Электричество — это просто!

Книгу с таким названием получает от своей пассии ботаник, готовый разобраться в незнакомом деле и свернуть горы ради… А ради чего, собственно? Скорее для того лишь, чтоб мы с вами могли посмеяться.

Пособие для чайников

Герой чёрно-белой немой комедии «Электрический дом», которого играет легендарный Бастер Китон — и впрямь ботаник. В прямом смысле, а не в переносном: не какой-то там очкастый задохлик, а настоящий, дипломированный ботаник — мы знакомимся с ним на церемонии вручения дипломов народного университета.

Тут, прямо на церемонии, и начинается забавная неразбериха между выпускниками в шапочках-конфедератках и длинных мантиях: все документы внезапно оказались перепутаны, и выучившемуся на электрика выдали диплом маникюрши, занимавшемуся ботаникой — диплом инженера-электрика, а вот маникюрше — диплом магистра ботанических наук…

Благодаря этой завязке вместо настоящего электрика в дом к богатому человеку, желающему электрифицировать свой быт, нанимают… ботаника. Как отступиться, если за работу обещают кучу денег, а из-за плеча миллионера-работодателя выглядывает, улыбаясь тебе, его дочь-красавица? Персонаж Бастера Китона ошарашен, но отказаться от не соответствующей своему образованию вакансии не в силах.

Миллионер в автомобиле доставляет молодого псевдо-инженера к дверям своего особняка, поручает обустройство дома его заботам и тут же отправляется в круиз. Увлечённая юношей девица уезжает вместе с папашей, однако на прощание дарит герою Китона многообещающую улыбку. И, незаметно для отца, суёт этому ботанику в руки книгу. «Электричество — это просто!» — вот что значится на обложке.

(Не этот ли эпизод держал в голове британец Ник Парк, делая уже в наше время свои знаменитые мультфильмы про Уоллеса и Громмита? Его башковитый пёс Громмит, живущий рядом с изобретателем Уоллесом, знает и понимает в технике подчас больше хозяина. И — обратим особе внимание! — всегда имеет под рукой весьма полезное издание «Электроника для собак»)

Итак, герой Китона, усаживается прямо на поребрик тротуара, чтобы прочитать пособие по электричеству для «чайников». Или для ботаников, как вам угодно.

Не боги горшки обжигают

Разумеется, он во всём разберётся.

Придумывал фильм сам Китон. Человек с его судьбой и не мог считать по другому.

Китон, между прочим, диплома не имел. Он и школу-то не посещал — потому что с младенческих лет выступал перед публикой вместе с родителями и с самим Гудини! Вот уж кто был ловок и умопомрачительно изобретателен, и в чьём лице идея о том, что для человека нет ничего невозможного, получила своё зримое воплощение.

Гарри Гудини был партнёром его родителей по совместному «Медицинскому шоу»: отец Бастера танцевал и делал сальто, его мать играла на саксофоне, а Гудини показывал карточные фокусы и поражал зрителей тем, что с необыкновенной лёгкостью освобождался от наручников местного шерифа.

Кстати, говорят, что своим прозвищем Бастер Китон обязан именно Гудини. Якобы Китон в шестимесячном возрасте свалился с огромной лестницы, не получив ни одной царапины, а Гудини, бывший свидетелем этого грандиозного падения, поднял его и сказал : «

My, what a buster!» Что до обучения грамоте — читать и писать Китон выучился уже подростком: «В школе я не учился — у меня было по четыре выступления в день. Когда мне исполнилось тринадцать, одна хористка из нашей труппы позвала меня в гримерку, разделась и разрешила делать с ней все, что мне вздумается. А в перерывах она учила меня читать и писать.»

Зато он был отличный выдумщик. Китон всю жизнь сочинял и рассчитывал свои трюки сам, и для них создавалась масса технических придумок и разнообразных конструкций. Для этого у него были все возможности — у этого парня только прекрасно «варил котелок», но и руки были золотые.

«Больше всего я люблю вспоминать Бастера работающим в саду за нашим домом», — рассказывала жена Китона, Элеонора Норрис Китон. — «У нас было что-то вроде «игрушечной фермы», всего в полтора акра площадью, и Бастер развёл на ней сад, трудиться в котором было его главным занятием — после работы над фильмами. Вообще-то, работая в саду, он и придумывал свои шутки, вернётся домой — а половина скетча уже готова…

Он смастерил стол для пикников, построил огромную железную дорогу, которая огибала этот стол по кругу и уходила обратно в гараж. Один вагон привозил оттуда три варёных яйца, в другом был хот-дог и маринованные огурчики, редиска, оливки и всё в таком духе. Длинный-длинный состав, нагруженный угощением, останавливался возле каждого гостя, так чтобы все могли взять, что захочется. Забавно было: откроешь порой холодильник, а там внутри — целый поезд с едой!»

Гаджет-комедия

Поезд с едой? В «Электрическом доме» такой как раз присутствует: небольшая железная дорога, доставляющая порционные блюда с кухни прямо на обеденный стол, а пустые тарелки транспортирующая обратно — прямиком в посудомойку. «Электрический дом» иногда называют гаджет-комедией, ведь основой для большинства гэгов в фильме стали различные электрические приспособления. Ими — благодаря усилиям главного героя — оснащён весь дом.

Хозяева возвращаются, и герой Бастера представляет им обновлённый, поистине «электрический» дом, где всё автоматизировано для максимального удобства его обитателей. Нововведения не могли не впечатлить тогдашнего зрителя. Вот неполный перечень чудес: эскалатор на второй этаж, выездная ванна и складная кровать в спальне, дверные створки, разъезжающиеся при одном нажатии кнопки, механизированная система выдачи книг с книжных полок в библиотеке, бильярд, модернизированный автоматом, собирающим бильярдные шары и так далее, и тому подобное… И теперь-то далеко не в каждом частном жилом доме мы встретим подобное, а век назад все эти новшества производили изрядное впечатление!

«Ревущие 20-е»

В известном смысле, «Электрический дом» — символ эпохи Просперити, начавшейся в США как раз в год создания фильма. Вспомним, что невероятно быстрому росту экономики США в 20-е годы прошлого века способствовало во многом именно мощное развитие электротехники, которая тогда была одной из передовых отраслей американской промышленности. Успешно шёл процесс оснащения промышленности электродвигателями, электрификация больших и малых городов. Множество изобретений в электротехнике нашли свое применение в разнообразных бытовых приборах. Одним из самых популярных людей того времени был Генри Форд, который впервые ввел конвейерное производство на своих автомобильных заводах. Форд мог платить своим рабочим высокую зарплату и в то же время получать гигантскую прибыль за счет серийного производства знаменитого автомобиля, который смогли позволить себе купить миллионы американцев.

В какой-то момент стало казаться, что американцы получили чудесную способность, подобно Мидасу, превращать в золото все, к чему прикасались. Американское общество оказалось ориентированным на безудержное, ничем не ограниченное потребление. Для многих американцев 20-е годы прошлого столетия запомнились как нескончаемый праздник, который, казалось, будет продолжаться вечно. Конечно, всему этому безудержному веселью придёт конец, наступит Великая Депрессия, но это будет позже, пока же дух «ревущих двадцатых» воспринимается современниками как радикальная модернизация и разрыв с традиционными ценностями викторианской эпохи.

Благодаря новым технологиям всё представляется легко осуществимым, жизнь кажется фривольным танцем, и мы — вместе с Китоном в «Электрическом доме» — не можем не смеяться, и в смехе этом мешаются ирония, насмешка, зависть, восторг и предвосхищение грядущего прогресса.

«Бунт машин» как повод посмеяться

Разумеется, новомодные по тем временам гаджеты, которыми оборудован Электрический дом, в самый неподходящий момент начинают вести себя не так: отчасти — благодаря неумелому управлению («юзеры» не привыкли ещё к подобным техническим чудесам), отчасти — благодаря противнику Китона, обиженному на нашего ботаника. Ведь Бастер лишил его, настоящего дипломированного электрика, заманчивой вакансии — злопамятный инженер проникнет в дом, чтобы отомстить. Месть его будет ужасно… смешной. Смешной, разумеется, не для героев, а для нас, зрителей.

Персонажи тем временем уже борются с капризным эскалатором, периодически выбрасывающим кого-нибудь в окно: набрав недюжинное ускорение, бедняги улетают, чтобы плюхнуться с высоты второго этажа в открытый бассейн.

Гаджет-комедия всё набирает и набирает обороты: складная кровать складывается вместе со своей хозяйкой — лишь её изящные ножки торчат из конструкции, комично взывая о помощи, раздвижная дверь зажимает чью-то голову, автоматизированное устройство подачи книг с полок раздает в кабинете хозяина оплеухи и подзатыльники гостям, железная дорога сходит с рельсов и вываливает содержимое тарелок на хозяйку дома…

К счастью, именно изобретение ботаника — меняющийся уровень дна у бассейна — не позволит ему, жертве собственных гаджетов, в финале утопиться по-настоящему. Привязав камень на шею, он бултыхнется в воду, однако дочь миллионера вовремя повернёт рычаг… «Человек без улыбки»

Всю комедию мы хохочем над трюками, и только один человек сохраняет серьёзность и сосредоточенность в любом положении — сам Бастер Китон. Его называли «Человек с каменным лицом» или «Комик без улыбки». Невероятная способность этого человека разыгрывать на экране самые нелепые и абсурдные ситуации, сохраняя при этом совершенно невозмутимое выражение лица, многократно усиливала комический эффект его фильмов.

В отличие от Чаплина, Арбакля и других популярных комиков, Китон не привязывал себя специально к каким-то определённым предметам гардероба или аксессуарам. Чаще всего у его героя на голове был головной убор, но и это не являлось обязательным условием. Достаточно было пресловутого «каменного лица», и зритель сразу понимал, кого он видит на экране.

Оказывается, продюсеры контрактом запрещали ему улыбаться не только в кино, но и в общественных местах! За нарушение этого пункта контракта Китон должен был выплачивать неустойку.

«Слабый и удачливый, как Чарли, выдумщик, мастер на все руки, меланхолик, он выглядел убежденным в абсурдности мира и жизни, был готов всё принять и всё преодолеть, — писал о герое Бастера Китона известный историк кино Жорж Садуль. — Однако он редко становился жертвой абсурдных ситуаций, страдая больше от механических средств, входящих в набор комического реквизита клоуна».

Не столько механических, сколько электромеханических, с уверенностью добавим мы.

опубликовано в журнале «Энергостайл» #электричество

Электротехника для чайников | AlexGyver

Начнем пожалуй с понятия электричества. Электрический ток – это упорядоченное движение заряженных частиц под действием электрического поля. В качестве частиц могут выступать свободные электроны металла, если ток течет по металлическому проводу, или ионы, если ток течет в газе или жидкости.

Есть ещё ток в полупроводниках, но это отдельная тема для разговора. Как пример можно привести высоковольтный трансформатор из микроволновки – сначала электроны бегут по проводам, затем ионы движутся между проводами, соответственно сначала ток идет через металл, а потом через воздух. Вещество называются проводником или полупроводником, если в нём есть частицы, способные переносить электрический заряд. Если таких частиц нет, то такое вещество называется диэлектриком, оно не проводит электричество. Заряженные частицы несут на себе электрический заряд, который измеряется обозначается q в кулонах.

Единица измерения силы тока называется Ампер и обозначается буковой I, ток величиной в 1 Ампер образуется при прохождении через точку электрической цепи заряда величиной 1 Кулон за 1 секунду, то есть грубо говоря сила тока измеряется в кулонах секунду. И по сути сила тока это количество электричества, протекающего за единицу времени через поперечное сечение проводника. Чем больше заряженных частиц бежит по проводу, тем соответственно больше ток.

Чтобы заставить заряженные частицы перемещаться от одного полюса к другому необходимо создать между полюсами разность потенциалов или – Напряжение. Напряжение измеряется в вольтах и обозначается буквой V или U. Чтобы получить напряжение величиной 1 Вольт нужно передать между полюсами заряд в 1 Кл, совершив при этом работу в 1 Дж. Согласен, немного непонятно.

Для наглядности представим резервуар с водой расположенный на некоторой высоте. Из резервуара выходит труба. Вода под действием силы тяжести вытекает через трубу. Пусть вода – это электрический заряд, высота водяного столба – это напряжение, а скорость потока воды – это электрический ток. Точнее не скорость потока, а количество вытекающей за секунду воды. Вы понимаете, что чем выше уровень воды, тем больше будет давление внизу А чем выше давление внизу, тем больше воды вытечет через трубу, потому что скорость будет выше.. Аналогично чем выше напряжение, тем больший ток будет течь в цепи.

Зависимость между всеми тремя рассмотренными величинами в цепи постоянного тока определяет закон ома, который выражается вот такой формулой, и звучит как сила тока в цепи прямо пропорциональна напряжению, и обратно пропорциональна сопротивлению. Чем больше сопротивление, тем меньше ток, и наоборот.

Добавлю ещё пару слов про сопротивление. Его можно измерить, а можно посчитать. Допустим у нас есть проводник, имеющий известную длину и площадь поперечного сечения. Квадратный, круглый, неважно. Разные вещества имеют разное удельное сопротивление, и для нашего воображаемого проводника существует вот такая формула, определяющая зависимость между длиной, площадью поперечного сечения и удельным сопротивлением.

Удельное сопротивление веществ можно найти в интернете в виде таблиц.

Можно опять же провести аналогию с водой: вода течёт по трубе, пусть труба имеет удельную шершавость. Логично предположить, что чем длиннее и уже труба, тем меньше воды будет по ней протекать за единицу времени. Видите, как всё просто? Формулу даже запоминать не нужно, достаточно представить себе трубу с водой.

Что касается измерения сопротивления, то нужен прибор, омметр. В наше время более популярны универсальные приборы – мультиметры, они измеряют и сопротивление, и ток, и напряжение, и ещё кучу всего. Давайте проведём эксперимент. Я возьму отрезок нихромовой проволоки известной длины и площади сечения, найду удельное сопротивление на сайте где я её купил и посчитаю сопротивление. Теперь этот же кусочек измерю при помощи прибора. Для такого маленького сопротивления мне придется вычесть сопротивление щупов моего прибора, которое равно 0.8 Ом. Вот так вот!

Шкала мультиметра разбита по размерам измеряемых величин, это сделано для более высокой точности измерения. Если я хочу измерить резистор с номиналом 100 кОм, я ставлю рукоятку на большее ближайшее сопротивление. В моём случае это 200 килоом. Если хочу измерить 1 килоом, то ставлю на 2 ком. Это справедливо для измерения остальных величин. То есть на шкале отложены пределы измерения, в который нужно попасть.

Давайте продолжим развлекаться с мультиметром и попробуем измерить остальные изученные величины. Возьму несколько разных источников постоянного тока. Пусть это будет блок питания на 12 вольт, юсб порт и трансформатор, который в своей молодости сделал мой дед. Напряжение на этих источниках мы можем измерить прямо сейчас, подключив вольтметр параллельно, то есть непосредственно к плюсу и к минусу источников. С напряжением всё понятно, его можно взять и измерить. А вот чтобы измерить силу тока, нужно создать электрическую цепь, по которой будет протекать ток. В электрической цепи обязательно должен быть потребитель, или нагрузка. Давайте подключим потребитель к каждому источнику. Кусочек светодиодной ленты, моторчик и резистор на (160 ом).

Давайте измерим ток, протекающий в цепях. Для этого переключаю мультиметр в режим измерения силы тока и переключаю щуп во вход для тока. Амперметр подключается в цепь последовательно измеряемому объекту. Вот схема, её тоже следует помнить и не путать с подключением вольтметра. Кстати существует такая штуковина как токовые клещи. Они позволяют измерять силу тока в цепи без подключения непосредственно к цепи. То есть не нужно отсоединять провода, просто накидываешь их на провод и они измеряют. Ну ладно, вернёмся к нашему обычному амперметру.

Итак, я измерил все токи. Теперь мы знаем, какой ток потребляется в каждой цепи. Здесь у нас светятся светодиоды, здесь крутится моторчик а здесь…. Так стоять, а че делает резистор? Он не поёт нам песни, не освещает комнату и не вращает никакой механизм. Так на что он тратит целых 90 миллиампер? Так не пойдёт, давайте разбираться. Слышь ты! Ау, он горячий! Так вот куда расходуется энергия! А можно ли как-то посчитать, что здесь за энергия? Оказывается – можно. Закон, описывающий тепловое действие электрического тока был открыт в 19 веке двумя учеными, Джеймсом Джоулем и Эмилием Ленцем. Закон назвали закон Джоуля-Ленца. Он выражается вот такой формулой, и численно показывает, сколько джоулей энергии выделяется в проводнике, в котором течёт ток, за единицу времени. Из этого закона можно найти мощность, которая выделяется на этом проводнике, мощность обозначается английской буквой Р и измеряется в ваттах.

Таким образом у меня на столе электрическая мощность идёт на освещение, на совершение механической работы и на нагрев окружающего воздуха. Кстати именно на этом принципе работают различные нагреватели, электрочайники, фены, паяльники и прочее. Там везде стоит тоненькая спираль, которая нагревается под действием тока.

Этот момент стоит учитывать при подведении проводов к нагрузке, то есть прокладка проводки к розеткам по квартире тоже входит в это понятие. Если вы возьмете для подведения к розетке слишком тонкий провод и подключите в эту розетку компьютер, чайник и микроволновку, то провод может нагреться вплоть до возникновения пожара. Поэтому есть вот такая табличка, которая связывает площадь поперечного сечения проводов с максимальной мощностью, которая по этим проводам будет идти. Если вздумаете тянуть провода – не забудьте об этом.

Также в рамках этого выпуска хотелось бы напомнить особенности параллельного и последовательного соединения потребителей тока. При последовательном соединении сила тока одинакова на всех потребителях, напряжение разделилось на части, а общее сопротивление потребителей представляет собой сумму всех сопротивлений. При параллельном соединении напряжение на всех потребителях одинаково, сила тока разделилась, а общее сопротивление вычисляется вот по такой формуле.

Из этого вытекает один очень интересный момент, который можно использовать для измерения силы тока. Допустим нужно измерить силу тока в цепи около 2 ампер. Амперметр с этой задачей не справляется, поэтому можно использовать закон ома в чистом виде. Знаем, что сила тока одинакова при последовательном соединении. Возьмём резистор с очень маленьким сопротивлением и вставим его последовательно нагрузке. Измерим на нём напряжение. Теперь, пользуясь законом ома, найдём силу тока. Как видите, она совпадает с расчётом ленты. Здесь главное помнить, что этот добавочный резистор должен быть как можно меньшего сопротивления, чтобы оказывать минимальное влияние на измерения.

Есть ещё один очень важный момент, о котором нужно знать. Все источники имеют максимальный отдаваемый ток, если этот ток превысить – источник может нагреться, выйти из строя, а в худшем случае ещё и загореться. Самый благоприятный исход это когда источник имеет защиту от перегрузки по току, в таком случае он просто отключит ток. Как мы помним из закона ома, чем меньше сопротивление, тем выше ток. То есть если взять в качестве нагрузки кусок провода, то есть замкнуть источник самого на себя, то сила тока в цепи подскочит до огромных значений, это называется короткое замыкание. Если вы помните начало выпуска, то можете провести аналогию с водой. Если подставить нулевое сопротивление в закон ома то мы получим бесконечно большой ток. На практике такое конечно не происходит, потому что источник имеет внутреннее сопротивление, которое подключено последовательно. Этот закон называется закон ома для полной цепи. Таким образом ток короткого замыкания зависит от величины внутреннего сопротивления источника.

