание?

Существует ряд факторов, которые могут привести к короткому замыканию. Вот некоторые из наиболее частых причин.

  • В проводке попала вода или другая жидкость.
  • Неисправная изоляция или ненадежные соединения могут привести к и нейтральные провода, контактирующие друг с другом.
  • Проколы гвоздями и винтами, вызывающие ухудшаться.
  • Ненормальное нарастание электрического тока в доме система электропроводки.
  • Обычные вредители, такие как крысы, мыши и белки, жуют провода.

Старые или неисправные приборы с поврежденными вилками или электропитанием шнуры также могут вызвать короткое замыкание.Это потому, что когда прибор включен в розетку его проводка по сути становится продолжением схемы.

Защита от короткого замыкания

Короткое замыкание представляет опасность поражения электрическим током или возгорания. К счастью, в системе электропроводки вашего дома предусмотрены различные средства защиты против этих опасностей.

  • Схема выключатели или предохранители используют внутреннюю систему пружин или сжатый воздух для обнаружения изменений электрического тока.Они предназначены для разрыва цепи соединения при любой неровности происходит.
  • Прерыватели цепи замыкания на землю, или GFCI, как они обычно известные, обеспечивают аналогичную функцию автоматических выключателей. Они тоже чувствуют изменения в текущем потоке, но гораздо более чувствительны, чем автоматические выключатели, автоматически отключающие ток в малейшее чувство колебания.
  • Прерыватели цепи дугового замыкания (AFCI) защищают от дугового разряда, явление, возникающее при слабых электрических соединениях и вызывающее электричество прыгать между металлическими контактами.Эти устройства предвидеть короткое замыкание и отключать питание, прежде чем оно сможет достичь состояния короткого замыкания. Где GFCI защищают от шока, AFCI — лучшее решение для предотвращения пожаров, вызванных: дуга.

Как устранить короткое замыкание

Эту работу лучше доверить профессионалам, но есть кое-что. вы можете проверить самостоятельно. Например, если автоматический выключатель регулярно отключается сразу после сброса, возможно, у вас проблема с проводкой где-то в цепи или в приборе что с этим связано.Взгляните на всю мощь шнуры подключены к розеткам в цепи срабатывания. Если вы заметили повреждения или похоже, что пластиковая изоляция распалась, отключите прибор от сети, а затем снова включите автоматический выключатель. Если цепь теперь остается активной, вы можете быть уверены, что прибор был проблемой.

Устранение неисправности проводки цепи обычно должно выполняться профессиональный электрик. Ремонт предполагает отключение цепи, открыв розетку и распределительные коробки для проверки проводов и подключения и произвести необходимый ремонт.Вам также могут потребоваться изменения в вашем электрическая панель дома. Это определенно не работа для большинство мастеров!

Если вы подозреваете, что у вас короткое замыкание в Джексонвилл, штат Флорида, дом, наша команда высококвалифицированных электриков здесь, чтобы помочь. Свяжитесь с Дэвидом Греем, электриком Услуги онлайн сегодня или позвоните нам по телефону (904) 724-7211, чтобы узнать более.

Основы схемотехники | Что такое электричество?

Электричество наблюдается во многих природных явлениях.Если вы когда-либо были свидетелями молнии во время шторма, или были поражены статическим электричеством, или терлись носками о ковер, чтобы шокировать ничего не подозревающего младшего брата, вы испытали электричество в мире природы. Более того, сигнал, передающий ощущение шока от вашего пальца, был электрическим, а нейроны, которые интерпретировали шок внутри вашего мозга, были электрическими. Электричество окружает нас повсюду, но люди использовали электричество и управляли им только для выполнения задач менее 200 лет назад.Сегодня, когда мы думаем об электричестве, мы думаем о тех способах, которыми мы его использовали, от лампочек до компьютеров и электромобилей.

Итак, что это?

