Электротехника для начинающих

Электротехника для начинающих

Понятно желание людей любого возраста постичь такую науку, как электротехника. Помогут в этом основы электротехники для всех начинающих. В интернете и печати публикуется масса материалов, часто под заглавием «Электротехника для чайников». Начинать нужно с усвоения положений и законов электричества.

Понятия и свойства электрического тока

Начальные курсы электрика в первых главах дают определения понятию и свойствам электрического тока, объясняют природу и свойства электроэнергии, законы электричества и их основные формулы. Основываясь на великих открытиях, зарождалась и получила грандиозное развитие такая научная дисциплина, как электротехника. Сущность электричества заключена в направленном перемещении электронов (заряженных частиц). Они переносят электрический заряд в теле металлических проводов.

Важно! Для транзита электрической энергии используют провода, жилы которых сделаны из алюминия или меди. Это самые экономичные проводные металлы. Делать жилы проводов из других материалов дорого, поэтому невыгодно.

Ток бывает постоянного и переменного направления. Постоянное движение энергии всегда осуществляется в одном направлении. Переменный энергетический поток ритмично меняет свою полярность. Скорость, с которой меняется направление движения электронов, называют частотой. Её измеряют в герцах.

Что изучает электротехника

Основа электрики формировалась в XIX веке. Те времена называют эпохой грандиозных открытий основополагающих законов, дающих все представления об электричестве. Электротехника (ЭТ) как наука начинала делать свои первые шаги. Теория стала подкрепляться практикой. Появились первые электротехнические устройства, совершенствовались коммуникационные системы доставки электроэнергии от источника потребителю.

Базой развития электротехники стали достижения в области физики, химии и математики. Новая наука изучала свойства электрического тока, природу электромагнитных излучений и другие процессы. По мере накопления знаний ЭТ становилась наукой прикладного характера.

Современная научная дисциплина изучает устройства, в которых используется электрический ток. На основании исследований создаются новые более совершенные электротехнические установки, приборы и устройства. ЭТ – одна из передовых наук, являющаяся одним из основных двигателей прогресса человеческой цивилизации.

С чего начать изучение основ электротехники

Электротехника для начинающих доступна на многих информационных носителях. Современные средства массовой информации не испытывают дефицита в учебных пособиях по основам электричества. Самоучители по электрике приобретают в сети интернет или книжных магазинах. Уроки электрика новичок может получить в виде бесплатного видеокурса об основах электричества через интернет. Онлайн видео лекции в доступной форме обучают всех желающих основам электричества.

Обратите внимание! Книга, несмотря на доступные видеоресурсы в сети, до сих пор считается самым удобным источником информации. Пользуясь самоучителем по электрике с нуля, не нужно всё время включать ПК. Учебник всегда будет под рукой.

Самоучители служат незаменимыми помощниками для того, чтобы отремонтировать электропроводку, починить выключатель, розетку, установить датчик движения и заменить предохранители в бытовых электроприборах.

Основные характеристики тока

К основным характеристикам относятся сила тока, напряжение, сопротивление и мощность. Параметры электрического тока, протекающего по проводу, характеризуются именно этими величинами.

Сила тока

Параметр означает количество заряда, проходящего по проводу, за определённое время. Силу тока измеряют в амперах.

Напряжение

Это есть не что иное, как разница потенциалов между двумя точками проводника. Величина измеряется в вольтах. Один вольт – эта разность потенциалов, при которой для переноса заряда в 1 кулон потребуется произвести работу, равную одному джоулю.

Сопротивление

Этот параметр измеряется в омах. Его величина определяет сопротивление энергопотоку. Чем больше масса и площадь поперечного сечения проводника, тем больше сопротивление. Оно также зависит от материала и длины провода. При разнице потенциалов на концах проводника в 1 Вольт и силе тока 1 Ампер сопротивление проводника равно 1 Ому.

Мощность

Физическая величина выражает скорость протекания электроэнергии в проводнике. Мощность тока определяется произведением силы тока и напряжения. Единица мощности – ватт.

Закон Ома

Постижение основ электротехники нужно начинать с закона Ома. Именно он является фундаментом всей науки об электричестве. Выдающийся немецкий физик Георг Симон Ом в 1826 году сформулировал закон, в котором определяет взаимозависимость трёх основных параметров электрического тока: силы, напряжения и сопротивления.

Энергия и мощность в электротехнике

Электрика для начинающих даёт разъяснения терминов энергии и мощности. Эти характеристики напрямую связаны с законом Ома. Энергия может перетекать из одной в другую форму. То есть она может быть ядерной, механической, тепловой и электрической.

