Как научиться читать схемы электрические: Как Читать Схемы Электрические Для Чайников

Содержание

Как Читать Схемы Электрические Для Чайников

Для обозначения радиоэлементов используются как однобуквенные, так и многобуквенные коды. Но и это еще не все.


По схеме на выключатель и люстру идут по 3 провода. Но это уже тема для отдельного разговора.

Обозначение автомобильных реле: распиновка, контакты Автомобильное реле имеет обычно 4 или 5 контактов, которые имеют стандартную нумерацию но бывают и случаи, когда нумерация не совпадает. Во многих случаях оно требует глубоких знаний, владения методикой чтения и умения анализировать полученные сведения.
Урок №37. Как читать принципиальные схемы

У разъёма XP5 он соединяется не со 2 контактом разъёма, а с 1, поэтому и указан с правой стороны соединительного проводника. Данная проблема имеет большое значение для тех, кто регулярно сталкивается с электромонтажом.

Правило 1.

Две исходящие от светодиода стрелки дают вам понять, что этот прибор ИЗЛУЧАЕТ свет, если бы стрелки наоборот указывали на него — это был бы фотоприемник.

Данное отличие обязательно указывается на схеме.

Эти обозначение объединены в стандарте DIN часто используемые значения : Для удобства, соединения между элементами на цветных схемах изображены разными цветами, соответствующими цветам проводов, а на некоторых схемах также указывается сечение провода. Важно: Нумерация деталей на схемах идет столбцами сверху вниз, слева направо.

Как читать электрическую схему РЗА.

Как читать электрические схемы – графические, буквенные и цифровые обозначения

Обозначение предохранителей на электросхемах Еще один элемент электрической схемы, передающий энергию — предохранитель. Главная отличительная особенность колодки Splice от разъема Connector в том, что соединяется группа проводов: есть один входящий провод и группа исходящих потребителей, как правило, это шины питания. Важно: Нумерация деталей на схемах идет столбцами сверху вниз, слева направо.


Другие источники питания показаны на следующей картинке. Кроме того, не допускается пересечение позиционного обозначения линиями связи, УГО элемента или любыми другими надписями и линиями.

Начинают сборку от фазы. В некоторых электросхемах есть отдельное описание каждой колодки и расписано назначение проводов, подводимых к ней.

Вам потребуется не только знание УЗО, но и знание, касающиеся параметров каждого элемента, его структуры и конструкции, а также принципа работы, и для чего он необходим. Рассматривая схемы по электрике, перечисленные обозначения, по названию электросхемы определяют тип и вид.

Изучают всевозможные цепи каждого электроприемника: электродвигателя, обмотки магнитного пускателя, реле, прибора и т. Дело в том, то не всегда те или иные детали могут использоваться в привычной роли.

При этом, если линии пересекаются — то контакта между этими проводниками нет, а если в месте пересечения присутствует точка — это узел соединения нескольких проводников.

На рисунке в правом нижнем углу показана группа из трёх экранированных проводников. Не секрет, что многие узлы радиоаппаратуры чувствительны к воздействию внешних или «соседствующих» электромагнитных полей.
Как читать электрические схемы

Почему полезно разбираться в автоэлектрике

Существуют замкнутые пути движения тока, охватывающие сразу несколько ветвей и называемые контурами электрических цепей. Плавкие предохранители, резисторы, конденсаторы.


Например, в каждом биполярном транзисторе имеется минимум три вывода — база, коллектор и эмиттер. Правило 3.

В номинальном режиме все элементы работают с тем током, напряжением и мощностью, которые указаны в паспорте устройства.

Подвижный контакт переменного резистора обозначается в виде стрелки. Диоды имеют буквенное обозначение VDx, где х- порядковый номер.

Каждая из них имеет свои специфические особенности. Принципиальная схема Такой тип используется в распределительных сетях.

Учимся читать принципиальные электрические схемы


Соединение проводов в автомобиле — соединительные колодки Splice Помимо разъемов Connectors провода в автомобиле соединяются при помощи пакета перемычек или соединительных колодок в электросхемах на английском — Splice. То есть, можно установить даже самый маломощный вариант, который выдержит нагрузки схемы, потому что в ней течет ток малой силы.

Поэтому применяются сдвоенные переменные резисторы, где два переменных резистора имеют один регулирующий вал. Их необходимо соединить параллельно и установить на место обозначенных конденсаторов.

Достаточно один раз разобраться, как читать такие электросхемы, и вы с легкостью сможете понимать, что на ней изображено, даже если вы впервые видите конкретную схему от конкретного автомобиля и даже ни разу не лазили к нему под капот. Для обозначения радиоэлементов используются как однобуквенные, так и многобуквенные коды. Резистор — это сопротивление. Сюда могут относиться различные микрофоны, пьезоэлементы, динамики и тд.
Как научиться читать электрические схемы

Обозначение линий связи на электрических схемах

Индикатором определяем и находим фазу, соединяем ее с выключателем, не прерывая ноль.

Это были огромные листы бумаги формата А2 или даже А1, на которых указывались абсолютно все составляющие телевизора. Об одном из таких я рассказывал в статье про переменные резисторы.

Соединяем ее параллельно к любой лампе.

Давайте рассмотрим популярную среди новичков схему — симметричный мультивибратор. То, что блок питания состоит из трансформатора, выпрямителя и сглаживающего фильтра на конденсаторе. За счет этого изображение становится проще, позволяя лучше понять принцип действия всего оборудования.

Электросхемы? — разберется даже школьник!

Перечисленные задачи довольно сложны, и рассмотрение многих из них выходит за рамки данной статьи. Зарубежные детали можно представить широким ассортиментом.

В правильно составленных схемах очередность подачи питающих напряжений, а также восстановление их после нарушений не должны приводить к каким-либо оперативным переключениям; к оценить последствия нарушения изоляции поочередно в каждой точке схемы. Чтобы не указывать эти повторяющиеся резисторы на схеме их просто заменили жирными точками.

Такой вот маркетинговый ход! Всего 8 штук. То, что блок питания состоит из трансформатора, выпрямителя и сглаживающего фильтра на конденсаторе.

Поэтому и на схеме они обозначаются по-разному: Транзистор Как видите, транзистор по своему изображению на него-то и не похож. Имеются практически на всех электрических схемах.
КАК ТЕЧЁТ ТОК В СХЕМЕ — Читаем Электрические Схемы 1 часть

Как Читать Принципиальные Электрические Схемы

Треугольник обозначает анод, а линия — катод; лампу накаливания и другие осветительные элементы обычно обозначают Понимание данных значков и обозначений делает чтение электрических схем простым.


Также связанные реле и контакт могут иметь одинаковое буквенное обозначение. Радиоэлементы в основном нумеруются слева-направо и сверху-вниз.

Катушка электромагнитного реле. Это резистор с мощностью рассеивания 0,25Вт и номиналом 10кОм на схеме 10К.
Как работать с проектом электроосвещения

Определить аппараты защиты электросистемы плавкие предохранители, автоматический выключатели и т.

Если бы между ними было соединение, то мы бы увидели вот такую картину: Давайте еще раз рассмотрим нашу схему. Помимо ключевых обозначений, на схемах указываются линии передачи электроэнергии.

Принципиальные электрические схемы составляют на основании схем автоматизации, исходя из заданных алгоритмов функционирования отдельных узлов контроля, сигнализации, автоматического регулирования и управления и общих технических требований, предъявляемых к автоматизируемому объекту. Разобравшись с отдельными фрагментами и связями между ними, складывается полная картина работы всей схемы.

Для повышения информационной насыщенности печатного издания в научной и технической литературе по радиоэлектронике, а также на различных схемах, относящихся к этой области знаний, применяются условные буквенные сокращения устройств и протекающих в них физических процессов. На принципиальных электрических схемах в условном виде изображают приборы, аппараты, линии связи между отдельными элементами, блоками и модулями этих устройств.

Релейная часть выглядит несколько сложнее, но если рассматривать её по частям и так же, двигаясь последовательно, шаг за шагом, то нетрудно понять логику её работы.

Однолинейная схема электроснабжения предприятия. Часть 2.

