Lekce elektřiny: základy pro elektrikáře začátečníky, síla proudu a napětí, jak vypočítat

Pokud dojde k poruše jakékoli elektrické jednotky, správným řešením by bylo zavolat specialistu, který problém rychle odstraní.

Pokud to není možné, lekce pro elektrikáře vám pomohou opravit tuto nebo tu poruchu sami.

V tomto případě stojí za to pamatovat na bezpečnostní opatření, aby se zabránilo vážným zraněním.

Bezpečnostní inženýrství

Bezpečnostní pravidla je třeba se naučit nazpaměť - to zachová zdraví a život a zároveň odstraní problémy s elektřinou. Zde jsou nejdůležitější základy elektrotechniky pro začátečníky:

• První práce na sítích se nejlépe provádí pod dohledem zkušeného elektrikáře.
• Nedoporučuje se pracovat pouze s vysokým napětím. Vždy by měl být nablízku někdo, kdo se v případě problémů pojistí – odpojí síť, zavolá záchrannou službu a poskytne první pomoc.
• Všechny práce by měly být prováděny se sítěmi bez napětí. Také je třeba dbát na to, aby při instalaci nikdo nepřipojoval elektřinu.

Chcete-li provést instalační práce, musíte si zakoupit snímač (indikátor fáze), podobný šroubováku nebo šídlu. Toto zařízení umožňuje najít živý vodič - když je detekován, rozsvítí se indikátor na senzoru. Zařízení fungují různými způsoby, například když se příslušný kontakt stiskne prstem.

Před zahájením práce je nutné pomocí indikátoru zkontrolovat, zda nejsou všechny vodiče bez napětí.

Faktem je, že někdy je kabeláž položena nesprávně - stroj na vstupu odpojí pouze jeden vodič, aniž by odpojil celou síť. Taková chyba může vést k smutným důsledkům, protože člověk doufá v úplné vypnutí systému, zatímco některá oblast může být stále aktivní.

Typy obvodů, napětí a proud

Elektrické obvody mohou být zapojeny paralelně nebo sériově. V prvním případě je elektrický proud distribuován do všech obvodů, které jsou zapojeny paralelně. Ukazuje se, že celková jednotka se bude rovnat součtu proudu v kterémkoli z obvodů.

Paralelní připojení mají stejné napětí. V sériové kombinaci je proud přenášen z jednoho systému do druhého. Výsledkem je, že v každém vedení protéká stejný proud.

Nemá smysl se zdržovat technickými definicemi napětí a proudu (A). Vysvětlení s příklady bude mnohem srozumitelnější. První parametr tedy ovlivňuje, jak dobře potřebujete izolovat různé oblasti. Čím větší je, tím vyšší je pravděpodobnost, že na nějakém místě dojde k poruše. Z toho vyplývá, že vysoké napětí vyžaduje dobrou izolaci. Holé spoje by měly být udržovány daleko od sebe, od jiných materiálů a od země.

Elektrické napětí (U) se obvykle měří ve voltech.

Silnější napětí je životu nebezpečné. Ale nepředpokládejte, že minimum je absolutně bezpečné. Nebezpečí pro člověka závisí také na síle proudu, který prochází tělem. A tento parametr již přímo podléhá odporu a napětí. V tomto případě je odpor těla spojen s odporem kůže, který se může lišit v závislosti na morálním a fyzickém stavu člověka, vlhkosti a mnoha dalších faktorech. Byly zaznamenány případy, kdy člověk zemřel na zásah elektrickým proudem pouze 12 voltů.

Kromě toho se volí různé vodiče v závislosti na proudu. Čím vyšší A, tím silnější drát je potřeba.

Variabilní a konstantní

Když byla elektřina v plenkách, byl spotřebitelům dodáván stejnosměrný proud. Ukázalo se však, že standardní hodnotu 220 voltů je téměř nemožné přenést na velkou vzdálenost.