В динамиках звуковых устройств потенциал электрического тока преобразовывается в энергию звуковых волн. В электродвигателях токовый энергопоток превращается в механическую энергию, которая заставляет вращаться ротор мотора.

Любые электрические устройства потребляют нужное количество электроэнергии в течение определённого временного промежутка. Количество потреблённой энергии в единицу времени является мощностью потребителя электричества. Более подробное толкование мощности можно найти в главах учебного пособия, посвящённых электромеханике для начинающих.

Мощность определяют по формуле:

Измеряется этот параметр в ваттах. Единица измерения мощности Ватт означает, что ток силой в один Ампер перемещается под напряжением 1 Вольт. При этом сопротивление проводника равно 1-му Ому. Такая трактовка характеристики тока наиболее понятна для начинающих постигать основы электричества.

Электротехника и электромеханика

Электрическая механика – это раздел электротехники. Эта научная дисциплина изучает принципиальные схемы оборудования, двигателей и прочих приборов, использующих электрическую энергию.

Пройдя курс электромеханики для начинающих, новички могут самостоятельно научиться ремонтировать бытовые электрические устройства и приборы. Основные законы электромеханики дают возможность понять, как устроен электродвигатель, чем отличается трансформатор от стабилизатора, что такое генератор и многое другое.

Читайте также:  Причины короткого замыкания

Дополнительная информация. Несомненную пользу новичкам принесут учебные пособия и видео курсы по электротехнике и электромеханике. Если есть друзья или знакомые, разбирающиеся в этом деле, то это только поможет быстро освоить азы этих дисциплин.

Безопасность и практика

Основы электротехники для начинающих делают особое ударение на правилах техники безопасности. Их несоблюдение на практике порой может стать причиной получения электротравм и повреждения имущества. Для новичков в электротехнике надо следовать четырём основным требованиям ТБ.

Четыре правила техники безопасности для новичков:

  1. Перед работой с каким-либо устройством или оборудованием следует ознакомиться с его документацией. Все руководства по эксплуатации имеют раздел безопасности. В нём описаны опасные действия, которые могут вызвать короткое замыкание или удар электрическим током.
  2. Прежде, чем приступать к работе с электротехническими устройствами или электропроводкой, нужно отключить электричество. Затем произвести осмотр состояния изоляции проводников. Если обнаружено нарушение изоляционного покрытия, то оголённую часть проводников надо покрыть отрезком изоляционной ленты.
  3. При работе с проводкой и оборудованием под напряжением бытовой электросети надо использовать диэлектрические перчатки, защитные очки и обувь на толстой резиновой подошве. В электрораспределительных шкафах, щитах и электроустановках новичкам вообще делать нечего. Ими занимаются квалифицированные электрики, которые имеют допуск к работе под напряжением.
  4. Ни в коем случае нельзя касаться оголённых проводников руками. Для этого есть отвёртки-пробники, мультиметры и другие электроизмерительные приборы. Только убедившись в отсутствии напряжения, можно касаться проводов.

Электрика для чайников

Электроника окружает человека в виде различных устройств и приборов. Современная бытовая техника в большинстве своём управляется с помощью электронных схем. Курсы обучения основам электроники для начинающих нацелены на то, чтобы новичок мог отличать транзистор от резистора и понимать, как и для чего служит та или иная электронная схема.

Учебные пособия и видеокурсы способствуют пониманию принципов построения электронных схем. Что такое печатная плата, как создать схему своими руками – на все эти вопросы отвечают основы электроники для новичков. Усвоив азы электроники, домашний «мастер» сможет определить вышедшую из строя радиодеталь в телевизоре, аудио устройстве и другой бытовой технике и заменить её. Кроме этого, новичок приобретёт опыт работы с паяльником.

Видеокурсы, печатная продукция несут в себе массу информации по освоению основ электротехники, электромеханики и электроники. Приобрести знания в этих сферах можно, не выходя из дома. Просмотреть нужное видео, заказать учебники позволяет доступность сети интернета.

Видео

Электрика для начинающих

В наше время каждый желающий может ознакомиться с азами электрики, даже не покидая пределов своего дома. Начать это увлекательное занятие лучше всего со знакомства с упрощённой электрической схемой разводки и подключения выключателей, розеток и осветительных приборов в вашей собственной квартире. Подобные схемы относятся к стандартным проектным решениям и широко применяются при электроснабжении типовых промышленных и жилых помещений, а также при временном подключении к питающей электросети ряда строительных объектов.

