בכל חדר מספר נקודות חשמל להפעלת מכשירים שונים. הטכניקה עובדת באמצעות זרם חשמלי, המובל באמצעות כבלים המותקנים במיוחד - מוליכים. איכות המתח, יציבות ובטיחות השימוש תלויים באיכות רכיבי הרשת ובשיטת החיבור. ישנן שתי שיטות עיקריות - מקבילות וסדרתיות. לכל אחד מהם יתרונות וחסרונות משלו, שעדיף להכיר את עצמם מראש.
הכמויות החשמליות העיקריות של המעגל
כדי להבין את הדקויות של חיבור וחיבור מוליכים חשמליים, יש לברר את הנקודות והערכים העיקריים של מעגלי זרם. שרשרת חשמלית אינה מכשיר עצמאי, אלא שילוב של מספר מנגנונים ואלמנטים המשמשים להוליכה של זרם חשמלי. פרטי מפתח:
- מקורות: שנאים, מתקנים חשמליים, סוללות, גנרטורים, מצברים ואחרים;
- מקלטים: ציוד ישיר - מנורות, מנועים, תנורי חימום, משרנים, דומים;
- קישורי ביניים: חוטים, מכשירים.
הערכים העיקריים שעל פיהם נקבעות תכונות מעגלי החשמל הם מתח, התנגדות וזרם. במוליכים חשמל מייצג מטענים חשמליים רבים הנעים בכיוון נתון. באמצעות זרם ברשת פירושו עוצמה או כוח, הנמדדים על ידי מספר המטענים בו זמנית העוברים בחתך הרוחב של המוליך.
מתח הוא כמות האנרגיה החשמלית הדרושה להעברת מטען אחד מנקודה אחת לאחרת. זה בא לידי ביטוי בוולטס. התנגדות היא הכוחות הפועלים על זרימת מטענים חשמליים במהלך תנועת המוליכים. זה מוקלט באומהה.
תלות הדדית בכמויות חשמל
הקשר בין הכמויות במעגל החשמל מוסבר על ידי חוקי הנדסת החשמל. הראשון הוא חוק אוהם. התגלה ואושר על ידי ג'ורג 'סיימון אום עוד בשנת 1827. זה מורכב בעובדה שעוצמת עוצמת הזרם עומדת ביחס ישר לגודל המתח בכבל המוליך. החוק של אוהם מאפשר לך לנתח במהירות את מעגל החשמל ולהעריך את יכולותיו, גבולותיו.
בנוסף לכלל הבסיס בהנדסת חשמל, משתמשים בחוקי קירחוף. האחד אומר כי סכום הזרמים בכניסה שווה לסכום הזרמים בפלט. השני הוא שסכום ה- EMF שווה לסכום ירידות המתח על האלמנטים הפנימיים של המעגל החשמלי.
חוקי קירחוף מאפשרים לקבוע את הקשר בין הזרמים העוברים בבלוטות החיווט החשמלי לבין הזרמים בכניסה למעגל הלולאה. ניתוח וחישובים מבוצעים על פי האלגוריתם הבא:
- נקבע המספר הכולל של הענפים והצמתים של רשת חשמל מסוימת.
- בסדר אקראי נבחרים כיוונים חיוביים באופן תנאי של זרמים בחיווט, הסימנים המתאימים מונחים על התרשים.
- כדי להשיג את המשוואה, כיוונים חיוביים של מעבר לולאה מסומנים בסדר חופשי;
- משוואה נערכת על פי כללי קירכהוף לקבלת תוצאה.
פיתרון הבעיות שנבנו יאפשר לך לקבוע את מספרם וערכם של הזרמים במעגל חשמלי מסוים.
באמצעות חוקי אוהם וכירכוף, חשמלאים מעריכים את מצב הרשת, את ביצועיה ואת עוצמתה. בפועל, לעתים רחוקות משתמשים בפורמולות חיות. חשמלאים מתאמנים מודרכים בתכונות באופן חופשי יותר.לעורכים מתחילים זה אולי נראה קשה להתמצאות חד פעמית בכל האינדיקטורים והקשרים, נוח יותר שיהיו כמה חומרי עזר בהישג יד.
חיבור מקביל של מוליכים
חיבור הכבלים בחיווט אפשרי בשלוש אפשרויות: מקביל, ברצף, מעורב. השיטה הראשונה - חיבור מקביל - היא שהמוליכים מחוברים זה לזה בנקודות ההתחלה והסיום. מסתבר שהעומסים משני הקצוות מתמזגים, והמתח מתקבל במקביל. ברשת חשמל אחת ניתן לחבר שניים, שלושה או יותר כבלים במקביל.
