Соединения проводников: Последовательное и параллельное соединение проводников — урок. Физика, 8 класс.

соединение проводников

соединение проводников

• Главная
• Ключевые слова
• соединение проводников

• Практическое занятие «Параллельное и последовательное соединение проводников». 8-й класс 2022

  Автор: Хуриева Ирма Заурбековна

  Цель урока. закрепить у учащихся навыки решения задач: качественных и расчетных; сформировать навыки коллективной работы в сочетании с самостоятельностью учащихся.

• Последовательное соединение проводников. 8-й класс 2022

  Автор: Радкевич Валентина Степановна

  Цели урока: ознакомить обучающихся с последовательным соединением проводников; раскрыть закономерности определения характеристик тока в цепи с последовательным соединением проводников; экспериментально установить законы последовательного соединения; показать связь изучаемого материала с реальной жизнью на примерах применения последовательного соединения в быту и технике.

• Развитие образовательной среды на основе обеспечения педагогической поддержки. Тема урока: «Последовательное и параллельное соединение проводников» 2022

  Автор: Шапиро Виктор Зорьевич

  Задачи урока: научить объяснять особенности последовательного и параллельного соединения проводников; научить применять закон Ома и законы последовательного и параллельного соединения для решения задач; научить собирать электрические цепи и проверять на опыте закономерности различных видов соединений проводников.

• Технологическая карта урока в 8-м классе по теме «Решение задач на применение законов последовательного и параллельного соединения проводников» 2021

  Автор: Заборьева Оксана Витальевна

  Цель урока: научить применять законы последовательного и параллельного соединений проводников для решения задач: расчетных и практических.

  физика, соединение проводников

---

Не нашли интересующий материал? Воспользуйтесь поиском по сайту.

Последовательное и параллельное соединения проводников

От источника тока энергия может быть передана по проводам к устройствам, потребляющим энергию: электрической лампе, радиоприёмнику и так далее.

Совокупность устройств и элементов, предназначенных для протекания электрического тока, называют электрической цепью.

Любая электрическая цепь содержит, во-первых, источник тока, создающий необходимое напряжение, а во-вторых, нагрузку, то есть то устройство, в котором нужно создать ток и использовать одно из его действий.

Нагрузкой может быть нагреватель или лампа накаливания (здесь используют тепловое действие тока), электродвигатель или звонок (используется магнитное действие тока), аккумулятор (это проявление химического действия тока). Звеньями же цепи являются соединительные провода и ключ, служащий для удобства и безопасности работы.

Рисунки, на которых изображены способы соединения электрических приборов в цепь, называются электрическими схемами.

Приборы на схемах принято обозначать условными знаками, часть из которых представлена на экране в виде таблицы.

Электрические цепи, с которыми приходится иметь дело на практике, обычно состоят не из одного проводника, а из системы различных проводников, которые могут быть соединены между собой по-разному.

Рассмотрим простую цепь, составленную из источника ток, ключа и двух проводников. Обратите внимание на то, что в представленной цепи конец одного проводника соединяется с началом другого, его конец — с началом третьего и так далее. Проще говоря, проводники имеют по одной общей точке. Такое соединение проводников принято называть последовательным соединением.

Как вы уже знаете, в проводниках, по которым течёт постоянный ток, электрический заряд не накапливается, и через любое поперечное сечение проводника за определённое время протекает один и тот же заряд. Следовательно, ток во всех частях последовательно соединённой цепи в каждый данный момент времени одинаков:

Напряжение же на концах каждого из проводников будет различно. Покажем это. Пусть

I — это сила тока в цепи, R₁ и R₂ — сопротивления проводников, a U₁ и U₂ — напряжения на концах этих проводников.

На основании закона Ома мы с вами можем записать, что напряжения на концах проводников пропорциональны силе тока в цепи и их сопротивлениям:

Разделив первое равенство на второе, получим, что при последовательном соединении напряжения на проводниках пропорциональны их сопротивлениям:

Только при таком распределении напряжений и становится возможным один и тот же ток во всех участках цепи.

А полное напряжение на обоих проводниках (или напряжение на полюсах источника тока) равно сумме напряжений на отдельных проводниках:

Это легко проверить, если измерить напряжение на концах обоих проводников и на двух проводниках одновременно.

Также записанное нами равенство вытекает из того, что напряжение есть величина, измеряемая работой, совершаемой при перемещении единицы заряда на данном участке цепи:

Работа же по перемещению заряда во всех последовательно соединённых проводниках равна сумме работ на отдельных проводниках.