Первым (в то же время самым крупным и наиболее важным) элементом в длинной цепочке оборудования типовой квартирной электропроводки является электрический щиток, к которому через защитный автомат (или пробковый предохранитель) подводится питание от основного распределительного щитка, расположенного на подъездной площадке. В состав квартирного щитка входят, как правило, электросчётчик, несколько автоматических выключателей, устройство защитного отключения (УЗО), крепёжная DIN-рейка и ещё ряд вспомогательных шин. Именно с такого вводного щитка и организуется электроснабжение всех комнат в вашей квартире.

Несколько линии электропитания (их количество зависит от числа комнат и мощности электрических нагрузок), состоящие из двух проводов – фазного и нулевого (или из трех, если есть линия заземления), через предназначенные для них автоматические выключатели разводятся по отдельным комнатам квартиры.

Разводка электропроводки по всей квартире проводится путём организации ответвлений от основной линии проводки, которые необходимы для подключения отдельных потребителей – электрического звонка, групп штепсельных розеток или выключателей. Для этих целей используются монтажные распределительные коробки, представляющие собой пластмассовые стаканы, снабжённые входными и выходными отверстиями для проводов и крышкой. Внутри коробок размещены специальные винтовые зажимы для подключения коммутируемых установочных проводов. Но как правило провода в коробке просто скручиваются (так называемая скрутка) и изолируются друг от друга (обычно обматываются изолентой или термоусадочной трубкой). Рекомендуется также использовать зажимы (у нас большое распространение получили зажимы Wago), либо соединительные зажимы СИЗ (колпачки с пружинкой внутри).

Следует отметить, что все внутриквартирные потребители электроэнергии (звонки, различные осветители вкупе с выключателями, бытовые приборы, кондиционеры и т.п.), подключаются к квартирной проводке параллельно. При подобной схеме подключения неисправность или отключение одного из этих потребителей не вызовет «обесточивания» остальных приборов, которое неизбежно в случае их последовательного соединения. Примером последовательного соединения отдельных элементов электрической проводки является соединение любого осветительного прибора и его выключателя.

Таким образом, линии электропроводки подводятся сначала к расположенным в каждой комнате распределительным коробкам и только после них расходятся по отдельным нагрузкам (осветительным приборам с выключателями, к розеткам и т.п.).

Из схемы подключения выключателей и ламп мы видим, что к распределительной коробке подходят и от неё ответвляются фазные провода (красного цвета) и нулевые провода (синего цвета). Именно отходящий фазный провод (ни в коем случае ни нулевой!) должен подключаться к одному из контактов выключателя. Нулевой же провод должен идти на общий контакт ламп, из которых состоит светильник. Провода, отходящие от выключателя (на рисунке – зелёного цвета) подводятся к общему контакту каждой из двух групп ламп рассматриваемого светильника. Обратите внимание – на рисунке изображён вариант двухклавишного выключателя с двумя группами ламп и вариант одноклавишного выключателя.

Читайте также:  Шаговое напряжение это

Подключение розеток после распредкоробки производится более простым способом – фазовый и нулевой проводники (и заземление если есть) подсоединяются напрямую к соответствующим (произвольно выбранным) контактам самой розетки. Пара этих проводников от уже подключённой розетки ведётся ко второй, а, в случае необходимости – и к третьей розетке (такое вид соединения называется соединение «шлейфом»).

Очень важно учесть тот факт, что при параллельной схеме подключения потребителей не допускается увеличивать их общее количество выше определённого значения. При параллельном питании каждый вновь добавленный электроприбор (новая розетка) увеличивает нагрузку на общую для всей квартиры часть электропроводки. При предельном значении суммарного тока в цепи (в случае, когда все приборы будут включены) обязательно сработает устройство защиты по максимальному току – тот самый автоматический выключатель на щитке, от которого запитывается данная линия. Он просто отключит эту ветку от общей цепи питания квартиры.

Если ваш автомат подобран неправильно (имеет завышенное значение тока срабатывания по перегрузке), то последствия могут оказаться куда более плачевными – провода могут просто не выдержать силы проходящего по ним тока и от перегрева загореться.
Вот почему так важно научиться правильно выбирать автоматический выключатель для каждой линии нагрузки и точно рассчитывать сечение проводов, работающих в этих линиях.
Как правило при типичной квартирной разводке на линии освещения закладывают медный провод сечением 1.5мм 2 , а на розеточные линии 2.5мм 2 .

Самоучитель для начинающих и опытных электриков

Хотите поменять проводку в квартире своими руками? — Это возможно! Для этого не обязательно иметь действующий допуск электрика, или диплом электромонтёра. Достаточно быть электриком в душе, и иметь немного технического образования и понимания с чем вы имеете дело. Если у вас не хватает практического опыта, но вы очень хотите поменять проводку сами — эта статья для вас.