Электричество — это поток электрического тока от точки с высоким потенциалом к ​​точке с низким потенциалом. Ток течет в электрическом проводнике так же, как вода течет вниз (из точки с высокой потенциальной энергией в точку с низкой потенциальной энергией) или как вода движется по трубе (из точки высокого давления в точку низкого давления). давление).Электрический потенциал называется напряжением, поэтому на принципиальной схеме высокий потенциал показан как положительное напряжение, а низкий потенциал — как значение, равное нулю или близкое к нему. В таком случае говорят, что ток течет от точки наивысшего потенциала положительного напряжения к точке с самым низким потенциалом напряжения. Батареи показаны на принципиальных схемах как имеющие положительную и отрицательную клеммы, а ток описывается как протекающий от положительной клеммы через цепь и обратно к отрицательной клемме. Это называется традиционной современной теорией.

Шокирующая правда о традиционной теории тока

Традиционная теория тока противоположна тому, как на самом деле текут электроны! Бенджамин Франклин определил традиционную теорию тока, основываясь на своих экспериментах с электричеством в середине 18 века. Он правильно определил, что электрический ток течет из одного заряженного места (т.е. имеющего избыток «электрической жидкости») в другое место (т.е. имеющего меньшее, чем обычно количество «электрической жидкости»). В то время он не знал, что электрический ток переносится электронами, поэтому накопление избыточной «электрической жидкости» на самом деле было отрицательным зарядом .В результате традиционная теория тока, на которой и сегодня основываются все принципиальные схемы, является обратной!

Но вот вдвойне шокирующий поворот: это не имеет значения. Оказывается, все электрические схемы, схемы и математика работают точно, если вы последовательно относитесь к положительным и отрицательным клеммам и направлению тока. Итак, сегодня, благодаря более чем 200-летним традициям и развитию электротехники с этим условием, это приемлемый стандарт для обозначения протекания тока от положительного к отрицательному в электрической цепи.

Как влезают батарейки?

Батареи — это устройства, которые создают определенное количество напряжения на своих выводах посредством внутреннего химического процесса и могут подавать ток в подключенную цепь в течение периода времени, пока ее химический процесс не закончится. Батарея похожа на резервуар с водой под давлением, сливающейся в бассейн через шланг. Ток, вытекающий из него, будет варьироваться в зависимости от того, насколько велико отверстие из бака, есть ли утечки в шланге и какое сопротивление шланг оказывает потоку воды.Из него течет ток до тех пор, пока он не опустеет, а бак высохнет (или батарея не разрядится).

Идея схемотехники

Электричество используется в цепях для выполнения задач. Электрический ток можно использовать для включения света, запуска двигателя или питания процессора компьютера. Эти вещи являются целью электрической цепи, и именно туда вы хотите направить полную мощность электричества. Представьте батарею как резервуар с водой, описанный ранее, и воду, выходящую из шланга, вращающую водяное колесо.Задача установки — повернуть колесо с определенной скоростью, поэтому, если шланг настолько мал, что колесо не вращается достаточно быстро, это проблема конструкции, которая может потребовать увеличения высоты резервуара. То же самое, если шланг негерметичен или смещен так, чтобы часть воды не попадала на колесо. Любая часть тока, которая ограничена или расходуется впустую, требует корректировки других частей конструкции для компенсации.

Потери в цепи

Как и в примере с водяным колесом, электрический ток может теряться или теряться в цепи.Эти потери являются неэффективностью — количеством электроэнергии или мощности, которые не используются для схемы. Количество воды, которое не вращает колесо, или количество электроэнергии, используемой, но не включающей свет, не работающим мотором или не запитывающим процессор. В электрических цепях такие вещи, как ESR и DCR, вызывают неэффективность — они похожи на утечки или засоры в шланге. Эти потери из-за неэффективности приводят к тому, что ваша батарея разряжается быстрее или ваши счета за электричество становятся выше.

Более эффективные схемы

Электрические компоненты с более низкими характеристиками ESR и DCR делают электрические цепи более эффективными.Они позволяют направить больше электроэнергии от батареи или другого источника питания на предполагаемую работу схемы. KEMET предлагает современные компоненты для любого применения, чтобы максимизировать эффективность схемы. Если вы нашли этот блог интересным, изучите другие основы схемы, зайдя на YouTube, чтобы посмотреть выпуски.