Порядок чтения электросхемы

Найти на схеме источники питания, определить род тока. От балды я нарисовал схемку.


Принципиальные электрические схемы служат для изучения принципа действия системы автоматизации, они необходимы при производстве пуско-наладочных работ и в эксплуатации электрооборудования.

Всего 8 штук.

С их значениями также рекомендуется ознакомиться перед началом работы со схемами.

На электрической схеме каждому элементу и соединению соответствует значок или обозначение.

Ещё один пример.

Пожалуй, это самый часто задаваемый вопрос в рунете. Таблица 1.
Учимся читать электрические схемы на примере простого терморегулятора.

Статья по теме: Снип кабельные линии

Обозначение линий связи на электрических схемах

Сигнальные устройства На электрических схемах достаточно часто обозначаются сигнальные устройства — лампы, светодиоды. Всего 8 штук.

После отрабатывания релейной части, включается катушка контактора 2-КМ. Элементы управления Реле применяется во многих электрических приводах. В этом месте может быть пересечение дорожек или спайка из проводков.


В обозначениях зашифрована информация, позволяющая выяснить структуру элементов и их особые характеристики. Но и это еще не все.

Но электроприемников в схеме много и далеко не безразлично, с какого из них начинать чтение схемы — это определяется поставленной задачей. Для примера дадим несколько самых простых элементов, которые в графическом исполнении очень похожи на оригинал. Знание графических обозначений, как алфавит для чтения книг, является основным условием чтения схем. И, наконец, ошибка, допущенная в принципиальной схеме, неизбежно будет повторяться во всех последующих документах.

Поэтому и на схеме они обозначаются по-разному: Транзистор Как видите, транзистор по своему изображению на него-то и не похож. Другие источники питания показаны на следующей картинке. Что обозначают буквы и цифры Все цифры и буквы на схемах являются дополнительной информацией, это опять-таки к вопросу, как правильно читать электросхемы? То есть в цепях, где «гуляет» большое напряжение и большая сила тока R — резисторы S — коммутационные устройства в цепях управления, сигнализации и в цепях измерения T — трансформаторы и автотрансформаторы U — преобразователи электрических величин в электрические, устройства связи V — полупроводниковые приборы W — линии и элементы сверхвысокой частоты, антенны X — контактные соединения Y — механические устройства с электромагнитным приводом Z — оконечные устройства, фильтры, ограничители.

Обозначения в схемах


Начинать ознакомление со схемами можно с небольших приборов, таких как конденсаторы, динамики, резисторы. Это и проще, и удобнее. Что обозначают буквы и цифры Все цифры и буквы на схемах являются дополнительной информацией, это опять-таки к вопросу, как правильно читать электросхемы?

Вот взгляните на его обозначение. Последующие электроприемники выявятся сами собой. Что это значит?

Знание принципов чтения электросхем необходимо, чтобы понимать взаимодействие элементов и функционирования приборов. Силовая схема от источника читается так: При включении автомата 2-QF, сетевое напряжение подключается к разомкнутым контактам контактора 2-КМ. На схемах это отображается вот таким образом. Схема кроссовера фильтра для акустической колонки. Читайте также:.
Читаем принципиальные электрические схемы

Что такое электрическая схема

Знание графических обозначений, как алфавит для чтения книг, является основным условием чтения схем. А вот так обозначается динамик: Динамик То же большое сходство.

Ее функция — управление 40 Ваттной лампой с помощью 5 Вольт.

Здесь у нас схема блока питания, на который мы подаем Вольт из розетки вашего дома, а выходит уже с нашего блока постоянное напряжение. Принципы чтения схем важны для тех, кто занимается электромонтажом, ремонтом бытовой техники, подключением электрических устройств. Теперь, зная графический редактор, можно на экране компьютера нарисовать радиоэлектронную схему, а затем ее распечатать на принтере.

Заземление на корпус. Изображают эти устройства следующих образом: Измерительные приборы Наиболее часто на электрических схемах встречаются обозначения амперметра, вольтметра, или обобщенное обозначение измерительного прибора.

См. также: Рд объем и нормы испытаний

Это делает радиосхемы понятными для радиоспециалистов во всем мире. И, наконец, ошибка, допущенная в принципиальной схеме, неизбежно будет повторяться во всех последующих документах.

Как вы видите, схема состоит из каких-то непонятных значков. Теперь цифровое обозначение. К примеру, конденсатор на рисунке снизу. Обычно на современных схемах это обозначают так: Чтоб уж совсем наглядно показать этот момент. Ложные цепи иногда образуются не только при непредвиденном соединении, но и при незамыкании, контакта, перегорании одного предохранителя, в то время как остальные остались исправными.

Как читать электрические схемы – графические, буквенные и цифровые обозначения

Также в электронных устройствах могут быть механически связанные элементы. Так в биполярных транзисторах предусмотрены как минимум три вывода базовый, коллектор и эмиттер , что требует большего количества условных обозначений. Сюда могут относиться различные микрофоны, пьезоэлементы, динамики и тд. И еще несколько обозначений. Принципиальные электрические схемы составляют на основании схем автоматизации, исходя из заданных алгоритмов функционирования отдельных узлов контроля, сигнализации, автоматического регулирования и управления и общих технических требований, предъявляемых к автоматизируемому объекту.

Поэтому применяются сдвоенные переменные резисторы, где два переменных резистора имеют один регулирующий вал. Виды электрических схем Все электрические схемы представлены в виде изображения или чертежа, где наряду с оборудованием указаны звенья электроцепи.
Монтажные схемы и маркировка электрических цепей

Чтение принципиальных схем - Всё о электрике

Учимся читать электросхемы

Многие люди, только начиная свое знакомство с электрикой, задаются вопросом, как читать электрические схемы, какие существуют правила чтения, какие есть условные обозначения и как работает электрическая схема? Об этом и другом далее.

Как научиться читать электрическую схему

Любая радиоаппаратура включает в себя отдельные радиодетали, которые спаяны между собой при помощи определенного способа. Все эти элементы отражаются на электрической схеме условными графическими значениями. Чтобы научиться читать документ, необходимо понимать условное обозначение всех проводниковых элементов электроцепи. Каждая деталь имеет свое графическое обозначение и включает в себя условную конструкцию с характерными особенностями.

Проще всего работать с таким элементом как электронный конденсатор с резисторами, динамиками и другим электрооборудованием с автоматизацией. Как правило, их легко узнать без всякой таблицы с условными обозначениями. Учиться на них проще. Сложнее осуществлять работу с полупроводниками, а именно транзисторами, симисторами и микросхемами. К примеру, каждый биполярный транзистор имеет в себе три вывода, а именно, базу, коллектор и эмиттер. По этой причине необходимы условные изображения и уточняющая информация в виде латинских букв. Изучение их может занять много дней, как и обучение их опознания.

Обратите внимание! Кроме букв на каждой схеме есть цифры. Они говорят о нумерации и технических характеристиках. Стоит указать, что самостоятельно научиться читать документ невозможно, и поэтому нужны уроки и обучающие пособия.

Основные правила

В ответ на вопрос, как читать электросхемы, стоит уточнить, что это нужно делать слева направо, от начала до самого конца. В этом заключается основное правило. Следующее правило заключается в расчленении единого чертежа на небольшие картинки или простые цепи. Она состоит из источника электротока, приемника тока, прямого привода, обратного провода и одного контакта аппарата. Поэтому, начиная изучать документ, нужно разбить его на части. Далее обязательно нужно принимать во внимание все детали, с замечаниями, экспликациями, пояснениями и спецификациями. Если в чертеже находятся ссылки, то нужно изучить и их.

Обратите внимание! Чертежи, которые отражают момент работу электропитания, электрозащиты, управления и сигнализации, должны быть изучены на количество источников питания, взаимодействие, согласованность совместной работы, оценку последствий вероятных неисправностей, нарушение проводной изоляции, проверку схемы с отсутствием ложных цепей, оценку надежности электрического питания, режим работы оборудования и проверку выполнения мер, которые обеспечивают безопасное проведение работ.