Сейчас давайте вернёмся к максимальному току, который может выдать источник. Как я уже говорил, силу тока в цепи определяет нагрузка. Многие писали мне вк и задавали примерно вот такой вопрос, я его слегка утрирую: Саня, у меня есть блок питания на 12 вольт и 50 ампер. Если я подключу к нему маленький кусочек светодиодной ленты, она не сгорит? Нет, конечно же она не сгорит. 50 ампер – это максимальный ток, который способен выдать источник. Если ты подключишь к нему кусочек ленты, она возьмёт свои ну допустим 100 миллиампер, и все. Ток в цепи будет равен 100 миллиампер, и никто никуда не будет гореть. Другое дело, если возьмёшь километр светодиодной ленты и подключишь его к этому блоку питания, то ток там будет выше допустимого, и блок питания скорее всего перегреется и выйдет из строя. Запомните, именно потребитель определяет величину тока в цепи. Этот блок может выдать максимум 2 ампера, и когда я закорачиваю его на болтик, с болтиком ничего не происходит. А вот блоку питания это не нравится, он работает в экстремальных условиях. А вот если взять источник, способный выдать десятки ампер, такая ситуация не понравится уже болтику.

Давайте для примера произведём расчёт блока питания, который потребуется для питания известного отрезка светодиодной ленты. Итак, закупили мы у китайцев катушку светодиодной ленты и хотим запитать три метра этой самой ленты. Для начала идём на страницу товара и пытаемся найти, сколько ватт потребляет один метр ленты. Эту информацию я найти не смог, поэтому есть вот такая табличка. Смотрим, что у нас за лента. Диоды 5050, 60 штук на метр. И видим, что мощность составляет 14 ватт на метр. Я хочу 3 метра, значит мощность будет 42 ватта. Блок питания желательно брать с запасом на 30% по мощности, чтобы он не работал в критическом режиме. В итоге получаем 55 ватт. Ближайший подходящий блок питания будет на 60 ватт. Из формулы мощности выражаем силу тока и находим её, зная, что светодиоды работают при напряжении 12 вольт. Выходит, нам нужен блок с током 5 ампер. Заходим, например, на али, находим, покупаем.

Очень важно знать потребляемый ток при изготовлении всяких USB самоделок. Максимальный ток, который можно взять от USB, составляет 500 миллиампер, и его лучше не превышать.

И напоследок коротенько о технике безопасности. Здесь вы можете видеть, до каких значений электричество считается неопасным для жизни человека.

«Что такое электричество?» – Яндекс.Кью

Включаешь прибор в розетку — он работает. От электричества. Но почему? Смотри.

Все началось в древности, когда люди узнали об электрических зарядах. Какой-нибудь древний грек случайно взял янтарную палочку и потёр ею о шерстяную тряпочку. Возникли искры. Вот это и есть электрические заряды. Кстати, янтарь по-гречески — «электрон». Но откуда в янтаре или шерсти электричество? Потому что все вокруг состоит из атомов (это, кстати, тоже греческое слово) — это как мелкие кубики Лего, из которых построено все в мире, включая тебя самого.

В атомах есть такие мелкие частицы, которые называются электроны. Их назвали так в честь янтаря, как ты теперь понимаешь. Когда ты трёшь янтарь о шерсть или, например, пластиковую расческу о свои волосы, ты выбиваешь электроны из атомов. Они вылетают из своих привычных мест в атоме и создают те самые искры.

Потом выяснилось, что заряд бывает двух видов: отрицательный и положительный. Это просто для удобства их так назвали. Это не значит, что один из них плохой, а другой хороший. Так вот, разные заряды притягиваются друг к другу, а одинаковые — отталкиваются. Именно поэтому волосы липнут к расческе, если ею сначала хорошенько потереть их. Потому что у расчески заряд отрицательный, а у волос — положительный. Они притягиваются.

А потом люди поняли, что заряды могут не только забавные искры создавать и волосы прилеплять к расческе. Оказалось, что заряды могут двигаться. Только не просто так, а по металлическим проводам. Если в одной части провода будет положительный заряд, а в другой — отрицательный, то в проводе побежит электрический ток. От одного конца провода к другому. Примерно так же вода в ручье течет из более высокого места в более низкое.

Так что же такое электричество? Это и есть электрический ток в проводах. Заряженные электроны бегут по проводу, попадают в какой-то прибор — телевизор или пылесос — и выполняют там какую-то полезную работу. Например, заставляют мотор пылесоса крутиться, а экран телевизора показывать мультики.

Легко прочесть и сразу понять многое об электричестве! | Электричество — просто!

Итак, первый вопрос у каждого человека , которые начинает работать с электричеством — что это такое и насколько это опасно?

Сейчас начнут встречаться всякие специфические слова в тексте, но зато к концу статьи мы можем себя похвалить и сказать — «О, да! Теперь я кое-что знаю об этом!»

Электричество -это комплекс явлений, связанных с существованием, взаимодействием и движением электрических зарядов.

Какие это взаимодействия? Если подойти к этому делу обстоятельно, то мы для окончательного понимания всех явлений должны изучить такую науку, как ТОЭ (студенты электрических ВУЗов сейчас вздрогнут от этого слова). Да, эта фундаментальная наука в электротехнике расшифровывается как Теоретические Основы Электротехники. Вот такой вот краеугольный камень форматом учебника страниц в 500!

Отбросим большинство (бесспорно нужных!) знаний из этой книги или оставим их знатокам науки, а воспользуемся основными понятиями, такими как:

Ток

Это упорядоченное движение заряженных частиц. То есть, бегут электроны заряженные по проводам. Это ток! Бьет молния с небес на грешную землю. И это тоже ток, движение положительных и отрицательно заряженных ионов и электронов, которые накапливаются на пылинках и мелких-мелких каплях. Прищемил палец и в мозг ударил импульс. Да-да,тот же самый ток! Только на уровне нервных окончаний.

Измеряется в Амперах. Буква «А».

Напряжение

Тут посложнее… Говорят, что напряжение это разность потенциалов. Чем выше напряжение, тем выше разность потенциалов между двумя точками сети, тем как бы больше энергии между ними запасено, больше полезной работы может быть сделано, если между этими точками сети включить нагрузку.

В этом плане удобно сравнивать напряжение и давление. Очень похоже! Выше давление в трубе, значит больше расход воды (по аналогии величина тока!) пройдет через такую трубу , если открыть кран.

Так и с напряжением, высокое напряжение — запасает в себе как бы больше потенциальной энергии … Вот и пригодилось знакомое слово и стал более прозрачен термин «разность потенциалов»!

Измеряется в Вольтах. Буква «В».

Мощность

Мощность. Она такая, такая… Сила в общем! И это похоже на правду. Говорят же про человека, например, что в нем силища богатырская. Коня поднимет! Так и мощный (сильный) электродвигатель провернет большой механизм, а мощная лампочка осветит весь дом, а мощный чайник быстро сделает Вам кипяток. Потому что они мощные…

Измеряется в Ваттах. Буквы «Вт» .

Энергия

Энергия, грубо говоря, это произведение мощности на время ее включения. Сколько по времени в часах электропечь на определенном уровне мощности отработала, столько энергии и на счетчике нагорело. Готовился плов два часа, значит много нагорело. Сварились яйца за несколько минут, значит мало.

Если мощность похожа на силу, то энергия близка к выносливости и к совершенной полезной работе . И действительности, бедная лошадка тянет свой хвороста воз несколько верст. И вроде мощности у нее не так много, как у ломовой лошади, а вот тянет и тянет уже несколько часов. Значит, энергии у нее много, выносливая она, работы много сделала. Счетчик при этом не нагорит, а вот овса много съест за свою выносливую работу!

Измеряется в Ваттах в час. Буквы «Вт*час» .

Ну и, пожалуй…

Сопротивление

Это способность любого материала или объекта — проводника, электроприбора (человеческого тела, в конце концов!) сопротивляться протеканию электрического тока. Само за себя говорит. Высокое сопротивление у чего-либо, верный признак того, что ток через него пройдет слабый. И наоборот, низкое сопротивление — практически нет препятствий для протекания тока.

По принципу хорошего сопротивления работают изоляционные материалы — ток через них ничтожно мал, они ничего не проводят. А хорошие проводники, такие как металлы (медь, серебро и прочее) имеют низкое сопротивление и току крайне хорошо в них протекать, мало препятствий для него, никто не сопротивляется! Маленькая тайна — все зависит от наличия в материале или объекте свободных тех самых заряженных частиц, ну и геометрических размеров проводника.

Измеряется в Омах. Буквы «Ом».

Чем это все опасно????

Да, это опасно! Реально. И даже очень и даже очень и очень и очень…

А вот чем — ни электрический ток, который течет по проводам, ни электрическое напряжение,которое где ток скрыто в бытовых розетках, по большому счету:

• не видимы
• не слышимы
• не ощущаемы (естественно до момента прикосновения)

То есть ни вкуса, ни цвета, ни запаха. Применение электричества, безусловно, совершило в свое время революцию в техническом прогрессе, но с течением лет, к сожалению не стало менее опасным.

Нужно неукоснительно соблюдать определенные правила электробезопасности (о них подробнее в следующих материалах) и следить за исправностью всех электрических устройств.

И помните, наносит электротравму не напряжение (помните про аналогию с давлением), а электрический ток (аналогия с потоком воды) , протекающий через тело человека. Теперь то мы знаем, что большой ток возникает в проводниках с низким сопротивлением и большим напряжением приложенным к ним. Вот и закон Ома сам собой случайно объяснился))).

Итак, напряжение — это опасно!

Ток — еще опаснее, но он зависит как раз от напряжения и сопротивления, то есть его можно этими вещами достаточно хорошо ограничить. Уффф…

Ну, а мощность вместе с потребляемой энергией — это самый главные характеристики любого электрического устройства.

Та-дам!

Понравилась статья? Для получения интересной и оригинальной информации из мира электричества самый простой способ — подписаться на канал! Лучшей наградой (скромному автору) будет самый простой лайк.

Желаю всем электробезопасности и качества электроэнергии!

Книга “Электричество шаг за шагом” от Рудольфа Свореня

ГЛАВА 1. Десять важных предупреждений
Т-1. Очень может быть, что — читателю эта книга совершенно не нужна.
Т-2. В то же время есть немало людей, которым не обойтись без знакомства с электричеством, и книга поможет сделать в этом деле первые шаги
Т-3. Многие получат от знакомства с электричеством реальную пользу, хотя напрямую с ним не связаны
Т-4. Кое-что об электричестве полезно знать даже тем, кто терпеть не может точные науки и совершенно не интересуется техникой
Т-5. Предлагаемая читателю книга, так сказать, многоэтажна, в ней, в частности, есть тематические этажи, разные по уровню сложности
Т-6. Читатель может в различной последовательности знакомиться с разделами книги
Т-7. Книга написана на нескольких разных языках, освоить их — значит сделать самый важный шаг в изучении электричества
Т-8. Многое в книге излагается упрощённо, а кое-что очень упрощённо и, может быть, даже слишком упрощённо
Т-9. Автор должен предупредить, что книга имеет серьёзный недостаток, его нельзя было избежать, но в будущем, надеюсь, удастся исправить
Т-10. Читатель получает последнее и при этом самое важное предупреждение

ГЛАВА 2. Где живёт и как действует янтарная сила
Т-11. Каждый человек встречался с электричеством, но далеко не каждый решится объяснить, что это такое
Т-12. Мир, в котором мы живём, устроен намного сложней, чем кажется с первого взгляда
Т-13. История человека и человечества в семи абзацах
Т-14. Люди не быстро выясняли, как что устроено в природе
Т-15. На сжатой в 30 миллионов раз шкале времени открытие Америки произошло примерно 8 минут назад
Т-16. Наряду с бессчётными вопросами, на которые можно ответить детально и конкретно, есть несколько «почему?», допускающих пока только один ответ: «Так устроен наш мир»
Т-17. Электричество — одна из важнейших важностей нашего мира, одна из действующих в нём главных сил
Т-18. При своём рождении наша Вселенная получилась такой,
что практически у всех атомных частиц есть масса,
а у некоторых к тому же есть ещё и электрический заряд
Т-19. Человек ищет помощников
Т-20. В природе есть несколько видов фундаментальных сил, электричество — одна из них
Т-21. К электричеству нужно просто привыкнуть, как мы от рождения привыкли к гравитации
Т-22. Электричество бывает двух видов, двух сортов, и придумали им такие названия: «положительное электричество» и «отрицательное электричество»
Т-23. В наэлектризованных палочках у некоторых молекул чувствуется электрический заряд
Т-24. В поисках элементарного, то есть самого маленького в природе, электрического заряда мы разбираем молекулу на атомы.
Т-25. Несколько похвальных слов моделям и моделированию
Т-26. Планетарная модель атома в центре массивное ядро, вокруг него вращаются электроны
Т-27. Действующая модель атома водорода
Т-28. Атомные частицы электрон и протон содержат мельчайшие порции электрических зарядов
Т-29. Атомы разных химических элементов различаются числом протонов в ядре
Т-30. Положительный ион и отрицательный ион — атомы, у которых нарушено электрическое равновесие и каких-то зарядов (+ или -) в них больше
Т-31. Электрические силы могли бы работать в машинах

ГЛАВА 3. Завод, где работают электроны
Т-32. Многое из того, что было и ещё будет рассказано, есть большая неправда, поскольку не упоминает о существовании квантовой механики
Т-33. Электроны и ионы могут находиться в свободном состоянии и перемещаться в межатомном пространстве
Т-34. Участвующие в электрическом токе электроны и (или) ионы, могут создавать тепло и свет, а также перемещать вещество
Т-35. Проводники, полупроводники, изоляторы — вещества с различным содержанием свободных электрических зарядов
Т-36. Генератор и нагрузка — основные элементы электрической цепи
Т-37. Натёртые пластмассовая и стеклянная палочки в роли генератора, металлический проводник — в роли нагрузки
Т-38. Наряду с веществом существует и такой вид материи, как поле
Т-39 Тот, кто хочет чувствовать себя свободно в электрическом королевстве, непременно должен научиться дополнять открывшуюся ему простую картину мира
Т-40. Уже древние греки, продолжив свои опыты, могли бы создать в проводнике электрический ток — упорядоченное движение электронов
Т-41. Химический генератор — первое знакомство
Т-42. Карманный фонарик — простейшая реальная электрическая
цепь

ГЛАВА 4. Не нужно бояться вопроса «сколько?»
Т-43. Об электрической цепи иногда необходимо рассказывать не
словами, а цифрами
Т-44. Единица электрического заряда — кулон (К)
T-45. Единица силы тока — ампер (А)
Т-46. Встречаясь со словом «сила», нужно помнить, что оно может иметь несколько разных значений
Т-47. Система единиц — комплект взаимосвязанных единиц измерения, который наряду с принципиальными достоинствами позволяет упростить вычисления
Т-48. Единица силы (веса) — ньютон (Н)
Т-49. Единица работы и энергии — джоуль (Дж)
Т-50. Единица мощности — ватт (Вт)
Т-51. Иногда работу или энергию указывают не в джоулях, а в ватт-секундах или киловатт-часах
Т-52. Единица электродвижущей силы — вольт (В)
Т-53. Единица электрического сопротивления — ом (Ом)
Т-54. Единица электрического напряжения — вольт (В)
Т-55. Зная основную единицу измерения, можно легко получить
более мелкие и более крупные единицы

ГЛАВА 5. Конституция электрической цепи
Т-56. Закон Ома — один из очень простых, понятных и в то же время очень важных законов электрической цепи
Т-57. О некотором отличии закона об охране авторских прав от закона всемирного тяготения
Т-58. Закон надо знать точно
Т-59. Формулы — короткий и удобный способ записи влияния одних величин на другие
Т-60. Бегло взглянув на формулу, можно сразу увидеть, какая величина от какой и как зависит
Т-61. Из основной формулы закона Ома можно получить две удобные расчётные формулы для вычисления э.д.с. Е и сопротивления R
Т-62. Сопротивление (резистор) — деталь, основная задача которой оказывать определённое сопротивление электрическому току
Т-63. В виде резисторов (сопротивлений) на схемах часто отображают самые разные приборы, аппараты и элементы цепи
Т-64. Попытка заглянуть внутрь электрической цепи, чтобы понять обстановку на границах. Т-65. Во всех участках последовательной цепи сила тока одинакова
Т-66. Забыв на некоторое время об электричестве, мы берём санки и отправляемся на поиски пригодной для спуска снежной горки
Т-67. Созданные генератором избыточные заряды автоматически распределяются в последовательной цепи так, чтобы ток везде был одинаковым
Т-68. Электродвижущая сила генератора делится между участками последовательной цепи, часть э.д.с., доставшаяся какому-нибудь из них, называется напряжением U на этом участке и измеряется в вольтах (В)
Т-69. Работоспособность (в вольтах) в какой-либо точке электрической цепи или электрического поля часто называют её потенциалом
Т-70. На любом участке электрической цепи действует закон Ома, по сути, такой же, как закон Ома для всей цепи
Т-71. Напряжение U на участке цепи зависит от силы тока I, который проходит по этому участку, и от его сопротивления R.

