Kapag nag-aayos ng isang bagong apartment o bahay, pag-update o pag-aayos ng pabahay, ang isa ay kailangang harapin ang mga elemento na inilaan para sa daloy ng electric current. Mahalagang malaman kung ano ang isang electric circuit, kung ano ang binubuo nito, kung bakit kinakailangan ang isang circuit, at kung ano ang kailangang pagkalkula.
Ano ang mga electrical circuit?
Ang isang electric circuit ay isang kumplikado ng iba't ibang mga elemento na magkakaugnay. Ito ay dinisenyo para sa daloy ng kasalukuyang electric, kung saan nangyayari ang mga lumilipas. Ang paggalaw ng mga electron ay ibinibigay ng pagkakaroon ng isang potensyal na pagkakaiba at maaaring inilarawan gamit ang mga termino tulad ng boltahe at kasalukuyang.
Ang panloob na circuit ay ibinibigay sa pamamagitan ng pagkonekta ng boltahe bilang isang mapagkukunan ng kuryente. Ang natitirang mga elemento ay bumubuo ng isang panlabas na network. Para sa paggalaw ng mga singil sa mapagkukunan ng patlang, kinakailangan ang isang panlabas na puwersa. Maaari itong maging isang paikot-ikot ng isang generator, transpormer o galvanic na mapagkukunan.
Para sa ganoong sistema na gumana nang tama, dapat na sarado ang circuit nito, kung hindi man ay hindi dumadaloy ang kasalukuyang. Ito ay isang kinakailangan para sa coordinated na operasyon ng lahat ng mga aparato. Hindi lahat ng circuit ay maaaring maging isang de-koryenteng circuit. Halimbawa, ang mga saligan o mga linya ng proteksyon ay hindi ganoon, dahil sa normal na mode walang kasalukuyang dumadaloy sa kanila. Maaari silang tawaging electric ayon sa prinsipyo ng pagkilos. Sa isang emerhensiya, kasalukuyang dumadaloy sa kanila, at ang circuit ay nagsasara, umaalis sa lupa.
Depende sa pinagmulan ng kuryente, ang boltahe sa circuit ay maaaring maging pare-pareho o variable. Ang baterya ng mga elemento ay nagbibigay ng isang palaging boltahe, at ang mga windings ng mga generator o mga transformer ay nagbibigay ng isang alternatibong boltahe.
Pangunahing sangkap
Ang lahat ng mga sangkap sa circuit ay kasangkot sa isang proseso ng electromagnetic. Kondisyon sila ay nahahati sa tatlong pangkat.
- Pangunahing mapagkukunan ng de-koryenteng enerhiya at signal ay maaaring mag-convert ng hindi electromagnetic na enerhiya sa elektrikal na enerhiya. Halimbawa, isang cell galvanic, isang baterya, isang generator ng electromekanikal.
- Ang pangalawang uri, kapwa sa input at sa output, ay may de-koryenteng enerhiya. Tanging ang mga parameter nito ay nagbabago - boltahe at kasalukuyang, ang kanilang hugis, kadahilanan at dalas. Kasama sa mga halimbawa ang mga rectifier, inverters, transpormer.
- Ang mga mamimili ng aktibong enerhiya ay nagko-convert ng de-koryenteng kasalukuyang sa pag-iilaw o init. Ito ang mga aparato ng electrothermal, lampara, resistor, electric motor.
- Kasama sa mga sangkap na pantulong ang mga aparato ng paglipat, pagsukat ng mga instrumento, pagkonekta ng mga elemento at isang kawad.
Ang batayan ng network ng elektrikal ay ang circuit. Ito ay isang graphic na pagguhit na naglalaman ng mga imahe na may kondisyon at mga pagtatalaga ng mga elemento at ang kanilang koneksyon. Isinasagawa sila ayon sa GOST 2.721-74 - 2.758-81
Ang pinakasimpleng diagram ng circuit ay may kasamang isang galvanic cell. Sa pamamagitan ng mga wire, ang isang maliwanag na maliwanag na lampara ay konektado dito sa pamamagitan ng isang switch. Upang masukat ang kasalukuyang at boltahe, ang isang voltmeter at isang ammeter ay kasama dito.