כדי לבדוק את עוצמת הזרימה הנוכחית בחיבור זה, שתי נורות מחוברות לרשת המקבילה (האינדיקטורים צריכים להיות זהים - התנגדות, מתח). על מנת לבדוק ולשלוט בתוצאה, מחובר לכל אחד מד זרם (מכשיר המודד את עוצמת הקול). המכשיר השלישי מופעל ברשת כולה כדי לראות את המחוון ברשת כולה. פריטים נוספים - חשמל, מפתח.
לאחר הרכבת המעגל, המפתח מפעיל את הכוח ומשווה את התוצאות על אמטרים. באופן כללי, המחוון צריך להיות שווה לסכום של שניים המחוברים למנורות. במקרה זה, ההערכה היא שהמערכת פועלת כראוי - המתח כשהיא מחוברת במקביל מסופק במצב רגיל.
אם מתרחש קצר חשמלי באזור אחד, הנורות יישארו בפעילות. הזרם זורם במעגל סגור משני צדדים. בכל מקרה יהיה צורך בתיקון, אך האור והכוח יישארו.
אם אתה מחבר מד מתח למערכת שצוינה, אתה יכול להעריך את מחווני ההתנגדות לרשת. אינדיקטור שווה ערך יציין את רמת ההתנגדות ברשת באותה עוצמת זרם.
חיבור סדרה של מוליכים
תרשים החיבור הבא - חיבור סדרתי של מוליכים במעגל - כרוך בהחדרת כל התקן בסדר העדיפות (בזה אחר זה). עוצמת הזרם העוברת בכל סוללה (נורה, מכשיר) תהיה זהה. במקרה זה, המתח במהלך חיבור הסדרות הוא סכום של מחוון המתח מכל קטע (המתקבל בסך הכל).
ערך ההתנגדות עשוי להשתנות. אם העומס משתנה באחד ממקומות החיבור הסדרתי, גם רמת ההתנגדות תשתנה. כתוצאה מכך המחוון הנוכחי משתנה.
החיסרון העיקרי של מעגל חשמלי שכזה הוא שאם יתרחש תקלה באחד הקטעים (פירוק, קצר חשמלי), האלמנטים הבאים אחריו יפסיקו לפעול. דיאגרמת החיבור מוצגת בבירור בזרועות השנה החדשה הרגילות - כאשר מגע אחד נשבר או חוט בכל מקום, השאר מפסיקים לעבוד.
בעת חיבור החוטים בסדרה, סוף כבל אחד מחובר לתחילתו של השני. ההבדל העיקרי בין המעגל החשמלי הוא היעדר הסתעפות, זרם חשמלי אחד עובר בקטעים. במקרה זה, ההבדל הפוטנציאלי של הנגד מוסבר על ידי המתח הכולל של כל נגדי בודד (מגע, קטע, נקודת חשמל).
חוקי סדרות וחיבור מקביל למנצחים
הכללים המסבירים את "התנהגותם" של מוליכים בסדרות וקשרים מקבילים כוללים חוקים בסיסיים של הנדסת חשמל וכמה תכונות. האחרונים לא תמיד ברורים למתחילים, ולכן הם מפורקים כחוקים נפרדים. כאשר עובדים עם מעגלי מוליך, יש לקחת בחשבון את הדברים הבאים:
- חיבור סדרה מרמז על אותם אינדיקטורים נוכחיים בכל חלק.
- לחוק של אוהם לכל סוג קשר יש משמעות משלו. לדוגמא, בשיטת מיתוג רציפה, המתח יהיה שווה לסכמת המתחים של כל חלקי הרשת.
- ההתנגדות הכוללת של המעגל החשמלי עם חיבור לסירוגין תהיה שווה לסכום הערכים של ההתנגדות של האלמנטים, אינה תלויה במספר המוליכים ונקודות הכוח.
- שיטה מקבילה - המתח של מעגל חשמלי שווה למתח על כל אלמנט בודד, הוא לא מסתכם, אלא נשאר זהה.
- חוזק הזרם לשיטת חיבור זו נקבע על ידי סכום הערכים של הזרמים בקטעי החיבור.
חוקים אלה משמשים לבניית תרשים החיווט בחדר.
על מנת לייעל את העומס, ולא ליצור לחץ מוגזם בחלקים בודדים, בדוק את האופטימיות של כל סוג חיבור במצב מסוים.
