Основы электротехники для начинающих

Основы электротехники для начинающих

Понятно желание людей любого возраста постичь такую науку, как электротехника. Помогут в этом основы электротехники для всех начинающих. В интернете и печати публикуется масса материалов, часто под заглавием «Электротехника для чайников». Начинать нужно с усвоения положений и законов электричества.

Понятия и свойства электрического тока

Начальные курсы электрика в первых главах дают определения понятию и свойствам электрического тока, объясняют природу и свойства электроэнергии, законы электричества и их основные формулы. Основываясь на великих открытиях, зарождалась и получила грандиозное развитие такая научная дисциплина, как электротехника. Сущность электричества заключена в направленном перемещении электронов (заряженных частиц). Они переносят электрический заряд в теле металлических проводов.

Важно! Для транзита электрической энергии используют провода, жилы которых сделаны из алюминия или меди. Это самые экономичные проводные металлы. Делать жилы проводов из других материалов дорого, поэтому невыгодно.

Ток бывает постоянного и переменного направления. Постоянное движение энергии всегда осуществляется в одном направлении. Переменный энергетический поток ритмично меняет свою полярность. Скорость, с которой меняется направление движения электронов, называют частотой. Её измеряют в герцах.

Что изучает электротехника

Основа электрики формировалась в XIX веке. Те времена называют эпохой грандиозных открытий основополагающих законов, дающих все представления об электричестве. Электротехника (ЭТ) как наука начинала делать свои первые шаги. Теория стала подкрепляться практикой. Появились первые электротехнические устройства, совершенствовались коммуникационные системы доставки электроэнергии от источника потребителю.

Базой развития электротехники стали достижения в области физики, химии и математики. Новая наука изучала свойства электрического тока, природу электромагнитных излучений и другие процессы. По мере накопления знаний ЭТ становилась наукой прикладного характера.

Современная научная дисциплина изучает устройства, в которых используется электрический ток. На основании исследований создаются новые более совершенные электротехнические установки, приборы и устройства. ЭТ – одна из передовых наук, являющаяся одним из основных двигателей прогресса человеческой цивилизации.

С чего начать изучение основ электротехники

Электротехника для начинающих доступна на многих информационных носителях. Современные средства массовой информации не испытывают дефицита в учебных пособиях по основам электричества. Самоучители по электрике приобретают в сети интернет или книжных магазинах. Уроки электрика новичок может получить в виде бесплатного видеокурса об основах электричества через интернет. Онлайн видео лекции в доступной форме обучают всех желающих основам электричества.

Обратите внимание! Книга, несмотря на доступные видеоресурсы в сети, до сих пор считается самым удобным источником информации. Пользуясь самоучителем по электрике с нуля, не нужно всё время включать ПК. Учебник всегда будет под рукой.

Самоучители служат незаменимыми помощниками для того, чтобы отремонтировать электропроводку, починить выключатель, розетку, установить датчик движения и заменить предохранители в бытовых электроприборах.

Основные характеристики тока

К основным характеристикам относятся сила тока, напряжение, сопротивление и мощность. Параметры электрического тока, протекающего по проводу, характеризуются именно этими величинами.

Сила тока

Параметр означает количество заряда, проходящего по проводу, за определённое время. Силу тока измеряют в амперах.

Напряжение

Это есть не что иное, как разница потенциалов между двумя точками проводника. Величина измеряется в вольтах. Один вольт – эта разность потенциалов, при которой для переноса заряда в 1 кулон потребуется произвести работу, равную одному джоулю.

Сопротивление

Этот параметр измеряется в омах. Его величина определяет сопротивление энергопотоку. Чем больше масса и площадь поперечного сечения проводника, тем больше сопротивление. Оно также зависит от материала и длины провода. При разнице потенциалов на концах проводника в 1 Вольт и силе тока 1 Ампер сопротивление проводника равно 1 Ому.

Мощность

Физическая величина выражает скорость протекания электроэнергии в проводнике. Мощность тока определяется произведением силы тока и напряжения. Единица мощности – ватт.

Закон Ома

Постижение основ электротехники нужно начинать с закона Ома. Именно он является фундаментом всей науки об электричестве. Выдающийся немецкий физик Георг Симон Ом в 1826 году сформулировал закон, в котором определяет взаимозависимость трёх основных параметров электрического тока: силы, напряжения и сопротивления.

