Понятие об электрических схемах — Студопедия
Содержание
Введение……………………………………………………………………………………………….3
1. Понятие об электрических схемах………………………………………………………….4
2. Устройство зависимого включения электроприборов……………………………..9
2.1. Назначение и конструкция устройства………………………………………..9
2.2. Выключенное состояние…………………………………………………………….10
2.3. Процесс включения……………………………………………………………………10
2.4. Процесс выключения…………………………………………………………………11
3. Описание радиоэлементов, использованных в приборе………………………….12
3.1. Электрический предохранитель……………….
3.2. Электрический ключ…………………………………………………………………13
3.3. Конденсатор……………………………………………………………………………..14
3.4. Резистор, варистор…………………………………………………………………….15
3.5. Диод, светодиод, стабилитрон……………………………………………………16
3.6. Транзистор………………………………………………………………………………..18
Заключение……………………………………………………………………………………………20
Список использованной литературы……………………………………………………….21
Введение
Данная курсовая работа посвящена общему понятию электрических схем, их классификациям, а также применении в широчайших спектрах современного индустриального производства.
Особое внимание уделяется принципиальным электрическим схемам, которые определяют не только основные электрические параметры, но и все входящие в устройства элементы и электрические связи между ними. Для понимания и чтения принципиальных электрических схем необходимо тщательно ознакомиться с входящими в них элементами и комплектующими изделиями, точно знать область применения и принцип действия рассматриваемого устройства. Как правило, сведения о применяемых ЭРЭ указываются в справочниках и спецификации — перечне этих элементов.
Понятие об электрических схемах
Электрическая схема — это документ, содержащий в виде условных изображений или обозначений составные части изделия, действующие при помощи электрической энергии, и их взаимосвязи.
Электрические схемы являются разновидностью схем изделия и обозначаются в шифре основной надписи буквой Э. В отличие от машиностроительных и строительных чертежей электрические схемы выполняют без соблюдения масштаба, а действительное пространственное расположение составных частей установки не учитывают или учитывают приближенно.
Современные электрические цепи в промышленности содержат много электрических машин, аппаратов и приборов. Эти цепи настолько сложны, что ни изготовить, ни наладить, ни эксплуатировать, ни ремонтировать электрооборудование невозможно, не имея соответствующих чертежей — схем.
Не всегда для понимания принципа устройства и действия того или иного электротехнического изделия или какого-либо механизма необходимо изображать его точно в таком виде, какой оно имеет в действительности. Довольно часто достаточно ограничиться условными схематическими изображениями тех или иных устройств. Условные графические обозначения не выбирают по желанию и вкусу исполнителя или потребителя, они устанавливаются государственными общесоюзными стандартами.
Это позволяет всем, кто сталкивается в процессе работы с такими условными изображениями, легко понимать их.
Составляя стандарты на условные графические обозначения, стремятся к тому, чтобы обозначения по возможности выражали наиболее характерные особенности изделия, были просты для запоминания, требовали минимального времени для вычерчивания, учитывали принятые международные обозначения. Например, генераторы, электродвигатели и другие электрические машины имеют вращающиеся цилиндрические части (якорь, ротор), поэтому в основу их условного обозначения положена окружность. Электрические машины постоянного тока характеризуются наличием щеток, скользящих по коллектору. Чтобы отразить это, в условные обозначения машин введены два незачерченных прямоугольника, касающихся окружности.
Безусловно, в тех случаях, когда нужно разъяснить не принцип действия какого-либо изделия, а дать представление о его устройстве, общем виде, условное графическое обозначение не заменит чертежа или рисунка.
Графические обозначения элементов устройства и соединяющие их линии располагают на схеме таким образом, чтобы обеспечить наилучшее представление о структуре изделия и взаимодействия его составных частей. ГОСТ 2.701—84 «Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению» устанавливает виды и типы схем изделий всех отраслей промышленности.
В соответствии с ГОСТ 2.702-2011 в зависимости от назначения. По видам схемы подразделяют на электрические, пневматические, гидравлические и комбинированные. Комбинированные схемы наиболее распространены в проектах автоматизации различных технологических процессов, когда в проектах вместе с различными электрическими двигателями, аппаратами, датчиками одновременно используются элементы пневмоавтоматики и гидравлики. Такие схемы называют комбинированные электропневматические, электропневмогидравлические или электрогидравлические.