Теория цепей — обзор

Токовая проводимость — электрическая проводимость и закон Ома

Вспомните из простой теории цепей, что закон Ома записывается как V (или ΔV) = I · R, где I — ток, а R — сопротивление .Мы также можем записать I (Амперы) = ΔV / R с единицами измерения (Вольт / Ом), тогда:

JAcs = ΔV / xR / x = ER / x, ∴J = ER · Acs / x → Eρ (Ом · м),

, где ρ ( Ом · м ) — удельное сопротивление, или мы можем написать, Дж = σ · E , где σ — проводимость (1 / Ом- м) и E имеет единицы измерения (Вольт / м). Итак, J имеет единицы (Вольт / Ом-м2) или Ампер / м 2 , ток на единицу площади, через которую проходит ток; это называется плотностью тока.Обратите внимание, что мы рассматривали среду как «провод» в смысле схемы, и мы не включали эффекты магнитного поля.

Когда у нас есть движущаяся среда (скорость, V →), закон Ома преобразуется (инвариантен), поэтому J ′ → = σE ′ →, где штрих относится к системе покоя среды, т. Е. Движущейся со скоростью , V →. В частности, для деформируемого проточного проводника из закона Фарадея (Jackson, 1962, стр. 170–173) можно показать, что электрическое поле в движущейся системе отсчета E ′ → выражается как E ′ → = E → + V → × B →.

Обратите внимание, что для разных веществ с разными скоростями потока расход или измеряемая скорость является средним значением для каждого вида: скорость усредняется для потока смеси. Тогда для текущей среды (скорость, V →) имеем: J → = J ′ → + ρeV → = σE ′ → + ρeV → и:

J → = σ (E → + V → × B →) + ρeV → = J → cond + J → conv,

, где V → — среднее значение для всех видов (ρeV → = en + V + → −en − Ve →), а если n = n + ,

J → = σ (E → + V → × B →).

Это выражение закона Ома для плазмы, но оно не учитывает скорость возмущения из-за эффекта Холла на частицах разного заряда.На самом деле мы здесь представляем уравнение движения для частиц с разной массой и зарядом, и единственный точный способ получить правильное соотношение — это написать точное уравнение движения для частиц. Соответствующие термины будут включены в рассмотрение позже.

Цепь серии

| Encyclopedia.com

шторм

просмотров обновлено 09 мая 2018

Электрическая цепь — это система проводящих элементов, по которым протекает электрический ток.(Слово «цепь», хотя в настоящее время ограничивается в основном использованием электричества, когда-то означало любой путь, который замыкался сам по себе, например, ипподром.) Цепи могут быть искусственными или естественными. Искусственные цепи состоят из источников электроэнергии, таких как генераторы и батареи; элементы, которые преобразуют, рассеивают или накапливают эту энергию, такие как резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности; и соединительные провода. Цепи часто включают предохранитель или автоматический выключатель, чтобы предотвратить чрезмерное прохождение тока (опасность возгорания или повреждения устройства).

Устройства могут быть подключены в цепь одним из двух способов: последовательно или параллельно. Последовательная цепь образует единый путь для прохождения тока, в то время как параллельная цепь предлагает отдельные пути или ответвления для протекания тока.

Первая электрическая цепь была изобретена Алессандро Вольта (1745–1847) в 1800 году. Он обнаружил, что может производить устойчивый поток электричества, используя емкости с солевым раствором, соединенные металлическими полосками. Позже он использовал чередующиеся диски из меди, цинка и картона, которые были пропитаны солевым раствором, чтобы создать свою гальваническую батарею (ранняя батарея).Прикрепив провод, идущий сверху вниз, он заставил электрический ток течь по своей цепи. Первое практическое использование схемы было в электролизе, что привело к открытию нескольких новых химических элементов. Георг Ом (1787–1854) обнаружил, что некоторые проводники имеют большее сопротивление, чем другие, что влияет на их эффективность в цепи. Его знаменитый закон гласит, что напряжение на проводе, деленное на ток, равно сопротивлению, измеренному в Ом, измеренному в Ом. Сопротивление вызывает рассеивание тепла в электрической цепи, что иногда необходимо, а иногда нет.

См. Также Электропроводность; Электроснабжение; Электрическое сопротивление; Электроника; Интегральная схема.