Читайте также:  Как блокировать вк друга

Энергия и мощность в электротехнике

Электрика для начинающих даёт разъяснения терминов энергии и мощности. Эти характеристики напрямую связаны с законом Ома. Энергия может перетекать из одной в другую форму. То есть она может быть ядерной, механической, тепловой и электрической.

В динамиках звуковых устройств потенциал электрического тока преобразовывается в энергию звуковых волн. В электродвигателях токовый энергопоток превращается в механическую энергию, которая заставляет вращаться ротор мотора.

Любые электрические устройства потребляют нужное количество электроэнергии в течение определённого временного промежутка. Количество потреблённой энергии в единицу времени является мощностью потребителя электричества. Более подробное толкование мощности можно найти в главах учебного пособия, посвящённых электромеханике для начинающих.

Мощность определяют по формуле:

Измеряется этот параметр в ваттах. Единица измерения мощности Ватт означает, что ток силой в один Ампер перемещается под напряжением 1 Вольт. При этом сопротивление проводника равно 1-му Ому. Такая трактовка характеристики тока наиболее понятна для начинающих постигать основы электричества.

Электротехника и электромеханика

Электрическая механика – это раздел электротехники. Эта научная дисциплина изучает принципиальные схемы оборудования, двигателей и прочих приборов, использующих электрическую энергию.

Пройдя курс электромеханики для начинающих, новички могут самостоятельно научиться ремонтировать бытовые электрические устройства и приборы. Основные законы электромеханики дают возможность понять, как устроен электродвигатель, чем отличается трансформатор от стабилизатора, что такое генератор и многое другое.

Дополнительная информация. Несомненную пользу новичкам принесут учебные пособия и видео курсы по электротехнике и электромеханике. Если есть друзья или знакомые, разбирающиеся в этом деле, то это только поможет быстро освоить азы этих дисциплин.

Безопасность и практика

Основы электротехники для начинающих делают особое ударение на правилах техники безопасности. Их несоблюдение на практике порой может стать причиной получения электротравм и повреждения имущества. Для новичков в электротехнике надо следовать четырём основным требованиям ТБ.

Четыре правила техники безопасности для новичков:

  1. Перед работой с каким-либо устройством или оборудованием следует ознакомиться с его документацией. Все руководства по эксплуатации имеют раздел безопасности. В нём описаны опасные действия, которые могут вызвать короткое замыкание или удар электрическим током.
  2. Прежде, чем приступать к работе с электротехническими устройствами или электропроводкой, нужно отключить электричество. Затем произвести осмотр состояния изоляции проводников. Если обнаружено нарушение изоляционного покрытия, то оголённую часть проводников надо покрыть отрезком изоляционной ленты.
  3. При работе с проводкой и оборудованием под напряжением бытовой электросети надо использовать диэлектрические перчатки, защитные очки и обувь на толстой резиновой подошве. В электрораспределительных шкафах, щитах и электроустановках новичкам вообще делать нечего. Ими занимаются квалифицированные электрики, которые имеют допуск к работе под напряжением.
  4. Ни в коем случае нельзя касаться оголённых проводников руками. Для этого есть отвёртки-пробники, мультиметры и другие электроизмерительные приборы. Только убедившись в отсутствии напряжения, можно касаться проводов.

Электрика для чайников

Электроника окружает человека в виде различных устройств и приборов. Современная бытовая техника в большинстве своём управляется с помощью электронных схем. Курсы обучения основам электроники для начинающих нацелены на то, чтобы новичок мог отличать транзистор от резистора и понимать, как и для чего служит та или иная электронная схема.

Учебные пособия и видеокурсы способствуют пониманию принципов построения электронных схем. Что такое печатная плата, как создать схему своими руками – на все эти вопросы отвечают основы электроники для новичков. Усвоив азы электроники, домашний «мастер» сможет определить вышедшую из строя радиодеталь в телевизоре, аудио устройстве и другой бытовой технике и заменить её. Кроме этого, новичок приобретёт опыт работы с паяльником.

Видеокурсы, печатная продукция несут в себе массу информации по освоению основ электротехники, электромеханики и электроники. Приобрести знания в этих сферах можно, не выходя из дома. Просмотреть нужное видео, заказать учебники позволяет доступность сети интернета.

Читайте также:  Корень 6 степени из 676

Видео

1. Введение . Цели , задачи и структура курса .

2. Линейные цепи постоянного тока — основные понятия и определения .