По типам все электрические схемы делят в соответствии с ГОСТ 2.702-2011, в зависимости от назначения, на: функциональные, структурные, принципиальные, соединений и подключения (монтажные) и расположения./sistemataktovojsinhronizacii(fragment).jpg)
Самый распространенный тип электрических схем — схемы электрические принципиальные (рис. 1). Они дают четкое понимание о работе установки, так как на таких схемах показывают все электрические цепи. На схемах электрических принципиальных условными обозначениями изображаются все электрические элементы, аппараты и устройства с учетом реальной последовательности их работы.
Если это схема какого-либо станка, то отдельно показывается силовая часть схемы (электродвигатели и все аппараты, через которые они подключены) и схема управления. Все элементы на принципиальных схемах имеют буквенно-цифровые обозначения, которые выполняются согласно ГОСТ.
Схемы обычно дополняются различными диаграммами и таблицами переключения контактов, которые поясняют порядок срабатывания сложных элементов, например многопозиционных переключателей, временными диаграммами, показывающими последовательность срабатывания катушек реле.
На схеме может присутствовать спецификация с перечнем электрических аппаратов и других электротехнических устройств и элементов, входящих в схему, дополнительные поясняющие надписи. Прочитав принципиальную схему можно изучить и полностью разобраться, как работает электрооборудование установки или станка.
Схемы электрические принципиальные могут быть выполнены совмещенным или разнесенным способом. Совмещенным способом обычно выполняют относительно несложные принципиальные схемы. Схемы в которых несколько двигателей и развитая схема управления в большинстве случаев выполняют разнесенным способом.
Для чтения принципиальных схем необходимо знать алгоритм функционирования схемы, понимать принцип действия приборов, аппаратов и систем автоматизации, на базе которых построена принципиальная схема.
По электрической принципиальной схеме выполняется проверка правильности электрических соединений при монтаже и наладке электрооборудования.
Такие схемы незаменимы в эксплуатации и поиске неисправностей при проведении ремонта. Поэтому принципиальная электрическая схема это главная палочка-выручалочка любого электрика. Благодаря ей любую неисправность можно обнаружить и устранить в очень короткое время.
Используя электрические принципиальные схемы, разрабатывают схемы соединений и подключения. По-другому такие схемы называют монтажные (Рис. 2). Такие схемы показывают реальное расположение электродвигателей, электрических аппаратов и других элементов автоматизации на станке, в шкафах и на пультах управления. Все элементы на монтажных схемах выполняются аналогично по тем же ГОСТ, как и на схемах принципиальных.
Все провода на схеме соединения и подключения имеют свой уникальный номер, который после монтажа реальной схемы наносится на провод. На таких схемах провода, идущие в одном направлении часто объединяют в жгуты или пучки и показывают одной толстой линией. Все соединения проводов выполняются только на зажимах электрических аппаратов или с помощью специальных клеммников.
Все соединения между частями отдельных шкафов и пультов управления выполняются тоже через клеммник, что значительно в дальнейшем облегчает обслуживания электрооборудования устройств.
Если на принципиальных схемах отдельные элементы одного и того же аппарата могут находится в разных частях схемы, например, катушка пускателя — в цепях управления, а контакты в силовых цепях, то на схеме соединений и подключения все элементы того же пускателя показываются рядом. При этом выводы аппарата на схеме нумеруются таким же образом, как на реальном аппарате.
Например, для пускателя выводы катушки нумеруются — А — B, силовые контакты — 1-2, 3-4, 5-6, блокировочные 13-14. Это значительно облегчает монтаж электрооборудования. Человеку, который этим занимается не приходится думать где разместить сам аппарат (это уже показано на схеме) и куда какой провод подключать. Так как наличие номера на блокировочном контакте «13-14» говорит о том, что это контакт является нормально разомкнутым. Если бы контакт был нормально-замкнутым, то номер был бы «11-12».
Существует несколько вариантов выполнения схем соединения и подключения. Один из самых популярных способов в последнее время — это адресный метод. В этом методе провода на схемах не показывают, а только обозначают номерами около выводов электрических аппаратов (Рис. 2). Хотя такую схему и проще выполнить при использовании компьютерных программ, она получается существенно сложнее и часто приводит к ошибкам при монтаже.
Кроме электрических принципиальных и монтажных схем распространены структурные и функциональные схемы (Рис. 3). Они помогают разобраться с общим принципом действия какого-либо сложного оборудования или отдельных элементов. Структурные схемы от функциональных отличаются тем, что в схемах первого типа определяются и обозначаются основные функциональные части устройства, а на функциональных схемах объясняются процессы, которые в них протекают, т.е. разъясняется принцип работы устройства.
