Виды соединения проводников в электрических цепях: последовательное, параллельное и смешанное

Какие существуют основные виды соединения проводников в электрических цепях. Чем характеризуется последовательное соединение проводников. В чем особенности параллельного соединения проводников. Как работает смешанное соединение проводников. Где применяются различные виды соединений проводников.

Основные виды соединения проводников в электрических цепях

В электротехнике выделяют три основных вида соединения проводников:

• Последовательное соединение
• Параллельное соединение
• Смешанное соединение

Каждый вид соединения имеет свои особенности и области применения. Рассмотрим подробнее характеристики и законы для каждого типа соединения проводников.

Последовательное соединение проводников

При последовательном соединении проводники располагаются друг за другом, образуя единую неразветвленную цепь. Такое соединение характеризуется следующими особенностями:

• Сила тока одинакова во всех участках цепи
• Общее напряжение равно сумме напряжений на отдельных участках
• Общее сопротивление цепи равно сумме сопротивлений отдельных проводников

Для последовательного соединения справедливы следующие законы:

1. I = I1 = I2 = … = In
2. U = U1 + U2 + … + Un
3. R = R1 + R2 + … + Rn

Где I — сила тока, U — напряжение, R — сопротивление.

Применение последовательного соединения

Последовательное соединение проводников применяется в следующих случаях:

• В елочных гирляндах
• В некоторых измерительных приборах
• Для подключения добавочных сопротивлений к амперметрам
• В делителях напряжения

Параллельное соединение проводников

При параллельном соединении все проводники подключаются к одним и тем же точкам цепи. Особенности параллельного соединения:

• Напряжение на всех участках цепи одинаково
• Общий ток равен сумме токов в отдельных ветвях
• Общее сопротивление цепи меньше сопротивления любого из параллельно соединенных проводников

Законы параллельного соединения проводников:

1. U = U1 = U2 = … = Un
2. I = I1 + I2 + … + In
3. 1/R = 1/R1 + 1/R2 + … + 1/Rn

Где используется параллельное соединение?

Параллельное соединение проводников широко применяется:

• В бытовой электропроводке для подключения розеток и осветительных приборов
• В системах электроснабжения промышленных предприятий
• При подключении электроизмерительных приборов
• В многоламповых осветительных устройствах

Смешанное соединение проводников

Смешанное (комбинированное) соединение сочетает в себе элементы как последовательного, так и параллельного соединения проводников. Такой тип соединения позволяет создавать сложные электрические цепи с нужными характеристиками.

Особенности смешанного соединения:

• Сочетает свойства последовательного и параллельного соединений
• Позволяет создавать разветвленные цепи
• Дает возможность регулировать параметры цепи

Расчет смешанных цепей производится поэтапно с использованием законов последовательного и параллельного соединений для отдельных участков.

Сравнение видов соединения проводников

Каждый вид соединения имеет свои преимущества и недостатки:

Вид соединения	Преимущества	Недостатки
Последовательное	— Простота монтажа — Возможность подключения устройств с разным напряжением	— При выходе из строя одного элемента отключается вся цепь — Увеличение общего сопротивления цепи
Параллельное	— Независимая работа потребителей — Уменьшение общего сопротивления цепи	— Сложность монтажа — Увеличение общего тока в цепи
Смешанное	— Универсальность — Возможность создания сложных цепей	— Сложность расчетов — Трудоемкость монтажа

Применение различных видов соединений в электротехнике

Выбор типа соединения проводников зависит от конкретной задачи и требований к электрической цепи. Рассмотрим некоторые примеры применения:

Последовательное соединение:

• Елочные гирлянды: лампочки соединены последовательно для равномерного распределения напряжения
• Предохранители: включаются последовательно с защищаемым устройством
• Реостаты: для регулировки силы тока в цепи

Параллельное соединение:

• Бытовая электропроводка: все розетки и светильники подключены параллельно
• Автомобильная электрика: фары, стеклоподъемники и другие потребители подключены параллельно к аккумулятору
• Солнечные панели: для увеличения общей мощности системы