3. Схемы электрических цепей и их элементы .

4. Законы Ома и Кирхгофа .

Электротехника — техническая дисциплина , которая занимается анализом и

практическим использованием для нужд промышленного производства и быта всех физических явлений , связанных с электрическими и магнитными полями .

Область практического применения электротехники имеет четыре связанные друг с другом направления :

1. Получение электрической энергии .

2. Передача энергии на расстояние .

3. Преобразование электромагнитной энергии .

4. Использование электроэнергии .

Научно — технический прогресс происходит при все более широком исполь — зовании электрической энергии во всех отраслях отечественной промышлен — ности . Поэтому электротехническая подготовка инженеров не электротехниче —

ских специальностей должна предусматривать достаточно подробное изучение вопросов теории и практики использования различных электроустановок . Ин — женер любой специальности должен знать устройство , принцип действия , характеристики и эксплуатационные возможности электрических цепей , элек — трических машин , различных аппаратов и другого электрооборудования , спо — собы регулирования и управления ими .

История развития электротехники как науки связана с важнейшими иссле — дованиями и открытиями . Это исследования атмосферного электричества , появление источников непрерывного электрического тока — гальванических элементов (1799 г .), открытие электрической дуги (1802 г .) и возможность ее использования для плавки металлов и освещения , открытие закона о направле — нии индуцированного тока (1832 г .) и принципа обратимости электрических машин , в 1834 г . впервые осуществлен электропривод судна , открытие закона теплового действия тока — закона Джоуля — Ленца (1844 г .), в 1876 г . положе — но начало практическому применению электрического освещения с изобрете — нием электрической свечи , в 1889-1891 гг . созданы трехфазный трансформа — тор и асинхронный двигатель .

В настоящее время отечественная электроэнергетика занимает передовые позиции в мире по созданию мощных ГЭС и каскадов электростанций , произ — водству мощных гидрогенераторов , высоким темпам теплофикации , строи —

тельству высоковольтных линий электропередач и мощных объединенных энергосистем , высокому техническому уровню электросетевого хозяйства .

В современных производственных машинах с помощью электротехнической

и электронной аппаратуры осуществляется управление ее механизмами , авто — матизация их работы , контроль за ведением производственного процесса , обеспечивается безопасность обслуживания и т . д . Все шире используется в технологических установках электрическая энергия , например , для нагрева из — делий , плавления металлов , сварки .

Основной задачей данного курса является получение основных сведений и формирование знаний , умений и навыков по электротехнике , электронным устройствам и электроприводу .

В состав курса входят следующие разделы :

1. Электрические цепи постоянного тока .

2. Электрические цепи переменного тока .

3. Переходные процессы в электрических цепях .

4. Основы электроники .

5. Магнитные цепи и электромагнитные устройства .

7. Электрические машины .

8. Основы электропривода .

2. Линейные цепи постоянного тока — основные понятия и определения .

Электрической цепью называется совокупность источников и потребителей электрической энергии , соединенных друг с другом с помощью проводников .

Электрический ток — направленное движение заряженных частиц ( элек — тронов или ионов ).

Постоянный ток — ток , неизменный по величине и направлению .

Ветвью называется участок цепи между двумя соседними узлами , содержа — щий последовательное соединение элементов .

Точка , где соединяются три и более ветвей называется узлом .

Любой замкнутый путь , проходящий по ветвям данной цепи , называется контуром .

Основными параметрами , характеризующими электрические цепи постоян — ного тока , являются : I( А )- сила тока — количество электричества , проходяще — го через поперечное сечение проводника за единицу времени , U( В ) — напря — жение на некотором участке электрической цепи , равное разности потенциалов на концах этого участка , R( Ом ) — сопротивление , Р ( Вт )- мощность . Все обо —

значения основных физических величин предусмотрены государственным стандартом . Единицы измерения диктуются международной системой единиц .

3. Схемы электрических цепей и их элементы .

Читайте также:  Заполнить массив из 10 элементов случайными числами

Графическое изображение электрической цепи и ее элементов называется электрической схемой ( рис . 1)

На любую машину , в состав которой входят электрические устройства , кроме конструкторских чертежей имеется элек — тродокументация , состоящая из различных

электрических схем . Электрические функ —

циональные схемы раскрывают принцип действия устройства . Существуют элек — тромонтажные схемы , в которых раскры — вается монтаж ( соединение ) электриче —

ских элементов цепи .