Na druhou stranu nemůžete dodávat tisíce voltů – za prvé je to nebezpečné a za druhé je obtížné a nákladné vyrábět zařízení pracující na tak vysokém napětí. V důsledku toho bylo rozhodnuto převést napětí - 10 voltů se dostane do města a 220 voltů se již dostává do domů. Transformace probíhá pomocí transformátor.

Pokud jde o frekvenci napětí, je to 50 Hertzů. To znamená, že napětí mění svůj stav 50krát za minutu. Začíná od nuly a stoupá na 310 voltů, pak klesá na nulu, pak na -310 voltů a opět stoupá na nulu. Veškerá práce probíhá cyklicky. V takových případech je napětí v síti 220 voltů - proč ne 310, o tom bude řeč později. V zahraničí jsou různé parametry – 220, 127 a 110 voltů a frekvence může být 60 hertzů.

Výkon a další parametry

Elektřina je potřeba k nějaké práci, jako je otáčení motoru nebo vyhřívání baterií. Jakou práci vykoná, můžete vypočítat vynásobením proudu napětím. Například elektrický ohřívač s 220 volty a výkonem 2,2 kW spotřebuje 10 A.

Standardní měření výkonu je ve wattech (W). Elektrický proud 1 ampér s napětím 1 volt může produkovat 1 watt výkonu.

Výše uvedený vzorec se používá pro oba typy proudu. Výpočet prvního má však jistou obtíž - je nutné násobit proudovou sílu U v každé časové jednotce. A pokud vezmeme v úvahu, že indikátory napětí a síly střídavého proudu se neustále mění, budete muset vzít integrál. Proto byl koncept aplikován efektivní hodnotu.

Zhruba řečeno, efektivní parametr je průměrná hodnota proudu a napětí, vybraná zvláštním způsobem.

Střídavý a stejnosměrný proud má amplitudu a efektivní stav. Parametr Amplituda je maximální jednotka, na kterou může napětí stoupnout. U typu proměnné se číslo amplitudy rovná efektivnímu číslu vynásobenému √ 2. To vysvětluje indikátory napětí 310 a 220 V.

Ohmův zákon

Dalším pojmem v základních elektrických základech pro začátečníky je Ohmův zákon. Tvrdí, že proud se rovná napětí dělenému odporem. Tento zákon platí pro střídavý i stejnosměrný proud.

Odpor se měří v ohmech. Takže proud 1 ampér prochází vodičem s odporem 1 ohm při napětí 1 volt. Ohmův zákon má dva zajímavé důsledky:

• Pokud znáte A protékající systémem a odpor obvodu, pak lze výkon vypočítat.
• Výkon lze také vypočítat na základě znalosti efektivního odporu a U.

V tomto případě se pro určení výkonu nebere síťové napětí, ale U přiváděné na vodič. Ukazuje se, že pokud je jakékoli zařízení připojeno k systému pomocí prodlužovacího kabelu, bude akce aplikována jak na zařízení, tak na vodiče prodlužovacího zařízení. V důsledku toho se dráty zahřejí.

Samozřejmě je nežádoucí, aby se spoje zahřívaly, protože to vede k různým poruchám v provozu elektrického vedení.

Hlavní problémy však nejsou v samotném drátu, ale v různých spojovacích bodech. V těchto bodech je odpor desetkrát vyšší než po obvodu drátu. Postupem času se v důsledku oxidace může odolnost pouze zvyšovat.

Nebezpečné jsou zejména spoje různých kovů. V nich jsou oxidační procesy mnohem rychlejší. Nejčastější zóny připojení jsou:

• Místa, kde jsou zkroucené dráty.
• Svorky pro vypínače, zásuvky.
• Upínací kontakty.
• Kontakty v rozvodných deskách.
• Zástrčky a zásuvky.

Proto je při opravách první věcí, kterou musíte udělat, věnovat pozornost těmto oblastem. Musí být přístupné pro instalaci a ovládání.

Dodržováním výše uvedených pravidel můžete samostatně vyřešit některé domácí problémy související s elektrikou v domě. Hlavní věcí je pamatovat na bezpečnostní opatření.