Смешанное соединение:

• Сложные электронные устройства: для создания необходимых режимов работы компонентов
• Системы электроснабжения: для оптимизации распределения энергии
• Измерительные приборы: для расширения диапазона измерений

Расчет электрических цепей с различными соединениями проводников

При проектировании и анализе электрических цепей важно уметь производить расчеты для различных видов соединений проводников. Рассмотрим основные формулы и методы расчета:

Расчет последовательного соединения:

1. Общее сопротивление: R = R1 + R2 + … + Rn
2. Сила тока: I = U / R, где U — общее напряжение
3. Напряжение на каждом участке: Ui = I * Ri

Расчет параллельного соединения:

1. Общее сопротивление: 1/R = 1/R1 + 1/R2 + … + 1/Rn
2. Общий ток: I = U / R, где U — напряжение на всех участках
3. Ток в каждой ветви: Ii = U / Ri

Расчет смешанного соединения:

Для расчета смешанных цепей используется метод эквивалентных преобразований:

1. Разбить цепь на участки с последовательным и параллельным соединением
2. Рассчитать эквивалентное сопротивление для каждого участка
3. Заменить участки эквивалентными сопротивлениями
4. Повторять процесс, пока вся цепь не будет сведена к одному эквивалентному сопротивлению
5. Рассчитать общий ток и напряжение
6. Определить токи и напряжения на отдельных участках, двигаясь от общего к частному

Правила безопасности при работе с электрическими цепями

При работе с электрическими цепями необходимо соблюдать следующие правила безопасности:

• Перед началом работы отключить питание цепи
• Использовать изолированный инструмент
• Проверять отсутствие напряжения перед прикосновением к проводникам
• Не работать с электрическими цепями в условиях повышенной влажности
• Использовать средства индивидуальной защиты (диэлектрические перчатки, коврики)
• Не превышать допустимые токовые нагрузки на проводники
• Регулярно проверять состояние изоляции проводов

Соблюдение этих правил поможет избежать поражения электрическим током и других опасных ситуаций при работе с электрическими цепями.

Виды соединения проводников — презентация онлайн

Похожие презентации:

Влияния состава и размера зерна аустенита на температуру фазового превращения и физико-механические свойства сплавов

Газовая хроматография

Геофизические исследования скважин

Искусственные алмазы

Трансформаторы тока и напряжения

Транзисторы

Воздушные и кабельные линии электропередач

Создание транспортно-энергетического модуля на основе ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса

Магнитные аномалии

Нанотехнологии

1. Виды соединения проводников

Цель:
изучить различные соединения проводников

2. Последовательное соединение

Последовательным называют такое
соединение проводников, при котором
нагрузки располагаются друг за
другом, имея одну общую точку
соединения.

3. Схема последовательного соединения

R1
a
R2

4. Задание: выделить в схемах участок последовательного соединения проводников

5.

Законы последовательного соединения1. U1 +U2= U
I = I1= I2
3. R1 +R2 =R
2.

6. Задание

Предложите план эксперимента с
имеющимся оборудованием для
проверки законов последовательного
соединения
Проведя эксперимент, сделайте вывод.

7. Схема подключения приборов для проверки законов последовательного соединения

A1
V1
V2
R1
R2
V
A2

8. Особенности последовательного соединения проводников

Увеличение числа проводников повышает
их общее сопротивление
На каждую нагрузку приходится только
часть общего напряжения
При отказе одной нагрузки прекращается
работа всей цепи

9. Применение последовательного соединения

Особенности соединения позволяют
использовать его для работы с
нагрузками, рассчитанными на
напряжение меньше напряжения
источника (елочные гирлянды и др.)

10. Параллельное соединение проводников

Параллельным называют
соединение проводников, при
котором они присоединяются
друг к другу, имея две общие
точки.