Условные обозначения

Согласно нормативным документам, есть стандартные графические условные обозначения в однолинейных и двухлинейных схемах. Далее представлена таблица с подобными символами под названием электрические схемы для начинающих условные обозначения. Стоит указать, что в чертежах используются также цифры и буквы. Подобная маркировка регулируется с помощью нормативных документов, а именно гостов.

Как составлять схему

Составление электрической схемы должно производиться опытным электриком с учетом существующих гостов, поясняющих и уточняющих работу тех или иных проводников. Бывают согласно госту электрические схемы структурными, функциональными, принципиальными, монтажными, общими и объединенными. Сделать любую из приведенного перечня можно, выстраивая простейшие элементы друг с другом.

Описание работы

Если электросхема построена правильно, то и работать она будет исправно. Работает все так. От источника питания идет заряд, который попадает под клеммник в проводник и электромагнитную катушку реле. Через катушку электроток устремляется к контактам. Как только ток попадает в контакты, начинает работать вся сеть, включается диод. Благодаря электродвижущей силе поддерживается первоначальный электроток, и он достигает наибольших значений.

Обратите внимание! Стоит указать, что без электродвижущей самоиндукции поддержание тока в контуре невозможно, поскольку при большом значении амплитуды, радиоэлементы начинают плохо работать. Благодаря этому импульсу, пробиваются полупроводниковые переходы, и выводится аппарат из функционирования. Сегодня диоды уже встраиваются в реле. Это позволяет работать электросхеме правильно.

В целом, в дополнение к теме, как научиться читать электрические принципиальные схемы, стоит отметить, что читать их необходимо с опорой на обучающий материал, в котором указывается информация о том, что значат те или иные условные обозначения. Только после получения полной информации, можно приступать к работе, если производятся соответствующие действия в электропроводке.

Правила чтения электрических схем и чертежей

Основными техническими документами для электромонтера и электромонтажника являются чертежи и электрические схемы. Чертеж включает размеры, форму, материал и состав электроустановки. По нему не всегда можно понять функциональную связь между элементами. В ней помогает разобраться электрическая схема, которую необходимо иметь при пользовании чертежами электроустановок.

Чтобы читать электрические схемы, необходимо хорошо знать и помнить: наиболее распространенные условные обозначения обмоток, контактов, трансформаторов, двигателей, выпрямителей, ламп и т. п., условные обозначения, применяющиеся в той области с которой преимущественно приходится сталкиваться в силу профессии, схемы наиболее распространенных узлов электроустановок, например двигателей, выпрямителей, освещения лампами накаливания и газоразрядными и т. п, свойства последовательного и параллельного соединений контактов, обмоток, сопротивлений, индуктивностей и емкостей.

Расчленение схем на простые цепи

Любая электроустановка удовлетворяет определенным условиям действия. Поэтому при чтении схем, во-первых, нужно выявить эти условия, во-вторых – определить, отвечают ли полученные условия задачам, которые должны электроустановкой решаться, в-третьих, следует проверить, не получились ли попутно “лишние” условия, и оценить их последствия.

Для решения этих вопросов пользуются несколькими приемами.

Первый из них состоит в том, что схема электроустановки мысленно расчленяется на простые цепи, которые сначала рассматривают отдельно, а затем в сочетаниях.

Простая цепь включает источник тока (батарея, вторичная обмотка трансформатора, заряженный конденсатор и т. п.), приемник тока (двигатель, резистор, лампа, обмотка реле, разряженный конденсатор и т. п.), прямой провод (от источника тока к приемнику), обратный провод (от приемника тока к источнику) и один контакт аппарата (выключателя, реле и т. п.). Понятно, что в цепях, не допускающих размыкания, например в цепях трансформаторов тока, контактов нет.

При чтении схемы нужно сначала мысленно расчленить ее на простые цепи, чтобы проверить возможности каждого элемента, а затем рассмотреть их совместное действие.

Реальность схемных решений

Наладчики хорошо знают, что не всегда могут быть осуществлены на деле схемные решения, хотя они не содержат явных ошибок. Иными словами, проектные электрические схемы не всегда реальны.

Поэтому одна из задач чтения электрических схем состоит в том, чтобы проверить, могут ли быть выполнены заданные условия.

Нереальность схемных решений обычно имеет в основном следующие причины:

не хватает энергии для срабатывания аппарата,

в схему проникает “лишняя” энергия, вызывающая непредвиденное срабатывание пли препятствующая своевременному отпусканию электрического аппарата,

не хватает времени для совершения заданных действий,

аппаратом задана уставка, которая не может быть достигнута,

совместно применены аппараты, резко отличающиеся по свойствам,

не учтены коммутационная способность, уровень изоляции аппаратов и проводки, не погашены коммутационные перенапряжения,

не учтены условия, в которых электроустановка будет эксплуатироваться,

при проектировании электроустановки за основу принимается ее рабочее состояние, но не решается вопрос о том, как ее привести в это состояние и в каком состоянии она окажется, например, в результате кратковременного перерыва питания.

Порядок чтения электрических схем и чертежей

Прежде всего, необходимо ознакомиться с наличными чертежами (или составить оглавление, если его нет) и систематизировать чертежи (если этого не сделано в проекте) по назначению.

Чертежи чередуют в таком порядке, чтобы чтение каждого последующего являлось естественным продолжением чтения предыдущего. Затем уясняют принятую систему обозначений и маркировки.

Если она не отражена па чертежах, то ее выясняют и записывают.

На выбранном чертеже читают все надписи, начиная со штампа, затем примечания, экспликации, пояснения, спецификации и т. д. При чтении экспликации обязательно находят на чертежах аппараты, в ней перечисленные. При чтении спецификации сопоставляют их с экспликациями.

Если на чертеже имеются ссылки на другие чертежи, то нужно найти эти чертежи и разобраться в содержании ссылок. Например, в одну схему входит контакт, принадлежащий аппарату, изображенному на другой схеме. Значит, нужно уяснить, что это за аппарат, для чего служит, в каких условиях работает и т. п.

При чтении чертежей, отражающих электропитание, электрическую защиту, управление, сигнализацию и т. п.:

1) определяют источники электропитания, род тока, величину напряжения и т. п. Если источников несколько или применено несколько напряжений, то уясняют, чем это вызвано,

2) расчленяют схему па простые цени и, рассматривая их сочетание, устанавливают условия действия. Рассматривать всегда начинают с того аппарата, который нас в данном случае интересует. Например, если не работает двигатель, то нужно найти па схеме его цепь и посмотреть, контакты каких аппаратов в нее входят. Затем находят цепи аппаратов, управляющих этими контактами, и т. д.,

3) строят диаграммы взаимодействия, выясняя с их помощью: последовательность работы во времени, согласованность времени действия аппаратов в пределах данного устройства, согласованность времени действия совместно действующих устройств (например, автоматики, защиты, телемеханики, управляемых приводов и т. п.), последствия перерыва электропитания. Для этого поочередно, предполагая отключенными выключатели и автоматы электропитания (предохранители перегоревшие), оценивают возможные последствия, возможность выхода устройства в рабочее положение из любого состояния, в котором оно могло оказаться, например после ревизии,

4) оценивают последствия вероятных неисправностей: незамыкание контактов поочередно по одному, нарушения изоляции относительно земли поочередно для каждого участка,

5) нарушения изоляции между проводами воздушных линий, выходящих за пределы помещений и т. п.,

5) проверяют схему па отсутствие ложных цепей,

6) оценивают надежность электропитания и режим работы оборудования,

7) проверяют выполнение мер, обеспечивающих безопасность при условии организации работ, обусловленных действующими правилами (ПУЭ, СНиП и т. п.).

Как читать электрические схемы? Разбор простой схемы

Как читать схемы? В этой статье мы как будем разбирать простую схему и опишем досконально ее работу.

Разбираем принцип работы простой схемы

Итак, идем дальше. С нагрузкой, работой и мощностью мы вроде как разобрались в прошлой 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. Давайте же рассмотрим ее подробнее.

На микроконтроллеры эта схема вряд ли подойдет, так как ножка МК не потащит ток, который жрет реле.

Ищем источники питания

Первый вопрос, которым мы должны себе задать: “Чем питается схема и откуда она берет питание? Сколько источников питания имеет? Как вы здесь видите, схема имеет два разных источника питания с напряжением +5 Вольт и +24 Вольта.