Применяя закон Ома для всего участка цепи с последовательным соединением и для каждого проводника в отдельности, нетрудно показать, что полное сопротивление участка цепи равно сумме сопротивлений отдельных проводников:

Совершенно аналогично можно показать, что в случае п последовательно соединённых проводников общее сопротивление участка цепи, состоящей из нескольких последовательно соединённых проводников, равно сумме сопротивлений отдельных проводников:

Рост сопротивления цепи при добавлении в неё новых проводников объясняется увеличением длины проводящей части.

Поэтому сопротивление цепи становится больше сопротивления одного проводника.

На практике последовательное соединение нескольких проводников используется очень редко, например, в ёлочной гирлянде. Дело в том, что недостатком такого соединения является то, что в такую цепь можно подключать только тех потребителей, которые рассчитаны на одинаковую силу тока. Кроме того, если в такой цепи выключить ток в одном звене (например, перегорит одна из лампочек в гирлянде), то разрывается вся цепь.

Этих недостатков лишена цепь, в которой потребители соединены параллельно.

Параллельное соединение — это такое соединение проводников, при котором одни их концы соединены в один узел, другие концы — в другой узел.

Узлом принято называть точку разветвлённой цепи, в которой сходятся более двух проводников.

Следствием этого является то, что напряжение на каждом параллельно соединённом проводнике одинаково и равно напряжению на всём участке параллельно соединённых проводников:

При параллельном соединении ток распределяется по проводникам так же, как поток воды, разветвляющийся на два параллельных канала. Количество воды, протекающее ежесекундно через неразвтвлённую часть потока воды, равно сумме количеств воды, протекающих ежесекундно через каждый из каналов.

Аналогично обстоит дело и с прохождением электрических зарядов через параллельно соединённые проводники. Включив амперметры в цепь до разветвления и в каждую ветвь разветвления, можно убедиться, что ток в неразветвлённой части цепи равен сумме токов, текущих в отдельных параллельно соединённых проводниках:

Этот опыт служит лишь подтверждением того, что в случае установившегося тока электрические заряды не скопляются в точках разветвления, а сколько их подходит к точкам разветвления, столько же и уходит.

Обозначим сопротивление каждого из разветвлённых участков цепи через R₁ и R₂, a напряжение во всей цепи через U. Теперь применим к каждой ветви закона Ома для участка цепи:

И выразим из этих формул напряжение.

Так как напряжение на каждом параллельно соединённом проводнике одинаково, то давайте приравняем правые части последних двух равенств:

Отсюда находим, что токи в отдельных ветвях разветвлённой части цепи обратно пропорциональны их сопротивлениям:

Третья закономерность параллельного соединения определяет общее сопротивление разветвлённого участка. Учтём, что сила тока в цепи равна сумме сил токов в ветвях, а напряжение везде одинаково. Тогда, на основании закона Ома, получим, что

величина, обратная сопротивлению участка параллельно соединённых проводников, равна сумме величин, обратных сопротивлению отдельных проводников:

При этом общее сопротивление разветвлённой части цепи меньше наименьшего из сопротивлений её ветвей.

Нетрудно показать, что если в разветвление будет включено не два, а несколько проводников, то данная закономерность также будет выполняться:

Из этого равенства следует, что общее сопротивление участка цепи, состоящего из п параллельно соединённых проводников с одинаковым сопротивлением, в п раз меньше сопротивления одного из них:

Параллельное соединение — это основной способ включения в электрическую цепь различных потребителей, так как в одну и ту же электрическую цепь могут быть включены самые различные потребители. Однако следует иметь в виду, что параллельно включаемые в данную цепь потребители должны быть рассчитаны на одно и то же напряжение, соответствующее напряжению в цепи.

Большинство задач на расчёт цепи сводится к определению токов, текущих в отдельных её участках, по заданному напряжению и по сопротивлениям отдельных проводников.

Для примера рассмотрим цепь, представленную на рисунке.

Пусть нам известно общее напряжение, питающее цепь, и сопротивления включённых в цепь резисторов (сопротивлением амперметра мы пренебрегаем, так как оно очень мало). Пусть нам надо найти силу тока, протекающего по каждому из резисторов.

Прежде всего мы должны установить, из скольких последовательных участков состоит наша цепь. Легко видеть, что таких участков три, причём второй и третий участки представляют собой разветвления. Обозначим сопротивления трёх последовательных участков нашей цепи через R_I, R_II, R_III.