11. Схема параллельного соединения проводников

R1
a
b
R2

12. Законы параллельного соединения проводников

1. U1=
U2 = U
2. I = I1+ I2
3. 1/R = 1/R1 + 1/R2

13. Задание: выделить в схемах участок параллельного соединения проводников

3238
disp2.htm
Задание: выделить в схемах участок
параллельного соединения проводников

14. Особенности параллельного соединения

Увеличение числа проводников
уменьшает их общее сопротивление
Выключение одной нагрузки не
мешает работе остальных
Все нагрузки работают при одном
напряжении

15. Применение параллельного соединения

Особенности параллельного
соединения делают его
оптимальным в бытовых и
производственных электрических
цепях
См. рис. № 45 учебника схему квартирной
электропроводки

16. задание

Проверьте закон распределения токов в
параллельно соединенном участке цепи,
предложив план эксперимента с
имеющимся оборудованием.
Проведя эксперимент, сделайте вывод.

17. Схема цепи по проверке закона распределения токов в параллельно соединенном участке цепи

R1
А
А
R2
А

18. Смешанное соединение проводников

Смешанным называют
соединение, содержащее участки
последовательного и
параллельного соединения

19. Примеры схем смешанного соединения

20. Применение смешанного соединения

Смешанное соединение
применяют в специальных
электрических цепях

21. Выводы:

В основе любых электрических цепей
лежат последовательное и параллельное
соединение проводников.
Знание законов соединений и их
особенностей позволяет ориентироваться в
бытовых электрических цепях,
рассчитывать различные характеристики
их нагрузок.

English     Русский Правила

Виды соединения проводников — презентация онлайн

Похожие презентации:

Влияния состава и размера зерна аустенита на температуру фазового превращения и физико-механические свойства сплавов

Газовая хроматография

Геофизические исследования скважин

Искусственные алмазы

Трансформаторы тока и напряжения

Транзисторы

Воздушные и кабельные линии электропередач

Создание транспортно-энергетического модуля на основе ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса

Магнитные аномалии

Нанотехнологии

1.

Обобщающий урок«Виды соединения
проводников»
11 – б класс

2. Люди науки

О каком ученом идет речь?
• 1 подсказка: французкий
физик и математик.
• 2 подсказка: ввел в
физику понятие
“электрический ток”.
• 3 подсказка: его именем
назван прибор для
измерения силы тока и
единица силы тока.
Ответ: ?
О каком ученом идет речь?
• 1 подсказка: немецкий
физик.
• 2 подсказка: открыл
теоретически и подтвердил
на опыте закон, который
показывает связь между
силой тока в цепи,
напряжением и
сопротивлением.
Ответ: ?
О каком ученом идет речь?
• 1 подсказка:
он открыл один из
важнейших законов
электрики в 1785 году,
используя для этого
крутильные весы.
Ответ: ?
О каком ученом идет речь?
• 1 подсказка:
итальянский физик.
• 2 подсказка: Один из
основателей учения о
электрическом токе.
• 3 подсказка: Создал
первый гальванический
элемент.
Ответ: ?
Установи соответствие
1. U
2. R
а) заряд
б)удельное сопротивление
1. U
а) А
2. R
б) м
в) В
3. S
в) напряжение
3. S
4. p
г) длина проводника
4. p
г) Ом
5. l
д) сопротивление
5. l
д) мм²
6. I
е) площадь сечения
6. I
е) Кл
7. q
ж) сила тока
7. q
ж) Н·м²/Кл²
Составь логическую
цепочку
1 вариант
2 вариант
1. 2 мОм
1. 3 А
2. 2 Мом
2. 3 мкА
3. 2 Ом
3. 3 кА
4. 2 кОм
4. 3 МА
1. За направление тока
принимают направление
движения :
С) положительно заряженных частиц;
О) отрицательно заряженных частиц;
Е) произвольное движение частиц в проводнике;
Г) другой вариант ответа.
2. Как будет гореть лампа, если
сила тока будет меньше, чем
указано на цоколе?
а) ярче;
б) тускнее;
в) будет мигать;
г) не будет гореть
вообще.
3. Определите силу тока в
электрической лампе, через
которую за 10 минут проходит
заряд 300 Кл.
а) 0,3 А
б) 30 А
в) 0,5 А
г) 2 А
4. По какой формуле можно
определить электрическое
напряжение?
А
___
I
б)
А
q
___
в)
А xq
г)
q
I
___
а)
5. Какой из данных графиков
соответствует проводнику,
сопротивление которого
наименьшее?
а) 1
б) 2
в) сопротивления
равны.
1
I, А
2
0
U ,В
6. Как изменится
сопротивление электрической
цепи, если ползунок реостата
переместить вправо?
а) увеличится;
б) уменьшится;
в) не изменится;
г) увеличится, а потом
уменьшится.
А
7. Напряжение на концах
проводника уменьшили втрое.
Как изменилась сила тока в
проводнике?
а) не изменилась;
б) увеличилась в 3 раза;
в) уменьшилась в 3 раза;
г) уменьшилась в 1,5 раза.
Последовательное соединение
проводников
Параллельное соединение
проводников
Чому равно сопротивление между точками А и В
участка цепи
4 Ом
1 Ом
А
5 Ом
В
4 Ом
1. 14 Ом
2. 8 Ом
3. 7 Ом
4. 6 Ом
Найдите показания амперметра, если І=10А
I
r
r
r
r
r
А
Расчет электрической цепи
R1
R1=R2=R3=1 Ом
R4=R5=R6=1 Ом
R7=4 Ом
R8=3 Ом
R9=4 Ом
U=60В
Все U и І — ?
R7
R4
R2
R8
R5
R3
R9
R6
• К источнику тока с ЭДС 12 В присоединено две
лампочки . Сопротивления участков цепи и
внутреннее сопротивление источника тока
r = 1,5 Ом. Сопротивление лампочек R =36 Ом.
Определите напряжение на каждой лампочке.
Домашнее задание
• Самостоятельно придумать электрическую
схему, которая состоит из нескольких
сопротивлений, соединенных разными
способами. Найти распределение токов и
напряжений, выбрав значение сопротивлений
и общее напряжение самостоятельно.