Например, такие схемы очень популярны при описании принципа работы сложных электронных устройств.
В этом случае развернутая принципиальная схема может только запутать и испугать, особенно не опытных электриков, которые в большинстве своем очень бояться различной электроники. А так, разобравшись по структурной схеме из каких отдельных блоков состоит устройство, как эти блоки между собой взаимодействуют, поняв по функциональной схеме как работают конкретные блоки и элементы устройства и обратившись уже затем к проблемной части на принципиальной схеме, можно быстро решить любую возникшую проблему.
Схемы электроустановок
Электрический привод в общем случае состоит из ряда элементов. Основными из них являются: какой-либо механизм, станок, механические передачи для связи двигателя с машиной, двигатель, пускорегулирующая и коммутационная аппаратура, аппаратура защиты, сигнализации, автоматики.
При работе с электрооборудованием, пользуются разного вида схемами. К ним относятся схемы питающей и распределительной сетей, элементные или развернутые схемы, монтажные схемы, схемы внешних соединений.
Схемы питающей и распределительной сетей нередко называют принципиальными схемами. Они показывают цепи только первичной коммутации и выполняются, как правило, в однолинейном изображении. На схемах питающих сетей изображают источники питания и линии, отходящие от них; в схемах распределительных сетей изображают электроприемники и линии, непосредственно их питающие.
К элементным (или развернутым) схемам относятся схемы управления линией, приводом, защиты, измерения, блокировки, сигнализации, автоматики.
Элементные (развернутые) схемы изображают цепи вторичной коммутации.
По монтажным схемам выполняют соединения в пределах комплектных устройств, электроконструкций, т. е. соединяют аппараты и зажимы внутри щита, шкафа, пульта, панели и т. п.
Схемы внешних соединений служат для соединения проводами или кабелями, а в отдельных случаях и шинами, электрического оборудования, территориально разбросанного: комплектных устройств между собой; комплектных устройств с отдельно стоящими аппаратами; отдельно стоящие аппараты между собой.
К схемам внешних соединений относят схемы соединения между разными монтажными блоками единого устройства, например одного щита станций управления, а также схемы соединений между аппаратами, расположенными на общей конструкции, но монтаж которых осуществляется проводами или жилами тех кабелей, которые подводятся к данной конструкции извне.
Источник: Черняк А. А. Как читать схемы общепромышленных электроустановок
Виды и типы схем
Виды и типы схем |
В соответствии с ГОСТ 2.701-84 «Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению» схемы классифицируются по назначению, а также по типу элементов и связей между ними. Наименование и код схем определяют их видом и типом.
Код схемы должен состоять из буквенной части, определяющей вид схемы, и цифровой части, определяющей тип схемы (таблица 16).
Таблица 16 – Виды и типы схем
Типы схем обозначают цифрами:электрические
— Э
структурные
-1
гидравлические
— Г
функциональные
-2
пневматические
— П
принципиальные (полные)
-3
газовые (кроме пневматических)
— X
соединений (монтажные)
-4
кинематические
— К
подключения
-5
вакуумные
— В
общие
-6
оптические
— Л
расположения
-7
энергетические
— Р
объединенные
-0
деления
— Е
комбинированные
— С
Например, схема электрическая принципиальная — ЭЗ; схема гидравлическая соединений — Г4; схема деления структурная — E1; схема электрогидравлическая принципиальная — СЗ; схема электрическая соединений и подключения — ЭО; схема гидравлическая структурная, принципиальная и соединений — ГО.
Структурные схемы определяют основные функциональные части изделия или процесса, их назначение и взаимосвязи. Этот тип схем применяется наиболее часто, он объединяет схемы, отражающие состав изделий; блок-схемы, определяющие алгоритмы обработки информации; организационно-управленческие схемы и т. п.
Функциональные схемы содержат информацию о процессах, протекающих в объектах. Такие схемы позволяют анализировать возможности вновь разрабатываемых объектов, обосновывать проведение отладки и ремонта.
Принципиальные схемы определяют полный состав элементов объекта и связей между ними, служат основанием для разработки комплекта конструкторской документации на объект.
Схемы соединений отображают только связи между частями объекта, осуществляемые с помощью связующих элементов, с указанием их геометрического положения относительно частей объекта.
Схемы подключений показывают внешние подключения объектов.