ГЛАВА 6. Думайте на языке электрических схем
Т-72. Условное направление тока — от «плюса» к «минусу»
Т-73. Определяя силу тока, надо учитывать все движущиеся заряды
Т-74. При параллельном соединении резисторов их общее сопротивление меньше наименьшего
Т-75. Мощность в электрической цепи — произведение тока на напряжение
Т-76. Несколько полезных грамматических правил для языка электрических схем
Т-77. Несколько полезных образов для языка электрических схем
Т-78. Последовательная цепь — делитель напряжения, параллельная — делитель тока. Т-79. Особые делители — шунт и добавочное и сопротивление
Т-80. Чтобы увеличить нагрузку, нужно уменьшить сопротивление нагрузки
Т-81. Напряжение на выходе генератора всегда меньше, чем э.д.с., и оно падает с увеличением нагрузки
Т-82. Электротехника — наука о контактах
Т-83. Вольтметр, амперметр и омметр — приборы для измерения э.д.с. (напряжения), тока и сопротивления.
Т-84. Сложная электрическая цепь — система из последовательно и параллельно соединённых элементов
Т-85. Меняя какой-либо элемент сложной схемы, нужно понимать, как изменятся токи и напряжения на разных её участках
Т-86. Рассматривая сложную электрическую схему, очень важно не терять уверенности в том, что во всём в итоге можно разобраться
Т-87. Главная действующая сила недолго будет оставаться в тени

ГЛАВА 7. Рождённый движением
Т-88. С магнитными силами, так же как с гравитационными и электрическими, проще всего познакомиться в простейших опытах
Т-89. «Северный» и «южный» полюсы магнита — два участка с особо сильно выраженными магнитными свойствами, но свойствами разного сорта
Т-90. Поляризация — физическое явление, которое объясняет некоторые загадочные электрические и магнитные процессы
Т-91. Магнитное поле, оказывается, можно получить, размахивая натёртой пластмассовой палочкой
Т-92. Магнитное поле всегда замкнуто
Т-93. Нехитрое изобретение превращает проводник с током в стержневой магнит с явно выраженными полюсами — северным и южным
Т-94. Катушка: ток последовательно проходит по нескольким виткам провода и их магнитные поля суммируются
Т-95. Ферромагнитные и парамагнитные вещества в разной степени усиливают магнитное поле, диамагнитные ослабляют его
Т-96. Основные характеристики магнитного поля — напряжённость Н, магнитная индукция В и магнитный поток Ф
Т-97. Путь, по которому замыкается магнитное поле, часто
называют магнитной цепью
Т-98. В электрических приборах и аппаратах часто встречаются магнитные элементы
Т-99. Странное поведение ферромагнитного сердечника становится причиной некоторых неприятностей и в то же время основой для замечательных изобретений

ГЛАВА 8. Парад великих превращений
Т-100. Всё многообразие электродвигателей, все их неисчислимые количества берут начало с открытия, сделанного примерно 200 лет назад
Т-101. Правило левой руки позволяет узнать, куда движется проводник с током, помещённый в магнитное поле
Т-102. В проводнике, который движется в магнитном поле, индуцируется (наводится) электродвижущая сила
Т-103. Правило правой руки указывает направление э.д.с. и тока, которые появятся у проводника, если его двигать в магнитном поле
Т-104. Чем быстрее проводник пересекает магнитное поле, тем больше э.д.с., наведённая в этом проводнике
Т-105. Чтобы увеличить наведенную э.д.с. можно свернуть проводник в катушку или (и) быстрее менять магнитное поле
Т-106. Во многих процессах решающую роль играет не само значение какой-либо величины, а скорость её изменения
Т-107. Разновидность электромагнитной индукции — взаимоиндукция
T-108. Ещё одна разновидность электромагнитной индукции — самоиндукция

ГЛАВА 9. Краткая экскурсия по полям
Т-110. Катушка запасает энергию в своём магнитном поле
Т-111. Конденсатор запасает энергию в своём электрическом поле
Т-112. Электрическая ёмкость характеризует способность конденсатора, и вообще любого физического тела, накапливать электрические заряды. Единица ёмкости — фарад, Ф.
Т-113. Конденсатор, объединившись с резистором, может стать элементом отсчёта времени
Т-114. Свободные электрические заряды, создавая ток, двигаются очень медленно, а вот электрическое и магнитное поля несутся со скоростью света.
Т-115. Проводник, пересекая магнитное поле, указывает прямой путь к созданию электрических генераторов
Т-116. Любой энергетический агрегат, в том числе электрогенератор, сам ничего не создаёт, он лишь преобразует один вид энергии в другой

ГЛАВА 10. Постоянное непостоянство переменного тока
Т-117. Если в магнитном поле равномерно вращать проводник, то в нём наведётся переменная синусоидальная э.д.с.
Т-118. График — особый рисунок, наглядно показывающий, как одна какая-либо величина зависит от другой
Т-119. График переменной электродвижущей силы показывает, как она меняется с течением времени
Т-120. Под действием переменной э.д.с. в цепи идёт переменный ток, а на всех её участках действуют переменные напряжения
Т-121. Переменный ток может работать так же хорошо, как постоянный
Т-122. Приятно всё же встречать технические термины в виде слов родного языка: частота говорит о том, насколько часто повторяется полный цикл переменного тока. Единица частоты — герц, Гц
Т-123. «Мгновенное значение» и «амплитуда» сообщают о работоспособности переменного тока в какой-то определённый момент
Т-124. Для того чтобы оценить работоспособность переменного тока в среднем за длительное время, для него придумана характеристика «эффективное значение»
Т-125. Фазу и сдвиг фаз надо бы указывать, называя точное время, причём его принято указывать не в секундах, а в градусах
Т-126. Активное сопротивление: ток и напряжение совпадают по фазе
Т-127. Под действием переменного напряжения через катушку индуктивности идёт переменный ток
Т-128. Под действием переменного напряжения в цепи конденсатора идёт переменный ток
Т-129. Замечательная математическая кривая синусоида была получена древними математиками как результат несложных геометрических построений
Т-130. Родившаяся из чисто геометрических построений синусоида, как оказалось, описывает много самых разных процессов, в том числе электрических
Т-131. Скорость изменения синусоидального напряжения (э.д.с., тока) также изменяется по синусоидальному закону

ГЛАВА 11. Ожидаемые неожиданности
Т-132. Синусоидальное напряжение создаёт синусоидальный ток через конденсатор; ток опережает напряжение (или, иначе, напряжение отстаёт от тока) на 90 градусов
Т-133. Ёмкостное сопротивление Хс, как и R, измеряется в омахи говорит о том, какой будет ток при данном напряжении, однако мощности Хс не потребляет
Т-134. Описание фазовых сдвигов нередко вызывает острую критику читателей, забывших, что такие сдвиги не просто есть, но они вполне объяснимы
Т-135. Индуктивное сопротивление ХL, как и обычное
активное сопротивление R, говорит о том, какой будет ток при данном напряжении, однако, в отличие от R, мощности ХL не потребляет
Т-136. Индуктивное сопротивление ХL катушки и её активное сопротивление R нельзя просто сложить, чтобы подсчитать их общее сопротивление
Т-137. Векторная диаграмма помогает представить себе и количественно оценить многие процессы, в том числе в цепях переменного тока

ГЛАВА 12. Семь простейших сложных цепей переменного тока
Т-138. Из семи включённых в список сложных цепей нам осталось познакомиться всего лишь с тремя
Т-139. Напряжение, действующее на последовательных цепях RC или RL, можно найти с помощью векторных диаграмм
Т-140. При параллельном соединении элементов RC или RL векторная диаграмма строится на основе общего напряжения, а не общего тока
Т-141. На векторной диаграмме нетрудно учесть появление третьего элемента и образование последовательной или параллельной LCR-цепи
Т-142. Реактивные сопротивления ХL и ХC сильно зависят от частоты, и при её изменении в цепях с L или C меняются напряжения, токи и фазовые сдвиги
Т-143. В электрической цепи может одновременно протекать множество переменных токов разных частот, чтобы выделить или подавить какие-либо из них, используют фильтры.

ГЛАВА 13. Описание неописуемого
Т-144. Всё рассказанное о переменном токе относится только к одной его разновидности — к синусоидальному току
Т-145. Спектр переменного тока сложной формы — это эквивалентный ему набор синусоидальных токов с разными частотами и амплитудами
Т-146. Посторонние переменные токи могут создавать помехи и искажать информацию, которую переносят электрические сигналы
Т-147. С помощью конденсаторов и катушек можно создавать фильтры — электрические цепи, которые по-разному пропускают токи разных частот
Т-148. Частотная характеристика — график, рассказывающий о том, как ведёт себя электрическая цепь на разных частотах
Т-149. Коэффициент передачи показывает, во сколько раз напряжение или ток на выходе больше или меньше, чем на входе.
Т-150. Децибел — универсальная единица, показывающая, во сколько раз какая-либо величина больше или меньше другой

ГЛАВА 14. В мире качающихся маятников
Т-151. Вы тронули гитарную струну, и она запела гимн свободным колебаниям
Т-152. В колебательном контуре происходит обмен энергией между конденсатором С и катушкой индуктивности L
Т-153. В последовательной LCR-цепи индуктивное сопротивление
действует против ёмкостного
Т-154. На резонансной частоте сильно падает общее сопротивление последовательной LCR-цепи, и ток в ней резко возрастает.
Т-155. На резонансной частоте сопротивление параллельной LCR-цепи резко возрастает.
Т-156. Почему резонансную частоту называют резонансной?

ГЛАВА 15. Маленькие хитрости большой энергетики
Т-157. Трансформатор передаёт энергию из одной электрической цепи в другую без непосредственного контакта между ними.
Т-158. Трансформатор увеличивает либо напряжение, либо ток, ни в коем случае, однако, не увеличивая мощность.
Т-159. Сопротивление нагрузки в цепи вторичной обмотки
трансформатора определяет режим его первичной цепи — создаёт в ней вносимое сопротивление
Т-160. Температурный режим работающего трансформатора: «холодный» — «теплый — «горячий» — «пошёл дым»
Т-161. Удивительные профессии простого проводника — сверхпроводимость и скин-эффект
Т-162. «Генератор тока» и «генератор напряжения» — два варианта взаимоотношений между источником и потребителем электроэнергии
Т-163. Коэффициент полезного действия — цифра и символ
Т-164. Качество работы оценивает тригонометрия (косинус фи)
Т-165. Трансформатор — машина для преодоления расстояний
Т-166. Трое в одной лодке и в общем магнитном поле
Т-167. Магнитное поле быстро вращается, перемещается по кругу, наполняя силой электрические мускулы планеты
Т-168. Электричество — незаменимый посредник

ГЛАВА 16. Главное о главных
Т-169. Требуются силачи
Т-170. Настоящий генератор: штрихи к портрету
Т-171. Электрические машины — всё очень просто и непросто
Т-172. Команда «Турбина» уверенно выигрывает у команды «Поршень»
Т-173. Рождённый летать, как оказалось, прекрасно справляется с чисто наземными делами
Т-174. Гравитационные силы работают бесплатно, но платить всё же приходится
Т-175. Ядерная энергия создаёт электрическую энергию в основном с помощью старого проверенного мастера
Т-176. Отряд догоняющих — солнечная энергия, ветер, земное тепло, Луна
Т-177. Электростанция в чемодане и даже в кармане
Т-178. Аккумулятор и гальванический элемент — не кладовка, а химический комбинат
Т-179. Постоянный, переменный, пульсирующий — любой ток из любого
Т-180. Спецназ из цеха генераторов

ГЛАВА 17. Миллион электрических профессий
Т-181. Неутомимый работник — электрический двигатель
Т-182. Да будет свет!
Т-183. Тепло согревающее, тепло соединяющее
Т-184. Электричество помогает электричеству
Т-185. Измерительные приборы рассказывают о невидимом и неуловимом

ГЛАВА 18. Бригады прибывают по медному проводу
Т-186. Незаменимый вклад реальности
Т-187. Машины тысячекилометровых размеров — электрические сети и системы
Т-188. При необходимости электричество можно передавать по обходным путям
Т-189. Вращение Земли как элемент технологии
Т-190. Непростое электрическое хозяйство потребителя
ГЛАВА 19. Электричество личного пользования
Т-191. Электричество входит в ваш дом
Т-192. Парад домашних электрических работников
Т-193. Закон строг, но справедлив
Т-194. Электричество опaсное и электричество безопасное

ГЛАВА 20. Фантастическая электроника
Т-195. Шедевры доисторической электроники
Т-196. Информатика выбирает электричество
Т-197. Два вида электрических сигналов — аналоговый и цифровой
Т-198. Процессы линейные и нелинейные
Т-199. Вакуумный диод ― прибор с односторонней проводимостью
Т-200. Первый электронный усилительный прибор ― вакуумный триод
Т-201. Транзистор ― главный работник электроники
Т-202. Схемные блоки аналоговой аппаратуры
Т-203. Усилитель
Т-204. Генератор
Т-205. Модулятор
Т-206. Детектор
Т-207. Выпрямитель
Т-208. Преобразователь частоты и идея супергетеродинного приёмника
Т-209. Строительные блоки для цифровых схем
Т-210. Ограничитель
Т-211. Генератор импульсов ― мультивибратор
Т-212. Триггер: делитель на два и элемент, запоминающий одинбит ― минимальную порцию информации
Т-213. Элементы логики ― схемы И, ИЛИ, НЕТ
Т-214. Сумматор ― представитель рассуждающей электроники
Т-215. Шифратор и дешифратор
Т-216. Преобразование аналогового сигнала в цифровой и цифрового в аналоговый
Т-217. Миллион профессий электроники
Т-218. Радио: из частотной хижины в дворцы
Т-219. СВЧ ― совсем другая радиотехника
Т-220. Наследники первой электрической профессии
Т-221. Сотовый телефон ― важный шаг к всеобщей связи
Т-222. На очереди свет
Т-223. Электроника ― мир бессчётных превращений
Т-224. Две непременные операции ― принять и применить
Т-225. Передаётся картинка
Т-226. Новая жизнь железной проволоки
Т-227. Инструменты для первооткрывателей
Т-228. Особая профессия ― помощник врача
Т-229. Бесшумные шаги минут
Т-230. Главное дело электроники и её главный инструмент
Т-231. Сумма технологий сделала электронику Электроникой

ГЛАВА 21. Задачи на послезавтра
Т-232. Стратегия стрекозы: не нужно особо задумываться о будущем, когда появятся проблемы ― что-нибудь придумаем
Т-233. Бесплатное электричество из бесплатного света
Т-234. Атомная энергия ― из претендентов в конкуренты
Т-235. Термоядерный синтез ― сквозь тернии к звезде
Т-236. И снова водород, на этот раз как выгодный посредник
Т-237. Солнечную энергию можно, оказывается, использовать и старым способом
Т-238. Во всех случаях нужно помнить о главном

О природе электрического тока и основах электротехники / Хабр

В данной короткой статье попытаюсь на пальцах объяснить основы электротехники. Для тех, кто не понимает откуда в розетке электричество, но спрашивать вроде как уже неприлично.

1. Что такое электрический ток.
«Главный инженер повернул рубильник, и электрический ток все быстрее и быстрее побежал по проводам» (с)

1.1 Пара общих слов по физике вопроса
Электрический ток — это движение заряженных частиц. Из заряженных частиц у нас имеются электроны и немножко ионы. Ионы — это атомы, которые потеряли или приобрели один или несколько электронов и поэтому потеряли электрическую нейтральность, приобрели электрический заряд. Так-то атом электрически нейтрален — заряд положительно заряженного ядра компенсируется зарядом электронной оболочки. Ионы обычно являются переносчиком заряда в электролитах, в металлических проводах носителями являются электроны. Металлы хорошо проводят ток, потому что некоторые электроны могут перескакивать от одного атому к другому. В непроводящих материалах электроны привязаны к своему атому и перемещаться не могут. (Напомню, данная статья — это объяснение физики на пальцах! Подробнее искать по «электронная теория проводимости»).

Будем рассматривать ток в металлических проводниках, который создаётся электронами. Можно провести аналогию между электронами в проводнике и жидкости в водопроводной трубе. (На начальном этапе электричество так и считали особой жидкостью.) Как через стенки трубы вода не выливается, так и электроны не могут покинуть проводник, потому что положительно заряженные ядра атомов притянут их обратно. Электроны могут перемещаться только в внутри проводника.

1.2 Создание электрического тока.
Но просто так ток в проводнике не возникнет. Это все равно, что залить воду в кусок трубы и заварить с обоих концов. Вода никуда не потечет. В куске проводника электроны тоже не могут двигаться в одном направлении. Если электроны почему-то сдвинутся вправо, то слева возникнет нескомпенсированный положительный заряд, который потянет их обратно. Поэтому электроны могут только прыгать от одного атома к другому и обратно. Но если трубу свернуть в кольцо, то вода уже может течь вдоль трубы, если каким-то образом заставить ее двигаться. Точно также и концы проводника можно соединить друг с другом, и тогда электроны смогут перемещаться вдоль проводника, если их заставить. Если концы проводника соединены друг с другом, то получается замкнутая цепь. Постоянный ток может идти только в замкнутой цепи. Если цепь разомкнута, то ток не идет. Чтобы заставить воду течь по трубе используется насос. В электрической цепи роль насоса выполнят батарейка. Батарейка гонит электроны по проводнику и тем самым создает электрический ток. По научному батарейка называется генератором. Так в электротехнике называют насос для создания электрического тока.

Бывают два типа генераторов — генератор напряжения и генератор тока.
Это фундаментальная вещь на самом деле, обратите внимание! См. рисунок ниже

рис 1. Генератор напряжения величиной Uрис 2. Генератор тока величиной I

На верхней картинке изображен генератор напряжения, на нижней — генератор тока. Насос -генератор напряжения создает постоянное давление, насос-генератор тока создает постоянный поток. Верхняя цепь разомкнута, и нижняя — замкнута. Рассмотрим, какими свойствами обладает генератор напряжения. Представим следующую цепь

рис 3. Генератор напряжения величиной U с нагрузкой R1

В терминах водопроводной аналогии, генератор -это насос, создающий постоянное давление, выключатель SW1 — это клапан, открывающий\перекрывающий трубу, сопротивление R1 — это кран\вентиль который насколько-то приоткрыт. Этот крантель можно прикрыть — сопротивление увеличится, поток воды уменьшится. Можно открыть побольше — сопротивление уменьшится, поток воды увеличится. Вроде все интуитивно понятно. Теперь представим, что мы открываем кран все больше и больше. Тогда поток воды будет увеличиваться и увеличиваться. При этом генератор напряжения по определению поддерживает напряжение (давление) постоянным, независимо от величины потока! Если кран открыть полностью и сопротивление станет равно 0, то поток станет равным бесконечности. При этом генератор все равно будет выдавать напряжение равное U! Конечно все это происходит в идеальной модели, когда мощность генератора бесконечна. Реальные генераторы (батарейки или аккумуляторы) примерно соответствуют этой модели в определенном диапазоне напряжений и токов.

Рассмотрим теперь цепь с генератором тока.

рис 4. Генератор тока величиной I с нагрузкой R2

Что делает генератор тока? Он гонит ток! Ему сказано гнать ток величиной I, и он его гонит, невзирая на величину сопротивления (насколько открыт кран). Открыт кран полностью — ток будет равен I. Напряжение (давление) будет равно.
Закрыт кран полностью — ток все равно будет равен I! Но при этом напряжение (давление) будет равно бесконечности. Опять таки в модели.
Из этих рассуждений интуитивно понятно вытекает основной закон электротехники — Закон Ома. ( «С красной строки. Подчеркни» (с))

2. Закон Ома.

Сначала c точки зрения генератора напряжения

Если к сопротивлению R приложить напряжение U, то через сопротивление пойдет ток
I =U/R Теперь с точки зрения генератора тока

Если через сопротивление R пропускать ток I, то на сопротивлении возникнет падение напряжения U=I*R

Вот как-то надо этот момент осознать. Эти две формулировки совершенно равноправны и применение их зависит только от того, какой генератор рассматривается. Можно конечно еще записать R=U/I. Что-то вроде — если к участку цепи приложено напряжение U, и при этом в этом участке проходит ток I, то цепь имеет сопротивление R. Дальше по хорошему надо рассматривать варианты цепей с параллельным или последовательным включением резисторов, но неохота. Это чисто технические моменты. Что-то вроде

рис 5. Последовательное включение резисторов

Через данную цепь из последовательно соединенных резисторов R1 и R2 проходит ток величиной I. Какое падение напряжения будет на каждом резисторе U1 и U2?
Используйте закон Ома и все!
Эта цепь кстати с генератором тока, поскольку входная переменная здесь ток. Ну то есть самого генератора тока может и не быть, просто ток в цепи известен и считается постоянным и равным I. Поэтому как бы этот ток гонит генератор тока.
Еще — говорят «падение напряжения на резисторе», потому что «производит» напряжение (давление) генератор, а после каждого резистора напряжение будет уменьшаться, падать на этом резисторе на величину U=I*R.

Хотя пару важных практических случаев все таки рассмотрим.

1. Самая важная схема.
Самая важная схема, с которой инженеру-электронщику предстоит иметь дело постоянно на протяжении всей жизни — это делитель напряжения.
( «С красной строки. Подчеркни» (с))

3. Делитель напряжения
Схема имеет вид.

рис 6. Делитель напряжения

Делитель напряжения представляет собой два резистора, соединенных последовательно друг с другом.

Кстати, резистором называется электронный компонент (деталька), которая реализует электрическое сопротивление определенной величины . Его также (детальку) часто называют сопротивлением. Получается немного тавтология — сопротивление имеет сопротивление R. Поэтому для деталей лучше использовать название резистор. Резистор сопротивлением 1 килоом, например.

Так вот. Что же делает эта схема? Два последовательных резистора имеют некоторое эквивалентное сопротивление, назовем его R12. По цепи проходит ток I, от плюса генератора к минусу через резистор R1 и через резистор R2. При этом на резисторе R1 падает напряжение U1=I*R1, а на резисторе R2 падает напряжение U2=I*R2. Согласно закону Ома. Напряжение U=U1+U2, как видно из схемы. Таким образом U=I*R1+I*R2=I*(R1+R2).
То есть эквивалентное сопротивление последовательно соединенных резисторов равно сумме их сопротивлений.
Выражение для тока I=U/(R1+R2)
Найдем теперь, чему равно напряжение U2. U2=I*R2= U* R2/(R1+R2).