English     Русский Правила

Общие типы электрических проводников — InterNACHI®

Ник Громицко, CMI® и Кентон Шепард

 

Плохо проложенные и обслуживаемые электрические кабели являются частой причиной электрических пожаров в домах. Во многих старых домах есть проводка, которая в настоящее время считается устаревшей или опасной. Инспекторы InterNACHI должны понимать основные различия между различными типами кабельных систем, чтобы они могли определять небезопасные условия.

 

Кабели Romex

Romex — это торговое название типа электрического проводника с неметаллической оболочкой, который обычно используется в жилой разводке. Ниже приведены некоторые основные факты о проводке Romex:

• Romex™ — это распространенный тип проводки в жилых помещениях, который классифицируется Национальным электротехническим кодексом (NEC) как подземный фидер (UF) или кабель с неметаллической оболочкой (NM и NMC). ).
• Проводники NM и NMC состоят из двух или более изолированных проводников, содержащихся в неметаллической оболочке. Покрытие на кабеле NMC непроводящее, огнеупорное и влагостойкое. В отличие от других кабелей, обычно используемых в домах, их можно использовать во влажной среде, например в подвалах.
• Проводники подземных фидеров похожи на кабели NM и NMC, за исключением того, что кабели UF содержат твердый пластиковый сердечник и не могут быть «прокручены» между пальцами.

 

Следующие правила NEC применяются к проводникам Romex:

• Они не допускаются в жилом строительстве выше трех этажей или в любом коммерческом строительстве.
• Они должны быть защищены, закреплены и закреплены на приборных коробках, распределительных коробках и приспособлениях.
• Поддерживающие устройства, которые могут повредить кабели, такие как согнутые гвозди и перевернутые скобы, не допускаются.
• Кабели NM и NMC должны быть закреплены с интервалами, не превышающими 4½ футов, и они должны быть закреплены в пределах 12 дюймов от распределительных коробок и панелей, к которым они прикреплены. Кабели, не соответствующие этому правилу, могут провиснуть и могут быть повреждены.
• Они предназначены для постоянной проводки в домах и не должны использоваться в качестве замены проводки электроприборов или удлинителей.