Разбираемся с каждым радиоэлементом в схеме

Вспоминаем предназначение каждого радиоэлемента, который встречается в схеме. Пытаемся понять, для чего разработчик его здесь нарисовал.

Сюда мы загоняем или цепляем либо источник питания, 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 на электрический ток? 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 этой статье.

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.

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 ЭДС самоиндукции, которое поддерживает первоначальный ток и может достигать очень больших значений. При чем здесь вообще индуктивность? В схеме значка катушки индуктивности 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 P-N переходы 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 и сила тока. Также не забываем про такие понятия, как мощность, выделяемая на нагрузке, и сопротивление нагрузки. Да-да, это все надо учитывать.

Вычисляем силу тока и мощность

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 электромагнитное реле:

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.

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.

{SOURCE}

Мои курсы ⋆ diodov.net

ЭЛЕКТРОНИКА ДЛЯ НАЧИНАЮЩИХ

Если Вы стремитесь самостоятельно создавать свои собственные электронные устройства, читать и понимать электрические схемы и взаимодействие электронных элементов в схеме, но при этом не обладаете достаточными знаниями и опытом в электронике, тогда это Курс для Вас.

Курс «Электроника для начинающих» поможет Вам научиться:

  • читать и понимать электрические схемы
  • создавать электронные устройства
  • понимать назначение, функции и взаимодействие радиодеталей
  • находить и устранять ошибки в схемах электронных устройств
  • применять разные микросхемы в своих устройствах

Электроника для начинающих

Электроника представляет собой не только науку или профессию, но и увлекательнейшее хобби творческих людей. Невозможно передать ощущения, когда собранное электронное устройство ЗАРАБОТАЛО! Особенно если это первое устройство собранное своими руками. ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ ЭМОЦИИ переполняют еще долгое время и вдохновляют на дальнейшие действия.

Но бывает и так, особенно у новичков в электронике, что самодельное устройство, на сборку которого затрачено много времени, терпения и усилий, — не заработало. Это может снизить интерес и мотивацию к дальнейшему изучению электроники. Однако, как показывает опыт, устройство не заработала из-за допущения пустяковой ошибки, на поиск и устранение которой чуть более опытному электронщику потребуется минимум времени.

Изучив данный курс Вы сможете самостоятельно анализировать, находить и устранять многие ошибки в электрических схемах собранных устройств.

Опыт показывает, что новички «боятся» собирать электронные устройства, содержащие микросхемы. Поэтому в данном курсе отдельное внимание уделено практическому применению различных микросхем.

В ходе курса с каждым  занятием добавляется новый электронный элемент, поясняется его назначение, принцип работы, основные характеристики, взаимодействие с другими радиодеталями в электрической схеме. 

Все занятия Курса объединяются логической связью и представляют собой единую структуру, что значительно упрощает восприятие информации и дает понимание общего принципа разработки любых электронных устройств.

По окончанию изучения Курса Вас ожидает приятный бонус. Кроме приобретенных знаний и опыта у Вас «на руках» будет лабораторный блок питания, усилители звука, генераторы и другие электронные устройства, которые мы будем собирать в ходе занятий.

Все материалы курса сопровождаются подробным и наглядным пояснением. НИ ОДНО видео из данного курса не было ранее опубликовано на моем канале. Курс ПОЛНОСТЬЮ СНЯТ С НУЛЯ.

Видеокурс состоит из 17 видеороликов, общей продолжительность более 5 с половиной часов, объемом 10,5 ГБ.

Стоимость курса 12 USD

Электроника для начинающих

Контакты:

e-mail: [email protected]

Дмитрий Забарило                                                            

 

Как Читать Электрические Схемы Автомобиля

И не стоит думать, будто это нужно только владельцам современных иномарок, где полно автоматики.


Многим водителям схема помогает осуществить монтаж сигнализации, автозапуска и многих других устройств, где подключение к бортовой сети автомобиля является обязательным.

Если цепь входит в жгут, он будет отмечен с небольшим отклонением в определенную сторону, в которую он повернут. Такие приборы необходимые для замыкания электропроводки либо ее размыкания в случае необходимости.
Как читать электросхемы VAG, Часть 1

Определяется точная последовательность каскадов для того, чтобы установить направление прохождение сигнала.

И идут они именно так, как нарисовано на этих схемах, ну по крайней мере, так должно быть.

Она только показывает, как все потребители и источники энергии связаны. Чаще всего он устанавливается в моторном отсеке на переднем щитке.

Сюда приходит только управляющее положительное напряжение.

Иными словами, эти проводники просто соединены друг с другом. Он синхронизирует электронное управление частей двигателя с данными ЭБУ.

Как читать электросхемы VAG, Часть 2

Условные обозначения

Эти компоненты устройства системы установлены в определенном порядке на электросхеме и между собой они могут быть связаны либо параллельно, либо последовательно. Для понимания работы электрической части отечественного автомобиля пройдемся по нумерации и назначению элементов схемы. Если говорить непосредственно о реле, то в этом случае контакты указываются в состоянии, когда через обмотку девайса не передается энергия. Отыщите конденсаторы, расположенные около входа каскада, а также на его выходе.


В комплекте с сервисной книжкой может идти таблица, которая позволит без проблем расшифровать те или иные элементы сети, характерные для определенной модели транспортного средства.

Помимо того что вы разберетесь, как научиться читать электрические принципиальные схемы, вам следует также разобраться в приложенных к ним схемах соединения, которые принято называть монтажными. Кнопка — прерыватель, задействующая аварийную остановку.

Это резистор с мощностью рассеивания 0,25Вт и номиналом 10кОм на схеме 10К. Для вычерчивания компонентов схемы можно использовать как уже подготовленные трафареты, находящиеся в библиотеке программы, так и какие-либо собственные заготовки.

Датчик, сигнализирующий о малом давлении масла. В стандартном состоянии эти компоненты различаются, поскольку они могут быть либо замкнутыми, либо разомкнутыми.

Об этом мы расскажем ниже. Такое совмещение касается схем в основном автомобилей ранних выпусков.

И тогда понадобится электросхема прицепа легкового автомобиля и, естественно, навыки, позволяющие разобраться в ней. Для его проверки нужен осциллограф.
Как читать электрические схемы автомобиля

Что они содержат?

Специализированное сопротивление, изменяющее ток электридвигателя печки, и, соответственно, скорость обдува.


Эти трассы обозначаются тонкими линиями, причем цвет их должен соответствовать реальному цвету проводов.

Обычно встраивается в его механизм. Входные цепи Зачастую для тех людей, которые приблизительно понимают, как читать электрические схемы автомобиля, входные цепи каскада не требуют никаких пояснений.

Также необходимость разбираться в работе той или иной схемы для авто может возникнуть у тех владельцев машин, которые желают внести коррективы в работу системы. Элементы, подсоединённые к одному напряжению цепи, называются ветвью. Особенное внимание в данном случае нужно будет уделить детекторам, а также всевозможным преобразователям частоты. Бесконтактные датчики более надежны, но привередливы к напряжению бортовой сети.

Находят в справочнике, чему оно соответствует, и узнают всю возможную информацию об элементе. Электросхема — это специализированное графическое изображение, на котором демонстрируются пиктограммы различных элементов, находящихся в определенном порядке в цепи, а также связанных между собой параллельно или же последовательно.


Однако если речь идет о какой-либо элементарной неисправности либо же нужно подключить , ЭБУ, фары, габаритные огни и прочее, то сделать это самостоятельно вполне реально. В этом случае также важно понять, как научиться читать схемы электрические, потому что в преимущественном большинстве случаев их обязательно прилагают практически к каждому устройству.

К примеру, сегодня многие отечественные водители производят тюнинг транспортных средств своими руками различными способами. Всевозможные однотипные блоки или же компоненты схемы нужно будет изобразить посредством копирования представленных элементов, внося уже потом нужные дополнения и правки. В самом худшем варианте показания спидометра будут врать, либо спидометр не будет показывать скорость автомобиля. Помимо этого, понимать работу схемы нужно и в случае, если вы решите самостоятельно установить противоугонную установку. Естественно, если произошли более сложные проблемы в работе сети и оборудования, то выявить их самостоятельно без опыта вряд ли получится.