Пример картинки из интернета. Если резисторы равны, то входное напряжение Uвx делится пополам.

Второй важный случай — учет выходного сопротивления источника (генератора) и входного сопротивления приемника (цепи, к которой генератор подключен)

рис 7. Выходное сопротивление источника и входное сопротивление приемника.

Идеальный генератор напряжения имеет нулевое выходное сопротивление, то есть при нулевом сопротивлении внешней цепи величина тока будет равна бесконечности ∝. Реальный генератор напряжения обеспечить бесконечный ток не может. Поэтому при замыкании внешней цепи ток в ней будет ограничен внутренним сопротивлением генератора, на рис. обозначен буквой r.

Кстати, правильный способ проверки пальчиковых батареек, заключается в измерении тока, которые они могут отдать. То есть на тестере выставляется предел 10А, режим измерения тока, и щупы прикладываются к контактам батареи. Ток в районе 1А или больше говорит о том, что батарейка свежая. Если ток меньше 0.5А, то можно выкидывать. Или попробовать в настенных часах, может сколько-то проработает.

Если выходное сопротивление источника (внутреннее сопротивление r на рисунке) соизмеримо со входным сопротивлением приемника (R3 на рисунке), то эти резисторы будут действовать, как делитель напряжения. На приемник при этом будет поступать не полное напряжение источника U, а U1=U*R3/(r+R3). Если эта схема предназначена для измерения напряжения U, то она будет врать!

В следующих статьях планируется рассмотреть цепи с конденсаторами и индуктивностями.
Затем диоды, транзисторы и операционные усилители.

6 опасностей электричества

В современном мире невозможно представить нашу жизнь без электроэнергии. Большинство устройств и приборов, окружающих нас, в той или иной мере зависят в своей работе от наличия электропитания, а без освещения наших квартир и домов уже невозможно даже представить современную жизнь. Однако, как и любая энергия, помимо созидания, электричество несет и определенные опасности, о которых будет идти речь в этой статье.

 

Итак, таких опасностями являются: короткое замыкание (или просто КЗ, как его часто называют), перегрузка электрической сети, перенапряжение, повышение напряжения в сети выше нормального уровня, поражение человека электрическим током, пожар. Расскажем о каждом явлении подробнее.

 

Короткое замыкание (КЗ) можно представить в виде ситуации, когда проводники провода или кабеля электрической сети замыкаются друг на друга. Такая авария сопровождается появлением токов, которые могут достигать сотен и даже тысяч ампер и является одним из самых разрушительных явлений. Основным последствием КЗ является нагрев всех элементов электрической сети, что может привести к выходу их из строя и даже разрушению, но все же главной опасностью является риск возникновения пожара. Именно поэтому в электрической сети важно иметь защитные устройства, которые не только вовремя обнаружат КЗ, но и гарантировано и максимально быстро отключат его до того, как последствия станут необратимыми.

 

Перегрузка электрической сети еще один из типов аварии в электрической сети, при котором ток в цепи превышает допустимый для элементов электрической сети. Это не менее опасное явление, т.к. не смотря на меньшие токи, является более длительным и может привести нагреву электрических конструкций и в конечном итоге, к пожару. К сожалению, перегрузка является одним из самых распространенных явлений и возникает она, как правило, по вине самих людей. Многим знакома ситуация, когда не хватает розеток в доме. Поступают в этом случае просто – применяют устройства типа удлинители с несколькими гнездами, но при этом не учитывается, что суммарный потребляемый ток на данном участке электрической цепи может превысить допустимый, скажем для розетки, к которой подключен удлинитель. Результат предсказуем – розетка начнет нагреваться и, если данный участок цепи не отключить, в итоге воспламениться, что может привести к пожару. Именно по этому, защита от перегрузки обязательно нужна в электрической сети.

 

В данный момент функции защиты от перегрузки и КЗ выполняют устройства, называемые автоматическими выключателями. Это компактные устройства, сочетающие защитные свойства с рядом дополнительных функций. Например, в автоматических выключателях серии Acti 9 от Schneider Electric, можно с помощью дополнительных контактов, контролировать состояние включено/выключено и своевременно обнаружить момент аварийного отключения. Это удобно, если речь идет о загородном доме. Хозяин бесспорно будет чувствовать себя гораздо спокойнее за сохранность своего имущества, имей он возможность удаленно контролировать ситуацию.

 

Однако, короткими замыканиями и перегрузками опасности электричества не ограничиваются. Еще более серьезной опасностью является поражение человека электрическим током. В этом случае речь идет уже о сохранении жизни и здоровья нашего и наших близких, особенно детей и вопрос этот требует самого пристального внимания.

 

Давайте разберемся, что может стать причиной поражения электрическим током. Возможны несколько вариантов: когда опасный потенциал попадает на корпус устройства в результате повреждения. Например, в изоляции провода внутри стиральной машины появилась трещина, и небольшой электрический ток «утекает» на металлический корпус, на котором из-за этого появляется опасное напряжение или когда человек по неосторожности касается частей под напряжением. Не стоит сбрасывать со счетов и тот случай, когда ребенок из любопытства засовывает в розетку посторонние предметы – такое тоже увы не редкость…

 

Что же происходит, когда человек попадает под действие электрического тока? Этот вопрос достаточно изучен и подробно изложен во многих источниках. Нужно сказать только одно – протекание тока через организм человека СМЕРТЕЛЬНО ОПАСНО и с большой долей вероятности может привести к летальному исходу. Поэтому, устройства, способные защитить от поражения электрическим током ОБЯЗАТЕЛЬНО должны быть установлены в каждом электрическом щите, особенно там, где присутствуют дети! И эти устройства называются Выключателями Дифференциального Тока (часто употребляемое название – устройство защитного отключения — УЗО).

 

Что же такое УЗО и как оно защищает нас? По сути это выключатель, который сравнивает ток на входе и на выходе одной электрической цепи. Если токи равны или разница минимальная, значит электрическая цепь и присоединенный к ней прибор исправны, если же разница превышает заданное значение, называемое уставкой срабатывания – УЗО отключается, обесточивая электрическую цепь. Величина уставки отключения для УЗО очень мала и составляет 10 или 30 мА (миллиАмпер и тысячных долей Ампера), данные токи являются безопасными для человека, и в сочетании с быстротой отключения УЗО обеспечивается гарантированная защита жизни и здоровья человека. Это объясняет требование обязательного применения УЗО для защиты розеток в т.ч. в жилых домах, электрических цепей во влажных помещениях (санузлы и ванные комнаты, сауны, бани и т.п.).

 

Но только защитой от поражения электрическим током роль УЗО не ограничивается, отдельно стоит отметить способность УЗО защищать от возникновения пожара. Дело в том, что появляющаяся «утечка» тока около 300 мА (миллиАмпер) способна вызвать нагрев и возгорание элементов строительных конструкций. В этом случае знакомый нам автоматический выключатель не отключится, т.к. ток все-таки мал, а вот УЗО как раз способно обнаружить и защитить от такой опасности. УЗО с уставкой срабатывания 100 и 300 мА (их называют иногда противопожарными) устанавливаются в начале электрической цепи и дополняют защиту от токов КЗ и перегрузки, а также защиту от поражения током. Такие устройства не используются для защиты от поражения током!

 

Итак, мы обеспечили защиту людей от опасностей, которые таит в себе электрическая энергия, но как быть с окружающей нас техникой? Ведь каждый владелец хотел бы, что бы любимый ноутбук или телевизор работали безотказно долгие годы. Давайте рассмотрим, какие же риски существуют для бытовой техники.

 

Одной из частых причин выхода бытовых электрических устройств из строя является повышение напряжения выше допустимых значений. Статистика неумолима – сообщения о сгоревших холодильниках, телевизорах и другой технике появляются периодически и причина, как правило, колебания напряжения. В чем же причина таких явлений? Для понимания причин повышения напряжения, стоит сказать несколько слов о том, какие же напряжения действуют в 3-х фазной электрической сети.

 

Итак, в 3-х фазной сети действуют 2 вида напряжения: линейное – напряжение между двумя фазами и фазное, это напряжение между фазой и рабочим нулевым проводником, (его еще часто называют «нулем» или «нейтралью»). Соответственно, линейное напряжение равно 380 В, фазное — 220 В. В бытовой электросети мы используем фазное напряжение, но при обрыве нулевого проводника (так называемом «обрыве нуля») это напряжение может достигать 1,73* фазного напряжения, или 380 В. Таким образом, подключенные к сети устройства в этом момент окажутся под напряжением, на которые не расчитаны и будут выведены из строя или, что еще хуже, загорятся и могут вызвать пожар.

 

Защитить оборудование в доме от подобной опасности может устройство, называемое реле напряжения. Это компактный защитный элемент сети, который устанавливается в электрическом щитке и контролирует напряжение в сети. Как только напряжение превышает заданный порог, устройство отключает участок сети, но само при этом остается включенным. После того, как напряжение вновь станет нормальным, реле напряжения снова включит питание. Таким образом реле напряжения позволяет защитить от повреждения подключенное оборудование.

 

Еще одним опасным для бытового оборудования фактором являются так называемые перенапряжения, причиной которых являются грозовые разряды и внутренние процессы электрических сетей. Обычно этот вид опасности незаслуженно забывают при установке защитного оборудования в электрическом щите, а между тем, перенапряжения, вызванные грозовыми разрядами часто являются причиной не только сбоев в работе электрического и, особенно, электронного оборудования, но и выводят это оборудование из строя, что требует от владельцев дорогостоящего ремонта. Какова же причина подобных явлений? Ответ лежит в школьном курсе физики. Представим здание, электроснабжение которого осуществляется по воздушной линии электропередач (ВЛ). Во время грозы разряд молнии распространяет вокруг себя электромагнитные колебания, которые наводят в проводниках ВЛ напряжение. Далее по проводам   наведенное напряжение попадает в сеть нашего дома и воздействует на подключенное к сети оборудование. Учитывая, что напряжение разряда молнии может достигать миллиона вольт, в сети наводится напряжение, порой достигающее нескольких тысяч вольт и имеющее длительность тысячные доли секунды. Конечно же, оборудование, особенно имеющее в своем составе электронные блоки, не в состоянии без последствий выдержать такие перенапряжения. В лучшем случае это вызовет сбой в работе, но чаще всего при таких воздействиях речь идет о выходе оборудования из строя. Однако и от таких опасностей можно защититься с помощью Устройств Защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП) или как их еще называют ограничителей перенапряжений (ОПН). Установленные в электрическом щите, они способны ограничить импульс перенапряжения до безопасных значений, тем самым защитив оборудование, подключенное к сети. Современные УЗИП способны защитить электрическую сеть дома даже если разряд молнии ударит прямо в провод линии электропередач. Такие устройства есть в линейке УЗИП Acti 9, производимых Schneider Electric.

 

Итак, мы рассмотрели все виды опасностей, которые могут подстерегать нас при пользовании электрической энергией. Однако, если правильно выбрать и установить защитные устройства, то можно защитить наш дом и нас самих и сделать его безопасным и комфортным.

Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Электричество — это наличие и поток электрического заряда. Используя электричество, мы можем передавать энергию способами, которые позволяют нам выполнять простые домашние дела. ^[1] Наиболее известной его формой является поток электронов через проводники, такие как медные провода.

Слово «электричество» иногда используется в значении «электрическая энергия». Это не одно и то же: электричество — это среда передачи электроэнергии, как морская вода — среда передачи энергии волн.Предмет, через который проходит электричество, называется проводником. Медные провода и другие металлические предметы являются хорошими проводниками, позволяя электричеству проходить через них и передавать электрическую энергию. Пластик — плохой проводник (также называемый изолятором) и не пропускает много электричества через него, поэтому он остановит передачу электрической энергии.

Передача электроэнергии может происходить естественным путем (например, молния) или производиться людьми (например, в генераторе).Его можно использовать для питания машин и электрических устройств. Когда электрические заряды неподвижны, электричество называется статическим электричеством. Когда заряды движутся, они представляют собой электрический ток, иногда называемый «динамическим электричеством». Молния — самый известный и опасный вид электрического тока в природе, но иногда статическое электричество заставляет вещи слипаться и в природе.

Электричество может быть опасным, особенно вблизи воды, потому что вода является хорошим проводником, поскольку в ней есть примеси, такие как соль.Соль может способствовать протеканию электричества. С девятнадцатого века электричество использовалось во всех сферах нашей жизни. До тех пор это было просто любопытство, увиденное в молнии грозы.

Электрическая энергия может быть создана, если магнит проходит близко к металлической проволоке. Это метод, используемый генератором. Самые большие генераторы находятся на электростанциях. Электроэнергия также может быть высвобождена путем объединения химикатов в банке с двумя разными видами металлических стержней. Это метод, используемый в батарее.Статическое электричество может быть создано за счет трения между двумя материалами — например, шерстяной шапкой и пластиковой линейкой. Это может вызвать искру. Электроэнергия также может быть создана с использованием энергии солнца, как в фотоэлектрических элементах.

Электроэнергия поступает в дома по проводам от мест, где она производится. Он используется в электрических лампах, электрических обогревателях и т. Д. Многие приборы, такие как стиральные машины и электрические плиты, используют электричество. На заводах электрическая энергия приводит в действие машины.Людей, которые имеют дело с электричеством и электрическими устройствами в наших домах и на фабриках, называют «электриками».

Идея электричества или тот факт, что янтарь приобретает способность притягивать световые объекты при трении, могла быть известна греческому философу Фалесу из Милета, который жил около 600 г. до н. Э.

Другой греческий философ, Теофраст, заявил в трактате, что этой силой обладают другие субстанции.

Однако первые научные исследования электрических и магнитных явлений появились только у А.D. 1600, из исследования, проведенного английским врачом Уильямом Гилбертом. Гилберт был первым, кто применил термин electric (греч. elektron , «янтарь») для обозначения силы, которую оказывают вещества после их втирания. Он также различал магнитное и электрическое действие.

Бен Франклин много времени уделял исследованиям в области электричества. Его знаменитый эксперимент с воздушным змеем доказал, что атмосферное электричество (вызывающее явления молнии и грома) идентично электростатическому заряду лейдановской банки.Франклин разработал свою теорию о том, что электричество — это единая «жидкость», существующая во всей материи, и что его эффекты можно объяснить избытком и нехваткой этой жидкости.

Есть два типа электрических зарядов, которые толкают и притягивают друг друга: положительные заряды и отрицательные заряды. Электрические заряды толкают или тянут друг друга, если они не соприкасаются. Это возможно, потому что каждый заряд создает вокруг себя электрическое поле . Электрическое поле — это область, окружающая заряд.В каждой точке около заряда электрическое поле указывает в определенном направлении. Если в эту точку поместить положительный заряд, он будет толкаться в этом направлении. Если в эту точку поместить отрицательный заряд, он будет выталкиваться в прямо противоположном направлении.

Он работает как магнит, и на самом деле электричество создает магнитное поле, в котором одинаковые заряды отталкиваются друг от друга, а противоположные — притягиваются. Это означает, что если вы поместите два негатива близко друг к другу и отпустите их, они разойдутся.То же верно и для двух положительных зарядов. Но если вы поместите положительный заряд и отрицательный заряд близко друг к другу, они потянутся друг к другу. Краткий способ запомнить эту фразу: противоположностей привлекают лайки отталкивают.

Вся материя во Вселенной состоит из крошечных частиц с положительным, отрицательным или нейтральным зарядом. Положительные заряды называются протонами, а отрицательные — электронами. Протоны намного тяжелее электронов, но оба они имеют одинаковое количество электрического заряда, за исключением того, что протоны положительны, а электроны отрицательны.Поскольку «противоположности притягиваются», протоны и электроны слипаются. Несколько протонов и электронов могут образовывать более крупные частицы, называемые атомами и молекулами. Атомы и молекулы все еще очень крошечные. Они слишком малы, чтобы их можно было увидеть. Любой большой объект, такой как ваш палец, содержит больше атомов и молекул, чем кто-либо может сосчитать. Мы можем только оценить, сколько их.

Поскольку отрицательные электроны и положительные протоны слипаются, образуя большие объекты, все большие объекты, которые мы можем видеть и чувствовать, электрически нейтральны. Электрически — это слово, означающее «описывающее электричество», а нейтральный — слово, означающее «сбалансированный». Вот почему мы не чувствуем, как объекты толкают и тянут нас на расстоянии, как если бы все было электрически заряжено. Все большие объекты электрически нейтральны, потому что в мире одинаковое количество положительного и отрицательного заряда. Можно сказать, что мир точно сбалансирован или нейтрален. Ученые до сих пор не знают, почему это так.

Чертеж электрической цепи: ток (I) течет от + вокруг цепи обратно к — Электричество передается по проводам.

Электроны могут перемещаться по всему материалу. Протоны никогда не движутся вокруг твердого объекта, потому что они такие тяжелые, по крайней мере, по сравнению с электронами. Материал, который позволяет электронам перемещаться, называется проводником . Материал, который плотно удерживает каждый электрон на месте, называется изолятором . Примеры проводников: медь, алюминий, серебро и золото. Примерами изоляторов являются резина, пластик и дерево. Медь очень часто используется в качестве проводника, потому что это очень хороший проводник, а ее очень много в мире.Медь содержится в электрических проводах. Но иногда используются и другие материалы.

Внутри проводника электроны подпрыгивают, но не могут долго двигаться в одном направлении. Если внутри проводника создается электрическое поле, все электроны начнут двигаться в направлении, противоположном направлению, на которое указывает поле (поскольку электроны заряжены отрицательно). Батарея может создавать электрическое поле внутри проводника. Если оба конца куска провода подключены к двум концам батареи (называемые электродами , ), образовавшаяся петля называется электрической цепью . Электроны будут течь по цепи и вокруг нее, пока батарея создает электрическое поле внутри провода. Этот поток электронов по цепи называется электрическим током .

Проводящий провод, используемый для передачи электрического тока, часто оборачивают изолятором, например резиной. Это потому, что провода, по которым проходит ток, очень опасны. Если человек или животное коснутся оголенного провода, по которому проходит ток, они могут получить травму или даже умереть в зависимости от того, насколько сильным был ток и сколько электроэнергии он передает.Будьте осторожны с электрическими розетками и оголенными проводами, по которым может проходить ток.

Можно подключить электрическое устройство к цепи, чтобы электрический ток проходил через устройство. Этот ток будет передавать электрическую энергию, заставляя устройство делать то, что мы хотим от него. Электрические устройства могут быть очень простыми. Например, в лампочке ток переносит энергию через специальный провод, называемый нитью накала, который заставляет ее светиться. Электрические устройства тоже могут быть очень сложными.Электрическая энергия может использоваться для привода электродвигателя внутри такого инструмента, как дрель или точилка для карандашей. Электрическая энергия также используется для питания современных электронных устройств, включая телефоны, компьютеры и телевизоры.

Некоторые термины, связанные с электричеством [изменить | изменить источник]

Вот несколько терминов, с которыми человек может столкнуться, изучая, как работает электричество. Изучение электричества и того, как оно делает электрические цепи возможными, называется электроникой. Есть область инженерии, называемая электротехникой, где люди придумывают новые вещи, используя электричество.Им важно знать все эти термины.

• Ток — это количество протекающего электрического заряда. Когда 1 кулон электричества проходит где-то за 1 секунду, ток составляет 1 ампер. Чтобы измерить ток в одной точке, мы используем амперметр.

• Напряжение, также называемое «разностью потенциалов», представляет собой «толчок» за током. Это количество работы, которую может выполнить электрический заряд на один электрический заряд. Когда 1 кулон электричества имеет 1 джоуль энергии, он будет иметь электрический потенциал 1 вольт.Для измерения напряжения между двумя точками воспользуемся вольтметром.