мсотображают геометрическое расположение элементов объектов относительно друг друга.
Общие схемы составляются с целью наглядного представления информации о составе очень сложных объектов и видах связи между их частями.
Преимущества электрических CAD в облаке
- Дом
- Преимущества
- Цены
- #symbols
- Клиенты
- Блог
- Тур
- Справка
- Видео
- API
- Войти
- Создать бесплатный аккаунт
- Почему именно Electra Cloud?
- Впечатляющие преимущества
- Преимущества облака
- Значительно более низкая стоимость
- Бессрочная лицензия (конфиденциальность в автономном режиме)
- Преимущества
- Никаких настроек и установок, просто перетаскивание
- Новое автоматическое подключение
- символов Разработан для минимального набора текста
- Интеллектуальная автоматическая нумерация
- Наследование символов и проводов
- Супер интеллектуальные провода
- Автоматическое выпрямление проводов
- Простые в использовании перемычки
- Перекрестные ссылки в реальном времени
- Мощное повторное использование схем
- Многоразовые сборные схемы
- Назначение компонентов
- Назначение кабелей
- Инновационный символ CableTag
- Настраиваемая база данных компонентов
- Символы со встроенным мозгом
- Созданы для совместной работы
- Использование на любом устройстве
- Командная панель управления
- Полностью настраиваемый доступ c ontrol
- Редактор для совместной работы в реальном времени
- Встроенный контроль версий
- Стандартный отраслевой формат файлов SVG
- Уведомления рабочего стола и приложений
- Встроенная система чата
- Плагины на основе Javascript
- Интеллектуальные символы
- Символы с несколькими формами
- Гибкие символы Символ ПЛК
- Символы, которые понимают электрические элементы
- Символы, которые выглядят потрясающе
- Создание собственных символов
- Символ автоматической перекрестной ссылки
- Легко просматривать информацию о компонентах
- Легко просматривать информацию о кабелях
- Символы, которые просто работают в нескольких единицах
- Автомат наборы контактов
- Библиотека символов JIC / NFPA и IEC
- Мощные возможности поиска
- Символ интеллектуального разъема
- Электрическая схема
- Автоматически генерировать, подсчитывать и нумеровать клеммы
- Многоуровневые клеммы
- Создание макета панели 9 0004
- Импорт нескольких форматов
- Генерация расширенных отчетов
- Экспорт отчетов
- Создание собственных блоков заголовков
- Автоматический префикс страницы
- Функции расширенной лестничной зоны
- Быстрое демонстрационное видео
- Electra quick demo
- 9000 Close4
Вопрос объективного типа или MCQ электрических цепей и магнитных полей стр.-19 | Электроагрегаты.com
271. Ферримагнетики обычно классифицируются как
a) Проводники б) Полупроводники в) диэлектрик г) Изоляторы Ответ: (б)
272. Из какого материала будет сделан сердечник трансформатора, если трансформатор должен работать на СВЧ-частоте?а) Супермаллой б) Кремний в) Ферриты г) железо Ответ: (c)
273. Магнитные материалы проявляют свойство намагничивания из-заа) Орбитальное движение электронов. б) Спин электронов в) Спин ядра г) любой из этих д) Все вышеперечисленное Ответ: (c)
274.Катушка 0,04 мГн проводит ток 1 А. Если этот ток изменится на противоположное за 0,02 секунды, наведенная ЭДС в катушке будета) 0,16 В. б) 0,008 В в) 0,004 В г) 0,04 В Ответ: (c)
275. Катушка, намотанная на железный сердечник, по которому проходит ток I. На самоиндуцированное напряжение в катушке не влияетa) Изменение количества витков катушки б) сопротивление магнитного пути в) Изменение напряжения на катушке г) Изменение тока катушки Ответ: (c)
276.Сколько энергии будет храниться в магнитном поле катушки с собственной индуктивностью 10 мГн и током 20 А?а) 1 джоуль б) 10 джоулей в) 2 джоуля г) 20 джоулей Ответ: (c)
277. Какое из следующих утверждений верно?a) Индуктивность катушки, по которой проходит постоянный постоянный ток, увеличивает ток. б) Индуктивность катушки с постоянным постоянным током не влияет на ток. в) Индуктивность катушки, по которой проходит постоянный постоянный ток, уменьшает ток. г) Индуктивность катушки, по которой протекает постоянный постоянный ток, преобразует ток в импульсы. Ответ: (б)