Прикуриватель, выведенный в салон. Определите единицу измерения, в которой будет чертиться электрическая схема, а также необходимый масштаб изображения. При этом стоит отметить тот факт, что любой такой чертеж не демонстрирует реальное местонахождение тех или иных элементов, а используется только для того, чтобы указать их связь друг с другом.
Автоэлектрика. Условные обозначения

Что такое электрическая схема?

Так же существуют электрические схемы автомобиля отдельных узлов, которые более подробно раскрывают суть работы электроники автомобиля.

Обычно на современных схемах это обозначают так: Чтоб уж совсем наглядно показать этот момент. Сегодня с таким стремительным развитием технологий очень важно знать, как читать электросхемы автомобилей.

Также читать электросхему необходимо тем водителям, у которых есть прицеп, поскольку зачастую возникают сложности в его подключении своими руками к системе. В этом случае также важно понять, как научиться читать схемы электрические, потому что в преимущественном большинстве случаев их обязательно прилагают практически к каждому устройству. Поначалу это может сбить с толку, но в этом нет ничего сложного, разобраться своими силами вполне возможно.

Сюда приходит только управляющее положительное напряжение. К этому пункту относится все электрооборудование, которое потребляет энергию, преобразовывая ток в другой тип энергии. В этом месте может быть пересечение дорожек или спайка из проводков.

Статья по теме: Розетка для проводов в стене

Какие возможности открываются перед автовладельцем, разбирающемся в схемах?

Как устроено электрооборудование любого автомобиля? Уметь разбираться в схеме должны и те автолюбители, которые периодически пользуются прицепом, поскольку часто наши соотечественники сталкиваются с проблемой подключения. Временно можно подпилить отверстия крепления до овальных форм и сместить датчик относительно своей оси. В самом худшем варианте показания спидометра будут врать, либо спидометр не будет показывать скорость автомобиля.

Например вот: Почти над каждым проводом есть числа. Основные аспекты правильного чтения электросхемы оборудования Итак, как читать автомобильные схемы и что нужно знать об их расшифровке? Соответственно, сама проводка на ней может быть изображения разрывами и отрезками. Сам цвет проводников может быть однотонным или двойным, это говорит о том, основной ли это кабель либо дополнительный. Электросхемы — это обыкновенное графическое изображение, на котором показаны пиктограммы разных элементов, расположенных в определенном порядке в цепи и связанных между собой последовательно или параллельно.

Что представляют собой автомобильные электросхемы?

В таких электросхемах проводники могут быть указаны отрезками или с разрывами. И вот, разбираясь с принципиальной электросхемой своего автомобиля, и показывая своему знакомому, я увидел не понимание в его глазах, и желание чтобы от него отстали. В случае отклонения показателей от указанных значений в таблице, датчик будет врать.

Номера, указанные на узлах, должны соответствовать реальным цифрам. На самом деле чтение электросхем автомобиля не такое уж и сложное занятие. При этом стоит отметить тот факт, что любой такой чертеж не демонстрирует реальное местонахождение тех или иных элементов, а используется только для того, чтобы указать их связь друг с другом. Таких датчиков существует 2 типа: контактные и бесконтактные. Зачем они нужны?
Учимся читать электросхему автомобиля. Часть 3. Автоэлектрика.

Насколько хорошо вы читаете электрические чертежи? Пройдите викторину.

Рабочие чертежи электрооборудования

Каждому электрику в каждом отделе электромонтажных работ необходимо ознакомиться с информацией, представленной на электрических чертежах, и понять ее, чтобы определить местонахождение различных розеток, прокладку цепей, расположение и размер щитков и т. Д. электрические детали.

How good are you at reading electrical drawings? Take the quiz. Насколько хорошо вы читаете электрические чертежи? Пройдите викторину.

Полный набор рабочих чертежей для средней электрической системы в промышленных, коммерческих и крупных жилых проектах обычно состоит из следующего:

  1. План участка , показывающий расположение здания на участке и всей внешней электропроводки, включая служебный вход.Этот план выполнен в масштабе, за исключением различных электрических символов, которые должны быть увеличены для удобства чтения.
  2. Планы этажей со стенами и перегородками для каждого этажа. Показаны физические местоположения всей проводки и розеток для освещения, питания, сигналов и связи, специальных электрических систем и соответствующего электрического оборудования.
    Опять же, перегородки здания нарисованы в масштабе, как и такие электрические элементы, как люминесцентные осветительные приборы, щитовые панели и распределительное устройство.Расположение других электрических розеток и подобных компонентов на чертежах только приблизительное, потому что они должны быть увеличены, чтобы их можно было прочитать.
  3. Схемы стояка электропитания , показывающие компоненты служебного входа и щитка.
  4. Электросхема управления и однолинейные схемы .
  5. Таблицы, примечания и крупномасштабные детали на строительных чертежах .

Чтобы иметь возможность «читать» электрические, а также другие типы чертежей, необходимо ознакомиться со значением символов, линий и сокращений, используемых на чертежах, и научиться интерпретировать сообщение, передаваемое чертежами.

Начнем с 10 простых вопросов. Ответы внизу, , и, пожалуйста, не заглядывайте 🙂

Floor plan of a residence showing the duplex receptacle layout Рисунок 1 - План дома, показывающий схему дуплексных розеток

Вопрос № 1

Сколько ответвлений показано на рисунке 1?

  1. Пять
  2. Шесть
  3. Семь
  4. Восемь

Вопрос № 2

Сколько дуплексных розеток установлено снаружи здания на чертеже на Рисунке 1?

  1. Один
  2. Два
  3. Три
  4. Четыре

Вопрос № 3

В соответствии с требованиями NEC, какое устройство должно использоваться на всех трех внешних дуплексных розетках, показанных на чертеже на рисунке 1?

  1. Двухполюсный автоматический выключатель
  2. Устройство защиты от замыкания на землю (прерыватель цепи замыкания на землю)
  3. Однополюсный ртутный выключатель
  4. A Автоматический выключатель на 40 А
Typical power-riser diagram Рисунок 2 - Типовая схема подъемника мощности

Вопрос № 4

На схеме подъемника мощности на Рисунке 2, что означает «C / T cab.»Стоять?

  1. Центральный телефонный шкаф
  2. Шкаф трансформатора тока
  3. Клеммный шкаф управления
  4. Центральный оконечный шкаф

Вопрос № 5

Что из следующего лучше всего описывает, где можно найти тип и размер защиты от перегрузки по току?

  1. Планы этажей
  2. Спецификация осветительной арматуры
  3. Спецификация панелей
  4. Виды в разрезе

Вопрос № 6

Какой размер и количество проводов указано для фидерной цепи, питающей крышный блок Нет .2 на чертеже на рис. 2?

  1. Три № 1 AWG
  2. Три № 10 AWG
  3. Четыре № 2 AWG
  4. Два № 4 AWG

Вопрос № 7

Сколько секций автобуса указано на чертеже на рисунке 2?

  1. 7
  2. 10
  3. 17
  4. 27
Lighting floor plan Рисунок 3 - План этажа освещения

Вопрос № 8

Если каждый из осветительных приборов типа C на рисунке 3 имеет общую ламповую и балластную нагрузку 200 вольт-амперы, какова общая подключенная нагрузка цепи A-1 (в вольт-амперах)?

  1. 1600 вольт-ампер
  2. 1700 вольт-ампер
  3. 1800 вольт-ампер
  4. 1900 вольт-ампер

Вопрос № 9

Какова одна из веских причин того, что линии цепи рисуются изогнутыми, а не прямыми? ?

  1. Так устанавливается кабелепровод в зданиях
  2. Чтобы разработчики могли прокладывать линии вокруг перегородок
  3. Чтобы не путать линии контуров с линиями зданий
  4. Изогнутые линии легче рисовать в системах CAD, чем прямые линии

Вопрос № 10

Что означают стрелки на линиях схемы?

  1. Обозначает комнату, в которой установлена ​​схема.
  2. Дом идет к указанной панели.
  3. Направление тока.
  4. Обозначает, что схема должна управляться настенным выключателем.

