Простейшие Электрические Схемы
Итак, идем дальше. С нагрузкой, работой и мощностью мы вроде как разобрались в статье. Ну а теперь, дорогие мои криворукие друзья, в этой статье мы будем читать схемы и анализировать их, используя прошлые статьи. От балды я нарисовал схемку. Ее функция — управление 40 Ваттной лампой с помощью 5 Вольт.
Сборник очень простых электронных схем для начинающих радиолюбителей. Электрическая цепь. Схема простой электрической цепи постоянного тока. Ниже приводятся несложные светозвуковые схемы, в основном собранные на основе мультивибраторов, для начинающих радиолюбителей.
Простейшие Электрические Схемы 8 Класс
Давайте же рассмотрим ее подробнее. На микроконтроллеры эта схема вряд ли подойдет, так как ножка МК не потащит ток, который жрет релюшка. 1)Ищем источники питания. Итак, первое, на что мы должны обратить внимание — это на источники питания. Первый вопрос, которым мы должны себе задать: «Чем она питается и откуда берет питание? Сколько источников питания она имеет? Как вы здесь видите, схема имеет два разных источника питания с +5 Вольт и +24 Вольта.
2) Разбираемся с каждым радиоэлементом в схеме. Предназначение каждого радиоэлемента, который встречается в схеме. Пытаемся понять, для чего разработчик его здесь нарисовал. Клеммник Сюда мы загоняем или цепляем либо, либо другой кусок схемы. В нашем случае, на верхний клеммничек мы загоняем +5 Вольт, а нижний, следовательно, ноль.
То же самое и +24 Вольта. На верхний клеммник мы загоняем +24 Вольта, а нижний также ноль. Заземление на корпус. В принципе называть этот значок землей вроде как бы можно, но не желательно. В схемах так обозначается потенциал в ноль Вольт.
От него отсчитываются и измеряются все напряжения в схеме. Далее видим ключ S, который находится в разомкнутом положении. Как он действует? Когда он в разомкнутом положении, то ток через него не протекает.
Когда он в замкнутом положении, то электрический ток беспрепятственно начинает через него течь. Он пропускает электрический ток только в одном направлении, а в другом направлении блокирует прохождение электрического тока. Для чего он нужен в схеме, объясню ниже. Катушка электромагнитного реле. Если на нее подать электрический ток, то она создаст магнитное поле.
А раз попахивает магнитом, то к катушке устремятся разного рода железки. На железке находятся контакты ключа 1-2, и они замкнутся между собой. Более подробно про принцип работы электромагнитного реле можно почитать в статье. Лампочка Подаем на нее напряжение — лампочка горит. Все элементарно и просто. В основном схемы читаются слева-направо, если, конечно, разработчик хоть немного знает правила оформления схем. Функционируют схемы тоже слева-направо.
То есть слева мы загоняем какой-либо сигнал, а справа его снимаем. 3) Прогнозируем направление электрического тока. Пока ключ S у нас выключен, схема находится в нерабочем состоянии: Но что случится, если мы замкнем ключ S? Вспоминаем главное правило электрического тока: ток течет от бОльшего потенциала к меньшему, или в народе, от плюса к минусу.
Следовательно, после замыкания ключа, наша схема будет выглядеть уже вот так: Через катушку побежит электрический ток, она притянет за собой контакты 1-2, которые в свою очередь замкнутся и вызовут электрический ток в цепи +24 Вольта. В результате загорится лампочка. Если вы в курсе, что такое диод, то наверняка поймете, что через него электрический ток протекать не будет, так как он пропускает только в одном направлении, а сейчас направление тока для него противоположное. Итак, для чего нужен диод в этой схеме? Не стоит забывать свойство индуктивности, которое гласит: при размыкании ключа в катушке образуется самоиндукции, которое поддерживает первоначальный ток и может достигать очень больших значений. При чем здесь вообще индуктивность?
В схеме значка нигде не встречается но есть катушка реле, которая как раз и представляет из себя индуктивность. Что будет, если мы резко откинем ключик S в исходное положение? Магнитное поле катушки сразу же преобразуется в ЭДС самоиндукции, которая устремится поддержать электрический ток в цепи. И чтобы куда-то девать этот возникший электрический ток, у нас как раз в схеме стоит диод;-). То есть при выключении картина будет такая: Получается замкнутый контур катушка реле —- диод, в котором происходит затухание ЭДС самоиндукции и преобразование ее в тепло на диоде.
А теперь давайте предположим, что у нас в схеме нет диода. При размыкании ключа картина была бы такой: Между контактами ключа проскочила бы маленькая искра (выделил синим кружочком), так как ЭДС самоиндукции всеми силами пытается поддержать ток в контуре. Эта искорка негативно сказывается на контактах ключа, так как на них остается нагар, который со временем их изнашивает. Но еще не это самое страшное. Так как ЭДС самоиндукции бывает очень большой по амплитуде, то это также негативно сказывается на радиоэлементах, которые могут идти ДО катушки реле.