Тогда всё сопротивление цепи выразится как сумма сопротивлений этих участков:

Общее сопротивление цепи необходимо знать, так как заданное общее напряжение можно отнести только к полному общему сопротивлению цепи. Применяя закон Ома, мы найдём полный ток, текущий в нашей цепи:

Нетрудно увидеть, что сила тока на первом резисторе равна силе тока во всей цепи:

Для того чтобы найти токи в отдельных ветвях, надо предварительно найти напряжение на отдельных участках последовательных цепей. А поможет нам это сделать закон Ома:

Незабываем о том, что R_II и R_III — это эквивалентные сопротивления разветвлённых участков. Эти сопротивления мы с вами можем легко найти по закону параллельного соединения

Ну а дальше, зная напряжения на отдельных разветвлениях, найдём и токи в отдельных ветвях используя всё тот же закон Ома (при этом не забываем, что напряжение на концах всех параллельно соединённых проводников одно и то же):

Таким образом, задача, поставленная перед нами, полностью решена.

Соединители между проводниками | nVent ERICO

Выбор фильтров Закрывать

Применять

Свернуть все Развернуть все

• Приложения

  • Заземление (20)
  • Молниезащита (88)

Фильтр

Применен фильтр:

• Категория: Соединители между проводниками

Подкатегории

Круглые соединители

Подробности

Круглые или ленточные соединители

Подробности

Сквозные соединители крыши/стены

Подробности

Универсальный зажим, одножильный круглый проводник

Подробности

Продукты | 38 результатов (108 позиций)

Кабельный соединитель Cross-Run

Грозозащитный кабельный соединитель Cross-Run.

Подробности

Сетевой соединитель Mesh Bonding, MBNC240

Обеспечивает быстрое, простое и экономичное подключение заземляющих и соединительных проводов в полевых условиях.

Подробности

Встроенный кабельный разъем

молниезащитный разъем для линейного кабеля.

Подробности

Кабельный Т-образный соединитель

Трос молниезащиты или проводник Т-образный соединитель.

Подробности

516 параллельный кабельный разъем

Кабельный соединитель с одноболтовым натяжным зажимом на кабеле или проводе.

Подробности

Соединитель через стену/крышу

Соединитель через стену/крышу для воздухораспределителей.

Подробности

Многоцелевой зажим заземления, нержавеющая сталь

Удобный универсальный зажим, предназначенный для крепления круглых и плоских проводов, заземляющих стержней и арматуры.

Подробности

517 параллельный кабельный разъем

Кабельный соединитель с двухболтовым натяжным зажимом на кабеле или проводе.

Подробности

Сетевой соединитель Mesh Bonding, MBNC240A

Обеспечивает быстрое, простое и экономичное подключение заземляющих и соединительных проводов в полевых условиях.

Подробности

Линейный соединитель промышленного стека

Литая прямая муфта для соединения проводников.

Подробности

1 2 3 4 Следующий

Соединители проводников | Обжимные механические соединители Соединения Наконечники

Главная > Блог > Соединители проводников | Обжимные механические соединители с соединениями и наконечниками

Опубликовано 10 января 2020 г.

Обжимные механические соединители с соединениями и наконечниками

В пределах соединений и концевых заделок соединители проводников отвечают за передачу электрического тока между кабелями или между кабелем и другим электрическим оборудованием, таким как распределительные устройства, трансформаторы и воздушные линии. Поэтому они являются принципиально важными компонентами электрических сетей.

Разъемы неподходящего размера или типа или неправильно установленные могут привести к выходу из строя кабельного аксессуара среднего напряжения. Два распространенных типа отказа:

• Перегрев или «выгорание» разъема и принадлежностей из-за высокого электрического сопротивления
• Электрическое повреждение соединения, если разъем неправильной формы (вызывающий повышенное электрическое напряжение)
• См. BS7609 | Обжим кабелей с помощью кабельных наконечников и инструментов Cembre

Первоначальный метод соединения проводов кабеля заключался в пайке или пайке.

На смену ей пришли две технологии, обе из которых доказали свою высокую надежность при правильном выборе и установке компонентов. Эти категории разъемов:

• Компрессионные («обжимные») соединители
• Болтовые (механические срезные болты) соединители

BS7609 Обжим кабелей с кабельными наконечниками и инструментами Cembre

Независимо от типа разъема необходимо убедиться, что разъем совместим с устанавливаемым аксессуаром. Это важно для всех типов кабельных муфт и может быть так же важно для кабельных концевых муфт . Предпочтительно, чтобы соединители были включены в комплект принадлежностей, поскольку выбор подходящих соединителей уже сделан производителем или поставщиком принадлежностей. Если соединители не включены, поставщик должен предоставить рекомендации (в инструкции по установке или другой документации) относительно подходящих типов и размеров соединителей. Перед началом работы установщик должен приложить все усилия, чтобы проверить правильность подбора соединителей.