Первое о чем стоит сказать это то, что прокладывать электропроводку самостоятельно довольно опасно. По статистике более 70% пожаров в частных секторах случаются из-за допущенных ошибок во время монтажа проводки. При сомнениях и отсутствии базовых знаний о том, как сделать разводку электропроводки в доме, лучше вовсе довериться специалистам или хотя бы проводить работы с опытным помощником.

Стоит отдавать себе отчет в том, что цена ошибки, когда речь идет об электричестве, слишком высока. Всевозможные монтажные погрешности при дальнейшей эксплуатации могут привести к серьезным последствиям.

В целом весь процесс электрификации частного дома можно разделить на следующие пункты:

1. Создание чертежа прокладки со всеми условными обозначениями отдельных компонентов проводки.

2. Прокладывание проводов в стенах или на них.

3. Монтаж щита, коробов распределителей, а также розеток и выключателей.

4. Соединение контактов всех элементов.

5. Тщательная проверка правильности соединений, тестирование, и ввод проводки в эксплуатацию.

По большому счету, в самостоятельном монтаже электропроводки нет ничего сверхсложного. Важно лишь правильно подобрать провода с учетом возлагаемой на них нагрузки и не забыть об устройствах защиты.

При создании чертежа будет проще решить, как поступить при прокладывании провода в проблемных местах. К примеру, иногда возникают ситуации, когда проводники трудно перенести на безопасное расстояние от водопроводных или отопительных труб, а допускать даже потенциальной возможности попадания воды на электрические провода нельзя

Составленный план со всеми возможными дальнейшими изменениями лучше всего оставить, а не выбрасывать. Поскольку рано или поздно он может понадобиться во время ремонта.

После создания чертежа, для удобства на стену можно перенести линии прохождения проводов и начинать дальнейшие работы. Важно определиться какого именно типа будет проводка – закрытого или открытого.

Закрытый тип проводки

Несмотря на трудоемкость монтажа, закрытая разводка электропроводки в частном доме наиболее популярна, поскольку утопленные в толщине стен провода не требуют какого-либо дополнительного декорирования.

Работа по созданию скрытой проводки весьма пыльная. Много придется работать болгаркой и перфоратором, но зато после окончания монтажа все провода будут аккуратно скрыты под слоем штукатурки или цементного раствора.

Открытый тип электрификации

Сделать открытую проводку гораздо проще и быстрее. Провода укладываются в специальных трубках и каналах для кабелей. Все приспособления, которые предусмотрены для монтажа открытой проводки, выполняются из несгораемой или самозатухающей пластмассы.

Стоит помнить, что при разводке электропроводки в частном деревянном доме своими руками, выбирается именно открытый тип монтажа. Пытаться прокладывать провода внутри древесины запрещено.

Подбор проводов

Немаловажно правильно подобрать провода для монтажа. Для этого следует учитывать возлагаемую на них нагрузку. Расчет электропроводки в частном доме своими руками в целом несложен. Чаще всего все потребители энергии разбиваются на группы с приблизительно равной мощностью, а провода подбираются с одинаковым сечением.

Провод можно приобрести алюминиевый или медный. Несмотря на то, что стоимость алюминиевых проводов ощутимо ниже, чем медных, такая проводка сейчас используется крайне редко. Это связано с тем, что бюджетные аналоги значительно жестче и более ломкие. Работать с медными проводами гораздо проще. Их легко сгибать, прокладывать в трубы и каналы, не боясь надлома.

Для подключения и разводки электричества в частном доме желательно применять двухжильные и трехжильные провода одного типа. Через первые питаются осветительные приборы, а вторые служат для подачи напряжения в розетки с заземлением.

Читайте также:  Каким цветом обозначается фаза и ноль

Проверка безопасности

Для того чтобы проверить правильность всех соединений и удостовериться в безопасности проводки лучше также обратиться к опытному электрику. Для введения в эксплуатацию потребуется пригласить рабочих электролаборатории для подписания разрешения к подключению к общей сети. Если сотрудники выявят нарушения, то после их ликвидации проверку придется проводить повторно.

В завершении темы стоит сказать, что в целом монтаж электропроводки в частном доме несложен. Однако крайне важно осознавать опасность, которую представляет собой процесс электрификации с множественными нарушениями и незнанием основ электробезопасности. Все работы лучше проводить в компании со специалистом.

Электрика для начинающих

В наше время каждый желающий может ознакомиться с азами электрики, даже не покидая пределов своего дома. Начать это увлекательное занятие лучше всего со знакомства с упрощённой электрической схемой разводки и подключения выключателей, розеток и осветительных приборов в вашей собственной квартире. Подобные схемы относятся к стандартным проектным решениям и широко применяются при электроснабжении типовых промышленных и жилых помещений, а также при временном подключении к питающей электросети ряда строительных объектов.