The Gale Encyclopedia of Science

gale

просмотров обновлено июн 08 2018

Электрическая цепь — это система проводящих элементов, предназначенная для управления траекторией электрического тока для определенной цели. Цепи состоят из источников электрической энергии , таких как генераторы и батареи; элементы, которые преобразуют, рассеивают или накапливают эту энергию, такие как резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности; и соединительные провода.Цепи часто включают предохранитель или автоматический выключатель для предотвращения перегрузки по мощности.

Устройства, подключенные к цепи, подключаются к ней одним из двух способов: последовательно или параллельно . Последовательная цепь образует единый путь для прохождения тока, в то время как параллельная цепь образует отдельные пути или ответвления для протекания тока. Параллельные цепи имеют важное преимущество перед последовательными цепями. Если устройство, подключенное к последовательной цепи, выходит из строя или выключается, цепь разрывается, и другие устройства в цепи не могут потреблять энергию.Отдельные пути параллельной цепи позволяют устройствам работать независимо друг от друга, поддерживая цепь, даже если одно или несколько устройств выключены.

Первая электрическая цепь была изобретена Алессандро Вольта в 1800 году. Он обнаружил, что может производить постоянный поток электричества , используя чаши с раствором соли , соединенные металлическими полосами . Позже он использовал чередующиеся диски из , меди, , цинка и картона, которые были пропитаны солевым раствором, чтобы создать свою гальваническую батарею (ранняя батарея ).Прикрепив провод, идущий сверху вниз, он заставил электрический ток течь по своей цепи. Первое практическое использование схемы было в электролизе , что привело к открытию нескольких новых химических элементов. Георг Ом (1787-1854) обнаружил, что некоторые проводники имеют большее сопротивление, чем другие, что влияет на их эффективность в цепи. Его знаменитый закон гласит, что напряжение на проводе, деленное на ток, равно сопротивлению, измеренному в Ом, измеренному в Ом.Сопротивление вызывает тепла в электрической цепи, что часто нежелательно.

См. Также Электропроводность; Электроснабжение; Электрическое сопротивление; Электроника; Интегральная схема.

The Gale Encyclopedia of Science

Три основных электрических схемы

В основных электрических схемах используются стандартные символы для компонентов в цепи. Понимание основных электрических схем в настоящее время имеет большое значение.

От дома до производства — все мы зависим от электричества. Электрический ток течет по замкнутой электрической цепи. Электрическая цепь — это путь, по которому текут электроны от источника напряжения или тока. Знание основных электрических схем очень поможет вам в построении инженерных схем. Вы можете быстро и правильно нарисовать инженерные схемы с помощью конструктора инженерных схем.

EdrawMax

Программное обеспечение для создания диаграмм All-in-One

Создавайте более 280 типов диаграмм без особых усилий

Легко приступайте к построению диаграмм с помощью различных шаблонов и символов

  • Превосходная совместимость файлов: Импорт и экспорт чертежей в файлы различных форматов, например Visio
  • Поддерживается кроссплатформенность (Windows, Mac, Linux, Интернет)

Цепь переменного тока для лампы

Основные электрические схемы переменного тока для лампы имеют ячейку, свет и выключатель.Для создания схемы эти компоненты соединяются металлическими соединительными проводами.

Когда переключатель замкнут, загорается лампа. Это потому, что существует непрерывный металлический путь, по которому течет электрический ток. Если бы в цепи были какие-либо обрывы, ток не мог бы течь. Ток течет по цепи. Ячейка проталкивает ток по цепи. Когда ток проходит через лампу, она загорается.

Построение схемы с переключаемой лампой представляет собой простой проект построения электроники, который позволяет вам изучить использование простого переключателя включения / выключения для управления лампой.Расположение переключателя в цепи часто не имеет значения. Есть одна вещь, на которую вы должны обратить внимание: если цепь где-то разорвана, ток не может течь; поэтому не имеет значения, находится ли переключатель перед лампой или после нее.

Цепь зарядки аккумулятора

Схема подзарядки батарей в портативном приборе — важная часть любой конструкции источника питания. Сложность и стоимость системы зарядки в первую очередь зависят от типа аккумулятора и времени перезарядки.Многие люди хотят иметь оборудование для быстрой зарядки, не зная принципа его работы.