278.Если частота источника питания 60 Гц, какой будет период одного цикла?а) 0,02 с б) 0,015 с в) 0,017 с г) 0,03 с Ответ: (c)
279. Если синусоидальная волна имеет частоту 50 Гц со среднеквадратичным током 15 А, какое из следующего уравнения представляет эту волнуa) 15 sin50 t б) 30 син25 т в) 42,42 син25 т г) 21,21 синÀ314 т Ответ: (d)
280. Что будет, если в чисто емкостной цепи увеличить частоту питания в два раза?а) Ток будет уменьшен вдвое б) Ток также будет удвоен в) Сила тока останется прежней г) Сила тока увеличится в четыре раза Ответ: (б)
281.Максимально безопасное значение силы тока, которую человеческое тело может выдержать более 3 секунд, составляета) 5 мА. б) 15 мА в) 25 мА г) 35 мА д) 9 мА Ответ: (e)
282. Какие из следующих мер предосторожности будут приняты в первую очередь, если мужчина получит удар электрическим током?а) Включите источник питания. б) Вызов врача в) заставить его лечь на землю г) Дайте ему глюкозу д) Лягте на землю и сделайте ему искусственное дыхание. Ответ: (e)
283. Трансформатор рассчитан на питание 240 В переменного тока 50 Гц с входом 3.3 кВ, 50 Гц и выход 415 В, 50 Гц. Вторичная обмотка трансформатора будет иметь 90–150 a) Трехфазная трехпроводная система. б) Трехфазная 2-проводная система в) Фаза 6-проводной системы г) Трехфазная 4-проводная система Ответ: (d) 284. Гистерезисные потери не зависят ота) Объем материала б) Магнитное поле в) Частота г) любой из них д) Ни один из этих Ответ: (e)
285. Для какого из следующих материалов чистый магнитный момент должен быть равен нулю.а) Ферромагнитные материалы б) Диамагнитные материалы в) Антиферримагнитные материалы г) Антиферромагнитные материалы Ответ: (d)
Последние сообщения
Вопрос с множественным выбором (MCQ) электроники стр.17: 241.Какое из следующих утверждений верно? а) Напряжение насыщения V CF кремниевого транзистора больше, чем у германиевого транзистора. б) Напряжение насыщения V CE для германиевого транзистора больше, чем у кремниевого транзистора. c) Напряжение насыщения V CE для кремниевого транзистора такое же, как и для германия. г) Напряжение насыщения V CE для кремниевого транзистора ниже, чем для германиевого транзистора. Подробнее … |
Вопрос с несколькими вариантами ответа (MCQ) по электронике стр.16: 226.Какое из следующих утверждений верно? а) Внутренние электроны всегда присутствуют в полупроводнике. б) Связанные электроны всегда присутствуют в полупроводнике. в) Свободные электроны всегда присутствуют в полупроводнике. г) Внутренние и связанные электроны всегда присутствуют в полупроводнике. Подробнее … |
Вопрос с множественным выбором (MCQ) электроники стр.-15: 211. Материалы, электрическая проводимость которых обычно меньше 1 × 10 6 мхо / м а) Полупроводники б) Проводники в) Изоляторы г) Сплавы Подробнее… |
Вопрос с множественным выбором (MCQ) Электроники стр. 14: 196. В каком из следующих устройств базовые резисторы не добавляются в корпус, а добавляются извне? а) UJT б) CUJT в) PUT d) Ни один из вышеперечисленных. Подробнее … |
Вопрос с множественным выбором (MCQ) Электроники стр. 13: 181. Проводимость в JEFT всегда определяется а) Основные перевозчики б) Миноритарные перевозчики в) Отверстия г) Электроны д) Дырки и электроны одновременно Подробнее… |
Роль резисторов в электрических цепях
Роль резисторов в электрической цепи: ПРИМЕЧАНИЕ: диаграммы, ссылки и практические вопросы в этот документ еще не добавлены: В электрических цепях постоянного (DC) или переменного (AC) тока, у которых есть резистор, как следует из названия, сопротивляется потоку электронов. Это один из самых основных электрических компонентов. Его можно использовать для уменьшения доступного напряжения или тока в цепи.Хотя существуют различия в том, как резистор влияет на два разных типа источников тока (постоянного или переменного тока), в зависимости от конструкции резистора и задействованной частоты переменного тока, можно предположить, что нижеследующее в равной степени применимо к обоим. Для цепей переменного тока может потребоваться указать способ представления напряжения, среднее значение, пиковое значение или среднеквадратичное значение (RMS). Если не указывается тип переменного напряжения, обычно принимается значение (RMS).