Ответы

Статьи NEC упомянутые в ответах, которые вы можете наблюдать в бесплатной черновой версии NEC 2014 //

NEC 2014 Free draft


Вопрос № 1

Ответ: C
Два контура обслуживают кухню, 1 обслуживает главную спальню, 1 обслуживает и спальня №2, и спальня №3, 1 обслуживает гостиную / вестибюль, а 1 питает цепь GFCI, которая обеспечивает защиту розетки навеса, как передней, так и задней розеток, NEC Раздел 210.8 (А). Одна цепь питает розетку GFCI в ванной, раздел 210.11 (C) (3) NEC.


Вопрос № 2

Ответ: C
Три внешних дуплексных розетки показаны символом на чертеже этажа и также описаны в примечании.


Вопрос № 3

Ответ: B
Устройство защиты от замыкания на землю обозначено примечаниями на чертеже на Рисунке 1. См. Раздел 210.8 (A) (3) NEC.


Вопрос № 4

Ответ: B
Сервисный трубопровод и проводники входят в шкаф C / T, где трансформаторы тока (ТТ) используются вместе с электросчетчиком для измерения количества потребляемой мощности.


Вопрос № 5

Ответ: C
В таблице щитов на чертежах обычно указывается тип и размер защиты от сверхтоков.


Вопрос № 6

Ответ: B
Примечание рядом с фидером указывает на три проводника № 10 AWG .


Вопрос № 7

Ответ: A
На схеме подъемника мощности на Рисунке 2 показано семь секций .


Вопрос № 8

Ответ: A
Поскольку имеется восемь креплений запитанное по этой схеме, 8 × 200 = 1600 вольт-ампер .


Вопрос № 9

Ответ: C
Когда контурные линии нарисованы прямыми, их иногда путают с строительными линиями. Таким образом, ответ C - одна из веских причин для рисования кривых линий цепи.


Вопрос № 10

Ответ: B
Стрелки используются для обозначения хоум-рана на щитовой панели.

Справочная информация // Руководство по подготовке к экзамену для электрика (можно купить на Amazon)

.

Конспект лекций «Источники постоянного тока и принципы построения электрических цепей»

Введение в источники постоянного тока

Источники постоянного тока относятся к источникам электроэнергии, которые связаны с постоянными напряжениями и токами. Источник питания постоянного тока может быть выполнен в виде электронной схемы, работающей от сети переменного тока и предназначенной для определенной цели.

Lecture Notes In DC Electric Sources and Principles Of Electrical Circuits Конспекты лекций по источникам питания постоянного тока и принципам работы электрических цепей

В качестве альтернативы его можно получить от батареи, которая используется в переносном оборудовании и машинах, где подключение к сети переменного тока неудобно или неудобно.

Цепи постоянного тока по существу содержат только источники питания постоянного тока и резистивные элементы и поэтому составляют подходящую основу для изучения фундаментальных принципов анализа электрических цепей.

Разобьем эту статью на несколько разделов и начнем с лекций:

    1. Несколько слов о батареях
      1. Одноразовая батарея
      2. Перезаряжаемая батарея
      3. Конструкция батареи
    2. Идеальный источник напряжения
    3. Идеал Источник тока
    4. Неидеальный источник напряжения
    5. Неидеальный источник тока
    6. Расход энергии и рассеяние мощности

1.Несколько слов об аккумуляторах

Аккумуляторы постоянного тока сегодня стали обычным явлением. Батареи используются в самом широком диапазоне сценариев, от самых маленьких в слуховых аппаратах и ​​маленьких цифровых часах до больших сверхмощных свинцово-кислотных батарей, используемых в автомобильной промышленности.

Ячейка напряжения была изобретена Алессандро Вольта (1745-1827), итальянским физиком в 1792 году во время его работы над электролизом, и первая батарея как стопка таких элементов в 1800 году.

Voltaic pile, an early form of battery by Alessandro Volta in Italy, based on previous works by Luigi Galvani Рисунок 0 - Вольтова батарея, ранняя форма батареи от Алессандро Вольта в Италии на основе предыдущих работ Луиджи Гальвани

Сегодня термины элемент и батарея используются почти взаимозаменяемо, но многие низковольтные батареи на самом деле представляют собой одноэлементные элементы , в то время как, строго говоря, аккумулятор - это количество ячеек, установленных последовательно для получения более высоких напряжений, чем может обеспечить одна ячейка.

Батарея по сути является источником электроэнергии постоянного тока. Он преобразует накопленную химическую энергию в электрическую с помощью электрохимического процесса. Затем это обеспечивает источник электродвижущей силы или ЭДС, позволяя токам течь в электрических и электронных цепях.

Батареи бывают двух классов: одноразовые и аккумуляторные .


1.1. Одноразовая батарея

Одноразовая батарея, как следует из названия, предназначена только для одноразового использования , так что, как только энергия, содержащаяся в химических составляющих батареи, преобразуется в электрическую форму, батарея `` разряжается '' и расходуется. утилизируется.

Эти батареи иногда называют первичными элементами и включают обычные Цинк-углеродные (Z n C) элементы AAA, AA, C и D или их эквивалентные щелочные диоксиды марганца (M n O 2 ), а также множество маленьких кнопочных ячеек с использованием оксида цинка (Z n O), оксида серебра (A г O) или диоксида хрома (C r O 2 ) среди других материалов.

Вернуться к содержанию ↑


1.2. Аккумуляторная батарея

Второй класс аккумуляторов - это хорошо известные аккумуляторные батареи типа , которые за последние два или три десятилетия получили широкое распространение.

В батареях этого типа, когда накопленная химическая энергия была израсходована, ее можно заменить реверсированием химического процесса за счет использования электричества для его «подзарядки», что можно сделать от сети.

Таким образом, заряд, накопленный в этом типе аккумулятора, может быть восполнен, и аккумулятор может использоваться в последовательных циклах зарядки и перезарядки.

Однако со временем материалы в перезаряжаемой батарее разлагаются, и срок ее службы истекает . Перезаряжаемые батареи включают эквивалент стандартных элементов, таких как никель-кадмиевые (NiCd) или никель-металлогидридные (NiMH), или литий-ионные (Li-ion) элементы более высокого напряжения, вплоть до классических свинцово-кислотных (Pbh3SO4) автомобилей. аккумулятор.

Вернуться к содержанию ↑


1.3. Конструкция батареи

Конструкция и использование типичного элемента типа C или D показаны на Рисунке 1.Внешний металлический корпус в виде цилиндрической емкости изготовлен из цинка и выполняет роль отрицательного электрода ячейки. Его основание также служит отрицательной клеммой аккумулятора.

Цилиндр заполнен химическим соединением, которое действует как электролит .

В современных батареях это не жидкая форма пасты или сухой смеси .

Положительный электрод элемента представляет собой стержень из углерода или графита с металлической крышкой, которая вставляется в электролит в центре цилиндра.Металлический колпачок на штоке служит плюсовой клеммой аккумулятора.

The Construction and Operation of a Battery Рисунок 1. Конструкция и работа батареи

Когда между положительной и отрицательной клеммами батареи подключается проводящая резистивная нагрузка, образуется замкнутая электрическая цепь. В этом случае в электролите происходит ряд химических реакций, которые приводят к образованию в нем положительно заряженных ионов и свободных отрицательно заряженных электронов.

Положительные ионы мигрируют через электролит к углеродному стержню и осаждаются на нем.С другой стороны, электроны не могут мигрировать через электролит, потому что его химический состав образует барьер, препятствующий прохождению электронов через него.

Вместо этого электроны накапливаются на отрицательном электроде ячейки. Это вызывает разность потенциалов между двумя выводами батареи , что приводит к возникновению ЭДС или электрического поля через резистивную нагрузку, подключенную между ними. Затем ЭДС заставляет электроны течь во внешней электрической цепи через нагрузку и, наконец, к положительной клемме батареи.

Это приводит к возникновению непрерывного протекания тока в электрической цепи .