Для всех типов разъемов с проводника необходимо снять изоляцию нужной длины, чтобы можно было полностью вставить его в корпус разъема. В инструкциях по установке будет указан зазор или его отсутствие между корпусом соединителя и краем изоляции.

Перед установкой любого разъема оголенный проводник кабеля должен быть чистым и свободным от каких-либо загрязнений. В инструкции по установке разъема может быть указано, что поверхность проводника должна быть зачищена металлической щеткой или наждачной тканью. Внутренняя поверхность разъема может быть покрыта смазкой или другим интерфейсным составом, и в этом случае ее нельзя удалять и ее необходимо защищать от загрязнения. Соединитель со смазочным покрытием обычно поставляется в защитной упаковке, и рекомендуется снимать упаковку только непосредственно перед установкой.

Установщики должны проверить некоторые общие требования к компрессионным и механическим соединителям, используемым для соединения основных проводников:

• Соединители для переходных соединений должны быть «заблокированы», чтобы предотвратить попадание пропиточного состава из бумажного кабеля через соединение в полимерный кабель или попадание воды из полимерного кабеля в бумажный кабель.
Соединители
• для концевой заделки (« кабельные наконечники ») не должны иметь «смотрового отверстия» в корпусе соединителя, через которое может попасть влага.

Компрессионные («обжимные») соединители устанавливаются с использованием специального оборудования, состоящего из гидравлического пресса или ручного пресса вместе с набором штампов .

Широко используются два основных типа разъемов:

• Шестиугольное или кольцевое сжатие
• Сжатие с глубоким отступом

Компрессионные соединители

Наборы штампов: шестигранные. Производитель Cembre .

Для обоих методов важно, чтобы:

• Соединитель соответствующего размера и типа для проводника
• Набор матриц соответствует типу и марке разъема
• Набор матриц соответствует сечению проводника (мм²) или диаметру
• Пресс-инструмент и набор штампов совместимы
• Пресс-инструмент и набор штампов поддерживаются в хорошем состоянии

Компрессионные соединители для приложений среднего напряжения, как правило, не предназначены для измерения диапазона, и каждый из них предназначен для определенного размера проводника.

Соединитель также может зависеть от материала и конструкции проводника кабеля (металлический, многожильный или сплошной, круглый или фигурный).

Детали приложения должны быть тщательно проверены, чтобы убедиться, что разъем и проводник совместимы.

Установщики должны знать, что диаметры современных кабельных проводников могут быть меньше, чем предполагалось при разработке компрессионного соединителя . Это может привести к тому, что соединитель будет «неплотно» прилегать к проводнику, даже если его размер соответствует поперечному сечению проводника. Монтажник не должен поддаваться искушению выбрать разъем для проводника меньшего сечения, даже если он подойдет к проводнику. Это связано с тем, что меньший разъем может не иметь достаточного металлического поперечного сечения для соответствия размеру проводника.

Шестиугольное сжатие получило свое название от формы матрицы, используемой для прижатия корпуса соединителя к проводнику (см. Рис. 34 ). Соединители имеют цилиндрическую форму и обычно имеют направляющие метки, указывающие правильное положение матрицы для установки. На каждой стороне соединителя может быть более одного положения сжатия. При использовании шестигранных компрессионных соединителей первое сжатие должно быть ближайшим к центру корпуса соединителя. Последующие сжатия идут рядом с предыдущими, продвигаясь к концу коннектора.

Рисунок 34 – Шестигранная обжимная матрица и медный соединитель (для многожильного медного провода), показывающий первое положение обжатия

На рис. 35 показан шестигранный прижимной выступ с направляющими метками на стволе.

Рисунок 35 – Ушко для сжатия с направляющими метками для позиций шестигранного инструмента для сжатия

Для сжатия с глубоким вдавливанием, как следует из названия, инструмент для вдавливания глубоко вдавливается в корпус соединителя. Из-за количества повреждений, вызванных обжимным инструментом, корпус соединителя должен полностью поддерживаться в клетке, которая является частью инструментального оборудования (см. 9).0123 Рисунки 36 и 37 ).

Рисунок 36 – Матрица для инструмента для глубокой врезки

Очень важным отличием этих двух технологий сжатия является последовательность сжатия. При шестиугольном сжатии первая позиция инструмента находится ближе всего к центру соединителя, но при сжатии с глубоким углублением первая позиция инструмента находится на конце соединителя, работая по направлению к центру.