Pag-uuri ng circuit
Ang mga electric circuit ay inuri ayon sa uri ng pagiging kumplikado: simple (walang bayad) at kumplikado (branched). Mayroong paghahati sa DC at AC circuit, pati na rin ang sinusoidal at hindi sinusoidal. Batay sa likas na katangian ng mga elemento, sila ay linear at hindi linya. Ang mga linya ng AC ay maaaring maging single-phase at three-phase.
Branched at walang bayad
Sa lahat ng mga elemento ng isang hindi nabagong circuit, ang parehong kasalukuyang daloy.Ang pinakasimpleng linya ng branched ay may kasamang tatlong sanga at dalawang node. Ang bawat sangay ay may sariling kasalukuyang. Ang isang sangay ay tinukoy bilang isang seksyon ng isang chain na nabuo ng mga elemento na nauugnay sa serye na nakapaloob sa pagitan ng dalawang node. Ang isang node ay ang punto kung saan nakikipagtalo ang tatlong sanga.
Kung mayroong isang tuldok sa diagram sa intersection ng dalawang linya, mayroong isang de-koryenteng koneksyon ng dalawang linya sa puntong ito. Kung ang node ay hindi minarkahan, ang chain ay walang bayad.
Linya at hindi linya
Ang isang de-koryenteng circuit kung saan ang mga mamimili ay independyente sa halaga ng boltahe at kasalukuyang direksyon, at ang lahat ng mga sangkap ay magkatulad, ay tinatawag na linear. Ang mga elemento ng naturang circuit ay may kasamang umaasa at independyenteng mapagkukunan ng mga alon at boltahe. Sa linear, ang paglaban ng isang elemento ay hindi nakasalalay sa kasalukuyang, halimbawa, isang de-koryenteng hurno.
Sa di-linear, ang mga passive na elemento ay nakasalalay sa mga halaga ng direksyon ng mga alon at boltahe, ay may hindi bababa sa isang di-linear na elemento. Halimbawa, ang paglaban ng isang maliwanag na maliwanag na lampara ay nakasalalay sa mga surge ng boltahe at amperage.
Mga disenyo ng mga elemento sa diagram
Bago magpatuloy sa pag-install ng mga kagamitan, kinakailangan upang pag-aralan ang mga dokumento na may kasamang regulasyon. Pinapayagan ka ng scheme na maiparating sa gumagamit ang buong katangian ng produkto gamit ang alpabetong at graphic designations na ipinasok sa isang solong rehistro ng dokumentasyon ng disenyo.
Ang mga karagdagang dokumento ay nakadikit sa pagguhit. Ang kanilang listahan ay maaaring ipahiwatig sa pagkakasunud-sunod ng alpabeto na may digital na pag-uuri sa pagguhit mismo, o bilang isang hiwalay na sheet. Pag-uri-uriin ang sampung uri ng mga circuit, sa elektrikal na engineering ay karaniwang gumagamit ng tatlong pangunahing mga circuit.
- Ang pag-andar ay may kaunting detalye. Ang mga pangunahing pag-andar ng mga node ay kinakatawan ng isang rektanggulo na may mga pagtukoy ng sulat.
- Ang detalye ng circuit sa detalye ay nagpapakita ng disenyo ng mga elemento na ginamit, pati na rin ang kanilang mga koneksyon at contact. Ang mga kinakailangang mga parameter ay maaaring ipakita nang direkta sa diagram o sa isang hiwalay na dokumento. Kung ang bahagi lamang ng pag-install ay ipinahiwatig, ito ay isang solong linya ng linya, kapag ang lahat ng mga elemento ay ipinahiwatig - kumpleto.
- Sa diagram ng mga kable gamitin ang mga positional designations ng mga elemento, ang kanilang lokasyon, paraan ng pag-install at pagkakasunud-sunod.
Upang mabasa ang mga diagram ng mga kable, kailangan mong malaman ang mga graphic na simbolo. Ang mga wire na kumokonekta sa mga elemento ay kinakatawan ng mga linya. Ang isang solidong linya ay isang pangkaraniwang termino para sa mga kable. Sa itaas ay maaaring ipahiwatig ang data sa paraan ng pagtula, materyal, boltahe, kasalukuyang. Para sa isang solong linya na circuit, ang isang pangkat ng mga conductor ay kinakatawan ng isang putol na linya. Sa simula at sa dulo ay nagpapahiwatig ng pagmamarka ng wire at ang lugar ng koneksyon nito.