Примечание. В некоторых сообществах никогда не разрешалось использовать электропроводку Romex в жилищном строительстве. В этих сообществах обычно используется армированный кабель.

Бронированные кабели (AC)

Бронированные кабели (AC), также известные как BX, были разработаны в начале 1900-х годов Эдвином Гринфилдом. Сначала он назывался «BX» для сокращения «продукт B — Experimental», хотя сегодня гораздо чаще используется AC. Как и кабели Romex, их нельзя использовать в жилых помещениях выше трех этажей, а правила защиты и поддержки проводки переменного тока в основном такие же, как и правила для Romex. Однако, в отличие от Romex, проводка переменного тока имеет гибкую металлическую оболочку, обеспечивающую дополнительную защиту. Некоторыми крупными производителями бронированного кабеля являются General Cable, AFC Cable Systems и United Copper Systems.

 

Проводники служебного ввода (SE)

Эти кабели начинаются в месте сращивания и входят в счетчик. Они не допускаются внутри домов, за исключением кабеля SE «стиля R», который может служить внутренней проводкой в ​​ответвлениях для печей и сушилок для белья. Кабели типа R должны иметь четкую маркировку на поверхности оболочки.

 

Электропроводка с ручкой и трубкой (KT)  

В большинстве домов, построенных до Второй мировой войны, электропроводка проводилась с использованием метода ручки и трубки, который сейчас устарел. Их труднее улучшить, чем современные системы электропроводки, и они пожароопасны. Проводка с ручкой и трубкой поддерживается керамическими ручками и периодически проходит через керамические трубки под рамой и в местах пересечения проводов. Всякий раз, когда инспектор сталкивается с проводкой с ручкой и трубкой, он / она должен определить это как дефект и порекомендовать квалифицированному электрику оценить систему. Вот несколько причин, по которым инспекторам следует с осторожностью относиться к этой старой системе электропроводки: 

• Рассеиваемое тепло от проводки с ручкой и трубкой может представлять опасность пожара, если провода покрыты строительной изоляцией. Возможным исключением является изоляция из стекловолокна, которая является огнестойкой, хотя даже этот тип изоляции не должен закрывать проводку с ручкой и трубкой. Домовладелец или электрик должны аккуратно снять всю изоляцию, обнаруженную вокруг проводов КТ.
• Электропроводка с ручкой и трубкой более уязвима к повреждениям, чем современная электропроводка, поскольку она изолирована волокнистыми материалами и лаком, которые могут стать хрупкими.
• Некоторые страховые компании отказываются оформлять страховку от пожара для домов с таким типом проводки, хотя это можно исправить, если электрик убедится, что система безопасна.
• Несмотря на присущие им недостатки, существующие кабельные системы KT, скорее всего, будут небезопасными, поскольку им почти гарантировано не менее 50 лет.

Таким образом, инспекторы должны понимать различные типы проводников, которые обычно встречаются в домах.

 

 

Алюминиевая проводка

Типы проводников электрических проводов и кабелей

Обычно используемые домашние провода и кабели

По

Тимоти Тиле

Тимоти Тиле

Тимоти Тиле является местным электриком № 176 IBEW с более чем 30-летним опытом работы в жилых, коммерческих и промышленных электросетях. Он имеет степень младшего специалиста в области электроники и прошел четырехлетнее обучение. Он писал для The Spruce о проектах электропроводки и домашней установки более восьми лет.

Узнайте больше о The Spruce’s Редакционный процесс

Обновлено 21.09.22

Рассмотрено

Ларри Кэмпбелл

Рассмотрено Ларри Кэмпбелл

Ларри Кэмпбелл — подрядчик-электрик с 36-летним опытом работы в области электропроводки в жилых и коммерческих помещениях. Он работал техником-электронщиком, а затем инженером в IBM Corp., является членом Наблюдательного совета Spruce Home Improvement Review Board.