Первым (в то же время самым крупным и наиболее важным) элементом в длинной цепочке оборудования типовой квартирной электропроводки является электрический щиток, к которому через защитный автомат (или пробковый предохранитель) подводится питание от основного распределительного щитка, расположенного на подъездной площадке. В состав квартирного щитка входят, как правило, электросчётчик, несколько автоматических выключателей, устройство защитного отключения (УЗО), крепёжная DIN-рейка и ещё ряд вспомогательных шин. Именно с такого вводного щитка и организуется электроснабжение всех комнат в вашей квартире.

Несколько линии электропитания (их количество зависит от числа комнат и мощности электрических нагрузок), состоящие из двух проводов – фазного и нулевого (или из трех, если есть линия заземления), через предназначенные для них автоматические выключатели разводятся по отдельным комнатам квартиры.

Разводка электропроводки по всей квартире проводится путём организации ответвлений от основной линии проводки, которые необходимы для подключения отдельных потребителей – электрического звонка, групп штепсельных розеток или выключателей. Для этих целей используются монтажные распределительные коробки, представляющие собой пластмассовые стаканы, снабжённые входными и выходными отверстиями для проводов и крышкой. Внутри коробок размещены специальные винтовые зажимы для подключения коммутируемых установочных проводов. Но как правило провода в коробке просто скручиваются (так называемая скрутка) и изолируются друг от друга (обычно обматываются изолентой или термоусадочной трубкой). Рекомендуется также использовать зажимы (у нас большое распространение получили зажимы Wago), либо соединительные зажимы СИЗ (колпачки с пружинкой внутри).

Следует отметить, что все внутриквартирные потребители электроэнергии (звонки, различные осветители вкупе с выключателями, бытовые приборы, кондиционеры и т.п.), подключаются к квартирной проводке параллельно. При подобной схеме подключения неисправность или отключение одного из этих потребителей не вызовет «обесточивания» остальных приборов, которое неизбежно в случае их последовательного соединения. Примером последовательного соединения отдельных элементов электрической проводки является соединение любого осветительного прибора и его выключателя.

Таким образом, линии электропроводки подводятся сначала к расположенным в каждой комнате распределительным коробкам и только после них расходятся по отдельным нагрузкам (осветительным приборам с выключателями, к розеткам и т.п.).

Из схемы подключения выключателей и ламп мы видим, что к распределительной коробке подходят и от неё ответвляются фазные провода (красного цвета) и нулевые провода (синего цвета). Именно отходящий фазный провод (ни в коем случае ни нулевой!) должен подключаться к одному из контактов выключателя. Нулевой же провод должен идти на общий контакт ламп, из которых состоит светильник. Провода, отходящие от выключателя (на рисунке – зелёного цвета) подводятся к общему контакту каждой из двух групп ламп рассматриваемого светильника. Обратите внимание – на рисунке изображён вариант двухклавишного выключателя с двумя группами ламп и вариант одноклавишного выключателя.

Подключение розеток после распредкоробки производится более простым способом – фазовый и нулевой проводники (и заземление если есть) подсоединяются напрямую к соответствующим (произвольно выбранным) контактам самой розетки. Пара этих проводников от уже подключённой розетки ведётся ко второй, а, в случае необходимости – и к третьей розетке (такое вид соединения называется соединение «шлейфом»).

Очень важно учесть тот факт, что при параллельной схеме подключения потребителей не допускается увеличивать их общее количество выше определённого значения. При параллельном питании каждый вновь добавленный электроприбор (новая розетка) увеличивает нагрузку на общую для всей квартиры часть электропроводки. При предельном значении суммарного тока в цепи (в случае, когда все приборы будут включены) обязательно сработает устройство защиты по максимальному току – тот самый автоматический выключатель на щитке, от которого запитывается данная линия. Он просто отключит эту ветку от общей цепи питания квартиры.

Если ваш автомат подобран неправильно (имеет завышенное значение тока срабатывания по перегрузке), то последствия могут оказаться куда более плачевными – провода могут просто не выдержать силы проходящего по ним тока и от перегрева загореться.
Вот почему так важно научиться правильно выбирать автоматический выключатель для каждой линии нагрузки и точно рассчитывать сечение проводов, работающих в этих линиях.
Как правило при типичной квартирной разводке на линии освещения закладывают медный провод сечением 1.5мм 2 , а на розеточные линии 2.5мм 2 .