Ang mga Vertical notches sa linya ng mga kable ay nagpapahiwatig ng bilang ng mga conductor. Kung mayroong higit sa tatlo, magsagawa ng isang digital na pagtatalaga. Ang duck line ay nagpapahiwatig ng mga control circuit, isang network ng seguridad, paglisan, emergency lighting.
Ang switch sa diagram ay mukhang isang bilog na may pahilig sa kanan. Ang uri at bilang ng mga gitling ay tumutukoy sa mga parameter ng aparato.
Bilang karagdagan sa pangunahing mga guhit, may mga katumbas na circuit.
Tatlong phase electrical circuit
Kabilang sa mga de-koryenteng circuit, parehong parehong-phase at multiphase system ay pangkaraniwan. Ang bawat bahagi ng isang circuit ng multiphase ay nailalarawan sa pamamagitan ng parehong kasalukuyang halaga at tinatawag na isang yugto. Ang engineering ng elektrikal ay nakikilala sa pagitan ng dalawang konsepto ng term na ito. Ang una ay ang direktang sangkap ng isang three-phase system. Ang pangalawa ay isang halaga na nag-iiba sa sinusoidally.
Ang isang three-phase circuit ay isa sa mga sistemang multiphase AC, kung saan ang mga sinusoidal EMF (elektromotiko na puwersa) ng parehong dalas na pagkilos, na inilipat sa oras na magkakaugnay sa bawat isa sa pamamagitan ng isang tiyak na anggulo ng phase. Ito ay nabuo ng mga paikot-ikot na generator ng three-phase, tatlong mga receiver ng kuryente at pagkonekta ng mga wire.
Ang ganitong mga circuit ay nagsisilbi upang matiyak ang henerasyon ng elektrikal na enerhiya, para sa paghahatid, pamamahagi nito, at may mga sumusunod na pakinabang:
- kakayahang kumita ng henerasyon ng kuryente at transportasyon kung ihahambing sa isang solong-phase system;
- simpleng henerasyon ng magnetic field, na kinakailangan para sa pagpapatakbo ng isang three-phase asynchronous electric motor;
- ang parehong set ng generator ay nagbibigay ng dalawang mga boltahe ng pagpapatakbo - linear at phase.
Ang sistema ng three-phase ay kapaki-pakinabang kapag naghahatid ng kuryente sa mahabang distansya. Bilang karagdagan, ang pagkonsumo ng materyal ay mas mababa kaysa sa solong-phase. Ang pangunahing mga mamimili ay mga transpormer, induction motor, converters, induction furnaces, malakas na pagpainit at mga halaman ng kuryente. Kabilang sa mga aparatong low-phase low-power, mapapansin ng isa ang mga tool ng kuryente, mga maliwanag na maliwanag na lampara, mga gamit sa sambahayan, mga suplay ng kuryente.
Ang three-phase circuit ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang makabuluhang balanse ng system. Ang mga pamamaraan ng pagkonekta ng mga phase ay natanggap ang istraktura ng "bituin" at "tatsulok". Karaniwan, ang mga yugto ng pagbuo ng mga de-koryenteng makina ay konektado sa pamamagitan ng isang "bituin", at ang mga yugto ng mga mamimili sa pamamagitan ng isang "bituin" at isang "tatsulok".
Ang mga batas na may lakas sa mga electrical circuit
Sa mga diagram, ang direksyon ng mga alon ay ipinahiwatig ng mga arrow. Upang makalkula, kailangan mong kumuha ng mga direksyon para sa mga boltahe, mga alon, EMF. Kapag kinakalkula sa electrical engineering, ang mga sumusunod na pangunahing batas ay ginagamit:
- Ang batas ni Ohm para sa isang tuwid na seksyon ng circuit, na tumutukoy sa ugnayan sa pagitan ng puwersa ng elektromotiko, ang boltahe ng pinagmulan kasama ang kasalukuyang dumadaloy sa conductor at ang paglaban ng conductor mismo.
- Upang mahanap ang lahat ng mga alon at boltahe, gamitin ang mga patakaran ng Kirchhoff, na nagpapatakbo sa pagitan ng mga alon at boltahe ng anumang bahagi ng electric circuit.
- Ang batas ng Joule - Lenz ay kinakalkula ang thermal effect ng isang electric current.