Узнайте больше о The Spruce’s Наблюдательный совет

Электрический провод используется для передачи электрического тока от источника питания к устройству конечного пользователя, например к розетке или светильнику. Этот провод действительно проводник, но в большинстве случаев упоминается как провод.

Есть три разных стиля проволоки. Неизолированный провод — это то, что указано в названии, неизолированный. Изолированный одножильный провод представляет собой сплошной кусок провода, покрытый пластиковой оболочкой. Последний представляет собой изолированный многожильный провод. Он состоит из множества медных жил меньшего размера и также покрыт защитным пластиковым покрытием. Кабель типа NM, как его часто называют, продается в предварительно нарезанных отрезках, таких как катушки по 50, 100, 250 и 1000 футов.

Есть два различных типа кабелей, которые обычно используются. Кабель с неметаллической оболочкой имеет два или более изолированных проводника и обычно неизолированный заземляющий провод. Все они завернуты во внешнюю защитную пластиковую оболочку.

Ель / Элнора Тернер

Другой — бронированный кабель, в котором черный, красный, белый и зеленый изолированные провода находятся внутри защитного гибкого металлического корпуса, часто называемого шнуром. Обычно армированный кабель нарезается по длине, но вы можете купить предварительно нарезанный рулон.

В домашней проводке, в которой используется кабель с неметаллической оболочкой (NM), цвет внешней оболочки указывает на сечение провода или размер и номинальную силу тока провода внутри. Большинство кабелей NM-B, изготовленных после 2001 года, имеют оболочку из проволоки разного цвета, чтобы упростить идентификацию как для потребителей, так и для инспекторов. Эта цветовая маркировка оболочки провода является строго добровольной, но большинство производителей последовали этому примеру, создав такую ​​цветовую схему.

Пять основных цветов неметаллического кабеля

Пять основных цветовых схем, используемых в основном в жилищном строительстве: белый, желтый, оранжевый, черный и серый. На самом деле черный цвет используется дважды, но он используется для проводов двух разных размеров, поэтому будьте осторожны при выборе соответствующего размера провода. Эти цвета являются сплошным цветом крышки изоляционного корпуса, которая покрывает изолированные и неизолированные отдельные провода внутри.

Кабель в неметаллической оболочке белого цвета

В оболочке провода с белой цветовой маркировкой находится провод 14-го калибра. Этот тип провода используется для 15-амперных цепей в вашем доме. Осветительные цепи обычно используются в основном для этого размера.

Кабель желтого цвета в неметаллической оболочке

Оболочка провода с желтой цветовой маркировкой покрывает провод калибра 12, рассчитанный на 20-амперные цепи. Общее питание для розеток и бытовых приборов является основным применением механизма подачи проволоки такого размера.

Кабель в неметаллической оболочке оранжевого цвета

Оранжевая оболочка провода предназначена для провода 10-го калибра. Он способен работать с нагрузкой цепи 30 ампер. Эти нагрузки включают в себя кондиционер, питание водонагревателя и любые другие 30-амперные нагрузки.

Черный кабель в неметаллической оболочке

Что касается провода с черным покрытием, то он используется как для провода 6-го, так и для 8-го калибра. Как вы, возможно, знаете, провод 8-го калибра подходит для цепей на 45 ампер, а провод 6-го калибра подходит для 60-амперных цепей. Провод 6-го калибра лучше подходит для питания дополнительной панели, электрической плиты или двойной духовки, в зависимости от номинальной силы тока, указанной на приборе.

Серый кабель в неметаллической оболочке

Теперь есть еще одна цветная обшивка, имеющая больше отношение к местам установки, чем к сечению проводов. Это будет NM-провод серого цвета. Он используется для подземных установок и бывает разных размеров. Он обладает водостойкими свойствами и иногда устойчив к другим вещам, таким как масло и солнечный свет.

Маркировка внешней оболочки кабеля в неметаллической оболочке

Как и у всех кабелей с неметаллической оболочкой, внешняя оболочка маркируется буквами, которые показывают, сколько изолированных проводов скрыто внутри оболочки. Однако это количество проводов не включает неизолированный провод, который используется в качестве заземляющего провода.