Как обсуждалось в разделе Закона Ома, в электрической цепи напряжение (измеренное в вольтах и обозначенное буквой V) равно току (измеренному в амперах и обозначенному буквой I), умноженному на сопротивление (измеренное в омах и обозначенное буквой I). буквой R) присутствует в цепи.Это представлено следующей формулой.
V = IR или E = IR (закон Ома)
(Напряжение иногда обозначается буквой «E», что означает электродвижущую силу)
Электрическая цепь может включать в себя множество резисторов. То, как эти резисторы воздействуют на цепь, зависит от того, как они расположены в цепи. Резисторы могут быть установлены последовательно или параллельно источнику напряжения. См. Пример ниже.
На рисунке 1 представлена электрическая цепь с двумя последовательно соединенными резисторами.Чтобы ток замкнул электрическую цепь, он должен течь от источника напряжения (B1) и проходить через резистор 1 (R1) и резистор 2 (R2), а затем обратно к B1.
Общее сопротивление в цепи — это сумма двух номиналов резисторов (измеряется в омах, обозначается греческой буквой Ω). Следовательно, на рисунке 1 полное сопротивление цепи (RT) равно R1 + R2, что равно 100 Ом.
На рисунке 2 представлена электрическая цепь с двумя резисторами, установленными параллельно. Чтобы ток замкнул электрическую цепь, он должен течь от источника напряжения (B1), а затем у тока есть два доступных пути, чтобы вернуться к B1.Часть тока пройдет через резистор 1 (R1) обратно в B1, а часть пройдет через резистор 2 (R2), а затем обратно в B1.
Общее сопротивление в параллельной цепи не так просто, как в последовательной цепи. Общее сопротивление в схеме на рисунке 2 является обратной суммой обратной суммы двух номиналов резисторов (измеряется в омах, обозначается греческой буквой Ω). Следовательно, на рисунке 2 полное сопротивление цепи (RT) равно 1 / (1 / R1 + 1 / R2), что равно 25 Ом.
Важно отметить влияние на схему расположения резисторов. Используя закон Ома, мы можем определить, что полный ток, протекающий в каждой из двух цепей, значительно отличается, даже если для обеих использовались одни и те же компоненты.
Применяя небольшую алгебру к уравнению закона Ома, мы можем определить полный ток для каждой цепи.
Для схемы, показанной на рисунке 1, полный ток в цепи выражается уравнением: I = V / R.Подставляя известные нам числа, где V = 10 вольт и R = 100 Ом, мы получаем общий ток, протекающий в цепи, равный 10/100, что равно 0,1 ампер.
Для схемы, показанной на рисунке 2, общий ток в цепи снова выражается уравнением: I = V / R. Подставляя известные нам числа, где V = 10 вольт и R = 25 Ом, мы получаем общий ток, протекающий в цепи, равный 10/25, что составляет 0,4 ампера.
Последовательные резисторы:
При последовательном использовании резисторы можно назвать «сетью деления напряжения».Это связано с тем, что в последовательной цепи ток, протекающий через каждый резистор, имеет одинаковое значение, но напряжение, присутствующее на каждом резисторе, составляет только часть общего значения напряжения цепи. Снова посмотрев на схему с рисунка 1, мы можем определить напряжение на каждом резисторе.
<Схема>
Основываясь на том факте, что в последовательной цепи ток, протекающий через каждый резистор, одинаков, мы снова можем использовать закон Ома, чтобы предсказать, какое напряжение будет присутствовать на каждом резисторе.Поскольку мы уже знаем, что общий ток цепи равен 0,1 А, а сопротивление R1 равно 50 Ом, общее напряжение на R1 равно 0,1 А x 50 Ом = 5 вольт. Поскольку R2 имеет то же значение, что и R1, на R2 также будет подаваться 5 вольт.
Мы можем дважды проверить нашу математику, сложив вместе все напряжения, присутствующие на всех резисторах. В этом случае 5V + 5V = 10V, что соответствует общему напряжению.
Сопротивление параллельно:
При параллельном использовании резисторы можно назвать «токораспределительной сетью.Это связано с тем, что в параллельной цепи напряжение на каждом резисторе имеет одно и то же значение, но ток, протекающий через каждый резистор, составляет лишь часть общего значения тока цепи. Снова посмотрев на схему с рис. 2, мы можем определить ток, протекающий через каждый резистор.