חיבור מוליך מעורב
ככלל, בחיווט חשמל משתמשים בחיבורים מקבילים וסדרתיים בו זמנית. שיטה זו לחיבור חוטים נקראת מעורב או משולב. כאשר בונים את ערכת אספקת החשמל הראשונית בחדר, בה מצוין מספר ומיקומם של נקודות חשמל (שקעים, מתגים, שנאים), נלקח בחשבון הצורך בכל סוג חיבור באזורים שונים.
חיווט חשמלי לעיתים רחוקות מורכב מאלמנטים פשוטים. לעתים קרובות מתברר סכמה מורכבת של קטעים וקשרים רבים ושונים. לכן, בעת עריכת תוכנית, חשוב להבין את היתרונות והחסרונות של סוגי חיבורי התיל על מנת להשתמש בצורה אופטימלית בכל אחד מהם. לשם כך, התוכנית מחולקת לקטעים ובכל מקרה, בחר בשיטה שלך להכנסת חוטים משלך.
כיצד לבחור סוג חיבור
האנרגיה החשמלית הנצרכת בדירה מגיעה מלוח החשמל הביתי המשותף. כמות הזרם הנצרך נמדדת על ידי מונה. לחוט המובילה לחדר יש חתך גדול והוא "הספק" העיקרי של חשמל לדירה. להלן נלקחים בשיעורים נמוכים יותר, מכיוון שהעומס עליהם מופחת עקב התפלגות.
הכבל הראשי מוכנס לתיבת צומת מיוחדת, ממנה הם מחוברים לחדרים וחדרי אמבטיה. בשלב זה, יש לקבוע באיזה סוג חיבור חוט ישמש: סדרתי, מקביל, משולב.
אין איסור מוחלט על בניית חיווט בדירה בדרך זו או אחרת. עם זאת, יש לקחת בחשבון את היישום המעשי של כל מעגל, חסרונות, יתרונות והזדמנויות.
האפשרות המתאימה והמשתמשת לעתים קרובות היא חיבור תיל מעורב. כבל מסופק מהפאנל המשותף לתיבת ההפצה ואז מספר צמתי חלוקה (בכל חדר) נסגרים ברשת מקבילה. יתר על כן, בחדרים, נקודות החשמל מחוברות בסדרות.
הכללה רציפה של אלמנטים יכולה לחסוך משמעותית בחומרים במהלך החיווט. לכן, למרות חסרונות מסוימים, משתמשים בשיטה בחדרים קטנים. באזורים קטנים קל יותר לזהות את מקום הכישלון מאשר בדירה בכללותה.
חיבור מקביל מייצג חזותית טבעת חוטים. אם מתרחש תקלה בקטע אחד, הזרם אינו מפסיק לזרום - האספקה מתרחשת בצד השני של המעגל. עם זאת, עבור חיבור מסוג זה יש צורך בכמות משמעותית של כבל, שלא תמיד נוח.
במצבים מסוימים רצוי להשתמש רק בחיבור סדרתי של חוטים. לדוגמה, במסדרונות ארוכים יש צורך להפעיל ולכבות מספר מכשירי תאורה בבת אחת. חיבור לולאה הוא אופטימלי במצב זה. הקושי להחליף נורה או צומת באזור תלוי בסוג החיווט והקישוט.
כאשר משרטטים תרשים של רשת החשמל בדירה וקונים נורות לתאורה, חשוב לקחת בחשבון את רמת המתח.חיבור סדרה פירושו שהמתח מחולק באופן שווה במספר הנורות. לדוגמה, אם מתקינים שניים ברצף, הערך על כל אחד מהם יהיה 110 וולט ולא 220 וולט.
בקניית בית משני, עליכם לוודא שהתיעוד הטכני מכיל תרשים חיווט תקף. קיום תוכנית יאפשר לך לבצע בבטחה תיקונים ולחבר נכונה נקודות חשמל חדשות, מנורות.
חשמלאים במעגלים מורכבים משתמשים תמיד בשני סוגי החיבורים. מצד אחד, גישה זו מקטינה את הכמות הכוללת של חומרים מתכלים. מצד שני, היא מאפשרת לממש בכל חדר בטון את היתרונות של שתי שיטות החדרת הכבלים. בחיבור עצמאי, עליכם להבין בפירוט את ההיבטים של כל סוג, אם אפשר, להתייעץ עם המאסטר. אחרת, קיימת סבירות גבוהה לחיבור תקין ותקלות.