• Сопротивление — это способность вещества «замедлять» течение тока, то есть уменьшать скорость, с которой заряд проходит через вещество. Если электрическое напряжение в 1 вольт поддерживает ток в 1 ампер через провод, сопротивление провода составляет 1 Ом — это называется законом Ома. Когда течению тока противостоит, энергия «расходуется», что означает, что она преобразуется в другие формы (например, свет, тепло, звук или движение).

• Электрическая энергия — это способность выполнять работу с помощью электрических устройств. .Электрическая энергия является «сохраняемым» свойством, что означает, что она ведет себя как вещество и может перемещаться с места на место (например, по передающей среде или в батарее). Электрическая энергия измеряется в джоулях или киловатт-часах (кВтч).

• Электроэнергия — это скорость использования, хранения или передачи электроэнергии. Расход электроэнергии по линиям электропередачи измеряется в ваттах. Если электрическая энергия преобразуется в другую форму энергии, она измеряется в ваттах.Если часть его преобразована, а часть хранится, она измеряется в вольт-амперах, а если она хранится (например, в электрических или магнитных полях), она измеряется в реактивном вольт-амперном режиме.

Паровая машина в центре приводит в движение два генератора по бокам, конец XIX века.

Электроэнергия в основном вырабатывается в местах, называемых электростанциями. Большинство электростанций используют тепло для превращения воды в пар, который превращает паровой двигатель. Турбина парового двигателя вращает машину, называемую «генератором».Спиральные провода внутри генератора вращаются в магнитном поле. Это заставляет электричество течь по проводам, неся электрическую энергию. Этот процесс называется электромагнитной индукцией. Майкл Фарадей открыл, как это сделать.

Для кипячения воды для генераторов можно использовать множество источников тепла. Источники тепла могут использовать возобновляемые источники энергии, в которых поставки тепловой энергии никогда не заканчиваются, и невозобновляемые энергоресурсы, в которых поставки в конечном итоге будут израсходованы.

Иногда естественный поток, такой как энергия ветра или воды, можно использовать непосредственно для вращения генератора, поэтому нагрев не требуется.

Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Электричество — это наличие и поток электрического заряда. Используя электричество, мы можем передавать энергию способами, которые позволяют нам выполнять простые домашние дела. ^[1] Наиболее известной его формой является поток электронов через проводники, такие как медные провода.

Слово «электричество» иногда используется в значении «электрическая энергия».Это не одно и то же: электричество — это среда передачи электроэнергии, как морская вода — среда передачи энергии волн. Предмет, через который проходит электричество, называется проводником. Медные провода и другие металлические предметы являются хорошими проводниками, позволяя электричеству проходить через них и передавать электрическую энергию. Пластик — плохой проводник (также называемый изолятором) и не пропускает много электричества через него, поэтому он остановит передачу электрической энергии.

Передача электроэнергии может происходить естественным путем (например, молния) или производиться людьми (например, в генераторе). Его можно использовать для питания машин и электрических устройств. Когда электрические заряды неподвижны, электричество называется статическим электричеством. Когда заряды движутся, они представляют собой электрический ток, иногда называемый «динамическим электричеством». Молния — самый известный и опасный вид электрического тока в природе, но иногда статическое электричество заставляет вещи слипаться и в природе.

Электричество может быть опасным, особенно вблизи воды, потому что вода является хорошим проводником, поскольку в ней есть примеси, такие как соль. Соль может способствовать протеканию электричества. С девятнадцатого века электричество использовалось во всех сферах нашей жизни. До тех пор это было просто любопытство, увиденное в молнии грозы.

Электрическая энергия может быть создана, если магнит проходит близко к металлической проволоке. Это метод, используемый генератором. Самые большие генераторы находятся на электростанциях.Электроэнергия также может быть высвобождена путем объединения химикатов в банке с двумя разными видами металлических стержней. Это метод, используемый в батарее. Статическое электричество может быть создано за счет трения между двумя материалами — например, шерстяной шапкой и пластиковой линейкой. Это может вызвать искру. Электроэнергия также может быть создана с использованием энергии солнца, как в фотоэлектрических элементах.

Электроэнергия поступает в дома по проводам от мест, где она производится. Используется в электрических лампах, электронагревателях и т. Д.Многие приборы, такие как стиральные машины и электрические плиты, используют электричество. На заводах электрическая энергия приводит в действие машины. Людей, которые имеют дело с электричеством и электрическими устройствами в наших домах и на фабриках, называют «электриками».

Идея электричества или тот факт, что янтарь приобретает способность притягивать световые объекты при трении, могла быть известна греческому философу Фалесу из Милета, который жил около 600 г. до н. Э.

Другой греческий философ, Теофраст, заявил в трактате, что этой силой обладают другие субстанции.

Первое научное исследование электрических и магнитных явлений, однако, появилось только в 1600 году нашей эры, благодаря исследованиям, проведенным английским врачом Уильямом Гилбертом. Гилберт был первым, кто применил термин electric (греч. elektron , «янтарь») для обозначения силы, которую оказывают вещества после их втирания. Он также различал магнитное и электрическое действие.

Бен Франклин много времени уделял исследованиям в области электричества. Его знаменитый эксперимент с воздушным змеем доказал, что атмосферное электричество (вызывающее явления молнии и грома) идентично электростатическому заряду лейдановской банки.Франклин разработал свою теорию о том, что электричество — это единая «жидкость», существующая во всей материи, и что его эффекты можно объяснить избытком и нехваткой этой жидкости.

Есть два типа электрических зарядов, которые толкают и притягивают друг друга: положительные заряды и отрицательные заряды. Электрические заряды толкают или тянут друг друга, если они не соприкасаются. Это возможно, потому что каждый заряд создает вокруг себя электрическое поле . Электрическое поле — это область, окружающая заряд.В каждой точке около заряда электрическое поле указывает в определенном направлении. Если в эту точку поместить положительный заряд, он будет толкаться в этом направлении. Если в эту точку поместить отрицательный заряд, он будет выталкиваться в прямо противоположном направлении.

Он работает как магнит, и на самом деле электричество создает магнитное поле, в котором одинаковые заряды отталкиваются друг от друга, а противоположные — притягиваются. Это означает, что если вы поместите два негатива близко друг к другу и отпустите их, они разойдутся.То же верно и для двух положительных зарядов. Но если вы поместите положительный заряд и отрицательный заряд близко друг к другу, они потянутся друг к другу. Краткий способ запомнить эту фразу: противоположностей привлекают лайки отталкивают.

Вся материя во Вселенной состоит из крошечных частиц с положительным, отрицательным или нейтральным зарядом. Положительные заряды называются протонами, а отрицательные — электронами. Протоны намного тяжелее электронов, но оба они имеют одинаковое количество электрического заряда, за исключением того, что протоны положительны, а электроны отрицательны.Поскольку «противоположности притягиваются», протоны и электроны слипаются. Несколько протонов и электронов могут образовывать более крупные частицы, называемые атомами и молекулами. Атомы и молекулы все еще очень крошечные. Они слишком малы, чтобы их можно было увидеть. Любой большой объект, такой как ваш палец, содержит больше атомов и молекул, чем кто-либо может сосчитать. Мы можем только оценить, сколько их.

Поскольку отрицательные электроны и положительные протоны слипаются, образуя большие объекты, все большие объекты, которые мы можем видеть и чувствовать, электрически нейтральны. Электрически — это слово, означающее «описывающее электричество», а нейтральный — слово, означающее «сбалансированный». Вот почему мы не чувствуем, как объекты толкают и тянут нас на расстоянии, как если бы все было электрически заряжено. Все большие объекты электрически нейтральны, потому что в мире одинаковое количество положительного и отрицательного заряда. Можно сказать, что мир точно сбалансирован или нейтрален. Ученые до сих пор не знают, почему это так.

Чертеж электрической цепи: ток (I) течет от + вокруг цепи обратно к — Электричество передается по проводам.

Электроны могут перемещаться по всему материалу. Протоны никогда не движутся вокруг твердого объекта, потому что они такие тяжелые, по крайней мере, по сравнению с электронами. Материал, который позволяет электронам перемещаться, называется проводником . Материал, который плотно удерживает каждый электрон на месте, называется изолятором . Примеры проводников: медь, алюминий, серебро и золото. Примерами изоляторов являются резина, пластик и дерево. Медь очень часто используется в качестве проводника, потому что это очень хороший проводник, а ее очень много в мире.Медь содержится в электрических проводах. Но иногда используются и другие материалы.

Внутри проводника электроны подпрыгивают, но не могут долго двигаться в одном направлении. Если внутри проводника создается электрическое поле, все электроны начнут двигаться в направлении, противоположном направлению, на которое указывает поле (поскольку электроны заряжены отрицательно). Батарея может создавать электрическое поле внутри проводника. Если оба конца куска провода подключены к двум концам батареи (называемые электродами , ), образовавшаяся петля называется электрической цепью . Электроны будут течь по цепи и вокруг нее, пока батарея создает электрическое поле внутри провода. Этот поток электронов по цепи называется электрическим током .

Проводящий провод, используемый для передачи электрического тока, часто оборачивают изолятором, например резиной. Это потому, что провода, по которым проходит ток, очень опасны. Если человек или животное коснутся оголенного провода, по которому проходит ток, они могут получить травму или даже умереть в зависимости от того, насколько сильным был ток и сколько электроэнергии он передает.Будьте осторожны с электрическими розетками и оголенными проводами, по которым может проходить ток.

Можно подключить электрическое устройство к цепи, чтобы электрический ток проходил через устройство. Этот ток будет передавать электрическую энергию, заставляя устройство делать то, что мы хотим от него. Электрические устройства могут быть очень простыми. Например, в лампочке ток переносит энергию через специальный провод, называемый нитью накала, который заставляет ее светиться. Электрические устройства тоже могут быть очень сложными.Электрическая энергия может использоваться для привода электродвигателя внутри такого инструмента, как дрель или точилка для карандашей. Электрическая энергия также используется для питания современных электронных устройств, включая телефоны, компьютеры и телевизоры.

Некоторые термины, связанные с электричеством [изменить | изменить источник]

Вот несколько терминов, с которыми человек может столкнуться, изучая, как работает электричество. Изучение электричества и того, как оно делает электрические цепи возможными, называется электроникой. Есть область инженерии, называемая электротехникой, где люди придумывают новые вещи, используя электричество.Им важно знать все эти термины.

• Ток — это количество протекающего электрического заряда. Когда 1 кулон электричества проходит где-то за 1 секунду, ток составляет 1 ампер. Чтобы измерить ток в одной точке, мы используем амперметр.

• Напряжение, также называемое «разностью потенциалов», представляет собой «толчок» за током. Это количество работы, которую может выполнить электрический заряд на один электрический заряд. Когда 1 кулон электричества имеет 1 джоуль энергии, он будет иметь электрический потенциал 1 вольт.Для измерения напряжения между двумя точками воспользуемся вольтметром.

• Сопротивление — это способность вещества «замедлять» течение тока, то есть уменьшать скорость, с которой заряд проходит через вещество. Если электрическое напряжение в 1 вольт поддерживает ток в 1 ампер через провод, сопротивление провода составляет 1 Ом — это называется законом Ома. Когда течению тока противостоит, энергия «расходуется», что означает, что она преобразуется в другие формы (например, свет, тепло, звук или движение).

• Электрическая энергия — это способность выполнять работу с помощью электрических устройств. .Электрическая энергия является «сохраняемым» свойством, что означает, что она ведет себя как вещество и может перемещаться с места на место (например, по передающей среде или в батарее). Электрическая энергия измеряется в джоулях или киловатт-часах (кВтч).

• Электроэнергия — это скорость использования, хранения или передачи электроэнергии. Расход электроэнергии по линиям электропередачи измеряется в ваттах. Если электрическая энергия преобразуется в другую форму энергии, она измеряется в ваттах.Если часть его преобразована, а часть хранится, она измеряется в вольт-амперах, а если она хранится (например, в электрических или магнитных полях), она измеряется в реактивном вольт-амперном режиме.

Паровая машина в центре приводит в движение два генератора по бокам, конец XIX века.

Электроэнергия в основном вырабатывается в местах, называемых электростанциями. Большинство электростанций используют тепло для превращения воды в пар, который превращает паровой двигатель. Турбина парового двигателя вращает машину, называемую «генератором».Спиральные провода внутри генератора вращаются в магнитном поле. Это заставляет электричество течь по проводам, неся электрическую энергию. Этот процесс называется электромагнитной индукцией. Майкл Фарадей открыл, как это сделать.

Для кипячения воды для генераторов можно использовать множество источников тепла. Источники тепла могут использовать возобновляемые источники энергии, в которых поставки тепловой энергии никогда не заканчиваются, и невозобновляемые энергоресурсы, в которых поставки в конечном итоге будут израсходованы.

Иногда естественный поток, такой как энергия ветра или воды, можно использовать непосредственно для вращения генератора, поэтому нагрев не требуется.

Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Электричество — это наличие и поток электрического заряда. Используя электричество, мы можем передавать энергию способами, которые позволяют нам выполнять простые домашние дела. ^[1] Наиболее известной его формой является поток электронов через проводники, такие как медные провода.

Слово «электричество» иногда используется в значении «электрическая энергия».Это не одно и то же: электричество — это среда передачи электроэнергии, как морская вода — среда передачи энергии волн. Предмет, через который проходит электричество, называется проводником. Медные провода и другие металлические предметы являются хорошими проводниками, позволяя электричеству проходить через них и передавать электрическую энергию. Пластик — плохой проводник (также называемый изолятором) и не пропускает много электричества через него, поэтому он остановит передачу электрической энергии.

Передача электроэнергии может происходить естественным путем (например, молния) или производиться людьми (например, в генераторе). Его можно использовать для питания машин и электрических устройств. Когда электрические заряды неподвижны, электричество называется статическим электричеством. Когда заряды движутся, они представляют собой электрический ток, иногда называемый «динамическим электричеством». Молния — самый известный и опасный вид электрического тока в природе, но иногда статическое электричество заставляет вещи слипаться и в природе.

Электричество может быть опасным, особенно вблизи воды, потому что вода является хорошим проводником, поскольку в ней есть примеси, такие как соль. Соль может способствовать протеканию электричества. С девятнадцатого века электричество использовалось во всех сферах нашей жизни. До тех пор это было просто любопытство, увиденное в молнии грозы.

Электрическая энергия может быть создана, если магнит проходит близко к металлической проволоке. Это метод, используемый генератором. Самые большие генераторы находятся на электростанциях.Электроэнергия также может быть высвобождена путем объединения химикатов в банке с двумя разными видами металлических стержней. Это метод, используемый в батарее. Статическое электричество может быть создано за счет трения между двумя материалами — например, шерстяной шапкой и пластиковой линейкой. Это может вызвать искру. Электроэнергия также может быть создана с использованием энергии солнца, как в фотоэлектрических элементах.

Электроэнергия поступает в дома по проводам от мест, где она производится. Используется в электрических лампах, электронагревателях и т. Д.Многие приборы, такие как стиральные машины и электрические плиты, используют электричество. На заводах электрическая энергия приводит в действие машины. Людей, которые имеют дело с электричеством и электрическими устройствами в наших домах и на фабриках, называют «электриками».

Идея электричества или тот факт, что янтарь приобретает способность притягивать световые объекты при трении, могла быть известна греческому философу Фалесу из Милета, который жил около 600 г. до н. Э.

Другой греческий философ, Теофраст, заявил в трактате, что этой силой обладают другие субстанции.

Первое научное исследование электрических и магнитных явлений, однако, появилось только в 1600 году нашей эры, благодаря исследованиям, проведенным английским врачом Уильямом Гилбертом. Гилберт был первым, кто применил термин electric (греч. elektron , «янтарь») для обозначения силы, которую оказывают вещества после их втирания. Он также различал магнитное и электрическое действие.

Бен Франклин много времени уделял исследованиям в области электричества. Его знаменитый эксперимент с воздушным змеем доказал, что атмосферное электричество (вызывающее явления молнии и грома) идентично электростатическому заряду лейдановской банки.Франклин разработал свою теорию о том, что электричество — это единая «жидкость», существующая во всей материи, и что его эффекты можно объяснить избытком и нехваткой этой жидкости.

Есть два типа электрических зарядов, которые толкают и притягивают друг друга: положительные заряды и отрицательные заряды. Электрические заряды толкают или тянут друг друга, если они не соприкасаются. Это возможно, потому что каждый заряд создает вокруг себя электрическое поле . Электрическое поле — это область, окружающая заряд.В каждой точке около заряда электрическое поле указывает в определенном направлении. Если в эту точку поместить положительный заряд, он будет толкаться в этом направлении. Если в эту точку поместить отрицательный заряд, он будет выталкиваться в прямо противоположном направлении.

Он работает как магнит, и на самом деле электричество создает магнитное поле, в котором одинаковые заряды отталкиваются друг от друга, а противоположные — притягиваются. Это означает, что если вы поместите два негатива близко друг к другу и отпустите их, они разойдутся.То же верно и для двух положительных зарядов. Но если вы поместите положительный заряд и отрицательный заряд близко друг к другу, они потянутся друг к другу. Краткий способ запомнить эту фразу: противоположностей привлекают лайки отталкивают.

Вся материя во Вселенной состоит из крошечных частиц с положительным, отрицательным или нейтральным зарядом. Положительные заряды называются протонами, а отрицательные — электронами. Протоны намного тяжелее электронов, но оба они имеют одинаковое количество электрического заряда, за исключением того, что протоны положительны, а электроны отрицательны.Поскольку «противоположности притягиваются», протоны и электроны слипаются. Несколько протонов и электронов могут образовывать более крупные частицы, называемые атомами и молекулами. Атомы и молекулы все еще очень крошечные. Они слишком малы, чтобы их можно было увидеть. Любой большой объект, такой как ваш палец, содержит больше атомов и молекул, чем кто-либо может сосчитать. Мы можем только оценить, сколько их.

Поскольку отрицательные электроны и положительные протоны слипаются, образуя большие объекты, все большие объекты, которые мы можем видеть и чувствовать, электрически нейтральны. Электрически — это слово, означающее «описывающее электричество», а нейтральный — слово, означающее «сбалансированный». Вот почему мы не чувствуем, как объекты толкают и тянут нас на расстоянии, как если бы все было электрически заряжено. Все большие объекты электрически нейтральны, потому что в мире одинаковое количество положительного и отрицательного заряда. Можно сказать, что мир точно сбалансирован или нейтрален. Ученые до сих пор не знают, почему это так.

Чертеж электрической цепи: ток (I) течет от + вокруг цепи обратно к — Электричество передается по проводам.

Электроны могут перемещаться по всему материалу. Протоны никогда не движутся вокруг твердого объекта, потому что они такие тяжелые, по крайней мере, по сравнению с электронами. Материал, который позволяет электронам перемещаться, называется проводником . Материал, который плотно удерживает каждый электрон на месте, называется изолятором . Примеры проводников: медь, алюминий, серебро и золото. Примерами изоляторов являются резина, пластик и дерево. Медь очень часто используется в качестве проводника, потому что это очень хороший проводник, а ее очень много в мире.Медь содержится в электрических проводах. Но иногда используются и другие материалы.

Внутри проводника электроны подпрыгивают, но не могут долго двигаться в одном направлении. Если внутри проводника создается электрическое поле, все электроны начнут двигаться в направлении, противоположном направлению, на которое указывает поле (поскольку электроны заряжены отрицательно). Батарея может создавать электрическое поле внутри проводника. Если оба конца куска провода подключены к двум концам батареи (называемые электродами , ), образовавшаяся петля называется электрической цепью . Электроны будут течь по цепи и вокруг нее, пока батарея создает электрическое поле внутри провода. Этот поток электронов по цепи называется электрическим током .