Основываясь на том факте, что в параллельной цепи напряжение на каждом резисторе одинаково, мы снова можем использовать закон Ома, чтобы предсказать, сколько тока будет протекать через каждый резистор. Поскольку мы уже знаем, что полное напряжение цепи равно 10 В, а R1 равно 50 Ом, общий ток, протекающий через R1, равен 10 В / 50 Ом = 0.2 ампера. Поскольку R2 имеет то же значение, что и R1, на R2 также будет подаваться 0,2 ампер.
Мы можем дважды проверить нашу математику, сложив вместе все токи, протекающие через все резисторы. В этом случае 0,2 А + 0,2 А = 0,4 А, что соответствует общему току, который мы ранее определили для рисунка 2.
Сопротивление сложной цепи:
В некоторых схемах вы найдете как последовательные, так и параллельные резисторы. Те же правила применяются в этих более сложных схемах, где присутствуют оба типа схем, как и в более простых схемах, где присутствует только одна.В случае сложных последовательных / параллельных резистивных цепей лучше всего переопределить параллельные части цепи в последовательную эквивалентную цепь, а затем использовать закон Ома для определения общего тока и присутствующего сопротивления. Затем вы можете использовать значения общего тока и напряжения для определения напряжений и токов, присутствующих на каждом из резисторов в цепи.
<ДИАГРАММА>
Начните с определения общего сопротивления параллельной комбинации R2 и R3, которое равно:
[R2 & 3 = 1 / (1 / R2 + 1 / R3)] → [R2 & 3 = 1 / (1/100 + 1/400)] → [R2 & 3 = 1 / (0.01 + 0,0025)] → [R2 & 3 = 1 / (0,0125)] → R2 & 3 = 80 Ом
Затем вы можете перерисовать схему на рисунке 3 в последовательную эквивалентную схему, которая выглядит как рисунок 4.
<ДИАГРАММА>
Теперь мы можем определить полное сопротивление цепи, просто сложив все резисторы в последовательной эквивалентной схеме:
[RT = R1 + R2 & 3 + R4 + R5] → [RT = 50 + 80 + 100 + 20] → RT = 250 Ом
Вооружившись общим сопротивлением цепи и полным напряжением цепи, теперь мы можем вычислить полный ток цепи, используя закон Ома:
[VT = ITRT] → [IT = VT / RT] → [IT = 10 В / 250 Ом] → IT = 0.04A
Теперь мы можем вычислить напряжение и ток, присутствующие на каждом из резисторов, используя закон Ома и два правила для цепей сопротивления:
1) В последовательной цепи ток одинаковый на всех резисторах — цепи делителя напряжения. 2) В параллельной цепи присутствующее напряжение одинаково для всех резисторов — цепи делителя тока.
Для R1:
[VR1 = IT X R1] → [VR1 = 0,04 A X 50 Ом] → VR1 = 2 В
Для R2 и 3:
[VR2 & 3 = IT X R2 & 3] → [VR2 & 3 = 0.04A X 80 Ом] → VR2 и 3 = 3,2 В
Для R2:
[IR2 = VR2 и 3 / R2] → [IR2 = 3,2 В / 100] → I R2 = 0,032 A
Для R3:
[IR3 = VR2 и 3 / R3] → [IR2 = 3,2 В / 400] → I R2 = 0,008 A
Для R4:
[VR4 = IT X R4] → [VR4 = 0,04 A X 100 Ом] → VR4 = 4 В
Для R5:
[VR5 = IT X R5] → [VR5 = 0,04 A X 20 Ом] → VR5 = 0,8 В
Двойная проверка для проверки точности нашего анализа цепи подтверждает, что все отдельные напряжения, присутствующие на каждом резисторе в последовательной эквивалентной схеме, составляют в сумме 10 вольт, доступных от источника, а все токи в параллельной части цепи составляют полный ток по цепи 0.04А.
Классы и виды медицинского электрооборудования
Все электрическое оборудование подразделяется на классы в соответствии с используемым методом защиты от поражения электрическим током. Для электрооборудования с питанием от сети обычно используются два уровня защиты, называемые «основной» и «дополнительной». Дополнительная защита предназначена для срабатывания в случае отказа основной защиты.