Электрические принципиальные схемы раскрывают электрические связи всех от —

дельных элементов электрической цепи между собой .

Все схемы вычерчиваются по определенным стандартам — ГОСТам . ГОСТы являются основой технического языка , применяемого в масштабе всей стра — ны .

Кроме основных электрических схем существуют схемы замещения , по ко — торым наиболее удобно составлять математические уравнения , описания элек — трических и энергетических процессов . Такие схемы являются эквивалентными моделями электрической цепи . Схемы максимально упрощены и по ним удоб — нее провести анализ отображаемых ими сложных электрических цепей .

Все элементы электрических цепей можно разделить на три группы : ис — точники ( активные элементы ), потребители и элементы для передачи элек — троэнергии от источников к потребителю ( пассивные элементы ).

Источником электрической энергии ( генератором ) называют устройство , преобразующее в электроэнергию какой — либо другой вид энергии ( электро — машинный генератор — механическую , гальванический элемент или аккумуля — тор — химическую , фотоэлектрическая батарея — лучистую и т . п .). Источники делятся на источники напряжения ( Е ,U= со nst, при изменении и I) и источники тока (I= со nst, при изменении U). Все источники имеют внутреннее сопротив — ление R вн , значение которого невелико по сравнению с сопротивлением других элементов электрической цепи .

Приемником электрической энергии ( потребителем ) называют устройство , преобразующее электроэнергию в какой — либо другой вид энергии ( электро — двигатель — в механическую , электронагреватель — в тепловую , источник света — в световую ( лучистую ) и т . п .).

Элементами передачи электроэнергии от источника питания к приемнику служат провода , устройства , обеспечивающие уровень и качество напряжения и др .

Условные обозначения элементов электрической цепи на схеме стандарти — зованы . Примеры :

— резистивный элемент ( линейный ),

— идеальный источник ЭДС , условно положи — тельное направление ЭДС принято от отрица — тельного полюса к положительному ( и совпа — дает с положительным направлением тока )

— индуктивный элемент , — емкостной элемент ,

— полупроводниковый диод , — плавкий предохранитель

4. Законы Ома и Кирхгофа

Закон Ома в простейшем случае связывает величину тока через сопротив — ление с величиной этого сопротивления и приложенного к нему напряжения :

Сила тока на некотором участке электрической цепи прямо пропорциональ —

на напряжению на этом участке и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка .

Закон Ома справедлив для любой ветви ( или части ветви ) электрической цепи , в таких случаях его называют обобщенным законом Ома . Для ветви , не содержащей ЭДС , закон Ома запишется :

Книга содержит основные сведения по электростатике, о цепях постоянного тока, химических и тепловых действиях электрического тока, электромагнетизме и электромагнитной индукции, однофазном и трехфазном токе, трансформаторах, асинхронных и синхронных двигателях, машинах постоянного тока, электроизмерительных приборах и аппаратуре управления. По сравнению с предыдущим изданием (1964 г.) книга подверглась коренной переработке с учетом критических замечаний и рекомендаций, касающихся методики, стиля изложения и терминологии. Объем книги значительно сокращен, а изложение материала во многих местах сделано более доступным для понимания учащихся. Многие рисунки переделаны или заменены более доходчивыми. Книга рекомендована в качестве учебного пособия для учащихся профессионально-технических училищ электрорадиотехнических специальностей и специальностей связи отделом учебников и учебно-наглядных пособий Государственного комитета Совета Министров СССР по профессионально-техническому образованию. Она может быть также рекомендована для повышения квалификации и самообразования рабочих.

Источник:
Кузнецов М.И. ‘Основы электротехники’ — Москва: Высшая школа, 1970 — с.368

Ссылка на основную публикацию
Обновление видеокарты н видео
Driver Forum Automatic Driver Updates GeForce Experience automatically keeps your drivers up to date and your games super optimized. Learn...
Не слышу голосовые сообщения в вк
Многие из нас используют социальную сеть «Вконтакте» для коммуникации. Здесь мы активно общаемся с другими людьми, используя не только традиционные...
Не слышу собеседника в скайпе что делать
Современный скоростной интернет дает широкие возможности для общения, у которого нет никаких границ и преград. К сожалению, даже здесь могут...
Обновление для времени windows 7 x64
С 30 октября 2011 ненужно переводить часы. Чтобы привести работу Windows машин в соответствие с законом, нужно установить небольшие патчи....
Adblock detector