В схеме, показанной на рисунке 1, электрическая нагрузка - это электрическая лампочка, а энергия, отбираемая лампочкой из батареи, излучается в виде видимого света. Пока существует замкнутая электрическая цепь, ток продолжает течь, и электрохимический процесс в электролите продолжается, при этом химические вещества, входящие в состав, преобразуются в другие химические вещества.

В конце концов запас исходных химикатов в электролите истощается, и ЭДС, генерируемая между выводами батареи, падает, в конечном счете, до нуля, и батарея разряжается .

На этом этапе одноразовая батарея выбрасывается, а перезаряжаемая батарея помещается в зарядное устройство, которое меняет электрохимический процесс в электролите и восстанавливает заряд батареи, пропуская через нее электрический ток в обратном направлении. направление на достаточный промежуток времени.

Таким образом, можно видеть, что существует предел продолжительности времени, в течение которого батарея может вырабатывать электричество и, следовательно, имеет ограниченный срок службы или время цикла .

Продолжительность работы аккумулятора определяется общим количеством накопленного заряда и скоростью использования этого заряда, которая, в свою очередь, зависит от величины тока, потребляемого от аккумулятора.

Батарея прослужит дольше , когда от нее потребляется низкое значение тока, чем при высоком значении тока .

Это показано на рисунке 2, где напряжение на клеммах батареи нанесено в зависимости от времени для различных значений тока, потребляемого от нее с I 4 > I 3 > I 2 > I 1 .

The Discharge Profile of a Battery at Different Currents Рисунок 2 - Профиль разряда батареи при разных токах

Срок службы (одноразовый) или время цикла (перезаряжаемый) в основном зависит от количества заряда, хранящегося в электролите, который может быть преобразован в свободные электроны для обеспечения ток в электрической цепи.

Тогда можно было бы ожидать, что эта емкость батареи будет выражена как количество заряда в кулонах .

Однако на практике оказывается более полезным выражать емкость батареи через произведение силы тока (в амперах) и времени (в часах).Таким образом, емкость аккумулятора выражается в единицах ампер-часов (Ач) .

Это позволяет рассчитать эффективный срок службы батареи для различных уровней потребляемого тока, как указано в таблице 1.

Таблица 1 - Срок службы батареи в зависимости от потребляемого тока

мин
Емкость батареи потребляемый ток Срок службы
10 Ahr 10 A 1 час
10 Ahr 1 A 10 часов
10 Ahr 20 A 9020 Ар 0.25 A 40 часов
1 Ahr 1 A 1 час
1 Ahr 5 A 12 минут
1 Ahr 100 мА 100 мА

Однако также важно понимать, что на практике существует максимальный ток, который может выдать батарея, и это также необходимо учитывать при выборе подходящей батареи для конкретного применения.

Например, батарея 1 Ач из Таблицы 1 может быть не в состоянии обеспечивать ток до 5A из-за ограничений ее химического состава, и в этом случае нельзя использовать в сценарии, где это уровень тока требуется, даже на короткий период 12 минут .

Вернуться к содержанию ↑


2. Идеальный источник напряжения

Символ, уже использованный для батареи постоянного тока, используется для идеального источника напряжения постоянного тока , как показано на рисунке 3. ЭДС идеальной батареи сумма напряжений элементов, которые складываются для получения более высокого напряжения, чем может обеспечить один элемент.

Напряжение, измеренное между выводами батареи, соответствует выходному напряжению , В O . Нагрузка, подключенная к батарее, показана как одиночный резистор , R L , который, конечно, может представлять эквивалентное сопротивление более сложной резистивной конфигурации .Ток, потребляемый от источника напряжения и протекающий через сопротивление нагрузки, имеет маркировку I L .

Идеальный источник напряжения - это тот, который обеспечивает постоянное выходное напряжение независимо от нагрузки на него.

An Ideal Voltage Source Driving a Resistive Load Рисунок 3 - Идеальный источник напряжения, управляющий резистивной нагрузкой

Таким образом, окончательная характеристика идеального источника напряжения следующая:

В O = E

То есть измеренное выходное напряжение или напряжение на клеммах батареи между его положительной и отрицательной клеммами всегда находится внутреннее напряжение коллективной ячейки E .

Так как выходное напряжение батареи, В, O , в этом случае идентично напряжению на одиночном нагрузочном резисторе В, L , то из закона Ома имеем:

I L = V L / R L = E / R L

Это показывает, что ток через нагрузку является функцией сопротивления R L , при этом напряжение на нагрузке не зависит от него.

Это означает, что источник может обеспечивать любой требуемый ток.Это, в свою очередь, предполагает, что если «короткое замыкание» происходит через источник с R L = 0 , то ток будет неограниченным с I L → ∞ .

Понятно, что в реальности такая ситуация невозможна.

Например, , если к свинцово-кислотному автомобильному аккумулятору на 12 В поместить кусок сверхмощного проводящего кабеля, аккумулятор будет быстро перегреваться, выделять водородный газ, плавиться и, возможно, взорваться. Таким образом, концепция нагрузки при коротком замыкании является в первую очередь теоретической и может использоваться только на бумаге для целей анализа схемы.

Однако на практике существуют сценарии, когда электронное оборудование должно быть защищено от повреждений в случае короткого замыкания, возникшего непреднамеренно или случайно.

Вернуться к содержанию ↑


3. Идеальный источник тока

Иногда необходимо генерировать определенное и постоянное значение тока , чтобы управлять цепью или нагрузкой , а не постоянным напряжением. Это известно как источник тока, наиболее распространенным обозначением которого являются двойные перекрывающиеся круги, показанные на рисунке 4.

Обратите внимание, что направление тока, генерируемого для выхода из клемм источника, должно быть указано каким-либо образом, обычно направленной стрелкой .

Источники тока не встречаются в природе в виде элементов, таких как батареи , и сконструированы с использованием электронных схем, которые, в свою очередь, питаются от источника напряжения.

An Ideal Current Source Driving a Resistive Load Рисунок 4 - Идеальный источник тока, управляющий резистивной нагрузкой

Окончательная характеристика идеального источника тока заключается в следующем:

I L = I

То есть ток, вытекающий из положительной клеммы источника тока, вокруг цепи через резистор нагрузки , R L , и обратно в отрицательную клемму источника всегда равно номинальному значению источника тока, I .

Это значение не зависит от значения сопротивления нагрузки, R L . Напряжение, развиваемое на нагрузке, В L , определяется законом Ома как:

В L = I L R L = IR L

Это показывает, что напряжение на Нагрузка, которая также является напряжением, возникающим на самом источнике тока, является функцией сопротивления, R L .

Зарядное устройство для аккумуляторов - хороший рабочий пример источника тока. Источник тока питается от электросети, и пользователь устанавливает значение постоянного тока, в то время как заряжаемая батарея формирует нагрузку, как показано на рисунке 5 ниже.

Напряжение, возникающее на выводе источника тока, само настраивается, чтобы быть равным напряжению батареи.

A Constant Current Source Used to Charge a Battery Рисунок 5 - Источник постоянного тока, используемый для зарядки аккумулятора

Вернуться к содержанию ↑


4. Неидеальный источник напряжения

На практике источник напряжения не идеален и не обеспечивает неограниченный ток.Когда батарея или источник напряжения не подключены к нагрузке, напряжение между ее выводами называется напряжением на клеммах разомкнутой цепи , V OC , и по существу совпадает с напряжением элемента , E .

Однако, когда нагрузка подключена к источнику, напряжение на клеммах падает по мере того, как из нее поступает ток, так что:

В O O OC

Этот эффект может быть наблюдается на кривых, показанных на рисунке 2, где напряжение, доступное от батареи, немного ниже, чем напряжение холостого хода, V OC , и падение напряжения становится более выраженным по мере увеличения тока, потребляемого от батареи.

Этот эффект можно смоделировать, приписав внутреннее сопротивление или сопротивление источника R S неидеальному источнику напряжения .

Затем это можно представить как идеальный источник напряжения, генерирующий напряжение ячейки, E , с внутренним сопротивлением источника, R S , соединенный последовательно с идеальным источником и его выходными клеммами, как показано на рисунке 6.

В этом случае ток, потребляемый от источника питания, протекает через сопротивление внутреннего источника, R S , вызывая падение потенциала на нем, V S .