Этот импульс может с легкостью пробить полупроводников и навредить им вплоть до полного отказа функционирования. В настоящее время диоды уже встроены в самом реле, но еще не во всех экземплярах.
Так что не забывайте звонить катушку реле на предмет встроенного диода. Думаю, теперь всем понятно, как должна работать схема. В этой схеме мы рассмотрели, как ведет себя напряжение. Но электрической ток — это ведь не только напряжение. Если вы не забыли, электрический ток характеризуется такими параметрами, как направленность, напряжение.
Также не забываем про такие понятия, как, выделяемая на нагрузке, и нагрузки. Да-да, это все надо учитывать.
4) Приблизительно вычисляем силу тока в интересующих нас цепях и мощность, выделяемую на некоторых радиоэлементах. При рассмотрении схем, нам не надо с точностью до копейки вычислять силу тока, мощность и тд. Достаточно приблизительно понять, какая примерно сила тока будет в этой цепи, какая мощность будет выделяться на этом радиоэлементе и тд.
Итак, давайте пробежимся по силе тока в каждой ветви схемы уже при включении ключа S. Первым делом рассмотрим диод. Так как на катод диода в данном случае идет плюс, следовательно, он будет заперт. То есть в данный момент через него сила тока будет какие-то микроАмперы. Можно сказать, почти ничего.
То есть он никак не влияет на включенную схему. Но как я уже писал выше, он нужен для того, чтобы гасить скачок ЭДС самоиндукции при выключении схемы. Катушка реле. Уже интереснее.
Катушка реле — это соленоид. Что такое соленоид? Это провод, намотанный на цилиндрический каркас. А у нас провод обладает каким-то сопротивлением, следовательно, можно сказать в данном случае катушка реле — это резистор.
Следовательно, сила тока в цепи катушки будет зависеть от того, какой толщиной провода она намотана и из чего сделан провод. Для того, чтобы не мерять каждый раз, есть табличка, которую я спер у своего кореша-конкурента со статьи: Так как катушка реле у нас на 5 Вольт, то получается, что ток через катушку будет около 72 миллиАмпер, а потребляемая мощность составит 360 миллиВатт. О чем вообще говорят нам эти цифры? Да о том, что источник питания на 5 Вольт должен как минимум выдавать в нагрузку более 360 миллиВатт. Ну вот и разобрались с катушкой реле, и заодно с источником питания на 5 Вольт.
Далее, контакты реле 1-2. Какая сила тока будет проходить через них? Лампа у нас 40 Ватт. Следовательно: P=IU, I=P/U=40/24=1,67 Ампер. В принципе нормальная сила тока. Если бы получили какую-либо аномальную силу тока, например, более 100 Ампер, то стоило бы насторожиться. Также не забываем и про питание 24 Вольта, чтобы этот источник питания мог не напрягаясь выдать мощность более, чем 40 Ватт.
Вот как-то так мы и должны читать и анализировать схемы, которых в интернете более половины косячных. Сначала разбираем простые схемы, изучаем радиоэлементы и принцип их работы, а потом переходим на более сложные. Ну и не забываем, что практика превыше всего 😉 Резюме Схемы читаются слева-направо (бывают редкие исключения). Определяем, где у схемы питание.
Вспоминаем значение каждого радиоэлемента. Смотрим направление электрического тока в схеме. Смотрим, что должно произойти в схеме, если на нее подано питание. Вычисляем приблизительно силу тока в цепях и мощность, выделяемую на радиоэлементах, для того, чтобы удостовериться, что схема реально будет работать и в ней нет аномальных параметров. При большом желании можно прогнать схему через симулятор, например через современный Every Circuit, и глянуть различные интересующие нас параметры.
Автор: Карабчевский Геннадий Александрович УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ НЕКОММЕРЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ 'РУССКАЯ ТЕХНИЧЕСКАЯ ШКОЛА' 'Начальный курс электрика ' АННОТАЦИЯ к учебному пособию 'Начальный курс электрика'. Данная книга продолжает серию Интернет-изданий, размещённых на страницах сайта и предназначенных оказать помощь нашим учащимся в освоении выбранной ими профессии. Пособие знакомит читателя с основами электротехники. При написании пособия предполагалось знание аудиторией программы средней школы. Пособие ориентировано на учащихся курсов, но может быть интересно более широкому кругу читателей, чья деятельность, так или иначе, связанна с электротехникой.
К ЧИТАТЕЛЮ Изучив данное пособие, Вы должны знать:. Читать монтажные и принципиальные электрические схемы;. Производить расчёт сечения проводов;. Пользоваться измерительными приборами;.
Собирать простейшие электрические схемы;. Производить сборку контактных соединений скруткой и пайкой. Введение Поиск новой энергии для замены чадящих, дорогих, с низким КПД видов топлива привело к открытию свойств различных материалов накапливать, хранить, оперативно передавать и преобразовывать электричество. Два века назад были обнаружены, исследованы и описаны способы применения электроэнергии в быту и промышленности. С тех пор наука об электричестве выделилась в отдельную отрасль. Сейчас трудно представить нашу жизнь без электроприборов. Многие из нас без опаски берутся ремонтировать бытовую технику и успешно с этим справляются.