Важно отметить, что быстрая зарядка может быть выполнена безопасно только в том случае, если температура элемента находится в пределах 10-40 ºC, а оптимальной для зарядки обычно считается 25 ºC. Быструю зарядку при более низких температурах (10-20 ºC) необходимо выполнять очень осторожно, так как давление внутри холодного элемента будет расти быстрее во время зарядки, что может привести к выделению газа из элемента через внутреннее отверстие для сброса давления (что сокращает срок службы элемента). батареи).

Электрическая цепь кондиционирования воздуха

Двигатели для оборудования для кондиционирования воздуха и холодильного оборудования — это двигатели специального назначения, называемые герметичными, что означает, что они герметичны. Поскольку они находятся в том же корпусе, что и компрессор, и работают с хладагентом, их охлаждение и другие характеристики отличаются от характеристик негерметичных двигателей.

Вентиляторы компрессора и конденсатора приводятся в действие простым трехфазным асинхронным двигателем переменного тока с фиксированной скоростью, каждый со своим стартером и питаемым от распределительного щита.Термостат управляет системой кондиционирования в жилом помещении. Если установлено несколько вентиляционных установок и компрессоров, вы должны найти термостат для каждой зоны, обслуживаемой этим оборудованием.

Другие статьи по теме

Узнайте, как читать электрическую схему

Программное обеспечение для электрических схем для Linux

Примеры инженерных схем

Введение в простые электрические схемы

Как создать план электрооборудования дома

Введение в основную теорию электричества: теория цепей

Теория электрических цепей — один из важнейших аспектов электротехники.Понимание того, как компоненты работают по отдельности и в совокупности, является основой для проектирования, производства и устранения неисправностей всех видов электронных устройств и систем. В этой статье будут рассмотрены основные компоненты схемы, законы и параметры в электротехнике.

Что такое электрическая цепь?

Проще говоря, электрическая цепь — это путь, по которому электрический ток течет из одной точки в другую. На высоком уровне каждая схема состоит из трех основных компонентов:

  • Источник напряжения

  • Токопроводящий путь

  • Нагрузка

Источник напряжения

Источник напряжения вводит энергию в цепь через разность потенциалов между его положительной (+) и отрицательной (-) клеммами.Источники напряжения могут быть переменного или постоянного тока, основная разница заключается в том, как протекает ток. Источники переменного тока создают напряжения, которые изменяются синусоидально, то есть ток периодически меняет направление. Примеры — энергия от сети или генераторы. С другой стороны, источники постоянного тока производят ток, который течет в одном направлении. Аккумуляторы являются источником постоянного напряжения.

Проводящий путь

Проводящий путь (также известный как проводник) обеспечивает среду для протекания тока через цепь. Эти компоненты имеют очень низкое сопротивление току, т.е.g., медные провода, свинцовый припой или металлические следы на печатной плате. Проводники также помогают связывать другие компоненты вместе для достижения единой функции.

Нагрузка

Нагрузка — это любое устройство, потребляющее мощность в цепи. Это может быть что угодно: от светодиода (LED) до мотора или сирены. Во время короткого замыкания нагрузкой является сам проводник, который выделяет тепло, рассеивая электроэнергию.

Электронные компоненты на макетной плате.Изображение предоставлено Pixabay.

Анализ электрических цепей: типы компонентов

Электронный компонент — это элемент в электронной схеме, который влияет на прохождение тока или электромагнитных полей. Многие современные схемы состоят из пассивных, активных и электромеханических компонентов.

  • Пассивные компоненты — это элементы, которые потребляют электроэнергию без внесения полезной энергии в цепь. Общие примеры — резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности.

  • Активные компоненты управляют протеканием тока в электрических цепях. Эти элементы могут усиливать ток, вводить его в цепь или увеличивать мощность. Транзисторы, тиристоры и триодные электронные лампы являются активными компонентами.

  • Электромеханические компоненты — это компоненты, которые используют электрический ток или напряжение в цепи для выполнения механической функции, например, двигатели постоянного тока или реле. В случае электромеханических соленоидов напряжение используется для приведения в действие набора механических контактов путем изменения индуктивности в его катушке.