Рисунок 37 – Позиция второго глубокого отступа

После установки компрессионные соединители следует тщательно проверить на наличие острых краев или точек. Крайне важно, чтобы все острые края или точки были удалены с помощью напильника или наждачной ткани. Инструкция по установке может включать этот шаг. Затем корпус соединителя и близлежащие поверхности необходимо тщательно очистить от металлических частиц или других загрязнений. Инструкции по установке также могут потребовать заполнения углублений в корпусе глубоковрезных соединителей мастикой или замазкой (обычно идут в комплекте).

Болтовые соединители

Болтовые (или «механические») соединители имеют винты, которые затягиваются для контакта с проводником в отверстии соединителя. Эти соединители неуклонно набирают популярность, потому что они имеют широкий диапазон размеров (что удобно для включения в наборы аксессуаров) и обычно не требуют специальных инструментов для установки. Кроме того, большинство винтов для MV имеют винты со срезной головкой , у которых головка винта или часть стержня винта отрываются при достижении правильного момента затяжки. Это снимает требование к установщику применять контролируемый крутящий момент. Срезанные винты обычно оставляют относительно гладкий профиль на цилиндрическом корпусе соединителя. Любые выступающие точки или края должны быть удалены с помощью напильника или наждачной ткани.

Болтовые соединители

можно устанавливать с помощью стандартных ручных ключей, если винты имеют шестигранные головки (см. рис. 38) или шестигранные гнезда (см. , рис. 39 ). Последовательность срезания винтов: от винта, ближайшего к концу соединителя, по направлению к центру. Хорошей практикой является постепенное затягивание винтов от одного к другому, пока все они не будут затянуты, но не срезаны. Затем следует затянуть первый винт до тех пор, пока он не сломается.

Рисунок 38 – Болтовой соединитель с шестигранной головкой

Рисунок 39 – Болтовой соединитель с шестигранной головкой

Использование ручного гаечного ключа дает максимальный контроль над процедурой затяжки и срезания, но некоторые производители соединителей разрешают использовать ударные гайковерты для затягивания и срезания винтов. Важно, чтобы метод установки соответствовал инструкции по установке соединителя или рекомендации производителя.

Диапазон болтовых соединителей может распространяться на три или более стандартных размеров проводников. Эти соединители, вероятно, будут снабжены винтами, имеющими несколько положений среза ( Рис. 40 слева ) или «бесступенчатая» функция сдвига, обеспечивающая срез винта заподлицо с поверхностью соединителя ( Рис. 40 справа ). Для большинства соединений и концевых муфт важно, чтобы срезанная резьба не выступала над цилиндрическим профилем корпуса соединителя после установки.

Инструкция по установке может потребовать использования напильника или наждачной бумаги для удаления любых выступов срезанных винтов. В этом случае необходимо полностью удалить металлические опилки или пыль с корпуса разъема и близлежащих поверхностей.

Рисунок 40 – Многоступенчатые (слева) и бесступенчатые (справа) винты

Соединители

с болтовым креплением могут включать металлические вставки (см. , рис. 38 ) или пластиковые центрирующие кольца (см. , рис. 41 ), предназначенные для концентрического расположения проводников меньшего размера в отверстии соединителя. В соответствии с инструкцией по установке необходимо использовать центрирующие вставки (для проводников меньшего диаметра) или выбросить (для проводников большего диаметра).

Рисунок 41 – Пластиковая вставка (черная) для центрирования тонкого проводника в корпусе разъема

Рекомендуется использовать инструмент для поддержки разъема, чтобы предотвратить скручивание разъема (см. , рис. 39 и 42 ). Это особенно необходимо при работе с небольшими проводниками кабеля, чтобы избежать перегиба проводника по обе стороны от разъема.

Рисунок 42 – Использование вспомогательного инструмента для установки механической проушины срезной головки

Дополнительная литература

• Кабели | Кабели среднего напряжения с бумажной изоляцией v Кабели среднего напряжения с полимерной изоляцией
• Место установки | Кабельные муфты и кабельные наконечники среднего напряжения
• Первые шаги | Соединения среднего напряжения, соединения и первоначальные соображения
• Подготовка кабеля | Аспекты соединения и заделки кабелей среднего напряжения
• Заземление | Соединения, соединения и защита от перегрева
• Технологии кабельной арматуры среднего напряжения | Термоусадка, холодная усадка и вставка
• Кабели среднего напряжения и причины отказов кабелей среднего напряжения
• Кабели среднего напряжения | Электрическое поле и контроль напряжения

Соединение низкого, среднего и высокого напряжения, заземление, подстанция и электрическое оборудование

Thorne & Derrick International является специализированным дистрибьютором оборудования для прокладки кабелей низкого, среднего и высокого напряжения, соединения, герметизации воздуховодов, подстанций и электрооборудования.