4.1 Оборудование класса I
Оборудованиекласса I имеет защитное заземление.Основным средством защиты является изоляция между частями под напряжением и открытыми проводящими частями, такими как металлический корпус. В случае неисправности, которая в противном случае может привести к тому, что оголенная проводящая часть окажется под напряжением, срабатывает дополнительная защита (т. Е. Защитное заземление). Сильный ток короткого замыкания протекает от сетевой части к земле через провод защитного заземления, в результате чего защитное устройство (обычно предохранитель) в цепи питания отключает оборудование от источника питания.
Важно понимать, что не все оборудование, имеющее заземление, обязательно относится к классу I. Заземляющий провод может использоваться только для функциональных целей, таких как экранирование. В этом случае размер проводника может быть недостаточно большим для безопасного проведения тока короткого замыкания, который может протекать в случае короткого замыкания сети на землю в течение периода времени, необходимого для отключения предохранителя от источника питания.
Медицинское электрическое оборудование класса I должно иметь предохранители на конце сетевого кабеля питания как в токоведущем, так и в нейтральном проводнике, чтобы дополнительная защита работала, когда оборудование подключено к розетке с неправильной проводкой.
Дальнейшая путаница может возникнуть из-за использования пластиковых ламинатов для отделочного оборудования. Корпус, который кажется пластиковым, не обязательно означает, что оборудование не относится к классу I.
Не существует согласованного символа, указывающего на то, что оборудование относится к классу I, и не обязательно указывать на самом оборудовании, что оно относится к классу I. Если есть какие-либо сомнения, следует делать ссылку на руководства по оборудованию.
Приведенные ниже символы можно увидеть на медицинском электрооборудовании рядом с клеммами.
Рис. 6. Символы на заземленном оборудовании.
4.2 Оборудование класса II
Методом защиты от поражения электрическим током для оборудования класса II является либо двойная изоляция, либо усиленная изоляция. В оборудовании с двойной изоляцией основная защита обеспечивается первым слоем изоляции. Если основная защита не работает, дополнительная защита обеспечивается вторым слоем изоляции, предотвращающим контакт с токоведущими частями.
На практике основная изоляция может быть обеспечена путем физического отделения токоведущих проводов от корпуса оборудования, так что основным изоляционным материалом является воздух.Материал корпуса образует дополнительную изоляцию.
Усиленная изоляция определяется в стандартах как однослойная изоляция, обеспечивающая такую же степень защиты от поражения электрическим током, как и двойная изоляция.
Медицинское электрическое оборудованиекласса II должно быть защищено плавкими предохранителями на конце кабеля питания либо в сетевом, либо в обоих проводниках, если оборудование имеет функциональное заземление.
Обозначение для оборудования класса II — два концентрических квадрата, обозначающих двойную изоляцию, как показано ниже.
Рис. 7. Символ оборудования класса II
4.3 Оборудование класса III
Оборудованиекласса III определено в некоторых стандартах на оборудование как оборудование, в котором защита от поражения электрическим током основана на том факте, что нет напряжения выше безопасного сверхнизкого напряжения (SELV). В свою очередь, SELV определяется в соответствующем стандарте как напряжение, не превышающее 25 В переменного тока или 60 В постоянного тока.
На практике такое оборудование работает либо от батареи, либо от трансформатора SELV.
Если оборудование с батарейным питанием может работать при подключении к сети (например, для зарядки аккумулятора), то оно должно быть проверено на безопасность как оборудование класса I или класса II. Аналогичным образом оборудование, питаемое от трансформатора SELV, следует испытывать вместе с трансформатором как оборудование класса I или класса II, в зависимости от ситуации.
Интересно отметить, что действующие стандарты МЭК, касающиеся безопасности медицинского электрического оборудования, не признают оборудование класса III, поскольку ограничение напряжения не считается достаточным для обеспечения безопасности пациента.Все медицинское электрическое оборудование, которое может быть подключено к сети, должно относиться к классу I или классу II. Медицинское электрическое оборудование, не подключенное к сети, называют просто «с внутренним питанием».
4.4 Типы оборудования
Как описано выше, класс оборудования определяет метод защиты от поражения электрическим током. Степень защиты медицинского электрооборудования определяется обозначением типа. Причина существования обозначений типа заключается в том, что разные части медицинского электрооборудования имеют разные области применения и, следовательно, разные требования к электробезопасности.Например, нет необходимости делать конкретное медицинское электрическое оборудование достаточно безопасным для прямого сердечного подключения, если нет возможности возникновения такой ситуации.
В таблице 1 показаны символы и определения для каждой классификации типов медицинского электрического оборудования.