Sa mga circuit ng DC, ang direksyon ng pagkilos ng puwersa ng elektromotiko ay nagpapahiwatig mula sa isang negatibong potensyal sa isang positibo. Para sa direksyon gawin ang kilusan ng mga positibong singil. Sa kasong ito, ang arrow ay nakadirekta mula sa isang mas malaking potensyal sa isang mas maliit. Ang boltahe ay palaging nakadirekta sa parehong direksyon tulad ng kasalukuyang.
Sa mga sinusoidal EMF circuit, boltahe at kasalukuyang ipinapahiwatig gamit ang isang kalahating siklo ng kasalukuyang, habang hindi nito binabago ang direksyon nito. Upang bigyang-diin ang potensyal na pagkakaiba, ipinapahiwatig ang mga ito ng mga palatandaan "+" at "-".
Paano kinakalkula ang de-koryenteng circuit?
Ang landas ng pagkalkula ay nahahati sa maraming mga pamamaraan na ginagamit sa pagsasanay:
- isang pamamaraan batay sa batas ni Ohm at ang mga patakaran ng Kirchhoff;
- isang pamamaraan para sa pagtukoy ng mga alon ng loop;
- pagtanggap ng katumbas na mga pagbabagong-anyo;
- pamamaraan para sa pagsukat ng paglaban ng mga proteksyon conductors;
- pagkalkula ng mga potensyal ng nodal;
- magkatulad na paraan ng generator, at iba pa.
Ang batayan para sa pagkalkula ng isang simpleng electric circuit ayon sa batas ng Ohm ay ang pagpapasiya ng kasalukuyang lakas sa isang hiwalay na seksyon na may isang kilalang pagtutol ng mga conductor at isang naibigay na boltahe.
Sa pamamagitan ng kondisyon ng problema, ang mga resistensya ng resistors na R1, R2, R3, R4, R5, R6 na konektado sa circuit ay kilala (nang hindi isinasaalang-alang ang paglaban ng ammeter). Ito ay kinakailangan upang makalkula ang kasalukuyang lakas J1, J2 ... J6.
Mayroong tatlong magkakasunod na seksyon sa diagram. Bukod dito, ang pangalawa at pangatlo ay may mga sanga. Ang resistensya ng mga seksyon na ito ay sinasabing R1, R ', R ”. Kung gayon ang kabuuang paglaban ay katumbas ng kabuuan ng mga resistances:
R = R1 + R '+ R ”saan
R ' - kabuuang paglaban ng mga magkatulad na konektado na resistors R2, R3, R4.
R ” - kabuuang paglaban ng mga resistors R5 at R6.
Gamit ang batas ng magkakaugnay na koneksyon, kinakalkula namin ang paglaban R 'at R ".
1 / R '= 1 / R2 + 1 / R3 + 1 / R4
1 / R ”= 1 / R5 + 1 / R6
Upang matukoy ang lakas ng kasalukuyang sa isang hindi nabuong circuit, alam ang kabuuang pagtutol sa isang naibigay na boltahe, maaari mong gamitin ang sumusunod na pormula:
Ako = U / R, pagkatapos I = I1
Upang makalkula ang kasalukuyang lakas sa mga indibidwal na sanga, kailangan mong matukoy ang boltahe sa mga seksyon ng sunud-sunod na mga circuit ayon sa batas ni Ohm:
U1 = IR1; U2 = IR '; U3 = IR ”;
Alam ang boltahe ng mga tiyak na seksyon, posible na kalkulahin ang kasalukuyang lakas sa mga indibidwal na sanga:
I2 = U2 / R2; I3 = U2 / R3; I4 = U2 / R4; I5 = U3 / R5; I6 = U3 / R6
Minsan kinakailangan upang malaman ang paglaban ng mga seksyon sa pamamagitan ng kilalang mga parameter ng boltahe, kasalukuyang lakas, paglaban sa iba pang mga seksyon, o gumawa ng isang pagkalkula ng boltahe mula sa magagamit na pagtutol at kasalukuyang data.
Ang pangunahing bahagi ng mga pamamaraan ay naglalayong gawing simple ang mga kalkulasyon. Ito ay nakamit sa pamamagitan ng pag-adapt ng mga system ng mga equation, o ang scheme mismo. Ang pagkalkula ng mga electrical circuit ay isinasagawa sa iba't ibang paraan, depende sa klase ng kanilang pagiging kumplikado.