Проводящий провод, используемый для передачи электрического тока, часто оборачивают изолятором, например резиной. Это потому, что провода, по которым проходит ток, очень опасны. Если человек или животное коснутся оголенного провода, по которому проходит ток, они могут получить травму или даже умереть в зависимости от того, насколько сильным был ток и сколько электроэнергии он передает.Будьте осторожны с электрическими розетками и оголенными проводами, по которым может проходить ток.

Можно подключить электрическое устройство к цепи, чтобы электрический ток проходил через устройство. Этот ток будет передавать электрическую энергию, заставляя устройство делать то, что мы хотим от него. Электрические устройства могут быть очень простыми. Например, в лампочке ток переносит энергию через специальный провод, называемый нитью накала, который заставляет ее светиться. Электрические устройства тоже могут быть очень сложными.Электрическая энергия может использоваться для привода электродвигателя внутри такого инструмента, как дрель или точилка для карандашей. Электрическая энергия также используется для питания современных электронных устройств, включая телефоны, компьютеры и телевизоры.

Некоторые термины, связанные с электричеством [изменить | изменить источник]

Вот несколько терминов, с которыми человек может столкнуться, изучая, как работает электричество. Изучение электричества и того, как оно делает электрические цепи возможными, называется электроникой. Есть область инженерии, называемая электротехникой, где люди придумывают новые вещи, используя электричество.Им важно знать все эти термины.

• Ток — это количество протекающего электрического заряда. Когда 1 кулон электричества проходит где-то за 1 секунду, ток составляет 1 ампер. Чтобы измерить ток в одной точке, мы используем амперметр.

• Напряжение, также называемое «разностью потенциалов», представляет собой «толчок» за током. Это количество работы, которую может выполнить электрический заряд на один электрический заряд. Когда 1 кулон электричества имеет 1 джоуль энергии, он будет иметь электрический потенциал 1 вольт.Для измерения напряжения между двумя точками воспользуемся вольтметром.

• Сопротивление — это способность вещества «замедлять» течение тока, то есть уменьшать скорость, с которой заряд проходит через вещество. Если электрическое напряжение в 1 вольт поддерживает ток в 1 ампер через провод, сопротивление провода составляет 1 Ом — это называется законом Ома. Когда течению тока противостоит, энергия «расходуется», что означает, что она преобразуется в другие формы (например, свет, тепло, звук или движение).

• Электрическая энергия — это способность выполнять работу с помощью электрических устройств. .Электрическая энергия является «сохраняемым» свойством, что означает, что она ведет себя как вещество и может перемещаться с места на место (например, по передающей среде или в батарее). Электрическая энергия измеряется в джоулях или киловатт-часах (кВтч).

• Электроэнергия — это скорость использования, хранения или передачи электроэнергии. Расход электроэнергии по линиям электропередачи измеряется в ваттах. Если электрическая энергия преобразуется в другую форму энергии, она измеряется в ваттах.Если часть его преобразована, а часть хранится, она измеряется в вольт-амперах, а если она хранится (например, в электрических или магнитных полях), она измеряется в реактивном вольт-амперном режиме.

Паровая машина в центре приводит в движение два генератора по бокам, конец XIX века.

Электроэнергия в основном вырабатывается в местах, называемых электростанциями. Большинство электростанций используют тепло для превращения воды в пар, который превращает паровой двигатель. Турбина парового двигателя вращает машину, называемую «генератором».Спиральные провода внутри генератора вращаются в магнитном поле. Это заставляет электричество течь по проводам, неся электрическую энергию. Этот процесс называется электромагнитной индукцией. Майкл Фарадей открыл, как это сделать.

Для кипячения воды для генераторов можно использовать множество источников тепла. Источники тепла могут использовать возобновляемые источники энергии, в которых поставки тепловой энергии никогда не заканчиваются, и невозобновляемые энергоресурсы, в которых поставки в конечном итоге будут израсходованы.

Иногда естественный поток, такой как энергия ветра или воды, можно использовать непосредственно для вращения генератора, поэтому нагрев не требуется.

Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Электричество — это наличие и поток электрического заряда. Используя электричество, мы можем передавать энергию способами, которые позволяют нам выполнять простые домашние дела. ^[1] Наиболее известной его формой является поток электронов через проводники, такие как медные провода.

Слово «электричество» иногда используется в значении «электрическая энергия».Это не одно и то же: электричество — это среда передачи электроэнергии, как морская вода — среда передачи энергии волн. Предмет, через который проходит электричество, называется проводником. Медные провода и другие металлические предметы являются хорошими проводниками, позволяя электричеству проходить через них и передавать электрическую энергию. Пластик — плохой проводник (также называемый изолятором) и не пропускает много электричества через него, поэтому он остановит передачу электрической энергии.

Передача электроэнергии может происходить естественным путем (например, молния) или производиться людьми (например, в генераторе). Его можно использовать для питания машин и электрических устройств. Когда электрические заряды неподвижны, электричество называется статическим электричеством. Когда заряды движутся, они представляют собой электрический ток, иногда называемый «динамическим электричеством». Молния — самый известный и опасный вид электрического тока в природе, но иногда статическое электричество заставляет вещи слипаться и в природе.

Электричество может быть опасным, особенно вблизи воды, потому что вода является хорошим проводником, поскольку в ней есть примеси, такие как соль. Соль может способствовать протеканию электричества. С девятнадцатого века электричество использовалось во всех сферах нашей жизни. До тех пор это было просто любопытство, увиденное в молнии грозы.

Электрическая энергия может быть создана, если магнит проходит близко к металлической проволоке. Это метод, используемый генератором. Самые большие генераторы находятся на электростанциях.Электроэнергия также может быть высвобождена путем объединения химикатов в банке с двумя разными видами металлических стержней. Это метод, используемый в батарее. Статическое электричество может быть создано за счет трения между двумя материалами — например, шерстяной шапкой и пластиковой линейкой. Это может вызвать искру. Электроэнергия также может быть создана с использованием энергии солнца, как в фотоэлектрических элементах.

Электроэнергия поступает в дома по проводам от мест, где она производится. Используется в электрических лампах, электронагревателях и т. Д.Многие приборы, такие как стиральные машины и электрические плиты, используют электричество. На заводах электрическая энергия приводит в действие машины. Людей, которые имеют дело с электричеством и электрическими устройствами в наших домах и на фабриках, называют «электриками».

Идея электричества или тот факт, что янтарь приобретает способность притягивать световые объекты при трении, могла быть известна греческому философу Фалесу из Милета, который жил около 600 г. до н. Э.

Другой греческий философ, Теофраст, заявил в трактате, что этой силой обладают другие субстанции.

Первое научное исследование электрических и магнитных явлений, однако, появилось только в 1600 году нашей эры, благодаря исследованиям, проведенным английским врачом Уильямом Гилбертом. Гилберт был первым, кто применил термин electric (греч. elektron , «янтарь») для обозначения силы, которую оказывают вещества после их втирания. Он также различал магнитное и электрическое действие.

Бен Франклин много времени уделял исследованиям в области электричества. Его знаменитый эксперимент с воздушным змеем доказал, что атмосферное электричество (вызывающее явления молнии и грома) идентично электростатическому заряду лейдановской банки.Франклин разработал свою теорию о том, что электричество — это единая «жидкость», существующая во всей материи, и что его эффекты можно объяснить избытком и нехваткой этой жидкости.

Есть два типа электрических зарядов, которые толкают и притягивают друг друга: положительные заряды и отрицательные заряды. Электрические заряды толкают или тянут друг друга, если они не соприкасаются. Это возможно, потому что каждый заряд создает вокруг себя электрическое поле . Электрическое поле — это область, окружающая заряд.В каждой точке около заряда электрическое поле указывает в определенном направлении. Если в эту точку поместить положительный заряд, он будет толкаться в этом направлении. Если в эту точку поместить отрицательный заряд, он будет выталкиваться в прямо противоположном направлении.

Он работает как магнит, и на самом деле электричество создает магнитное поле, в котором одинаковые заряды отталкиваются друг от друга, а противоположные — притягиваются. Это означает, что если вы поместите два негатива близко друг к другу и отпустите их, они разойдутся.То же верно и для двух положительных зарядов. Но если вы поместите положительный заряд и отрицательный заряд близко друг к другу, они потянутся друг к другу. Краткий способ запомнить эту фразу: противоположностей привлекают лайки отталкивают.

Вся материя во Вселенной состоит из крошечных частиц с положительным, отрицательным или нейтральным зарядом. Положительные заряды называются протонами, а отрицательные — электронами. Протоны намного тяжелее электронов, но оба они имеют одинаковое количество электрического заряда, за исключением того, что протоны положительны, а электроны отрицательны.Поскольку «противоположности притягиваются», протоны и электроны слипаются. Несколько протонов и электронов могут образовывать более крупные частицы, называемые атомами и молекулами. Атомы и молекулы все еще очень крошечные. Они слишком малы, чтобы их можно было увидеть. Любой большой объект, такой как ваш палец, содержит больше атомов и молекул, чем кто-либо может сосчитать. Мы можем только оценить, сколько их.

Поскольку отрицательные электроны и положительные протоны слипаются, образуя большие объекты, все большие объекты, которые мы можем видеть и чувствовать, электрически нейтральны. Электрически — это слово, означающее «описывающее электричество», а нейтральный — слово, означающее «сбалансированный». Вот почему мы не чувствуем, как объекты толкают и тянут нас на расстоянии, как если бы все было электрически заряжено. Все большие объекты электрически нейтральны, потому что в мире одинаковое количество положительного и отрицательного заряда. Можно сказать, что мир точно сбалансирован или нейтрален. Ученые до сих пор не знают, почему это так.

Чертеж электрической цепи: ток (I) течет от + вокруг цепи обратно к — Электричество передается по проводам.

Электроны могут перемещаться по всему материалу. Протоны никогда не движутся вокруг твердого объекта, потому что они такие тяжелые, по крайней мере, по сравнению с электронами. Материал, который позволяет электронам перемещаться, называется проводником . Материал, который плотно удерживает каждый электрон на месте, называется изолятором . Примеры проводников: медь, алюминий, серебро и золото. Примерами изоляторов являются резина, пластик и дерево. Медь очень часто используется в качестве проводника, потому что это очень хороший проводник, а ее очень много в мире.Медь содержится в электрических проводах. Но иногда используются и другие материалы.

Внутри проводника электроны подпрыгивают, но не могут долго двигаться в одном направлении. Если внутри проводника создается электрическое поле, все электроны начнут двигаться в направлении, противоположном направлению, на которое указывает поле (поскольку электроны заряжены отрицательно). Батарея может создавать электрическое поле внутри проводника. Если оба конца куска провода подключены к двум концам батареи (называемые электродами , ), образовавшаяся петля называется электрической цепью . Электроны будут течь по цепи и вокруг нее, пока батарея создает электрическое поле внутри провода. Этот поток электронов по цепи называется электрическим током .

Проводящий провод, используемый для передачи электрического тока, часто оборачивают изолятором, например резиной. Это потому, что провода, по которым проходит ток, очень опасны. Если человек или животное коснутся оголенного провода, по которому проходит ток, они могут получить травму или даже умереть в зависимости от того, насколько сильным был ток и сколько электроэнергии он передает.Будьте осторожны с электрическими розетками и оголенными проводами, по которым может проходить ток.

Можно подключить электрическое устройство к цепи, чтобы электрический ток проходил через устройство. Этот ток будет передавать электрическую энергию, заставляя устройство делать то, что мы хотим от него. Электрические устройства могут быть очень простыми. Например, в лампочке ток переносит энергию через специальный провод, называемый нитью накала, который заставляет ее светиться. Электрические устройства тоже могут быть очень сложными.Электрическая энергия может использоваться для привода электродвигателя внутри такого инструмента, как дрель или точилка для карандашей. Электрическая энергия также используется для питания современных электронных устройств, включая телефоны, компьютеры и телевизоры.

Некоторые термины, связанные с электричеством [изменить | изменить источник]

Вот несколько терминов, с которыми человек может столкнуться, изучая, как работает электричество. Изучение электричества и того, как оно делает электрические цепи возможными, называется электроникой. Есть область инженерии, называемая электротехникой, где люди придумывают новые вещи, используя электричество.Им важно знать все эти термины.

• Ток — это количество протекающего электрического заряда. Когда 1 кулон электричества проходит где-то за 1 секунду, ток составляет 1 ампер. Чтобы измерить ток в одной точке, мы используем амперметр.

• Напряжение, также называемое «разностью потенциалов», представляет собой «толчок» за током. Это количество работы, которую может выполнить электрический заряд на один электрический заряд. Когда 1 кулон электричества имеет 1 джоуль энергии, он будет иметь электрический потенциал 1 вольт.Для измерения напряжения между двумя точками воспользуемся вольтметром.

• Сопротивление — это способность вещества «замедлять» течение тока, то есть уменьшать скорость, с которой заряд проходит через вещество. Если электрическое напряжение в 1 вольт поддерживает ток в 1 ампер через провод, сопротивление провода составляет 1 Ом — это называется законом Ома. Когда течению тока противостоит, энергия «расходуется», что означает, что она преобразуется в другие формы (например, свет, тепло, звук или движение).

• Электрическая энергия — это способность выполнять работу с помощью электрических устройств. .Электрическая энергия является «сохраняемым» свойством, что означает, что она ведет себя как вещество и может перемещаться с места на место (например, по передающей среде или в батарее). Электрическая энергия измеряется в джоулях или киловатт-часах (кВтч).

• Электроэнергия — это скорость использования, хранения или передачи электроэнергии. Расход электроэнергии по линиям электропередачи измеряется в ваттах. Если электрическая энергия преобразуется в другую форму энергии, она измеряется в ваттах.Если часть его преобразована, а часть хранится, она измеряется в вольт-амперах, а если она хранится (например, в электрических или магнитных полях), она измеряется в реактивном вольт-амперном режиме.

Паровая машина в центре приводит в движение два генератора по бокам, конец XIX века.

Электроэнергия в основном вырабатывается в местах, называемых электростанциями. Большинство электростанций используют тепло для превращения воды в пар, который превращает паровой двигатель. Турбина парового двигателя вращает машину, называемую «генератором».Спиральные провода внутри генератора вращаются в магнитном поле. Это заставляет электричество течь по проводам, неся электрическую энергию. Этот процесс называется электромагнитной индукцией. Майкл Фарадей открыл, как это сделать.

Для кипячения воды для генераторов можно использовать множество источников тепла. Источники тепла могут использовать возобновляемые источники энергии, в которых поставки тепловой энергии никогда не заканчиваются, и невозобновляемые энергоресурсы, в которых поставки в конечном итоге будут израсходованы.

Иногда естественный поток, такой как энергия ветра или воды, можно использовать непосредственно для вращения генератора, поэтому нагрев не требуется.

Основы электричества объясняются просто.

---

Мы обсудим следующие аспекты. Прокрутите вниз и начните читать.

• Почему вы должны разбираться в электричестве
• Ток и амперы
• Разность потенциалов и вольт
• Связь между разностью потенциалов и током
• Источники разности потенциалов
• Понятие сопротивления
• Закон об омах
• Постоянный и переменный ток

---

---

Зачем нужно знать об электричестве?

Электричество везде.Вокруг вас текут миллиарды электронов: в освещении операционной, мониторах анестезии, диатермии, элементах управления вентилятором, шприцевых насосах, экране компьютера, который вы сейчас читаете, и так далее, и так далее… ..

На удивительном снимке ниже показан снимок Земли, сделанный ночью из космоса. Уличные и домашние фонари освещают страны и дают представление о том, насколько широко используется электричество во всем мире. На изображении ниже, насколько освещена ваша страна?

Немного узнать об электричестве полезно, потому что:

• Он предоставит основы для понимания электробезопасности.
• Это поможет вам лучше понять принципы работы электрического медицинского оборудования, такого как электрохирургические устройства, дефибрилляторы, измерение температуры и т. Д.

---

Электрический ток и ампер

Часто можно услышать слова «ток», «напряжение» и «сопротивление». Очень важно хорошо понимать эти три концепции. Начнем с объяснения, что такое электрический ток. Представим, что через светло-коричневый провод внизу проходит электрический ток.

Когда мы говорим, что электрический «ток» течет, что он на самом деле течет? Ток — это поток электронов. Электроны можно рассматривать как отрицательно заряженные «частицы». Движение этих электронов называется током.

Ток измеряется в единицах, называемых «амперами». Число ампер в проводе связано с тем, сколько электронов проходит через поперечное сечение провода в секунду.

Ток в один ампер относится к определенному количеству электронов, проходящих через поперечное сечение провода за одну секунду.Это огромное число, и, пожалуйста, не запоминайте его. По проводу ниже проходит ток в один ампер.

Чем выше ток (больше ампер), тем выше количество электронов, которые проходят через поперечное сечение провода за секунду.

На самом деле очень сложно сосчитать миллиарды электронов.

Поскольку так сложно подсчитать такое количество электронов, официальное определение («Международная система единиц») ампера опирается на более «практически измеримое определение».Для вас и для меня (не физика) даже это определение все равно кажется очень непрактичным, но, по крайней мере, вам не нужно считать отдельные электроны. «Практическое» определение дано ниже, но, пожалуйста, не запоминайте его (если у вас нет неограниченного объема памяти).

Итак, вкратце, ампер относится к количеству электронов, протекающих по проводу в секунду.

---

Разность потенциалов и вольт

Как известно, вода и электричество плохо сочетаются друг с другом!

Однако, что интересно, вода и электричество ведут себя «примерно одинаково».Поскольку, в отличие от электричества, воду можно увидеть, часто бывает полезно сначала понять поведение воды, а затем использовать ее для понимания электричества.

Итак, давайте представим, что вы хотите установить красивый водопад в своем саду (также представьте, что вы достаточно богаты, чтобы иметь большой сад).

Чтобы сэкономить деньги, вы решаете сами построить то, что вы считаете водопадом. Это выглядит так.

К сожалению, вода не течет совсем. Вы не можете понять почему.

Причина отсутствия потока воды в том, что в плоском пруду нет разницы в энергии. Чтобы вода текла, должна быть разница в энергии между одной областью и другой. Тогда вода потечет из области с высокой энергией в область с низкой энергией. В случае водопада эту энергию можно получить, подняв одну часть воды. Поднятая вода имеет больше энергии (из-за силы тяжести), чем вода у основания, заставляя воду течь.

Давайте рассмотрим это с точки зрения энергии.В случае с водопадом энергия определяет силу тяжести. Чем выше вода, тем выше ее потенциальная энергия. В нашем водопаде более высокий резервуар имеет более высокую потенциальную энергию, чем нижний резервуар, который имеет более низкую потенциальную энергию, и эта разница в энергии заставляет воду течь. Когда вода стекает по водопаду, она теряет потенциальную энергию. Когда он достигает нижнего резервуара, его потенциальная энергия ниже, чем у верхнего резервуара.

Когда верхний резервуар опустеет, вода, конечно же, не потечет обратно вверх сама по себе.Это связано с тем, что вода не течет из области с низким потенциалом энергии в область с высоким потенциалом.

По той же причине, если вы просто соединили трубу от нижнего бака к верхнему, вода не вернется в верхний бак.

Если мы хотим, чтобы водопад в саду продолжал работать, нам нужно вернуть воду в верхний резервуар. Для этого нам нужно обеспечить систему энергией. Это возможно с водяным насосом. Вода в верхнем резервуаре обладает высокой энергией и, как объяснялось ранее, стекает вниз, теряя при этом энергию.Затем насос «обеспечивает энергию для привода системы», забирая воду с более низкой потенциальной энергией и перекачивая ее в верхний резервуар. Вода, которая достигла верхнего резервуара, теперь имеет высокую потенциальную энергию и может снова стекать, повторяя цикл снова и снова. Теперь у нас наконец-то есть прекрасно работающий садовый водопад, который продолжает течь.