Многие же боятся починить даже розетку. Вооружившись некоторыми знаниями, мы перестанем бояться электричества. Процессы, протекающие в сети, следует понимать и использовать в своих целях. Предлагаемый курс рассчитан для начального ознакомления читателя (учащегося) с азами электротехники.
Простые Электрические Схемы Своими Руками
Основные электрические величины и понятия Суть электричества состоит в том, что поток электронов движется по проводнику в замкнутой цепи от источника тока к потребителю и обратно. Перемещаясь, эти электроны выполняют определённую работу. Это явление называется – ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК, а единица измерения носит имя ученого, который первым исследовал свойства тока. Фамилия ученого - Ампер. Необходимо знать, что ток при работе нагревает, изгибает и, старается поломать провода и все по чему он протекает. Это свойство следует учитывать при расчетах цепей, т.е., чем больше ток, тем толще провода и конструкции. Если мы разомкнем цепь, ток прекратится, но на зажимах источника тока все-таки будет какой то потенциал, всегда готовый к работе.
Разность потенциалов на двух концах проводника называется НАПРЯЖЕНИЕМ ( U). В свое время ученый по фамилии Вольт скрупулезно изучил электрическое напряжение и дал ему подробное объяснение. В последствии единице измерения присвоили его имя. В отличие от тока, напряжение не ломает, а прожигает.
Электрики говорят - пробивает. Поэтому все провода и электрические агрегаты защищены изоляцией, и чем больше напряжение, тем толще изоляция.
Немного позже еще один знаменитый физик - Ом, тщательно экспериментируя, выявил зависимость между этими электрическими величинами и описал ее. Сейчас каждый школьник знает закон Ома I=U/R.
Его можно использовать для расчета простых цепей. Накрыв пальцем величину, которую ищем – увидим как ее вычислить. Не стоит бояться формул. Для использования электроэнергии необходимы не столько они (формулы), сколько понимание того, что происходит в электроцепи.
А происходит следующее. Произвольный сточник тока, (назовем его пока – ГЕНЕРАТОР) вырабатывает электроэнергию и по проводам передает ее потребителю (назовём его, пока словом – НАГРУЗКА). Таким образом, у нас получилась замкнутая электрическая цепь 'ГЕНЕРАТОР – НАГРУЗКА'. Пока генератор вырабатывает энергию, нагрузка ее потребляет и работает (т.е., преобразует электрическую энергию в механическую, световую или любую другую). Поставив обычный рубильник в разрыв провода, мы можем включать и выключать нагрузку, когда нам надо. Таким образом, получаем неисчерпаемые возможности регулирования работы. Интересно то, что при выключенной нагрузке нет необходимости отключать генератор (по аналогии с другими видами энергии - тушить костер под паровым котлом, перекрывать воду на мельнице и т.п.) Важно при этом соблюдать пропорции ГЕНЕРАТОР-НАГРУЗКА.
Мощность генератора не должна быть меньше мощности нагрузки. Нельзя к слабому генератору подключать мощную нагрузку. Это все равно, что старую клячу запрячь в тяжеленную телегу.
Мощность всегда можно узнать из документации на электроприбор или его маркировки на табличке, прикрепляемой к боковой или задней стенке электроприбора. Понятие МОЩНОСТЬ ввели в обиход более века назад, когда электричество вышло за пороги лабораторий и, стало применяться в быту и промышленности. Мощность - произведение напряжения и тока. За единицу принят Ватт. Эта величина показывает, какой ток потребляет нагрузка при таком напряжении. Р=U х Электрические материалы. Сопротивление, проводимость.
Мы уже упоминали величину под названием ОМ. Теперь остановимся на ней подробнее. Уже давно ученые обратили внимание на то, что разные материалы по-разному ведут себя с током.
Одни беспрепятственно его пропускают, другие упорно ему сопротивляются, третьи пропускают его только в одну сторону, или же пропускают «на определенных условиях». После испытаний на проводимость всех возможных материалов стало понятным, что абсолютно все материалы, в той или иной степени, могут проводить ток. Для оценки «меры» проводимости вывели единицу электрического сопротивления, и назвали её ОМ, а материалы, в зависимости от их «способности» пропускать ток, разделили на группы. Одна группа материалов это проводники.
Проводники без особых потерь проводят ток. К проводникам относятся материалы, имеющие сопротивление от нуля до 100 Ом/м.
Такими свойствами обладают, в основном, металлы. Другая группа – диэлектрики. Диэлектрики тоже проводят ток, но с огромными потерями. Их сопротивление от 10000000 Ом и до бесконечности. К диэлектрикам, в своем большинстве, относятся неметаллы, жидкости и различные соединения газов. Сопротивление 1 Ом означает, что в проводнике сечением 1 кв. Мм и длиной 1 метр потеряется 1 Ампер тока.
Величина обратная сопротивлению – проводимость. Величину проводимости того или иного материала всегда можно найти в справочниках.