В данном случае по закону Кирхгофа:

V O = E - V S

Но по закону Ома:

V S = I L R S

An Non-Ideal Voltage Source Driving a Resistive Load Рисунок 6 - Неидеальный источник напряжения, управляющий резистивной нагрузкой

, так что:

В O = E - I L R S

Обратите внимание, что для нагрузки:

V L = I L R L

Из соотношения для последовательно соединенных резисторов имеем:

I L = E / (R L + R S )

Итак, что наконец:

В L = R L E / (R L + R S )

Это показывает, что, по существу, существует действие делителя потенциала между внутренним сопротивлением источника напряжения, R S , а сопротивление нагрузки R L 9007 3, с одинаковым током, протекающим через оба сопротивления.

Это имеет эффект уменьшения эффективного выходного напряжения батареи .

Вернуться к содержанию ↑


5. Неидеальный источник тока

Аналогичным образом на практике, источник тока не идеален . Выходной ток, обеспечиваемый неидеальным источником тока, незначительно изменяется при изменении сопротивления нагрузки, подключенной к нему. Этот эффект можно смоделировать, приписав внутреннее сопротивление источнику тока аналогично неидеальному источнику напряжения.

Однако в этом случае внутреннее сопротивление подключается к идеальному источнику тока, а не последовательно с ним, как показано на рисунке 7.

A Non-Ideal Current Source Driving a Resistive Load Рисунок 7 - Неидеальный источник тока, управляющий резистивной нагрузкой

В случае неидеальный источник тока внутреннее сопротивление , R S , намного выше, чем в случае неидеального источника напряжения.

Эффект внутреннего сопротивления в неидеальном источнике тока заключается в шунтировании части тока, генерируемого идеальным источником тока , I , так что ток, протекающий через нагрузку, I L , меньше чем идеальное значение.

В данном случае:

I L

Степень падения выходного тока от идеального значения зависит от значения сопротивления нагрузки R L по сравнению с внутренним источником сопротивление, R S .

Если применить закон Кирхгофа к положительной выходной клемме источника тока, мы получим:

I = I S + I L

Из предыдущей работы по разделению тока между резисторами параллельно:

I L = R S I / (R S + R L )

Это показывает, что, по сути, существует деление тока между сопротивлением внутреннего источника R S и сопротивлением нагрузки R L .

Обратите внимание, что для нагрузки:

V L = I L R L

, так что:

V L = R S R L I / (R S + R L )

Вернуться к содержанию ↑


6. Расход энергии и рассеяние мощности

В схемах выше сопротивления нагрузки RL представляет собой электрический эквивалент некоторой нагрузки, которая требует или использует энергию .

Например, когда загорается лампочка в фонарике, питающемся от батареек, электрическая энергия берется из батарей и преобразуется в свет.При этом расходуется энергия, запасенная в батареях, а скорость истощения энергии зависит от яркости лампы, часто называемой ее мощностью.

Вопрос просто в том, какую энергию или мощность рассеивает электрическая нагрузка?

Если вспомнить, что рассеиваемая мощность - это скорость, с которой энергия расходуется в единицу времени, тогда:

Power formulae

Единицей энергии является Джоуль (Дж), названный в честь английского физика Джеймса Прескотта Джоуля (1818 г.) -89), открывший первый закон термодинамики.Единица мощности - ватт (Вт), названный в честь Джеймса Ватта (1736-1819), шотландского инженера-механика и разработчика паровой машины.

Тогда для резистивного элемента в электрической цепи с падением потенциала , V через него и током I, протекающим через него, мы имеем:

P = VI

Но из закона Ома напомним:

V = IR или I = V / R

так что:

P = VI = I 2 R = V 2 / R

Вернуться к содержанию ↑

Ссылка // DC Анализ цепей - Лекция 5: Источники электроэнергии постоянного тока, энергия и мощность

.

электрических цепей? Все дело в узлах, ответвлениях и петлях

Узлы, ответвления и петли

Поскольку элементы электрической цепи могут быть соединены между собой несколькими способами, нам необходимо понять некоторые базовые концепции топологии сети. Чтобы различать схему и сеть, мы можем рассматривать сеть как взаимосвязь элементов или устройств, тогда как схема - это сеть, обеспечивающая один или несколько замкнутых путей.

Electric Circuits? It’s All About Nodes, Branches, and Loops Электрические схемы? Все дело в узлах, ответвлениях и петлях

По соглашению при описании топологии сети в используется слово «сеть», а не «цепь ».Мы делаем это, даже если слова «сеть» и «схема» означают одно и то же в данном контексте.

В топологии сети мы изучаем свойства, относящиеся к размещению элементов в сети и геометрической конфигурации сети. Это все об элементах схемы, таких как ветви, узлы и петли.


Ответвления //

Ветвь представляет собой отдельный элемент, такой как источник напряжения или резистор. Другими словами, ветвь представляет собой любой двухконтактный элемент.

Схема на рис. 1 имеет пять ветвей, а именно: источник напряжения 10 В, источник тока 2 А и три резистора.

Nodes, branches, and loops Рисунок 1 - Узлы, ответвления и петли

Узлы //

Узел - это точка соединения между двумя или более ответвлениями .

Узел обычно обозначается точкой в ​​схеме . Если короткое замыкание (соединительный провод) соединяет два узла, два узла составляют один узел. Схема на рисунке 1 имеет три узла a , b и c .

Обратите внимание, что три точки, образующие узел b , соединены идеально проводящими проводами и, следовательно, составляют единую точку. То же самое и с четырьмя точками, образующими узел c . Мы продемонстрируем, что схема на рис. 1 имеет только три узла, перерисовав схему на рис. 2. Две схемы на рис. 1 и 2 идентичны.

Тем не менее, для ясности, узлов b и c разнесены с идеальными проводниками, как на рис.1.

The three-node circuit of Figure 1 is redrawn Рисунок 2 - Трехузловая схема на Рисунке 1 перерисована

Петли //

Петля - это любой замкнутый путь в схеме .

Цикл - это замкнутый путь , образованный запуском в узле , проходом через набор узлов и возвращением к начальному узлу без прохождения через какой-либо узел более одного раза. Цикл называется независимым, если он содержит хотя бы одну ветвь, которая не является частью любого другого независимого цикла. Независимые петли или пути приводят к независимым системам уравнений.

Можно сформировать независимый набор циклов, в котором один из циклов не содержит такой ветви. На рис. 2, abca с резистором 2 Ом является независимым. Второй контур с резистором 3 Ом и источником тока независим. Третий контур может быть с резистором 2 Ом, подключенным параллельно резистору 3 Ом. Это формирует независимый набор петель.

Сеть с b ветвями , n узлов и l независимых петель будет удовлетворять фундаментальной теореме сетевой топологии //

b = l + n - 1

Как показывают следующие два определения, схема Топология имеет большое значение для исследования напряжений и токов в электрической цепи.

Два или более элемента включены в серию , если они используют только один узел и, следовательно, несут одинаковый ток.

Два или более элемента подключены параллельно , если они подключены к одним и тем же двум узлам и, следовательно, имеют одинаковое напряжение на них.

Элементы входят в серию , когда они соединены цепью или соединены последовательно, конец в конец. Например, два элемента включены последовательно, если они имеют один общий узел, и ни один другой элемент не подключен к этому общему узлу. Элементы, включенные параллельно , подключены к одной паре клемм.

Элементы также могут быть соединены способом, который не является ни последовательным, ни параллельным .

В схеме, показанной на рис. 1, источник напряжения и резистор 5 Ом включены последовательно, потому что через них протекает один и тот же ток. Резистор 2 Ом, резистор 3 Ом и источник тока подключены параллельно, потому что они подключены к одним и тем же двум узлам b и c и, следовательно, имеют одинаковое напряжение на них.Резисторы 5 Ом и 2 Ом не включены ни последовательно, ни параллельно друг другу.


Проблемы с напряжением в узле при анализе цепей (ВИДЕО)

Ссылка // «Основы электрических цепей» Чарльза К. Александера и Мэтью Н. О. Садику (приобретено у Amazon)

.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о