А теперь перейдем к чему-нибудь электрическому. Вместо водопада представим, что мы хотим зажечь лампочку.Лампочка — это то, что загорается, когда через нее проходит ток.

Давайте подключим несколько проводов к лампочке, чтобы попытаться заставить ее загореться. Но, к сожалению, мы обнаруживаем, что лампочка не загорается. Мы видим, что в проводе есть электроны, но лампочка не загорается. Почему это ?

Причина того, что лампочка не загорается, в том, что нет «потока» электронов. Электроны должны двигаться в одном направлении, чтобы лампочка загорелась. Если они просто «болтаются», не двигаясь в одном направлении, ничего не произойдет.

Давайте посмотрим на провод поближе, чтобы понять, почему лампочка не горит

Вы увидите, что электроны в проводе беспорядочно перемещаются во всех направлениях. Однако важно отметить, что они НЕ движутся в одном конкретном направлении, а просто «торчат». Вы помните, что ток — это поток электронов в определенном направлении. Итак, в нашем примере до сих пор, поскольку все электроны в проводе не текут в определенном направлении, ток не проходит через лампочку, и, следовательно, лампочка не загорается.

Это похоже на ситуацию, когда водопад не работал без насоса. В системе водопада есть вода, но вода не движется в определенном направлении из-за нехватки энергии.

В водопаде, как вы помните, был необходим насос для обеспечения разницы в энергии, необходимой для протекания воды.

Как и вода в водопаде, электрические цепи нуждаются в разности потенциалов, чтобы электроны текли.

На изображении ниже показаны два провода.Верхний провод не имеет разности потенциалов. Электроны беспорядочно движутся во всех направлениях без потока в одном конкретном направлении. Следовательно, по этому проводу нет тока. Нижний провод имеет разность потенциалов между A и B. Это заставляет электроны течь в определенном направлении, и поэтому этот провод проводит ток.

Существует множество источников, которые могут создавать разность потенциалов, которая может вызвать протекание тока в электрической цепи.Вы можете думать об «источнике разности потенциалов» как о насосе в водопаде, который мы обсуждали. Насос заставляет воду течь по системе. В электрической цепи источник разности потенциалов заставляет электроны (то есть ток) течь по цепи.

Источники разности потенциалов имеют «отрицательный полюс» и «положительный полюс». Ток покидает отрицательный полюс и возвращается к положительному полюсу.

Как упоминалось ранее, существует много типов источников разности потенциалов, и многие из них будут рассмотрены позже.А пока давайте обсудим общий источник разности потенциалов, который вы, возможно, использовали дома и в больнице. Этим источником является обычная одноразовая батарея. Возможно, вы положили их на часы у себя дома. В большинстве ларингоскопов эти батареи используются для питания лампочки.

Давайте теперь подключим эту батарею к лампочке, которую мы пытались зажечь раньше. Разность потенциалов, генерируемая в батарее, заставляет электроны двигаться. Ток идет от отрицательного полюса по проводам к лампочке, проходит через лампочку и заставляет ее загораться и возвращается по проводам к положительному полюсу.

Единицей измерения разности потенциалов является «вольт». Чем больше разность потенциалов на полюсах, тем больше вольт.

Обычная домашняя аккумуляторная батарея имеет напряжение 1,5 В или сокращенно «1,5 В»

С другой стороны, разность потенциалов, выходящая из настенных розеток, может быть довольно высокой (например, 120 или 230 вольт).

Теперь я должен признаться, что рисовать все это может быть довольно утомительно. К счастью, говоря об электричестве, не нужно постоянно рисовать «настоящую» вещь.Вместо этого можно использовать символы. Например, аккумулятор имеет обозначение:

.

Более короткая вертикальная линия представляет отрицательный полюс.

Способ запомнить, какая вертикальная линия отрицательная, а какая положительная, — это помнить, что «n» короче, чем «p».

Точно так же лампочка может быть представлена ​​символом.

Вы увидите, что электрические схемы гораздо проще рисовать с помощью символов, чем с использованием реалистичных диаграмм.Например, эта схема….

… можно легко нарисовать как….

На практике схемы реального медицинского оборудования могут быть очень сложными, и использование символов становится очень удобным. Ниже представлена ​​очень простая (для инженеров!) Электрическая схема, нарисованная с использованием символов.

---

Взаимосвязь между разностью потенциалов и током.

Теперь вернемся к разности потенциалов и току. Напомним, что ток — это поток электронов. Потенциальная разница — это то, что заставляет электроны и, следовательно, течь ток.В нашем примере с водопадом мы сказали, что разность потенциалов подобна разнице в высоте верхнего и нижнего резервуара, а разница составляет поток воды.

Посмотрите на два водопада внизу. У водопада A большая разница в высоте, а у водопада B небольшая разница в высоте. Водопад A имеет большую разницу энергии, чем водопад B, и поэтому скорость потока в водопаде A намного выше, чем у водопада B. Другими словами, расход воды пропорционален разнице энергии.

То же самое и в электрических цепях. Если вы увеличите разность потенциалов, будет течь больше электронов. Возьмем пример ниже. В верхней цепи разность потенциалов составляет 1,5 В, и это приводит к определенному протеканию тока. В нижней цепи разность потенциалов увеличена вдвое до 3 вольт. Это удваивает ток, заставляя лампочку загораться ярче.

Существует известный электрический закон под названием «Закон Ома». Хотя закон Ома будет объяснен более подробно позже, то, что мы уже обсуждали, составляет «ЧАСТЬ» этого закона.

Т.е. Часть Закона Ома гласит, что «для данного провода (проводника) ток прямо пропорционален разности потенциалов на нем. «

---

Источники разности потенциалов

Есть много источников разности потенциалов.

Одноразовые батареи:

До сих пор в наших обсуждениях мы использовали батареи как источник разности потенциалов. Сначала мы обсудим батареи, а затем другие источники разности потенциалов.

Батарейки частоты используются дома для питания небольших предметов, например, часов. В больнице лампы ларингоскопа обычно питаются от батареек. Батареи бывают самых разных форм и размеров.

В батареях химическая реакция создает разность потенциалов. После того, как химическая реакция «закончилась», аккумулятор больше не генерирует полезную разность потенциалов, и аккумулятор выбрасывается.

Аккумуляторы:

Эти батареи имеют «обратимые» химические реакции.Если вы приложите разность потенциалов и ток к перезаряжаемой батарее, химические реакции в батарее «сохранят» эту энергию. Когда требуется энергия, дальнейшие химические реакции могут высвободить ранее накопленную энергию. Эти батареи можно перезаряжать много раз, что экономически выгодно в долгосрочной перспективе. Перезаряжаемые батареи очень часто используются в бытовых товарах, таких как мобильные телефоны и ноутбуки. Они также очень часто используются во многих больничных устройствах, таких как шприцевые насосы, портативные мониторы, дефибрилляторы, моторизованные операционные столы и т. Д.Чрезвычайно важно, чтобы устройства, использующие аккумуляторные батареи, оставались «заряженными». Если вы не держите вещи правильно заряженными (например, забываете подключить устройство к сетевой розетке), батареи могут разрядиться раньше и неожиданно вывести из строя критически важное оборудование, такое как шприцевой насос, во время транспортировки пациента.

Электрический генератор:

Электроэнергия в наши дома и больницы поступает от огромных электрических генераторов. Это устройства, преобразующие вращательное движение в электричество.

Есть много разных способов обеспечить вращательное движение генератору. Например, воду в плотине можно использовать для включения генератора (гидроэлектростанции).

Многие электростанции используют пар для вращения генератора. Пар производится путем нагрева воды, что может происходить из источников энергии, таких как нефть, газ, уголь или ядерная энергия.

Многие электростанции соединены друг с другом сетью проводов, которая называется «электрическая сеть».Сеть позволяет системе совместно использовать ресурсы и обеспечивать резервное питание в случае отказа одной электростанции. Сеть распределяет электроэнергию по больницам, домам и другим потребителям.

Сеть тщательно контролируется для удовлетворения потребностей потребителей в электроэнергии. Например, сетевые инженеры внимательно изучают телевизионные программы, потому что они знают, что, когда популярные телевизионные программы заканчиваются (например, после важного спортивного события), миллионы людей встают и нагревают воду в электрических чайниках для приготовления кофе или чая.Сетевые инженеры планируют это и быстро активируют специальные электростанции, которые могут быстро увеличить подачу электроэнергии в сеть, чтобы удовлетворить этот спрос. Например, во время Королевской свадьбы в Соединенном Королевстве спрос на электроэнергию увеличился на 2 400 000 ватт, что эквивалентно одновременному включению почти одного миллиона чайников.

Аварийный генератор:

Как и все остальные, больницы также получают электроэнергию от электросети. Если сеть не обеспечивает подачу электроэнергии, необходимо использовать важнейшее вспомогательное оборудование для пациентов, такое как мониторы, аппараты ИВЛ, наркозные аппараты и т. Д.может перестать работать. По этой причине в больницах есть собственные источники аварийного питания. На короткие периоды перебоев в электроснабжении огромные аккумуляторные батареи могут обеспечить необходимую мощность. На более длительный срок в больнице будет генератор, который обычно приводится в действие дизельным двигателем. Этот генератор включается автоматически при обнаружении сбоя питания.

---

Концепция сопротивления

В мире электричества есть три друга, которые всегда присутствуют вместе и влияют друг на друга.Мы уже обсуждали два из них: ток (в амперах) и разность потенциалов (в вольтах). Теперь давайте обсудим третьего друга, называемого сопротивлением,

.

В цепи электрическое сопротивление — это то, что «сопротивляется» потоку электронов (то есть сопротивляется потоку тока). Вернемся к нашему примеру с водопадом. Однако теперь мы заменим водопад трубой, соединяющей два резервуара. Вода течет по трубе из верхнего бака в нижний из-за разницы в потенциальной энергии.

Давайте теперь рассмотрим два таких устройства. В обоих случаях высота резервуара для воды одинакова. Т.е. обе системы имеют одинаковую потенциальную энергию. Однако в схеме «А» имеется узкая труба, а в схеме «В» — широкая труба.

Скорость потока воды в трубе A ниже, чем скорость потока воды в трубе B. Это связано с тем, что более узкая труба A имеет большее сопротивление потоку воды, чем более широкая труба B.

Итак, в приведенном выше примере скорость потока и сопротивление имеют «противоположную» взаимосвязь.Когда один увеличивается, другой уменьшается. Говоря техническим языком, можно сказать, что скорость потока обратно пропорциональна сопротивлению.

Электричество аналогично. Возьмем провод и лампочку, подключенные к разности потенциалов 1,5 вольта. Эта разность потенциалов заставляет ток течь по проводам и лампочке.

Предположим, теперь мы делаем две похожие электрические цепи с батареями, проводами и лампочками. В обеих схемах мы сохраняем разность потенциалов одинаковой.(1,5 вольта). Однако в одной цепи мы используем тонкие провода с высоким сопротивлением, а в другой — толстые провода с низким сопротивлением. Видно, что в толстых проводах с низким сопротивлением протекает больше тока (более яркая лампочка), чем в тонких проводах с высоким сопротивлением.

Таким образом, высокое сопротивление приводит к слабому току, и, наоборот, низкое сопротивление приводит к сильному току. Мы можем выразить это в уравнении, в котором ток обратно пропорционален сопротивлению провода, по которому он проходит.

---

---

---

Закон Ома

Некоторое время назад мы видели часть Закона Ома, который гласил, что ток, протекающий по проводу, прямо пропорционален разности потенциалов на этом проводе.

А недавно мы узнали, что ток обратно пропорционален сопротивлению.

Теперь вы готовы к «полному» закону Ома! Давайте объединим эти два отношения, которые вы только что узнали.

Закон об Омах гласит, что:

Ток, протекающий через проводник между двумя точками, прямо пропорционален разности потенциалов между двумя точками и обратно пропорционален сопротивлению между ними.Закон Ома можно показать уравнением в желтом квадрате.

Итак, вы можете видеть, что три друга, вольт (разность потенциалов), сопротивление и ток — лучшие друзья. И, как и друзья, если вы соберетесь вдвоем, они будут говорить о третьем друге.

Точно так же, переставив уравнение закона Ома, если вы знаете два значения, вы можете узнать, что такое третье.

Пора использовать в уравнениях международные сокращения.Обратите внимание, что международное сокращение Current — это не «C». Вместо этого это «я» (капитолий 1). Эта причудливая аббревиатура имеет отношение к истории, где современное раньше было представлено на французском языке.

Теперь вот уравнения, которые мы видели раньше, с использованием сокращений.

Нет необходимости запоминать все три приведенных выше уравнения. Просто запомните одно, а остальное вы сможете отработать при необходимости.

Закон Ома — очень важный закон в мире электричества.Это было обнаружено мистером Ом.

Отряд сопротивления назван его именем. Единица измерения сопротивления называется «Ом», и ее символ показан ниже.

Возьмем пример Закона Ома из клинической практики.

Представим, что вы прикрепили к пациенту отведения электрокардиограммы (ЭКГ). Затем вы вставляете вилку отведения ЭКГ в соответствующее гнездо на мониторе.

К сожалению, при этом в вилку попадает кусок грязи.Из-за этого желтый провод плохо контактирует со своей ответной частью, что увеличивает его сопротивление.

Согласно закону Ома высокое сопротивление влияет на напряжение и ток в проводе, нарушая запись ЭКГ.

Вытащена вилка из розетки и удалена грязь. Теперь контакт хороший, а сопротивление низкое.

Низкое сопротивление облегчает прохождение тока и позволяет лучше отслеживать ЭКГ.

---

Постоянный и переменный ток

Как вы помните, ток — это поток электронов.

Электроны (т.е. ток) текут от «отрицательного» полюса к «положительному» полюсу. Следовательно, у тока есть «направление» потока.

Направление тока изменится, если поменять местами отрицательный и положительный полюса источника.

Существует два основных типа протекания тока: «Постоянный ток (DC)» и «Переменный ток (AC)».

В основном, при постоянном токе «направление» тока остается постоянным с течением времени, тогда как при переменном токе направление протекания тока продолжает меняться от одного направления к другому.Позвольте мне попытаться прояснить ситуацию для вас.

Чтобы диаграммы были менее загруженными, я их немного упростил. Источник разности потенциалов обозначен знаком минус и плюс. Зеленая стрелка покажет направление тока. Помните, ток всегда течет от отрицательного к положительному.

Теперь я опишу вам разницу между постоянным и переменным током. Начнем с DC. Ниже приведена серия изображений, показывающих схему с источником питания постоянного тока. Повторяющиеся изображения показывают, что происходит в течение определенного периода времени.Вы заметите, что со временем ток НЕ изменил направление (зеленая стрелка остается в том же направлении). Это фундаментальное свойство постоянного тока: ток не меняет направления.

AC выглядит довольно странно по сравнению с постоянным током. В переменном токе отрицательный полюс и положительный полюс источника постоянно меняются местами.

Поскольку ток перемещается с отрицательного на положительный, это означает, что ток также неоднократно меняет направление.

На приведенных ниже изображениях показано изменение переменного тока во времени.Положительный полюс и отрицательный полюс продолжают чередоваться. В ответ на это направление тока также постоянно меняется.

Это повторяющееся изменение направления тока происходит довольно быстро. Во многих странах это происходит 50 или 60 раз в секунду (т. Е. С частотой 50 или 60 Гц). Например, в США это происходит 60 раз в секунду (60 Гц), а в Великобритании, Индии и Шри-Ланке это происходит с частотой 50 Гц. Приведенная ниже анимация может помочь вам оценить, насколько это быстро.Отрицательный и положительный полюса чередуются 50 раз в секунду. Если вы страдаете светочувствительной эпилепсией, пропустите эту анимацию.

Вы можете задаться вопросом, почему кто-то производит странный ток в форме переменного тока. Есть веские инженерные причины, по которым у нас есть кондиционер, и об этом мы поговорим позже. А пока мы продолжим обсуждение того, как ведет себя AC.

Прежде чем продолжить, позвольте мне познакомить вас с научным прибором, который называется «осциллограф».Осциллограф имеет экран, на котором отображаются изменения напряжения во времени. Вертикальная ось представляет напряжение, а горизонтальная ось представляет время. Это помогает нам визуализировать, как ток ведет себя с течением времени, и будет очень полезно, когда мы продолжим обсуждение переменного и постоянного тока.

Если «осциллограф» звучит сложно, не волнуйтесь, потому что я уверен, что вы использовали его каждый день в своей профессиональной жизни. Монитор ЭКГ (ЭКГ) — это разновидность осциллографа. Он измеряет разность потенциалов сердца с течением времени.Выглядит знакомо ?

Ниже представлен упрощенный осциллограф. Прямо сейчас к щупам осциллографа ничего не подключено (черный и красный щупы), поэтому кривая (синяя линия) остается на базовой линии.

Подключим осциллограф к источнику постоянного тока. Осциллограф показывает прямую линию (синяя линия) над базовой линией (пунктирная линия).

Осциллографы

показывают изменение направления тока по кривой, пересекающей базовую линию. Поменяем местами положительный и отрицательный полюса источника (т.е. меняем полярность). Вы увидите, что кривая пересекает базовую линию сверху вниз.

Давайте снова поменяем полярность, чтобы она вернулась к прежней. Вы снова увидите, что осциллограф показывает это изменение, заставляя кривую пересекать базовую линию, в данном случае снизу вверх.

Теперь давайте исследуем постоянный и переменный ток с помощью осциллографа.

Сначала мы подключаем его к источнику постоянного тока, например, к батарее. Вы получите устойчивый график выше базовой линии.Поскольку с постоянным током направление тока не меняется, трассировка не пересекает базовую линию.

Теперь рассмотрим переменный ток с помощью осциллографа. Вы знаете, что, в отличие от постоянного тока, полярность переменного тока постоянно меняется, поэтому вы ожидаете увидеть что-то подобное.

Однако прямоугольная форма волны выше НЕ то, что вы видите. Вместо этого вы увидите сигнал с гораздо более изящными кривыми, как показано на осциллографе справа внизу.

Причина, по которой вы видите изящные кривые вместо внезапных прямоугольных изменений, заключается в том, что полярность переменного тока НЕ ​​изменяется внезапно, как показано ниже.

Вместо этого изменение AC происходит «мягко». Потенциал сначала начинает уменьшаться и со временем становится равным нулю. Затем полярность меняется, и разность потенциалов начинает расти, пока не достигнет максимума. Таким же образом продолжаются изменения полярности.

Это плавное изменение полярности (как показано в «танце полярности») ниже объясняет красивую кривую осциллографию переменного тока.

Теперь вы готовы увидеть, как формируется осциллографическая кривая переменного тока.(Это форма волны, которую вы часто видите в учебниках)

Сейчас я покажу вам, как «плавный» переход, показанный ниже, превращается в кривую форму волны, наблюдаемую при переменном токе.

Вышеупомянутый переход будет показан поэтапно. При отображении каждого шага вы будете видеть форму волны переменного тока на осциллографе.

Обратите внимание, что у переменного тока есть периоды, когда ток отсутствует.

При изменении полярности трассировка пересекает базовую линию.

И цикл повторяется.

Вы бы заметили, что переменный ток имеет периоды, когда разность потенциалов равна нулю. В это время ток равен нулю.

Обычно эти нулевые периоды не замечаются, потому что они происходят очень быстро. Однако иногда вы можете видеть эти периоды выключения в люминесцентных лампах (ламповых лампах). В периоды выключения свет может мерцать (быстрее, чем показано ниже, компьютерная анимация недостаточно быстрая).

В физике изогнутую форму волны переменного тока можно описать как «синусоидальную волну». Математика такой волны описывается функцией «греха» в сложном уравнении, показанном ниже, которое, я надеюсь, вы не запомните.

Напомним, что на изображении ниже показаны формы сигнала постоянного и переменного тока вместе для сравнения.

Ниже приведены обычно используемые символы для обозначения источников питания переменного и постоянного тока.

Если вы посмотрите вокруг, то обнаружите, что ваш мир полон символов.Когда вам скучно, посмотрите вокруг своей операционной и вы найдете множество скрытых символов. Обычно их можно найти на электрическом оборудовании. Посмотрите, где подключаются провода мониторинга и провода питания.

Почему наши дома и больницы снабжены переменным током, а не постоянным током?

Электрический ток, который выходит из настенных розеток в домах и больницах, в основном является переменным током. Переменный ток выглядит сложнее, чем постоянный, так почему же они используют переменный ток для питания наших больниц и домов?

Чтобы объяснить, почему в вашу больницу и дом подается переменный, а не постоянный ток, вам необходимо понять, как работает устройство, называемое «трансформатором».Трансформатор «преобразует» напряжение в более высокое или более низкое напряжение. Если он преобразует входное напряжение в более высокое выходное напряжение, он называется «повышающим» трансформатором.

Если он преобразует входное напряжение в более низкое выходное напряжение, он называется «понижающим» трансформатором.

Давайте посмотрим, как работает трансформатор. Трансформатор использует два очень важных свойства в мире электричества.

Первое явление, используемое в трансформаторах, заключается в том, что когда по проводу проходит электрический ток, он создает магнитное поле.

В приведенном ниже примере провод (катушка) пропускает постоянный ток (DC). Магнитное поле показано синей дугой.

Ниже мы демонстрируем проволочную катушку, по которой проходит переменный ток (AC). Важно отметить, что, поскольку ток меняет направление, он создает «изменяющееся» магнитное поле (показано синей дугой со стрелками). Т.е. В DC ​​поле не меняется, в то время как в AC поле постоянно меняется.

Теперь давайте обсудим второе электрическое явление, заставляющее трансформаторы работать.Это называется «электромагнитная индукция», и давайте рассмотрим катушку с проволокой, чтобы продемонстрировать это.

Электромагнитная индукция — это явление, при котором, если на провод (или катушку провода, как в нашем примере) воздействовать ИЗМЕНЯЮЩИЕСЯ магнитным полем, в проводе будет индуцироваться ток. В приведенном ниже примере изменяющееся (то есть многократно увеличивающееся и уменьшающееся) магнитное поле представлено синей дугой со стрелками.

Важно, что магнитное поле меняется.Неизменяющееся магнитное поле (как показано ниже) НЕ будет индуцировать ток в катушке.

Теперь мы можем объяснить, как работает трансформатор. Входной переменный ток идет в первичную катушку (розовый). Это создает изменяющееся магнитное поле (синяя дуга со стрелками). Изменяющееся магнитное поле индуцирует ток во вторичной катушке (зеленый цвет), и, таким образом, электрическая энергия передается от первичной катушки к вторичной катушке.

На этом этапе вы можете видеть, что трансформатор работает только с переменным током, потому что ему требуется изменяющееся магнитное поле для передачи энергии через него.Если бы вы использовали постоянный ток, трансформатор не работал бы. Магнитное поле не будет изменяться и, следовательно, не будет передавать энергию вторичной катушке.

Работает ли трансформатор как повышающий или понижающий трансформатор, зависит от соотношения контуров в первичной и вторичной обмотках. В повышающем трансформаторе вторичная обмотка имеет больше витков, чем первичная обмотка. Точно так же в понижающем трансформаторе вторичная обмотка имеет меньше витков, чем первичная обмотка.

Теперь мы понимаем, что трансформаторы могут преобразовывать напряжение вверх или вниз.Мы также понимаем, что нам нужен переменный ток, чтобы трансформаторы работали. Теперь вопрос в том, почему трансформаторы так важны?

Это связано с передачей электроэнергии. Ранее мы обсуждали, как на электростанции вырабатывается электроэнергия.

Эта электростанция может находиться на расстоянии многих сотен миль / километров от вашего дома или больницы, и это означает, что электричество должно пройти очень далеко, прежде чем достигнет вас. Одна большая головная боль для энергетической компании заключается в том, что, когда электричество передается по проводам, оно теряет энергию.Если это произойдет на огромных расстояниях, когда провод дойдет до вас, ничего не останется.

Согласно физическому принципу, провода с низким напряжением имеют более высокие потери, чем провода с высоким напряжением. (Объяснение этого выходит за рамки данного веб-сайта.)

Следовательно, чтобы минимизировать потери, энергокомпания передает электроэнергию под высоким напряжением.

Эти высоковольтные линии электропередач часто можно увидеть пересекающими ландшафт.В следующий раз, когда вы выйдете на улицу, поищите их.

Здесь на помощь приходят трансформаторы. Генераторы вырабатывают относительно низкое напряжение. Это низкое напряжение повышается повышающим трансформатором до высокого напряжения, которое используется для передачи электричества на большие расстояния. Когда провода доходят до вас, высокое напряжение снижается с помощью серии понижающих трансформаторов. Единственный практический способ создания высокого напряжения и последующего снижения, необходимого для экономичной передачи энергии, — это использование трансформаторов.И именно поэтому переменный ток используется для передачи электроэнергии, вплоть до розетки в вашей больнице и дома.

---

Резюме:

Важно, чтобы вы знали об электричестве. Это поможет вам лучше понять электробезопасность.

Ток связан с потоком электронов и измеряется в амперах.

Разница потенциалов — это то, что заставляет электроны течь (ток), и измеряется в «Вольтах». Существует множество источников разности потенциалов, таких как батареи, электрические розетки дома и в больнице и т. Д.Ток напрямую связан с разностью потенциалов, и это является частью закона Ома.

Сопротивление — это то, что препятствует прохождению тока и измеряется в Ом. Ток обратно пропорционален сопротивлению. Эта взаимосвязь является частью Закона Ома.

Закон Ома определяет соотношение между напряжением, током и сопротивлением. Если вы знаете два из трех компонентов закона Ома, вы можете узнать о третьем.

Ток может быть постоянным или переменным. В постоянном токе электроны текут в одном направлении, в то время как в переменном токе электроны меняют направление.

Вы знаете (благодаря осциллографу), как постоянный и переменный ток ведут себя с течением времени. Вы знаете, как формируется сигнал переменного тока.

Трансформаторы

необходимы для создания высокого напряжения, необходимого для экономичной передачи тока на большие расстояния. Трансформаторы работают только с переменным током, поэтому энергокомпания снабжает ваш дом и больницу переменным током.

Теперь, когда у вас есть базовые представления об электричестве, вы можете безопасно прочитать «Электробезопасность», щелкнув меню в верхней части этой страницы.

---

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

Все состоит из атомов. В каждой из них по три частиц : протоны, нейтроны и электроны. Электроны вращаются вокруг центра атома . У них отрицательный заряд . Протоны, находящиеся в центре атомов, имеют положительный заряд .

Обычно в атоме столько же протонов, сколько электронов.Он стабильный или сбалансированный . Углерод , например, имеет шесть протонов и шесть электронов.

Ученые могут заставить электроны перемещаться от одного атома к другому. Атом, который теряет электроны, заряжен положительно, атом, который получает больше электронов, заряжен отрицательно.

Электричество создается, когда электроны перемещаются между атомами. Положительные атомы ищут свободные отрицательные электроны, и притягивают их, так что они могут быть сбалансированы .

Проводники и изоляторы

Электричество проходит через одни объекты лучше, чем через другие. Проводники — это материалы, через которые электроны могут перемещаться более свободно. Медь , алюминий, сталь и другие металлы являются хорошими проводниками. Как и некоторые жидкостей, как соленая вода.

Изоляторы — это материалы, в которых электроны не могут двигаться. Они остаются на месте .Хорошими изоляторами являются стекло, резина, пластик или сухое дерево. Они важны для вашей безопасности , потому что без них вы не смогли бы прикоснуться к горячей кастрюле или розетке в телевизоре.

Электрический ток

Когда электроны движутся по проводнику, создается электрический ток . Ток, который всегда течет в одном направлении, называется постоянным током (DC). Например, аккумулятор производит постоянный ток.Ток, который течет назад и вперед , называется переменным током (AC).

Электрические схемы

Электроны не могут свободно прыгать по воздуху к положительно заряженному атому. Им нужна цепь для перемещения. Когда источник энергии , такой как батарея, подключен к лампочке , электроны могут перемещаться от батареи к лампочке и обратно. Мы называем это электрической схемой .

Иногда в электрическом устройстве есть много цепей, которые заставляют его работать. Телевизор или компьютер могут состоять из миллионов частей, которые соединены друг с другом различными способами.

Вы можете остановить прохождение тока , вставив в цепь переключатель . Вы можете разомкнуть цепь и остановить движение электронов.

Кусок металла или проволока также можно использовать для выработки тепла.Когда электрический ток проходит через такой металл , он может быть замедлен сопротивлением . Это вызывает трение и нагревает проволоку. Вот почему вы можете поджарить хлеб в тостере или высушить волосы теплым воздухом из фена.

В некоторых случаях провода могут сильно нагреваться, если через них проходит слишком много электронов. Специальные переключатели , называемые предохранителями , защищают проводку во многих зданиях.

Виды электроэнергии

Статическое электричество

• происходит, когда происходит накопление электронов
• он остается на одном месте, а затем перескакивает на объект
• не требуется замкнутый контур для потока
• — это вид электричества, который вы ощущаете, когда трут пуловером о какой-либо предмет или когда вы тащите ногами по ковру.
• молния представляет собой форму статического электричества

Текущая электроэнергия

• происходит, когда электроны свободно перемещаются между объектами
• ему нужен проводник — нечто, в чем он может течь, например, провод.
• текущее электричество необходимо замкнутая цепь
• это во многих электротехнических приборах в наших домах — тостеры, телевизоры, компьютеры.
• батарея — это форма текущего электричества

Как работают аккумуляторы

Аккумулятор содержит жидких или пасты , которые помогают ему производить электрических зарядов . Плоский конец батареи имеет отрицательный заряд , а конец с выступом имеет положительный заряд.

Когда вы соединяете провод между обоими концами, течет ток . Когда ток проходит через лампочку , электрическая энергия преобразуется в свет.

Химические вещества в аккумуляторе поддерживают концов заряженными и аккумулятор работающим. Со временем химическое вещество становится все слабее и слабее, и батарея не может производить больше энергии.

Как производится электричество

Генераторы используются для преобразования механической энергии в электрическую. Магнит вращает внутри катушки из проволоки . Когда магнит движется, в проводе возникает электрический ток.

На большинстве электростанций используется турбин для вращения генератора. Вода нагревается для образования пара , который толкает лопаток турбины. Для нагрева воды можно использовать газ, нефть или уголь. Некоторые страны строят электростанции на реках, где движущаяся вода толкает лопастей турбины на .

Как измеряется электричество

Электричество — это , измеренное в ваттах, названо в честь Джеймса Ватта, который изобрел паровой двигатель .Потребуется около 750 Вт, чтобы получить , равное на одну лошадиную силу.

Киловатт-час — это энергия 1000 ватт, которые работают в течение одного часа. Если, например, вы используете 100-ваттную лампочку в течение 10 часов, вы израсходовали 1 киловатт электроэнергии.

Как транспортируется электроэнергия

Электроэнергия, произведенная генератором, проходит по кабелям к трансформатору , который изменяет напряжение электричества. Линии электропередачи несут высоковольтную электроэнергию на очень большие расстояния.Когда он достигает вашего родного города, другой трансформатор понижает напряжение, а меньшие линии электропередач доставляют его в дома, офисы и фабрики.

Электробезопасность

Важно понимать, почему и как можно защитить себя от поражения электрическим током .

Поражение электрическим током происходит , когда электрический ток проходит через ваше тело.Это может привести к сердечной недостаточности и может повредить другие части вашего тела. Он также может обжечь кожу и другие ткани тела .

Очень слабый электрический объект, такой как батарея, не может причинить вам никакого вреда, но внутри дома у вас есть устройств и машины, которые используют 220 вольт.

Большинство машин в вашем доме имеют устройств безопасности для вашей защиты. Что-то идет не так, специальный провод выводит электричество на землю, где ничего не может случиться.

Также существует опасность поражения электрическим током за пределами вашего дома. Деревья, которые касаются линий электропередачи , могут быть опасными. У молнии более чем достаточно электричества, чтобы убить человека. Если вы попали в грозу, держитесь подальше от открытых полей и возвышенностей. Одно из самых безопасных мест — это ваша машина, потому что молния ударит только по внешнему металлу машины.

Загружаемый текст и рабочие листы в формате PDF

Связанные темы

слов

• прибор = электрическая машина, которую вы обычно используете в доме, например плита или стиральная машина
• привлекать = притягивать к объекту
• вперед и назад = идти в одном направлении, а затем в другом
• сбалансированный = то же, что и стабильный
• лезвие = плоская часть объекта, отталкивающего воду
• наращивание = увеличение
• выступ = небольшая площадь, которая выше остальных
• углерод = химический материал, содержащийся в угле или бензине.Он в чистом виде в бриллиантах
• заряд = электричество, которое подводится к объекту, например, к батарее, чтобы дать ему энергию
• цепь = полный круг, по которому проходит электрический ток
• катушка = провод, который огибает объект по кругу и излучает свет или тепло, когда электричество проходит через
• подключить = присоединиться
• преобразовать = изменить
• медь = мягкий красно-коричневый металл, который легко пропускает электричество и тепло
• шнур = кабель
• ток = поток электричества через кусок металла
• ток = поток электричества через кусок металла
• уменьшить = уменьшить
• устройство = станок или инструмент, который делает что-то особенное
• распределительные линии = провода или кабели, передающие электроэнергию
• перетащить = тянуть
• равно = то же, что и
• поток = переместить
• трение = когда вы трете что-то о что-то другое, оно становится горячим
• предохранитель = короткий кусок провода внутри машины, который отключает электричество при слишком большой мощности
• сердечная недостаточность = когда ваше сердце перестает биться
• высокое напряжение = высокая электрическая сила
• на месте = где они
• увеличить = стать больше
• травма = если вы поранились
• сохранить = остаться, остаться
• лампочка = стеклянный объект внутри лампы.Выдает свет
• молния = мощная вспышка света в небе во время грозы
• жидкость = жидкость, водянистый объект
• измерено = единица чего-то
• происходить = происходить
• сковорода = круглый металлический контейнер, который вы используете для готовки
• частица = очень маленькая часть атома
• пройти через = пройти через
• паста = липкое вещество, например клей
• розетка = для подключения электрического объекта к электросети дома
• линия электропередачи = большой провод, по которому идет электричество над или под землей
• сопротивление = материал, препятствующий прохождению электричества
• повернуть = обойти
• безопасность = безопасность, защита
• средство безопасности = предметы в машинах или электрических объектах, которые защищают вас от травм
• ученый = человек, имеющий научное образование
• розетка = место в стене, где можно подключить электрический объект к основному источнику электроэнергии
• источник = место, где вы получаете что-то от
• spin = что-то быстро развернуть
• пар = белый газ, который выделяется при нагревании воды
• паровой двигатель = двигатель или мотор, работающий на энергии пара
• сталь = прочный металл
• переключатель = объект, который запускает или останавливает поток электричества при нажатии на него
• ткань = материал, из которого формируются клетки животных или растений
• преобразовать = изменить
• трансформатор = машина, которая переключает электричество с одного напряжения на другое
• турбина = двигатель, который перемещает специальное колесо вокруг
• напряжение = электрическая сила, измеренная в вольтах
• провод = очень тонкий кусок металла, через который может проходить электричество
• электропроводка = сеть проводов в доме или здании

Понимание основ электричества, представляя его как воду

«Мы считаем, что электричество существует, потому что электрическая компания продолжает присылать нам счета за него.Но мы не можем понять, как он перемещается по проводам ». — Дэйв Барри

Основные законы электричества математически сложны. Но использование воды в качестве аналогии предлагает простой способ получить базовое понимание.

Электричество 101 — Напряжение, ток и сопротивление

Три основных компонента электричества — это напряжение, ток и сопротивление.

• НАПРЯЖЕНИЕ похоже на давление, которое проталкивает воду через шланг. Он измеряется в вольтах (В).
• ТОК как диаметр шланга. Чем он шире, тем больше воды будет проходить через него. Он измеряется в амперах (I или A).
• СОПРОТИВЛЕНИЕ — это как песок в шланге, который замедляет поток воды. Он измеряется в омах (R или Ω).

Напряжение, ток и сопротивление взаимосвязаны. Если вы измените один из них в цепи, другие тоже изменятся. В частности, напряжение равно току, умноженному на сопротивление (V = I x R). Думая о воде, если вы добавите песок в шланг и сохраните давление на том же уровне, это будет похоже на уменьшение диаметра шланга … меньше воды будет течь.

Электричество 201 — Постоянный ток, переменный ток, батареи и трансформаторы

Как электричество работает в электронике и электросети?

ПРЯМОЙ ТОК или постоянный ток аналогичен нормальному потоку воды в шланге — он течет в одном направлении, от источника до конца. Исторически сложилось так, что DC был первоначально защищен Томасом Эдисоном в знаменитых Текущих войнах конца 1800-х годов. DC проиграл войну за энергосистему, но нашел еще более захватывающую роль в современной электронике, такой как компьютеры, телефоны и телевизоры.

ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК или переменный ток подобен воде, которая течет взад и вперед по шлангу много раз в секунду. Аналогия с водой здесь немного нарушается, но переменный ток легко создается электрическими генераторами (также называемыми генераторами переменного тока). Никола Тесла и Джордж Вестингауз отстаивали AC над DC, и в конце концов они победили. В настоящее время кондиционер является мировым стандартом для подачи электричества в дома и здания через сеть.

БАТАРЕИ можно рассматривать как водяные насосы, которые перекачивают воду через шланг, который по замкнутому контуру возвращается к батарее.Существует множество показателей емкости батарей, и не все сразу логичны. Они включают ампер-часы и киловатт-часы. Батареи могут генерировать только постоянный ток.

ТРАНСФОРМАТОРЫ — это все равно что держать большой палец над концом шланга, чтобы вода распылялась дальше. Объем воды (мощность) остается прежним, но давление (напряжение) увеличивается с уменьшением диаметра (силы тока). Именно это делают трансформаторы для воздушных линий электропередачи. Электричество может перемещаться дальше с меньшими потерями, потому что сопротивление (песок) не препятствует подаче электричества (воды), когда сила тока ниже (шланг меньшего диаметра).Трансформаторы работают только с переменным током. Способность передавать электричество на большие расстояния — основная причина, по которой переменный ток превзошел постоянный ток столетие назад.

Электричество 301 — Мощность и энергия

А теперь давайте продолжим использовать аналогию со шлангом, чтобы погрузиться в мутные воды цепей (каламбур, извините).

МОЩНОСТЬ похожа на объем воды, который представляет собой , вытекающую из шланга, при заданном давлении и диаметре. Электрическая мощность измеряется в ваттах (Вт). А более крупные системы измеряются в киловаттах (1 кВт = 1000 Вт) или мегаваттах (1 МВт = 1 000 000 Вт).

ENERGY — это как измерение объема воды, которую протекает через шланг за период времени , как , как наполнение 5-галлонного ведра за минуту. Электроэнергию часто путают с электроэнергией, но это две разные вещи: мощность измерения мощности и доставка меры энергии. Электроэнергия измеряется в ватт-часах (Втч), но большинство людей более знакомы с измерением в своих счетах за электроэнергию, киловатт-часами (1 кВтч = 1000 ватт-часов). Электроэнергетические компании работают в более крупном масштабе и обычно используют мегаватт-часы (1 МВт-ч = 1000 кВт-ч).

No related posts.