Анализ электрической цепи: параметры цепи

Ток и напряжение — важнейшие параметры электрических цепей. Точно так же сопротивление, индуктивность и емкость являются жизненно важными атрибутами электронных компонентов.

Текущий

Электрический ток — это поток электронов по цепи. Единицей измерения силы тока является ампер (А). Как мы обсуждали ранее, ток может быть переменным или постоянным.

Мы можем найти значение тока, протекающего по цепи, используя закон Ома, который гласит, что ток между любыми двумя точками пропорционален разности потенциалов между ними.

Уравнение: I = V / R (где I — ток, V — напряжение, а R — сопротивление).

На практике мы можем получить значение тока в цепи с помощью цифрового мультиметра.

Текущий закон Кирхгофа (KCL) для электрических цепей

Согласно закону Кирхгофа, электрический ток всегда течет петлями по цепи, то есть начинается и заканчивается в одной и той же точке. Кроме того, значение тока на входе в цепь такое же, как и на выходе из цепи (1).Точно так же сумма всех токов, входящих и выходящих из цепи за время, равна нулю (2). Мы можем выразить эти утверждения математически, используя следующие уравнения:

IIN = IOUT —————————- (1)

IIN + (-IOUT) —————————- (2)

Напряжение

Напряжение (В), иногда называемое электродвижущей силой (E), — это разность потенциалов между любыми двумя точками в электрической цепи. Единица измерения — вольт.Как и ток, напряжение может быть переменным или постоянным.

Напряжение также можно получить из закона Ома по формуле V = IR (где V — напряжение, I — ток, а R — сопротивление).

Пассивные компоненты. Кредит изображения: Pixabay

Закон Кирхгофа о напряжении (KVL) для электрических цепей

Согласно закону напряжения Кирхгофа, сумма напряжений в замкнутых цепях всегда равна нулю, т.е.е., ΣV = 0 . Мы можем выразить это математически как:

V1 + V2 + V3 + …… Vn = 0 —————————- (3)

Сопротивление

Сопротивление — это свойство компонента сопротивляться прохождению электрического тока через цепь. Единица измерения — Ом (греческий символ: Ω).

Согласно закону Ома сопротивление проводника — это отношение протекающего по нему напряжения (В) к протекающему по нему току (I).Математически R = V / I (где R — сопротивление, V — напряжение, а I — ток).

Каждый компонент (кроме сверхпроводников) предлагает различные уровни сопротивления. Однако резисторы созданы специально для этой цели. Это двухконтактные пассивные компоненты с различным сопротивлением. Некоторые типы резисторов имеют цветовую маркировку для обозначения предлагаемых сопротивлений и допусков.

Индуктивность

Индуктивность — это тенденция к возникновению магнитного поля в проводнике при прохождении через него электрического тока.Сила этого индуцированного магнитного поля пропорциональна величине тока. Единица измерения индуктивности — Генри (H), названная в честь Джозефа Генри, американского ученого, который ее открыл.

Катушки индуктивности, также известные как дроссели или катушки, представляют собой простые пассивные компоненты, которые могут накапливать энергию в магнитной форме, когда через них протекает электрический ток. Они состоят из проводника, намотанного в катушку, которая создает магнитное поле в противоположном направлении при приложении электрического тока.

Мы можем рассчитать индуктивность в электрической цепи по формуле:

L = V / (di / dt) (где L — индуктивность, V — разность потенциалов на катушке, а di / dt — скорость изменения тока в А / с).

Емкость

Емкость — это способность элемента схемы накапливать электрический заряд, когда между его выводами существует разность потенциалов. Единица измерения емкости — Фарад, названная в честь Майкла Фарадея, ученого, открывшего электромагнитную индукцию.

Чтобы определить емкость компонента в электрической цепи, мы можем использовать формулу:

C = Q / V (где C — емкость в кулонах, Q — заряд, а V — разность потенциалов).

До сих пор мы пытались охватить некоторые из наиболее важных аспектов теории электрических цепей. Сегодня электронные системы становятся все более сложными, поскольку все больше элементов интегрируются в составные части подложек. Тем не менее, основные принципы, лежащие в их основе, остаются неизменными.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *