Схема проходного двухклавишного: Страница не найдена – Все о кроватях, о том какие они бывают и как в них разбираться – "Строим Дом"

Содержание

устройство, разновидности и принцип работы

На чтение 9 мин Просмотров 125 Опубликовано 22.08.2019 Обновлено 05.09.2019

Для экономии места в коридорах и жилых комнатах применяется двухклавишный проходной выключатель. Прибор повышает комфортность управления источниками света из нескольких точек. Перед началом монтажа стоит спроектировать расположение проводки и ориентироваться на геометрию помещения.

Особенности двухклавишного коммутатора

2-х клавишный проходной выключатель с подсветкой

Двухклавишный переключатель подсоединяется к схеме освещения через второй перекидной контакт каждого коммутатора с двумя кабелями между ними. Фактически прибор является сдвоенной одноклавишной моделью с четырьмя проводами. Электроцепь каждой жилы – автономный элемент осветительной линии, обеспечивающий запитку конкретной лампы без взаимодействия с остальными частями.

В зависимости от бренда на входах и выходах прибора присутствует от 2 до 4 клемм. К примеру, выпускаются выключатели с 1-й фазной клеммой, 1 выводной клеммой на лампочку, 4 клеммами для промежуточных кабелей.

Удобство двухклавишных моделей заключается в возможности активации света с разных углов комнаты.

Конструктивные отличия

Тыльная сторона выключателя

Конструктивно ДПВ является стационарными контактами корпуса и подвижного пружинного механизма качения. Для крепления контактных клемм и переключения предназначен пластиковый или керамический каркас. Контактов у прибора 4-6, некоторые бренды их нумеруют.

Тумблер производится с двумя клавишами без стандартных обозначений, но о его двойном назначении можно судить по разнонаправленным стрелкам. Кнопки в едином корпусе отличатся независимостью схем, что обеспечивает контроль двух линий освещения. Замыкание электрической цепи осуществляется автономно с 2 кнопок.

Как работает 2-х клавишный ПВ

Функционал двойного переключателя похож на работу одинарного. Основное отличие – в соединении двух одинаковых элементов в одном корпусе, что расширяет возможности устройства. При нажатии на клавишу выключателя происходит перекидывание контактов, замыкание цепи и зажигание лампочки. Расключение, т.е. переключение в обратном порядке обеспечивает размыкание цепи.

Алгоритм включения света производители указывают на клавишах стрелочками.

Сфера использования

Часто применяют проходной выключатель для длинных коридоров

Установка двойного проходного выключателя по причине коммутационной способности в 16 А допускается только для управления линией с нагрузкой до 3 кВт. Устройство применяется:

для управления светом в ванной и туалете с одного элемента;
регулирования яркости лампы на люстре;
включения/выключения светодиодной ленты натяжного потолка;
активации и отключения ночников;
создания освещения в комнате с несколькими лампами;
группового управления лампочками в холлах и коридорах.

Применение двойных переключателей обеспечивает экономию провода, направленного к одинарным моделям.

Разновидности приборов

Перед тем как подключать ДПВ нужно разобраться с классификацией. Знание особенностей монтажа, типа активации поможет правильно подобрать коммутатор.

По способу установки

Накладной проходной выключатель

Существует две разновидности:

Внутренние, или «утопленные». Располагаются в стене как элемент скрытой проводки. Кабель прокладывается в штробе или внутри ГКЛ. Чтобы подсоединить переключатель, понадобится дополнительно поставить в отверстие подрозетник для рабочей части. На него подводятся монтажные канавки.
Наружные. Устанавливаются в случае прокладки проводов в гофре или коробе поверх стены. На фарфоровых изоляторах в коробах не укладываются. Наружные выключатели оправданы в деревянных дачах, хозпостройках и подсобках.

Используйте наружные модели для временной проводки.

По типу работы клавишной пружины

Двухклавишный переключатель функционирует по таким принципам:

Сжатие: при надавливании на кнопку сила поступает на шарик, который сжимает пружину. Элемент скользит по оси качания коромысла, и двигаясь по его плечу, обеспечивает перемещение активного узла с контактами.
Растяжение: на клавише находится рамка, прижатая к основанию пружины. Деталь качается по оси, разрывая или создавая электроконтакт.

Вне зависимости от механизма переключается активная часть.

По способу коммутации элементов

Перекидной выключатель с винтовыми зажимами

Подключить ДПВ можно при помощи винтовых или безвинтовых зажимов.

При установке на винтовые зажимы основная сложность работ – отсутствие маркировки контактов. Для поиска входа понадобится индикаторная отвертка. Гнезда под фазу находятся вверху керамического корпуса. Перед подключением с проводов на 0,7 см снимают изоляцию.

На верхний контакт подводят фазу, вставляя зачищенный участок в зазор, образовавшийся при раскручивании винта. Два оставшихся контакта подсоединяют аналогично.

У безвинтовых моделей контакт проводников осуществляется при помощи токопроводящей арматуры. С провода снимается на 8-10 см длины изоляционный слой. Фазную жилу подкидывают на контакт входа вверху панели. Он определяется по маркеру 1 или L.

Зачищенную часть провода помещают в специальный проем. Фиксация происходит при помощи внутреннего пружинного узла. Остальные жилы без изоляционного покрытия устанавливаются в гнезда для контактов выхода.

Винтовые зажимы требуется периодически подтягивать.

Схема подключения

Схема подключения проходного выключателя из двух мест

Стандартная схема подключения двухклавишного проходного выключателя предусматривает наличие в помещении:

распредкороба на 10-30 см ниже линии потолка;
основного прибора – ДПВ;
светильников в двух комнатах.

После монтажа оборудования его нужно связать в единую систему следующим образом:

Выключить вводной квартирный автомат.
Найти в распределительном коробе двухжильный кабель с нулем и фазой.
Фазный провод из распредкороба вывести на неподвижный контакт входа.
Соединить при помощи еще двух фазных проводов неподвижные отводные контакты с патронами лампы.
На один контакт патрона подкинуть фазную жилу, на второй – нулевую и соединить ее с нулем питания в распредкоробке.

Соединение входных контактов допускается только фазой.

Подключение двух устройств из двух точек

Схема предусматривает обустройство двух групп лампочек в начале и в конце помещения для удобства управления. Распределительный короб с целью экономии кабеля ставится рядом со щитком.

Последовательность действий и общие требования

Штробление стен

Пошаговый алгоритм монтажа предусматривает подбор провода с расчетом сечения и длины, соединение проводов, распайку конструкции.

После подбора кабеля:

Перфоратором высверливаются отверстия в кирпичной или бетонной поверхности. Работают коронкой, отступив от потолка 15-20 см.
В вертикальном направлении на расстоянии 60-90 см от напольной поверхности просверливается ниша для 1-го подрозетника.
С противоположной стороны проделывается штроба под второй подрзозетник.
Кабель с большим сечением прокладывается от распредщитка к распределительному коробу.
Соединение проводов в распредкоробке методом пайки
От короба до переключателей организуется линия из 2-х проводов с 3-мя жилами. Их сечение должно быть меньше.
Для линии осветительных приборов применяются трехжильные кабели, уложенные согласно схеме.
Выполняются петли по 30-40 см под плафоны.
В распределительный короб и в подрозетики прокладываются концы кабеля.
Корпуса помещаются в ниши, крепятся на гипсовую смесь.

После застывания гипса с концов снимается изоляционный слой, производится соединение провода, подключение светильников и розеток.

Инструменты и материалы

Для установки понадобится приобрести распредкороб, 2 внутренних подрозетка под бетонную и кирпичную стену, 2 устройства ДПВ, элементы освещения. Монтаж переключательных приборов выполняется с использованием пассатижей, уровня, гаечных ключей, кусачек, канцелярского ножа, отвертки, клеммников, изоленты.

Сечение силового кабеля по мощности потребления группы

Монтаж двойного коммутатора осуществляется при помощи провода с 6-ю жилами. Допускается использовать разный тип маркировки – ВВГ, ПУНП, ВВП, MYN, но только с двойной изоляцией и медными жилами. Сечение изделий выбирается в соответствии с таблицей.

Мощность, кВт	Ток, А	Длина, м	Сечение, мм2
1	4,6	34,5	1
2	9	17,5	1
3	13,5	17,5	1,5
3,5	16	24,5	2,5
4	18	21,5	2,5
6	27	23	4
8	36,5	25	6

Несоответствие длины, суммарной мощности и сечения провода приведет к перегреванию контактов и повреждению сети.

Цвет проводов побирается на основании СНиПа, ГОСТА Р-50462-92 и гл. 1 ПУЭ:

нейтраль – синего или голубого цвета;
заземление – желто-зеленое;
фаза и точки ее коммутации – черный, красный.

Иногда разрешено применять белую фазу.

Соединение проходного двухклавишного выключателя для управления из 2-ух мест

Принцип подключения проходных выключателей

Реализовать схему подключения двухклавишного проходного выключателя на 2 точки целесообразно до работ по внутренней отделке комнаты. Она выполняется пошагово:

Проделывание штроб – одной от ПВ к распределительному коробу, двух – в обратном направлении, одной – от распредкороба до осветительных приборов.
Выбор проводников для участка от распредкороба до первого переключателя. Подойдут 2 кабеля с 3-мя жилами или 3 кабеля с 2-мя жилами.
Подводка двух жил для подачи напряжения на первый выключатель, а остальных четырех – на второй через распределительный короб.
Подсоединение на второй ДПВ в штробе 3-х двужильных кабелей. Две жилы следует направить к источникам света, оставшиеся 4 – на первое переключающее устройство.
Подключение на осветительный прибор 1-2 нулевых проводников.
Прокладка двухжильного кабеля питания к распределительному коробу.

Подбирайте размер короба так, чтобы в него поместилось 16 проводов минимум.

Особенности распайки двухклавишного ПВ

Соединительные клеммы WAGO

При выполнении схемы двухклавишного проходного выключателя необходимо продумать способ фиксации проводов. К популярным технологиям относятся скрутка с последующей пропайкой или сваркой концов.

Популярным способом крепления является крепление элементов проводки с пружинными зажимами на контактах. Для прочности электрического соединения и быстрой сборки целесообразно использовать:

Клеммы WAGO. Многоразовые зажимные фиксаторы, которые снимаются на время ремонта линии.
Зажимы Werkel. Находятся на концах контактов. По нажатию кнопки на клемме открывается отверстие. В него вставляется конец провода без изоляции.

Фазный конец подкидывается на первый контакт. Между ним и первым делают перемычку.

Основные ошибки при установке переключателей

Последовательное соединение ламп при повреждении элемента приводит к выходу из строя всей линии

В процессе подключения двухклавишных моделей выключателей новички допускают несколько ошибок:

Маленькая длина провода. В распредкоробе должно оставаться 15-20 см для скрутки.
На кабеле остается изоляция. С верхней части покрытие снимается почти полностью, с жил – на 3-5 см. Это нужно для удобства реализации схемы и качественной скрутки.
Лампочки подключаются последовательно. Параллельное подсоединение обеспечивает нормальную работу линии при перегорании одного элемента.
На ДПВ заводят нейтраль. Нужно брать фазу, чтобы предотвратить замыкание линии, приводящее к поломкам бытовой техники.
Распредкороб и подрозетники садят на гипс без завода концов кабелей. Прикосновение к оголенным проводам небезопасно.

Подрозетники стоит замаскировать декоративными панелями.

Двухклавишные модели переключателей – это автономные устройства в одном корпусе. Удобство их эксплуатации заключается в управлении светом из разных зон комнаты. Для правильного монтажа понадобится выбрать сечение провода и приобретать его с запасом по длине.

Схема подключения двухклавишного проходного выключателя в распределительной коробке

Для удобного управления освещением в квартире или частном доме используются проходные выключатели и в частности двухклавишные проходные. Для их монтажа необходимо знать схему подключения. Также, надо уметь правильно соединять провода в распределительной коробке. Для этого понадобятся принципиальная и монтажная схемы. При профессиональном монтаже: обязательна сварка всех скруток!
Для включения и выключения освещения с двух мест и состоящего из двух светильников или двух групп светильников используются два двухклавишных проходных выключателя. Такая схема управления освещением удобна, например, в коридоре, где есть светильники расположенные на потолке и светильники на стенах. Одной клавишей, любого из двух выключателей, включаются и выключаются потолочные светильники, второй клавишей, любого из двух выключателей, включаются и выключаются настенные светильники.

Принципиальная схема состоит из двух двухклавишных проходных (маршевых, лестничных) выключателей, которые по принципу своей работы являются переключателями, двух светильников или двух групп светильников, магистрали и ответвлений фазного, нулевого и нулевого защитного проводников:

Скачать принципиальную схему подключения двух двухклавишных проходных выключателей.

Монтажная схема соединений в распределительной коробке:

Скачать схему соединений в распределительной коробке для двух двухклавишных проходных выключателей и двух светильников.
Порядок действий при сборке распределительной коробки с семью проводами – проводом питания, четырьмя проводами на проходные выключатели и двумя проводами на светильники. Все провода трехжильные.

Зачистить, скрутить и заизолировать белую жилу провода питания с белыми жилами проводов на выключатель 1.
Зачистить, скрутить и заизолировать синюю жилу провода на переключатель №1 с синей жилой провода на переключатель №2.

Зачистить, скрутить и заизолировать желтую жилу провода на переключатель №1 с желтой жилой провода на переключатель №2.
Зачистить, скрутить и заизолировать синюю жилу провода на переключатель №3 с синей жилой провода на переключатель №4.
Зачистить, скрутить и заизолировать желтую жилу провода на переключатель №3 с желтой жилой провода на переключатель №4.
Зачистить, скрутить и заизолировать белую жилу провода на переключателя №2 с белой жилой провода на один светильник.
Зачистить, скрутить и заизолировать белую жилу провода на переключателя №4 с белой жилой провода на второй светильник.
Зачистить, скрутить и заизолировать синюю жилу провода питания с синими жилами проводов на светильники.
Зачистить, скрутить и заизолировать желтую жилу провода питания с желтыми жилами проводов на светильники.
Уложить в коробку скрутки и закрыть крышкой.

Подключение проходного выключателя – 2 ошибки и недостатки. схема подключения с двух и 3-х мест.

Принцип работы

Проходные выключатели своим внешним видом не имеют отличий от стандартных устройств для включения и выключения, а разница заключается в конструктивных особенностях контактной группы, скрытой под корпусом.

Простые выключатели способствуют замыканию и размыканию электрической цепи с применением одного провода. Принцип работы устройств проходного типа представлен размыканием одной и одновременным замыканием другой цепи в результате изменения положения клавиши.

Принципиальная схема работы проходного выключателя

Процесс перекидывания контактов в проходном выключателе способствует размыканию одного участка осветительной цепи и замыкания другого участка.

Следует отметить, что выключатели такого типа устанавливаются исключительно попарно с другими устройствами. С практической точки зрения вполне допускается подключение в схему выключателя проходного типа таким образом, чтобы устройство срабатывало как простое, но в этом случае будет полностью потерян смысл использования всех конструктивных элементов.

В плане технического решения такой вид элемента в системе освещения правильнее было бы обозначить не проходным выключателем, а классическим переключателем.

Управление

Задача может оказаться немного сложнее, и несмотря на то, что количество точек проходного выключателя не меняется, может добавиться большее количество лампочек в одной люстре, или же добавиться еще одна зона – кроме спальни выключатель будет управлять и светом в коридоре, например.

В таком случае простой инструкции, как сделать проходной выключатель из простых будет мало. Дело в том, что такой выключатель будет уже обладать двумя контактами на входи, и четырьмя на выход.

Кроме того, что вам нужны двухкнопочные выключатели, а не однокнопочные, как было в первом примере, вам еще нужно будет разобраться со схемой их подключения. Если у вас есть проблемы с электрическими схемами, то лучше доверить эту задачу электрику. Если же вы уверены в себе, или же опыта уже хватает, то вам нужно будет сначала подключить ноль к нужным вам источникам света.

Все это будет происходить в переключательной коробке. Из нее же будет подключаться фаза на два входных контакта первого выключателя.

Дальше нужно соединить соответствующие выходные контакты на двух выключателях. После чего входные контакты второго выключателя подсоединить к источникам света.

Управление освещением с двух мест с помощью проходных выключателей

Внешне проходные выключатели, а правильное их название проходные переключатели выглядят как обычный одноклавишный выключатель.

А почему- переключатель? Тут дело в том, что это устройство при любом положении клавиши не разрывает электрическую цепь, а только переключает с одного контакта на другой. потому и- переключатели.

Вот типовая схема управления освещением с двух мест с помощью проходных переключателей:

При нажатии на клавишу любого переключателя можно включить/выключить лампу независимо от того в каком положении находится другой переключатель.

Фазный провод у меня показан красным цветом, нулевой- синим, переключатели для удобства подписаны №1 и №2.

При нажатии на клавишу переключателя №2 лампочка погаснет, так как в нем при этом “рвется” фазный провод, в том месте где кончается красная линия (зеленая стрелка показывает в какую сторону двигается контакт):

После этого нажимаем на клавишу проходного переключателя №1 и включаем лампу- путь прохождения электрического тока по фазному проводу обозначен красной линией (так будет на всех рисунках ниже):

Нажимаем клавишу проходного выключателя №2, контакт перекидывается вверх и гасит лампу освещения:

Затем нажимаем переключатель №1, его контакт перекидывается вверх и включает лампочку:

Так работает схема проходного выключателя для управления освещением с двух мест. Запомнить ее в принципе не сложно, несмотря на ее кажущуюся сложность.

Надо главное найти на переключателе общую клемму контакта, то есть ту клемму, в которой он не переключается и где контакт зафиксирован одной стороной.

Найдя эти клеммы на обоих переключателях просто к одному переключателю подключаем на эту клемму фазный провод, а ко второму- провод от лампочки.

А две оставшиеся клеммы между переключателями соединяем в любой последовательности- без разницы. Нулевой провод как обычно в схеме выключателя идет на лампочку напрямую через распредкоробку.

Итого в распредкоробке у этой схемы проходного выключателя будет 5 соединений проводов.

Кстати проходные переключатели бывают еще и двойные- то есть в одном корпусе размещены два отдельных независимых проходных переключателя, выглядит как обычный двухклавишный выключатель и имеет шесть клемм.

С этой схемой закончил, сейчас далее-

Основные ошибки при установке переключателей

Последовательное соединение ламп при повреждении элемента приводит к выходу из строя всей линии

В процессе подключения двухклавишных моделей выключателей новички допускают несколько ошибок:

Маленькая длина провода. В распредкоробе должно оставаться 15-20 см для скрутки.
На кабеле остается изоляция. С верхней части покрытие снимается почти полностью, с жил – на 3-5 см. Это нужно для удобства реализации схемы и качественной скрутки.
Лампочки подключаются последовательно. Параллельное подсоединение обеспечивает нормальную работу линии при перегорании одного элемента.
На ДПВ заводят нейтраль. Нужно брать фазу, чтобы предотвратить замыкание линии, приводящее к поломкам бытовой техники.
Распредкороб и подрозетники садят на гипс без завода концов кабелей. Прикосновение к оголенным проводам небезопасно.

Подрозетники стоит замаскировать декоративными панелями.

Особенности управления светильником с трёх мест

имеет аналогичную схему с управлением светильником

Первым шагом будет установка выключателей в подрозетниках, закреплённых в стене. Эта схема подразумевает подключение 12 проводов в распределительной коробке.
На следующем этапе выполняется установка двух отдельных источников света и прокладки к ним кабеля с задействованным нулём.
Кабель обрезается по необходимой длине, при этом используют трёхжильный провод

К концевым выключателям подводится 6 жил, а двухклавишный проходной перекрёстный переключатель имеет 8 контактов.
Фаза подводится к первому выключателю с двумя клавишами проходного типа, а дальше следуя схеме к остальным приборам.

Подключение второго конечного выключателя проходного типа будет происходить непосредственно от осветительного прибора.
Очень важно при прокладке схем повышенной сложности правильно промаркировать все кабеля и отдельные жилы. Чтобы не ошибиться в хитросплетении проводов, нужно выполнять пошаговую маркировку начиная с первого провода и продолжая от контакта к контакту

Нужно маркировать даже на первый взгляд простые в подключении кабели.
Как стало известно из практики, монтаж такой схемы требует использования увеличенной коробки или спаренного её аналога. Это в первую очередь обусловлено тем, что в стандартном распределительном коробе попросту не хватит места для качественного соединения проводов или же из-за большого количества соединительных колодок не удастся закрыть крышку.

Также любые двухклавишные выключатели проходного типа можно использовать как обычные аналоги. С этой целью одну контактную группу либо, вообще, не используют, либо через неё подключают ещё один отдельно взятый осветительный прибор. Ознакомившись с вышеприведёнными способами управления светильниками с разных мест можно разобраться, что такое схема подключения или как говорят электрики, схема расключения проходного выключателя.

Функции перекрёстного выключателя

Коммутационный аппарат, предназначенный для отключения и включения света и называемый перекрёстным, стал популярным из-за создания комфортных условий потребления искусственного света. Но главная причина стремления большинства людей установить в доме или квартире перекрёстный выключатель — это возможно сэкономить финансы, затрачиваемые на электроэнергию.

В подобных местах без перекрёстных выключателей не обойтись

Чаще всего обсуждаемый коммутационный аппарат монтируют в местах общего пользования в жилых домах в 5–9 этажей. Необходимость в этом возникает из-за обустройства в таких зданиях длинных коридоров с большим количеством дверей и отсутствия лифтов. В подобных местах перекрёстные выключатели устанавливают на выходах из квартир и при входе в общий коридор. Например, владелец какой-либо квартиры, выйдя из неё, может посредством перекрёстного выключателя сразу подать свет в подъезд, а придя туда, выключить его.

При такой системе подачи света функцию перекрёстных выключателей выполняют все коммутационные аппараты, находящиеся между первой и последней кнопкой подведения тока к осветительному прибору. Выключателей, позволяющих подавать свет из разных точек дома, может быть установлено более двух.

Схема подключения проходного светильника с управлением из 3-х мест.

Иногда возникает необходимость для обеспечения не двух пунктов управления светильниками, а трех и более. Например, на лестнице многоэтажного дома свет должен на каждом этаже включаться и выключаться. С длинным коридором, в который выходят двери нескольких комнат – ситуация такая же.

Для реализации данной схемы, кроме простых проходных выключателей, понадобятся также еще и перекрестные выключатели. Такие выключатели имеют уже не три контакта, а четыре – два входных и два выходных, которые представляют собой две пары одновременно переключаемых контактов. К таким выключателям требуется соответственно подводить четырехжильный провод.

Примеры использования трех проходных включателей

В длинном коридоре без проходных выключателей не обойтись

Такая система освещения предусматривает наличие одного светильника, к которому подключаются три включатели. Конечно, они размещаются в разных местах. Это очень удобно, поскольку включать/выключать лампочку можно из разных мест.

Лучше всего такая система проявила себя на лестничных маршах, в спальных комнатах, коридорах и длинных пролетах, а также на прилегающей к частному или дачному дому территории.

Если говорить о лестничных маршах, то проходные выключатели могут размещаться на первом, втором и высших этажах в тех местах, в которых есть выход на лестницу.

Думаю, что здесь не надо напоминать об уровне удобства или безопасности, поскольку, как только вы попали на лестницу, вы сразу можете осветить ее, а после поднятия или опускания на определенный этаж выключить осветительный прибор.

Другим примером использования проходных выключателей, которые монтируются в трех местах, является длинный коридор, в котором при этом есть несколько дверей.

То есть коридор имеет начало и конец и при этом посередине него находится еще вход в какую-то комнату. Получается так, что когда вы зашли в коридор, вы включаете светильник. Далее можете пройти до середины коридора и на входе в комнату выключить свет. Кроме этого можете пройти до конца коридора и там уже выключить свет. Это очень удобно. Не так ли?

Аналогичным образом можно подсвечивать и ландшафтные участки.

Подытоживая, можно сказать, что монтаж проходных выключателей является целесообразным в том помещении или на той территории, которая имеет два и больше выходов. Каждый проходной выключатель будет размещаться на каждом выходе.

Устройство одноклавишного прибора

Внешне такой механизм практически не отличается от простых выключателей. Если речь идет о лицевой стороне, то у одноклавишных проходных выключателей стоят две стрелочки на кнопке переключения.

Основным же отличием является большее количество контактов. В обычных устройствах их только два, а у одноклавишного механизма их три, причем пара из них — общие. Если у стандартного выключателя одно положение является рабочим, а второе — нет, то у проходного оба положения действующих, поэтому правильно их следует называть переключателями, то есть они не включают и выключают, а переключают вход с одного выхода на другой. Таким образом, у них оба положения рабочих. Любые другие положения выключателя отсутствуют.

На качественных заводских устройствах всегда нанесена схема, по которой можно определить, что это за механизм: простой или проходной

Если схемы нет, то следует обратить внимание на количество медных контактов: их должно быть три. Обычно с одной стороны выключателя расположен один контакт, а с другой — два

Кстати, одна клемма не означает, что это вход, зачастую они перепутаны. Тогда необходимо прозвонить тестером и найти общие контакты при разных положениях выключателя.

Оставляя щупы на месте, меняют положение клавиши, если стрелка не отклонилась, то, значит, одна из двух клемм — общая. Затем следует определить, какая именно. Для этого один щуп перемещают на третью клемму, при этом клавишу не трогают. Если стрелка переместилась, то та клемма, с которой не убирали щуп, и будет входом.

Характеристики сенсорных моделей выключателей

Сенсорный проходной выключатель

Сенсорный переключатель источников света коммутирует ток посредством высокомощного транзистора или тиристора. Сигнал для открытия или закрытия гаджета подается с датчика, реагирующего на внешний раздражитель.

В качестве сенсора используются два типа датчиков – акустические или движения. Существуют модели с емкостными датчиками, реагирующими на касания с 1-3 см. Управление приборами осуществляется дистанционно, что повышает их функциональные возможности.

Внешне сенсорный одноклавишный переключатель имеет вид гладкой стеклянной панели. Световая индикация заметна в момент подключения. Красный цвет отображает включение, голубой – отключение. К приборам могут подключаться лампы накаливания или газоразрядные. Группа из сенсорного выключателя и светодиодного светильника работает со сбоями, но проблема устраняет посредством специального адаптера.

Разновидности приборов

По способу установки

Накладной проходной выключатель

Существует две разновидности:

Внутренние, или «утопленные». Располагаются в стене как элемент скрытой проводки. Кабель прокладывается в штробе или внутри ГКЛ. Чтобы подсоединить переключатель, понадобится дополнительно поставить в отверстие подрозетник для рабочей части. На него подводятся монтажные канавки.
Наружные. Устанавливаются в случае прокладки проводов в гофре или коробе поверх стены. На фарфоровых изоляторах в коробах не укладываются. Наружные выключатели оправданы в деревянных дачах, хозпостройках и подсобках.

По типу работы клавишной пружины

Двухклавишный переключатель функционирует по таким принципам:

Сжатие: при надавливании на кнопку сила поступает на шарик, который сжимает пружину. Элемент скользит по оси качания коромысла, и двигаясь по его плечу, обеспечивает перемещение активного узла с контактами.
Растяжение: на клавише находится рамка, прижатая к основанию пружины. Деталь качается по оси, разрывая или создавая электроконтакт.

Вне зависимости от механизма переключается активная часть.

По способу коммутации элементов

Перекидной выключатель с винтовыми зажимами

Подключить ДПВ можно при помощи винтовых или безвинтовых зажимов.

Схема подключения на две лампочки

Самостоятельная коммутация осветительных приборов из разных точек основана на сборке схемы с применением устройств, представленных:

проходным переключателем;
перекрестным переключателем;
двухклавишным переключателем проходного типа;
двухклавишным переключателем перекрёстного типа.

Схема подключения двухклавишного выключателя на две лампочки

Применение одного проходного переключателя позволяет осуществлять переключение света между парой ламп, а также включать и выключать всего один источник освещения.

Подключение одноклавишного выключателя

Монтажные работы при использовании одноклавишных выключателей начинаются с разметки под установку распределительного короба. Коробку нужно монтировать под потолком, на одинаковом расстоянии от выключателей. От щитка к коробу проводится «ноль» и «фаза», после чего от распределителя до места установки выключателя прокладывается штроба под укладку трёхжильного кабеля. Перфоратором и специальной насадкой в стене проделывается углубление для установки подрозетника, который фиксируется гипсовой шпаклёвкой.

Подключение двух одноклавишных переключателей

Внутрь подрозетника заводится кабель, одна из жил которого подключается к фазе и входу на арматурный электрический элемент, а пара других – на выход выключателя, и в коробку-распределитель, где выполняется соединение с выходами на втором выключателе.

На заключительном этапе подключения входной провод от второго выключателя заводится на элементы осветительного прибора. В результате такого монтажа, включение светильника обеспечивается одновременным подключением в единый контур пары выключателей.

Подключение одноклавишного выключателя позволяет задействовать все электротехнические приборы для включения освещения и его отключения.

Подключение двухклавишного выключателя

Самостоятельное выполнение установки двухклавишного выключателя отличается от монтажа одноклавишной конструкции только количеством кабельных жил, подводимых к устройству, а также количеством клавиш. Процесс подключения двухклавишных проходных элементов требует заведения пяти отдельных кабельных жил на первую конструкцию, и шести жил кабеля – на второе устройство.

На первый выключатель запитывается фаза. Подключение фазного провода осуществляется к паре клемм или одному контакту на вход. Группа на выход, как правило, представлена четырьмя клеммами, поэтому подключение выполняется по типу «кабельная жила – провод».

Схема подключения двухклавишного выключателя

Все подключаемые жилы должны подводиться к распределительной коробке, где выполняется подсоединение к четырём клеммам на входе второй конструкции.

В процессе подключения необходимо правильно распределить все пары электрических проводов

Очень важно пару кабельных жил от первого выключателя подсоединить к двум жилам второго арматурного элемента, используемого для включения осветительного прибора

Пара выходов на втором подключаемом выключателе последовательно подсоединяется на отдельный осветительный прибор, и именно эти электрические провода отвечают за питание «фазы».

Сфера использования

Часто применяют проходной выключатель для длинных коридоров

для управления светом в ванной и туалете с одного элемента;
регулирования яркости лампы на люстре;
включения/выключения светодиодной ленты натяжного потолка;
активации и отключения ночников;
создания освещения в комнате с несколькими лампами;
группового управления лампочками в холлах и коридорах.

Применение двойных переключателей обеспечивает экономию провода, направленного к одинарным моделям.

Конструкция и отличия перекидных выключателей

Маркировка переключателя

Проходной переключатель применяется для включения и выключения света из разных концов комнаты или коридора. Активация источников света обычно осуществляется около входа в помещение, а отключение – из другой зоны.

Дублирующие модели внешне могут выглядеть как стандартные переключатели. На лицевой подвижной стороне имеется маркировка в виде стрелок, направленных вверх-вниз. Если у стандартного выключателя есть один вход и один выход, то у перекидного их по два. Подобный конструктивный прием исключает разрыв тока – он перенаправляется на выход.

Перекидные изделия имеют 3 медных контактных клеммы. Под корпусом можно посмотреть схему подсоединения. У простого выключателя – двухжильная коммутация, у проходного – трехжильная, для перенаправления напряжения с контакта на контакт.

Подключать для одного источника света нужно парные приборы, с подводом к каждому фазы и нуля. Изменяя положение кнопки, пользователь обеспечивает замыкание цепи – лампа загорится. Размыкание фазного кабеля происходит при выключении – свет тухнет.

Клавиши в одном положении – свет включен. В разных положениях – выключен.

Параметры выбора

Таблица степеней защиты

Перед приобретением коммутирующего устройства необходимо принять во внимание:

тип управления – клавиша, сенсор или пульт ДУ;
способ установки – монтаж осуществляется накладным (открытая проводка, на дюбель-саморезы) и встроенным (скрытая проводка, в подрозетниках на распорках) методом;
совместимость с источниками света – для люминесцентных ламп подойдут модели Х и АХ, для лампочек накаливания – А;
степень защиты – в спальнях допускается устанавливать коммутаторы с IP03, в ванных – с IP04-IP05, на улице – с не ниже IP55;
контактные зажимы – промежуточный аппарат оснащается винтовыми фиксаторами с прижимными пластинами или безвинтовым крепежом.

Основные ошибки при подключении

Одной из ошибок подключения является неправильный выбор общей клеммы

В процессе сборки синхронной конструкции начинающие мастера делают несколько ошибок:

Использование более 2-х переходных выключателей. Увеличиваются затраты на кабель и распредкоробки.
Неправильный выбор общей клеммы. Элемент с одним контактом может быть где угодно. Для его поиска нужно сделать прозвонку мультиметром или индикаторной отверткой.
Перепутанные провода. Проблема возникает при монтаже устройств разных производителей.
Неправильное подключение перекрестных моделей. Два кабеля прибора № 1 ставят на верхние контакты, а прибора № 2 – на нижние. Нужно произвести расключение и поставить их крест-на-крест.

Порядок монтажа схемы с двухклавишными проходными выключателями

Теперь вы знаете как правильно подключить, или как говорят электрики расключить, двухклавишный проходной выключатель.

Например схема подключения перекидного Legrand Valena: Естественно сам перекидной запихивать в распаечную коробку не нужно. Схема параллельного подключения ламп Устанавливайте светодиодные экономичные лампы, это существенно снизит затраты на электроэнергию, потребуются кабеля меньшего сечения, что сэкономит финансовые затраты.

Сделав подключение, можно сэкономить значительные средства и обеспечить комфортное использование освещения в доме.

К сожалению, далеко не все производители указывают маркировку контактов на корпусе устройства. Инструкция по монтажу: Схема управления с двух мест Правильно собранная схема подключения двойного выключателя позволяет управлять двумя разными группами освещения из двух мест независимо друг от друга.

Что особенного в коммутаторе с двумя клавишами

При ее отсутствии придется воспользоваться мультиметром для выяснения размещения клемм изделия. В схеме с трех мест устройство находится в любой точке между двумя остальными. Из двойного проходного выключателя можно сделать одинарный перекрестный выключатель.

Монтаж проходных выключателей при существующей проводке Вполне вероятно, что Вам захочется обустроить своими руками независимое управление светильниками при уже существующей электропроводке. Разберемся, в чем же состоит сложность этой ситуации: анализ приведенных выше схем поможет нам сделать несколько выводов: 1. Затем присоединяются четыре промежуточных проводника. Фазный конец подключается к первому контакту, между первым и вторым контактами устанавливается перемычка.

Разновидности перекрестных и проходных переключателей

Инструкции Cхема подключения двухклавишного проходного выключателя переключателя Двухклавишный проходной выключатель представляет собой объединенные в одном корпусе два одиночных проходных переключателя. Пример установки проходных выключателей в спальне Перед Вами вопиющий пример непредусмотрительности: в спальне нет проходных выключателей! Эта тема требует отдельного рассмотрения как пользоваться мультиметром или другими приборами для прозвонки цепи. Для данной схемы подключения необходимо качественно и правильно выполнить 12 соединений проводов. По принципу работы такое устройство эквивалентно двум проходным двухклавишникам в одном корпусе, на схеме ниже это наглядно видно.

Схема подключения двухклавишного выключателя

Для повышения уровня комфорта при эксплуатации светильников пригодится схема подключения проходного выключателя с 2х мест. На практике применяют при необходимости большее количество точек управления. Для экономии времени и денежных средств рабочие операции выполняют самостоятельно. Тщательный сравнительный анализ с учетом особенностей изделий разных производителей помогает сделать правильный выбор при покупке. Эти и другие практические задачи будет решить проще после изучения данной статьи.

Краткое содержание

Что такое проходной выключатель

Поверхностное изучение проблемы не позволит сделать правильный вывод. Кому-то подобные устройства кажутся излишними. Впрочем, аналогичные доводы можно привести против применения пультов дистанционного управления, других устройств для повышения уровня комфорта. Между тем, не только для удобств предназначен выключатель переходной. Что это такое – показано на следующем рисунке: На первой картинке изображена типичная ситуация. Для освещения лестничного пролета вполне достаточно одной лампы. Ее включают с нижней площадки. Поднявшись на верхнюю площадку (Картинка № 2), размыкают электрическую цепь. Это действие выполняют с применением другого выключателя. При движении в обратном направлении применяют аналогичный алгоритм действий. Понятно, что подобные решения значительно повышают уровень безопасности. Их применяют не только на лестницах, но и в длинных коридорах. Особенно важно хорошее освещение при наличии поворотов, мебели, других препятствий на маршруте. Такое оснащение необходимо при отсутствии окон. Современные пользователи напомнят о наличии устройств, которые выполняют аналогичные функции с применением датчиков движения, звуков. Тщательное сравнение с проходным выключателем позволит выявить следующие недостатки:

Датчики движения обладают определенной диаграммой направленности, что усложняет выбор подходящего места для его закрепления.
Регистратор звука способен срабатывать на посторонние шумы. Чувствительность нельзя уменьшать чрезмерно для сохранения работоспособности.
Эти устройства чувствительны к перепадам напряжения. Некоторые ложные срабатывания происходят при возникновении эфирных (сетевых) электромагнитных помех.
Такие изделия стоят дороже, чем проходные выключатели.
По причине повышенной сложности они рассчитаны на меньший срок службы.

Перечисленных аргументов достаточно для правильных выводов. Не умаляя значение современных решений, следует отметить действительные преимущества дешевых, надежных и долговечных проходных выключателей. Отдельно надо отметить улучшение эргономических показателей жилых помещений с помощью этих относительно простых электротехнических изделий.

Одноклавишный выключатель

Переключатели проходные (1 и 2) в схеме управления лампой освещения из двух мест

Приведенные выше схемы поясняют, чем выключатель отличается от переключателя. Первый – разрывает и соединяет электрическую цепь. Второй – изменяет путь прохождения электрического тока.

Устройство и принцип работы проходного выключателя

Узел коммутации в разобранном состоянии

Эта фотография с пояснениями поможет изучить устройство проходных выключателей. Для подключения проводов здесь установлены винтовые зажимы (1,3). Коромысло (2) сложной формы устанавливают в углубления опорной площадки (4), что обеспечивает надежную фиксацию. Но остается возможность его качания с помощью переходного элемента (6), установленного в крышке (5). Если нажать на его верхнюю часть – будут замкнуты соответствующие контакты, ток пойдет по пути от коромысла через зажим (2-1). После нажатия вниз произойдет замыкание электрической цепи 2-3. Разработчики применяют разные решения, но принцип действия изделий этого группы такой, как описано выше. По приведенным частям конструкции следует дать следующие пояснения:

Диэлектрические части в стандартных бытовых выключателях рассчитаны на максимальное напряжение 250 V и ток не более 10 A. Нарушать эти ограничения нельзя.
В ходе разборке нужно обратить внимание на опорные точки, места соприкосновения движущихся элементов. Они определяют долговечность устройства.
При переключении электрический разряд оказывает разрушительное влияние на контактные группы. При недостаточном качестве они быстро выйдут из строя. Следующим негативным фактором является образование окислов на их поверхности, которые способны создать изолирующий слой.

Особенности современных проходных выключателей

Рассмотренный выше центральный блок устанавливают в металлическую рамку (6). В этой конструкции применены специальные защелки (4) для надежной фиксации, ускорения монтажных операций. В других моделях применяют винтовые крепления. Вырезы (1) в рамке упрощают точное выключателей, розеток и других электротехнических приборов в одном блоке по горизонтали/вертикали. При закручивании винтов (3) выдвигаются в стороны специальные «лапки». Они обеспечивают закрепление проходного выключателя в монтажной коробке. В этой модели установлены пластинчатые зажимы (2), куда вставляют освобожденные от изоляции проводники. Качественный контакт создается без специальных инструментов и дополнительных крепежных деталей. Эта модификация снабжена встроенной подсветкой. Лампочка установлена таким образом, чтобы замена была возможной без демонтажа всего механизма.

Обычный прибор (1) и выключатель с подсветкой (2) подключают в цепь по одной схеме

Однако во втором варианте обеспечивается хорошая видимость устройства в затемненных помещениях. Следует отметить, что такое решение совместимо не со всеми видами ламп. В выключенном состоянии через них проходит небольшой по силе ток. Этого будет достаточно для питания светодиодов. Лампы накаливания и газоразрядные приборы подключать в такие схемы можно без ограничений.

Подключение разных проходных выключателей

Приборы в защищенном исполнении с герметичными прокладками устанавливают на открытом пространстве. Они безопасно выполняют свои функции под проливным дождем. Встроенная подсветка пригодится в темном коридоре. Точные технические характеристики подбирают с учетом реальных условий будущей эксплуатации. Однако в любом случае пригодятся сведения о том, как правильно подключить проходной выключатель с определенным количеством клавиш. Именно этот параметр во многом определяет функциональные возможности коммутирующего устройства.

Схема подключения одноклавишного проходного выключателя

Принципиальная схема электрических цепей

На рисунке видно, сто проводка сделана из трехжильного кабеля. Это необходимо для подключения заземления (зеленый провод) к металлическому корпусу светильника (3). На схеме указан распределительный шкаф (1). От коробки (2) к проходным одноклавишным переключателям также идет трехжильная цепь. Здесь заземление не предусмотрено.

Схемы управления светильником из двух и трех мест

Во втором варианте необходимо применение одноклавишного перекрестного переключателя (отмечен стрелкой на рисунке). Обратите внимание, что в нем установлены две коммутационные группы, которые приводятся в действие одним приводом. Такие изделия внешне не отличаются от стандартных выключателей, однако они выполняют другие функции

Таким обозначением на корпусе маркируют перекрестный переключатель

Особенности схемы подключения двухклавишного проходного выключателя

По этой схеме проходные двухклавишные выключатели применяют на практике

В таком варианте усложняется проект. Приходится применять кабели с большим количеством проводников. Но именно подключение проходного двойного выключателя позволяет организовать управление несколькими группами ламп. Такие решения используют в крупных помещениях для регулировки люстры общего света.

На этом рисунке показано, как подключить двойной проходной выключатель в комбинации с одноклавишным

Установка и схема подключения трехклавишного проходного выключателя

Управление тремя группами светильников

При выборе проходного тройного переключателя схема подключения в сопроводительной документации производителя поможет установить перемычки правильно

Дополнительные рекомендации

Тщательное планирование предотвратит досадные ошибки, упростит правильный выбор. Надо внимательно определить режимы применения освещения, чтобы точно определить цель проекта. Места размещения проходных выключателей устанавливают не только в соответствии с действующими правилами. Существенное значение имеют физиологические особенности пользователей. В ходе сравнительного анализа принимают во внимание внешний вид и функциональность, цены и гарантии производителя. Комплексный подход поможет реализовать планы любого уровня сложности без лишних затрат. Дополнительную поддержку не сложно получить непосредственно на нашем сайте. Задавайте в комментариях вопросы, приводите собственные примеры, сообщайте о важных параметрах профильных изделий.

Схема подключения двухклавишного проходного выключателя | ASUTPP

Самый простой выключатель несёт в себе не менее простой принцип работ – это обычный расцепитель. Это означает, что он выполняет функцию рассоединения/соединения определённого участка цепи. Но существуют более сложные устройства, например, двухклавишный проходной выключатель, с помощью которого можно управлять освещением из разных точек в помещении.

Что такое проходной выключатель

Для начала необходимо разобраться, что же такое проходной выключатель. Представьте, что вы заходит в комнату, включаете свет, проходите к кровати, ложитесь… и выключаете свет уже другим выключателем, расположенным у изголовья. Не надо заново вставать, идти к дверям, а после в потёмках добираться до кровати.

Проходные выключатели – это 2 устройства, с помощью которых можно управлять как включением, так и отключением освещения. Расположены они могут быть на любом расстоянии друг от друга.

Рисунок 1: Двухклавишный проходной выключатель

Между двумя проходными выключателями можно установить третий, четвёртый, пятый, и вообще, сколько душе угодно. Только такие выключатели получили название перекидных или реверсивных, и имеют отличающуюся от перекидных устройство конструкцию.

Последовательность подключения двухклавишного проходного выключателя

Рассмотрим подключение двухклавишного проходного выключателя через распределительную коробку:

Просверлить с помощью специальной коронки места, где будут размещаться выключатели.
Установить в них подрозетники и зафиксировать шпаклёвкой или алебастром.
Просверлить место для распределительной коробки.
Подготовить штробы, идущие от щитка к коробке и от коробки к выключателям.
Проложить от электрощитовой к распределительной коробке двухжильный провод. Первая жила – «фаза», вторая – «ноль».

Проложить от каждого выключателя к распределительной коробке по 2 трёхжильных провода. Можно использовать один шестижильный, но найти такой достаточно проблематичный.

Совет! 2 трёхжильных провода лучше подбирать с разной маркировкой. Например: первый – чёрный, синий, оранжевый, а второй – красный, коричневый и жёлто-зелёный. Разная маркировка не даст запутаться при соединении проводников в распределительной коробке.

7. Выполнить подключение проводов к выключателям согласно схемы:

Рисунок 2: Подключение двухклавишных проходных выключателей через распределительную коробку

8. Соединить провода в распределительной коробке согласно схемы, не забыв подключить фазный и нулевой проводники от электрощитовой.

Напоминаю, что соединение проводов в распределительной коробке лучше всего выполнять с помощью клемм WAGO.

Подключение двухклавишного проходного выключателя шлейфом

Заказчики бывают разные и некоторые считают, что распределительная коробка нарушает эстетику в помещении. В этом случае проходные выключатели необходимо подключать шлейфом, прокладывая провода напрямую к устройствам.

2 двухжильных для соединения выключателей между собой.
1 одножильный – приходящая от щитка на первый выключатель «фаза».
1 одножильный – приходящая от щитка на второй выключатель «фаза».
1 одножильный – на первую лампу.
1 одножильный – на вторую лампу.

Рис. 3. Подключение двухклавишных проходных выключателей шлейфом

Очень сложный и затратный в плане времени вариант подключения, используют его крайне редко.

О проходных выключателях простыми словами

Проходные выключатели
(схемы и подключение)

Отличие проходных выключателей (переключателей) от обычных выключателей состоит в переключении фазной линии с 1-го контакта на 2-й контакт, что и определяет их функциональность. Одноклавишные выключатели отличаются от двухклавишных простым размыканием цепи и количеством групп переключения (в двухклавишных их две – 2 группы по 3 контакта). Применение таких выключателей делает возможным управление линией освещения из нескольких точек включения/выключения. Используют схемы подключения проходных выключателей в коридорах, спальнях, на лестницах в квартирах и загородных домах.

Схемы подключения проходных выключателей (переключателей)

Пр 1кл – одноклавишный переключатель.

Рис. 1 Схема подключения проходного выключателя.

На рис. 1 показана самая простая схема подключения проходных выключателей с двумя точками включения/выключения, при которой на вход одного переключателя подаётся фаза, на другой подключается провод, идущий к системе светильников.

Пр 2кл – двухклавишный переключатель.

Рис. 2 Схема подключение двухклавишного проходного переключателя на две линии.

Как видно на схеме рис. 2, используются два двухклавишных переключателя, на одном из которых стоит перемычка, в месте, куда заводится фаза, а к другому выводится вторая линии систем светильников.

Рис. 3 Схема подключения двух одноклавишных проходных переключателей на три точки включения/выключения.

Схема на рис. 3 позволяет добавить любое количество точек включения/выключения освещения. Главным отличием от простой схемы является использование двухклавишного переключателя с одной клавишей. Проще говоря, задействуется две группы по 3 контакта одной клавишей. Необходимо установить две перемычки с групп переключения на выключатели и все. На схеме показано три точки переключателей, но добавляя средний блок из двухклавишного переключателя, можно увеличить до любого, необходимого количества мест, где можно включать или выключать светильники, независимо друг от друга.

Рис. 4 Схема подключения двух проходных одноклавишных переключателей на две линии, с использованием двухклавишного переключателя.

Иногда необходимо объединить две независимые линии освещения в одной точке переключения. Если два крыла освещения, или лестницу и верх с низом, или подвал, где необходима точка доступа с одного (главного) места, схема на рис. 4 поможет Вам. Принцип простой, две линии объединяются в двухклавишном переключателе и разводятся по направлениям. Количество точек к каждому направлению можно увеличить с помощью схемы подключения двухклавишной системы с одной клавишей, добавлением в цепь необходимого количества выключателей.

Всегда рады плодотворному, взаимовыгодному партнёрству!!!

Благодарим Вас за посещение нашего сайта!!!

Схема подключения проходного двухклавишного выключателя . Электропара

Проходные выключатели очень удобны, если требуется управлять освещением с нескольких мест. Двухклавишные выключатели более удобны, поскольку имеют расширенные возможности – вы можете по своему желанию установить несколько лампочек в осветительный прибор и включать определенное количество ламп.

Рассмотрим простейший пример, где может пригодиться двухклавишный проходной выключатель. В двухуровневой квартире или двухэтажном частном доме имеется лестница, по которой можно передвигаться с этажа на этаж. Подключив проходной выключатель, вы можете включить свет на первом этаже, нажав на клавишу выключателя, расположенного на втором этаже, и спокойно спуститься вниз, не ломая себе ноги в полной темноте. Управлять проходным выключателем вы можете с двух, трех и более мест, не возвращаясь к исходному выключателю.

Как подключить двухклавишный проходной выключатель

В отличие от обычного выключателя проходной имеет три контакта, к которым подключаются три провода. Нужно отметить, что в домах старой постройки вам не удастся подключить одноклавишный или двухклавишный проходной выключатель, поскольку проводка имеет только две токопроводящие жилы. В современных домах и квартирах устанавливается трехжильный провод и подключение не составит труда.

Вам потребуется:

Крестовая отвертка, строительный уровень и карандаш для определения ровного положения выключателя, нож для зачистки провода, сам провод, индикатор тока, а в случае монтажа скрытой проводки на тяжелых поверхностях (бетон, кирпич) еще и перфоратор, подрозетники, алебастр или штукатурная смесь для фиксации подрозетника и примораживания провода. Если у вас открытый тип проводки, следует подготовить кабель-каналы для укладки провода.

Схема подключения двухклавишного проходного выключателя из двух мест

Поскольку каждый выключатель имеет три контакта, к нему подводятся два трехжильных провода. К светильнику также подводим трехжильный кабель. Затем всю эту кучу проводов ведем в распаячную коробку и соединяем между собой, соблюдая схему подключения.

Подключение проходного выключателя из трех мест

Бывает так, что необходимо создать подключение проходного выключателя (одноклавишного, двухклавишного) из трех мест. Для этого, помимо вышеперечисленного, понадобится перекрестный выключатель. Одноклавишный имеет четыре контакта, двуклавишный – восемь.

В начале и в конце создаваемой линии мы ставим проходные выключатели, а между ними помещаем перекрестный. Если создается линия, где больше двух выключателей, всегда используется необходимое количество перекрестных. Так можно создать точки подключения из трех, четырех, пяти и более мест. Принципиально схема подключения при этом не меняется, лишь увеличивается или уменьшается количество перекрестных выключателей.

Часто можно встретить советы по превращению обычного проходного выключателя в перекрестный путем создания дополнительных перемычек. Мы рекомендуем использовать оригинальное оборудование во избежание возникновения неполадок и создания пожароопасной ситуации.

Вольтметры и амперметры | Безграничная физика

Вольтметры и амперметры

Вольтметры и амперметры используются для измерения напряжения и тока соответственно.

Цели обучения

Сравнить схемы подключения амперметра и вольтметра

Основные выводы

Ключевые моменты

Вольтметр – это прибор, используемый для измерения разности электрических потенциалов между двумя точками в электрической цепи.
Амперметр – это измерительное устройство, используемое для измерения электрического тока в цепи.
Вольтметр подключен параллельно к устройству для измерения его напряжения, а амперметр подключен последовательно к устройству для измерения его тока.
В основе большинства аналоговых измерителей лежит гальванометр, прибор, который измеряет ток, используя движение или отклонение иглы. Отклонение иглы вызывается магнитной силой, действующей на провод с током.

Ключевые термины

шунтирующее сопротивление : небольшое сопротивление R, помещенное параллельно гальванометру G для получения амперметра; чем больше измеряемый ток, тем меньше R должно быть; большая часть тока, протекающего через счетчик, шунтируется через R для защиты гальванометра
гальванометр : аналоговое измерительное устройство, обозначенное буквой G, которое измеряет ток, используя отклонение стрелки, вызванное силой магнитного поля, действующей на провод с током.

Вольтметры и амперметры измеряют напряжение и ток цепи соответственно. Некоторые измерители в автомобильных приборных панелях, цифровых камерах, сотовых телефонах и тюнерах-усилителях являются вольтметрами или амперметрами.

Вольтметры и амперметры : Краткое введение в вольтметры и амперметры для студентов-физиков.

Вольтметры

Вольтметр – это прибор, который измеряет разность электрических потенциалов между двумя точками в электрической цепи.Аналоговый вольтметр перемещает указатель по шкале пропорционально напряжению в цепи; цифровой вольтметр обеспечивает числовой дисплей. Любое измерение, которое можно преобразовать в напряжение, можно отобразить на правильно откалиброванном измерителе; такие измерения включают давление, температуру и расход.

Вольтметр : Демонстрационный вольтметр из класса физики

Чтобы вольтметр мог измерять напряжение устройства, он должен быть подключен параллельно этому устройству.Это необходимо, потому что параллельные объекты испытывают одинаковую разность потенциалов.

Вольтметр, подключенный параллельно : (a) Для измерения разности потенциалов в этой последовательной цепи вольтметр (V) подключается параллельно источнику напряжения или одному из резисторов. Обратите внимание, что напряжение на клеммах измеряется между точками a и b. Невозможно подключить вольтметр напрямую к ЭДС без учета его внутреннего сопротивления r. (b) Используемый цифровой вольтметр

Амперметры

Амперметр измеряет электрический ток в цепи.Название происходит от названия единицы измерения электрического тока в системе СИ, ампер (А).

Чтобы амперметр мог измерять ток устройства, он должен быть последовательно подключен к этому устройству. Это необходимо, потому что последовательно соединенные объекты испытывают одинаковый ток. Их нельзя подключать к источнику напряжения – амперметры предназначены для работы с минимальной нагрузкой (которая относится к падению напряжения на амперметре, обычно составляющему небольшую долю вольта).

Амперметр серии : Амперметр (A) подключается последовательно для измерения тока.Весь ток в этой цепи протекает через счетчик. Амперметр будет иметь такие же показания, если он расположен между точками d и e или между точками f и a, как и в показанном положении. (Обратите внимание, что заглавная буква E обозначает ЭДС, а r обозначает внутреннее сопротивление источника разности потенциалов.)

Гальванометры (аналоговые измерители)

У аналоговых счетчиков

иглы, которые поворачиваются, чтобы указывать на числа на шкале, в отличие от цифровых счетчиков, которые имеют числовые показания.Сердцем большинства аналоговых счетчиков является устройство, называемое гальванометром, с обозначением G . Ток через гальванометр I _G вызывает пропорциональное движение или отклонение стрелки.

Двумя важнейшими характеристиками любого гальванометра являются его сопротивление и чувствительность по току. Чувствительность по току – это ток, который дает полное отклонение стрелки гальванометра, другими словами, максимальный ток, который может измерить прибор.Например, гальванометр с токовой чувствительностью 50 мкА имеет максимальное отклонение стрелки при протекании через него 50 мкА, находится на полпути шкалы, когда через него протекает 25 мкА, и так далее.

Если такой гальванометр имеет сопротивление 25 Ом, то только напряжение В = IR = (50 мкА) (25 Ом) = 1,25 мВ дает показания полной шкалы. Подключив резисторы к этому гальванометру различными способами, вы можете использовать его как вольтметр или амперметр для измерения широкого диапазона напряжений или токов.

Гальванометры как вольтметры

Гальванометр может работать как вольтметр, если он подключен последовательно с большим сопротивлением R . Значение R определяется максимальным измеряемым напряжением. Предположим, вам нужно 10 В для полного отклонения вольтметра, содержащего гальванометр с сопротивлением 25 Ом и чувствительностью 50 мкА. Тогда приложенное к измерителю напряжение 10 В должно давать ток 50 мкА. Общее сопротивление должно быть:

[латекс] \ text {R} _ {\ text {tot}} = \ text {R} + \ text {r} = \ frac {\ text {V}} {\ text {I}} = \ frac { 10 \ text {V}} {50 \ mu \ text {A}} = 200 \ text {k} \ Omega, [/ latex]

или:

[латекс] \ text {R} = \ text {R} _ {\ text {tot}} – \ text {r} = 200 \ text {k} \ Omega – 25 \ Omega \ приблизительно 200 \ text {k} \Омега.[/ латекс]

(R настолько велик, что сопротивление гальванометра, r, почти ничтожно.) Обратите внимание, что 5 В, приложенное к этому вольтметру, вызывает отклонение половинной шкалы, пропуская через измеритель ток 25 мкА, поэтому показания вольтметра пропорциональны к напряжению по желанию. Этот вольтметр не будет полезен для напряжений менее примерно половины вольта, потому что отклонение измерителя будет слишком маленьким для точного считывания. Для других диапазонов напряжения другие сопротивления устанавливаются последовательно с гальванометром.Многие измерители позволяют выбирать шкалы, которые включают последовательное включение соответствующего сопротивления с гальванометром.

Гальванометры как амперметры

Тот же гальванометр может также работать как амперметр, если он установлен параллельно небольшому сопротивлению R , часто называемому шунтирующим сопротивлением. Поскольку сопротивление шунта невелико, большая часть тока проходит через него, что позволяет амперметру измерять токи, намного превышающие те, которые вызывают полное отклонение гальванометра.

Предположим, например, что нам нужен амперметр, который дает полное отклонение для 1,0 А и который содержит тот же гальванометр на 25 Ом с чувствительностью 50 мкА. Поскольку R и R включены параллельно, напряжение на них одинаковое.

Эти ИК-капли: IR = I _G r

так, чтобы: [latex] \ text {IR} = \ frac {\ text {I} _ \ text {G}} {\ text {I}} = \ frac {\ text {R}} {\ text {r }}. [/ latex]

Решая для R и отмечая, что IG составляет 50 мкА, а I равно 0.{-3} \ Omega. [/ Latex]

Нулевые измерения

Нулевые измерения уравновешивают напряжения, поэтому через измерительные устройства не протекает ток, который мог бы помешать измерению.

Цели обучения

Объясните, почему используются нулевые измерения

Основные выводы

Ключевые моменты

Измерения напряжения и тока стандартными вольтметрами и амперметрами изменяют измеряемую цепь, внося погрешности.Вольтметры потребляют дополнительный ток, тогда как амперметры уменьшают ток.
Нулевые измерения используются для уменьшения погрешности измеренных значений напряжения и тока.
Потенциометр и мост Уитстона – это два метода измерения нуля.
Потенциометр – это прибор, который измеряет неизвестное напряжение путем противодействия известному напряжению, не потребляя ток от измеряемого источника напряжения.
Мост Уитстона – это электрическая цепь, используемая для измерения неизвестного электрического сопротивления путем уравновешивания двух ветвей мостовой схемы, одна из которых включает неизвестный компонент.

Ключевые термины

нулевые измерения : методы более точного измерения тока и напряжения путем балансировки цепи таким образом, чтобы ток не протекал через измерительное устройство
потенциометр : прибор, который измеряет напряжение путем противодействия ему точной долей известного напряжения и без потребления тока из неизвестного источника.
Мост Уитстона : прибор, используемый для измерения неизвестного электрического сопротивления путем уравновешивания двух ножек мостовой схемы, одна ножка которой включает неизвестный компонент.

Нулевые измерения

Стандартные измерения цепей изменения напряжения и тока, вносящие числовые погрешности. Вольтметры потребляют дополнительный ток, тогда как амперметры уменьшают ток. Нулевые измерения уравновешивают напряжения, поэтому ток через измерительный прибор не протекает, а цепь остается неизменной. Нулевые измерения обычно более точны, но более сложны, чем стандартные вольтметры и амперметры. Их точность все еще ограничена.

Потенциометр

При измерении ЭДС аккумулятора и подключении аккумулятора напрямую к стандартному вольтметру, как показано на, фактическая измеренная величина – это напряжение на клеммах В. Напряжение связано с ЭДС батареи соотношением В = ЭДС – Ir , где I – протекающий ток, а r – внутреннее сопротивление батареи.

Вольтметр, подключенный к батарее : аналоговый вольтметр, подключенный к батарее, потребляет небольшой, но ненулевой ток и измеряет напряжение на клеммах, которое отличается от ЭДС батареи. (Обратите внимание, что заглавная буква E символизирует электродвижущую силу или ЭДС.) Поскольку внутреннее сопротивление батареи точно неизвестно, невозможно точно рассчитать ЭДС.

ЭДС можно было бы точно рассчитать, если бы были известны r , что бывает редко. Если бы ток I можно было сделать нулевым, тогда В = ЭДС , и ЭДС можно было бы непосредственно измерить. Однако стандартным вольтметрам для работы необходим ток.

Потенциометр – это прибор для измерения нуля для измерения потенциалов (напряжений).Источник напряжения подключен к резистору R, , пропускающему через него постоянный ток. Вдоль провода наблюдается постоянное падение потенциала (падение ИК-излучения), поэтому переменный потенциал получается через контакт вдоль провода.

Неизвестная ЭДС _x (обозначенная надписью E _x), подключенная последовательно с гальванометром, показана на. Обратите внимание, что ЭДС _x противостоит другому источнику напряжения. Расположение точки контакта регулируется до тех пор, пока гальванометр не покажет ноль.Когда гальванометр показывает ноль, ЭДС _x = IR _x , где R _x – это сопротивление участка провода до точки контакта. Поскольку через гальванометр не протекает ток, он не проходит через неизвестную ЭДС, и определяется ЭДС _x .

Потенциометр : Потенциометр является устройством измерения нуля. (a.) Источник напряжения, подключенный к резистору с длинным проводом, пропускает через него постоянный ток I.(b) Неизвестная ЭДС (обозначенная буквой Ex) подключается, как показано, и точка контакта по R регулируется до тех пор, пока гальванометр не покажет ноль. Отрезок провода имеет сопротивление Rx и сценарий Ex = IRx, где I не зависит от соединения, поскольку через гальванометр не течет ток. Таким образом, неизвестная ЭДС пропорциональна сопротивлению сегмента провода.

Стандартная ЭДС заменяется на ЭДС _x , и точка контакта регулируется до тех пор, пока гальванометр не покажет ноль, так что ЭДС _с = IR _с.В обоих случаях через гальванометр не проходит ток. Ток I через длинный провод идентичен. Принимая соотношение ЭДС _x / ЭДС _с , I отменяет, а решение для ЭДС _x дает то, что видно в.

Поскольку для R используется длинный однородный провод, соотношение сопротивлений R _x / R _с такое же, как отношение длин провода, который обнуляет гальванометр для каждой ЭДС.Три величины в правой части уравнения теперь известны или измерены, и можно вычислить ЭДС _x . В этом расчете часто меньше неопределенности, чем при прямом использовании вольтметра, но он не равен нулю. Всегда есть некоторая неопределенность в соотношении сопротивлений R _x / R _s и стандартных ЭДС. Кроме того, невозможно определить, когда гальванометр показывает ровно ноль, что вносит ошибку как в R _x , так и в R _s , а также может повлиять на текущий I .

Измерения сопротивления

Многие так называемые омметры измеряют сопротивление. Наиболее распространенные омметры прикладывают напряжение к сопротивлению, измеряют ток и вычисляют сопротивление по закону Ома. Их показания и есть это рассчитанное сопротивление. Простые конфигурации с использованием стандартных вольтметров и амперметров имеют ограниченную точность, поскольку измерители изменяют как напряжение, подаваемое на резистор, так и ток, протекающий через него. Мост Уитстона – это устройство измерения нуля для расчета сопротивления путем уравновешивания падения потенциала в цепи.Устройство называется мостом, потому что гальванометр образует мост между двумя ветвями. Для выполнения нулевых измерений в схемах используются различные мостовые устройства. Резисторы R ₁ и R ₂ точно известны, а стрелка через R ₃ указывает, что это переменное сопротивление. Можно точно прочитать значение R ₃ . При неизвестном сопротивлении Rx в цепи R ₃ регулируется до тех пор, пока гальванометр не покажет ноль.

Мост Уитстона : мост Уитстона используется для расчета неизвестных сопротивлений. Переменное сопротивление R3 регулируется до тех пор, пока гальванометр не покажет ноль при замкнутом переключателе. Это упрощает схему, позволяя рассчитывать Rx на основе падения ИК-излучения.

Тогда разность потенциалов между точками b и d равна нулю, что означает, что b и d имеют одинаковый потенциал. При отсутствии тока, протекающего через гальванометр, он не влияет на остальную цепь.Таким образом, ветви abc и adc параллельны, и каждая ветвь имеет полное напряжение источника. Поскольку b и d имеют одинаковый потенциал, падение IR вдоль и должно равняться падению IR вдоль ab . Опять же, поскольку b и d имеют одинаковый потенциал, падение ИК-излучения вдоль dc должно равняться падению ИК-излучения вдоль bc . Это уравнение используется для вычисления неизвестного сопротивления, когда ток через гальванометр равен нулю.Этот метод может быть очень точным, но он ограничен двумя факторами. Во-первых, ток через гальванометр не может быть точно равен нулю. Во-вторых, всегда есть неопределенности в R ₁, R ₂ и R ₃, которые вносят вклад в неопределенность в R _x.

Электрические цепи

Эта основная идея исследована через:

Противопоставление взглядов студентов и ученых

Ежедневный опыт студентов

Студенты имеют большой опыт использования повседневной бытовой техники, в работе которой используются электрические цепи (фонарики, мобильные телефоны, плееры iPod).Скорее всего, у них возникло ощущение, что вам нужно включить аккумулятор или выключатель питания, чтобы все «работало», и что батареи могут «разрядиться». Они склонны думать об электрических цепях как о том, что они называют «током», «энергией», «электричеством» или «напряжением», причем все эти названия они часто используют как синонимы. Это неудивительно, учитывая, что все эти ярлыки часто используются в повседневном языке с неясным значением. Какой бы ярлык ни использовали учащиеся, они, скорее всего, увидят в электрических цепях «поток» и что-то «хранимое», «израсходованное» или и то, и другое.Некоторые повседневные выражения, например о «зарядке батарей», также могут быть источником концептуальной путаницы для учащихся.

В частности, студенты часто видят, что ток равен напряжению, и думают, что ток может храниться в батарее, и этот ток может быть использован или преобразован в форму энергии, такую как свет или тепло.

Есть четыре модели, которые обычно используются учениками для объяснения поведения простой схемы, содержащей батарею и лампочку. Они были описаны исследователями как:

В частности, студенты часто считают, что ток равен напряжению, и думают, что ток может храниться в батарее, и этот ток может быть использован или преобразован в форму энергии, например свет. или тепло.

Есть четыре модели, которые обычно используются учениками для объяснения поведения простой схемы, содержащей батарею и лампочку. Исследователи описали их как:

Четыре модели простых схем
«униполярная модель». – точка зрения, согласно которой на самом деле нужен только один провод между батареей и лампочкой, чтобы в цепи был ток.
«модель сталкивающихся токов». – вид, согласно которому ток «течет» с обеих клемм батареи и «сталкивается» в лампочке.
«модель потребляемого тока» – представление о том, что ток «расходуется» по мере «обхода» цепи, поэтому ток, «текущий к» лампочке, больше, чем ток, «утекающий» от нее обратно к лампочке. аккумулятор.
«научная модель» – точка зрения, что ток одинаков в обоих проводах.

Ежедневный опыт учащихся с электрическими цепями часто приводит к путанице в мышлении. Учащиеся, которые знают, что вы можете получить удар электрическим током, если дотронетесь до клемм пустой розетки домашнего освещения, если переключатель включен, поэтому иногда считают, что в розетке есть ток, независимо от того, касаются ли они ее. (Точно так же они могут полагать, что есть ток в любых проводах, подключенных к батарее или розетке, независимо от того, замкнут ли переключатель.)

Некоторые студенты думают, что пластиковая изоляция проводов, используемых в электрических цепях, содержит и направляет электрический ток так же, как водопроводные трубы удерживают и регулируют поток воды.

Исследования: Осборн (1980), Осборн и Фрейберг (1985), Шипстоун (1985), Шипстоун и Ганстон (1985), Уайт и Ганстон (1980)

Научная точка зрения

Термин «электричество» (например, «химия») ) относится к области науки.

Модели играют важную роль в понимании того, чего мы не видим, и поэтому они особенно полезны при попытке разобраться в электрических цепях.Модели ценятся как за их объяснительную способность, так и за их способность к прогнозированию. Однако модели также имеют ограничения.

Модель, используемая сегодня учеными для электрических цепей, использует идею о том, что все вещества содержат электрически заряженные частицы (см. Макроскопические свойства в сравнении с микроскопическими). Согласно этой модели, электрические проводники, такие как металлы, содержат заряженные частицы, которые могут относительно легко перемещаться от атома к атому, тогда как в плохих проводниках, изоляторах, таких как керамика, заряженные частицы перемещать гораздо труднее.

В научной модели электрический ток – это общее движение заряженных частиц в одном направлении. Причина этого движения – источник энергии, такой как батарея, который выталкивает заряженные частицы. Заряженные частицы могут двигаться только при наличии полного проводящего пути (называемого «контуром» или «петлей») от одного вывода батареи к другому.

Простая электрическая цепь может состоять из батареи (или другого источника энергии), электрической лампочки (или другого устройства, использующего энергию) и проводящих проводов, соединяющих две клеммы батареи с двумя концами лампочки.В научной модели такой простой схемы движущиеся заряженные частицы, которые уже присутствуют в проводах и в нити накала лампочки, являются электронами.

Электроны заряжены отрицательно. Батарея отталкивает электроны в цепи от отрицательной клеммы и притягивает их к положительной клемме (см. Электростатика – бесконтактная сила). Любой отдельный электрон перемещается только на небольшое расстояние. (Эти идеи получили дальнейшее развитие в основной идее «Разбираемся с напряжением»).Хотя фактическое направление движения электронов – от отрицательного к положительному полюсу батареи, по историческим причинам обычно описывают направление тока как от положительного к отрицательному полюсу (так называемый “ обычный ток ”). ‘).

Энергия батареи хранится в виде химической энергии (см. Главную идею преобразования энергии). Когда он подключен к замкнутой цепи, электроны перемещаются, и энергия передается от батареи к компонентам цепи.Большая часть энергии передается световому шару (или другому пользователю энергии), где она преобразуется в тепло и свет или в какую-либо другую форму энергии (например, звук в iPod). В соединительных проводах очень небольшое количество преобразуется в тепло.

Напряжение батареи говорит нам, сколько энергии она передает компонентам схемы. Это также говорит нам кое-что о том, как сильно батарея толкает электроны в цепи: чем больше напряжение, тем сильнее толчок (см. Идею фокусировки Используя энергию).

Критические идеи обучения

Электрический ток – это общее движение заряженных частиц в одном направлении.
Для получения электрического тока необходима непрерывная цепь от одного вывода батареи к другому.
Электрический ток в цепи передает энергию от батареи к компонентам цепи. В этом процессе ток не «расходуется».
В большинстве схем движущиеся заряженные частицы представляют собой отрицательно заряженные электроны, которые всегда присутствуют в проводах и других компонентах схемы.
Батарея выталкивает электроны по цепи.

Исследование: Loughran, Berry & Mulhall (2006)

Количественные подходы к обучению (например, с использованием закона Ома) могут препятствовать развитию концептуального понимания, и их лучше избегать на этом уровне.

Очень важен язык, на котором говорят учителя. Использование слова «электричество» следует ограничить, поскольку его значение неоднозначно. Говоря о «текущем» токе вместо движения заряженных частиц, можно усилить неверное представление о том, что ток – это то же самое, что и электрический заряд; поскольку «заряд» – это свойство веществ, например масса, лучше относиться к «заряженным частицам», чем к «зарядам».

Идея фокуса Введение в научный язык предоставляет дополнительную информацию о развитии научного языка со студентами.

Использование моделей, метафор и аналогий жизненно важно для развития понимания учащимися электрических цепей, потому что для объяснения того, что мы наблюдаем в цепи (например, зажигание лампочки), необходимо использовать научные идеи о вещах, которые мы не можем видеть, например об энергии. и электроны. Поскольку все модели / метафоры / аналогии имеют свои ограничения, важно использовать их множество.Не менее важно четко понимать сходства и различия между любой используемой моделью / метафорой / аналогией и рассматриваемым явлением. Общее ограничение физических моделей (в том числе приведенных ниже) состоит в том, что они подразумевают, что любой заданный электрон перемещается по цепи.

Изучите взаимосвязь между идеями об электричестве и преимуществами и ограничениями моделей в Карты развития концепции – Электричество и магнетизм и модели

Вот некоторые полезные модели и аналогии:

аналог велосипедной цепи – это полезно для развития идеи потока энергии, для отличия этого потока энергии от тока и для демонстрации постоянства тока в данной цепи.Движение велосипедной цепи аналогично движению тока в замкнутой цепи. Движущаяся цепь передает энергию от педали (то есть «аккумулятор») к заднему колесу (то есть «компоненты схемы»), где энергия преобразуется. Эта модель имеет лишь ограниченную полезность и требует от учащегося осознать, что заднее колесо – это компонент, выполняющий преобразование энергии.

модель мармелада – это помогает развить идею о том, что движение электронов в цепи сопровождается передачей энергии.Студенты играют роль «электронов» в цепи. Каждый из них собирает фиксированное количество мармеладов, представляющих энергию, когда они проходят через «батарею», и отдают эту «энергию», когда достигают / проходят через «лампочку». Эти студенческие «электроны» затем возвращаются в «батарею» для получения дополнительной «энергии», которая включает в себя получение большего количества мармеладов.

Еще одно описание этого вида деятельности представлено в виньетке PEEL. Ролевая игра с мармеладом. Эта модель может быть очень мощной, но важным ограничением является представление энергии как субстанции, а не как изобретенной человеческой конструкции.

модель веревки – эта модель помогает объяснить, почему в электрической цепи происходит нагрев. Учащиеся образуют круг и свободно держат непрерывную петлю из тонкой веревки горизонтально. Один ученик действует как «батарея» и тянет веревку так, чтобы она скользила через руки других учеников, «компоненты схемы». Студенты чувствуют, как их пальцы нагреваются, поскольку энергия преобразуется, когда веревка тянется студенческой батареей

Для получения дополнительной информации о развитии идей об энергии см. Фокусную идею Использование энергии.

модель водяного контура – это часто используется в учебниках и на первый взгляд кажется моделью, которая легко понятна учащимся; однако важно, чтобы учителя знали о его ограничениях.

В этой модели насос представляет батарею, турбину – лампочку, а водопроводные трубы – соединительные провода. Важно указать учащимся, что этот водяной контур на самом деле отличается от бытового водоснабжения, потому что в противном случае они могут, опираясь на свой повседневный опыт, сделать неправильный вывод, например, что электрический ток может вытекать из проводов контура таким же образом, как и вода может вытечь из труб.

Исследование: Лофран, Берри и Малхолл (2006)

Преподавательская деятельность

Открытое обсуждение через общий опыт

Упражнение POE (прогнозировать-наблюдать-объяснять) – полезный способ начать обсуждение. Дайте ученикам батарейку, лампочку фонарика (или другую лампочку с нитью накала) и соединительный провод. Попросите их угадать, как следует подключить цепь, чтобы лампочка загорелась. Примечание: НЕ предоставляйте патрон лампы. Это должно спровоцировать обсуждение необходимости создания полного контура для тока и пути тока в лампочке.Это задание можно расширить, поощряя студентов использовать другие материалы вместо проводов.

Испытайте некоторые существующие идеи

Ряд POE (Прогноз-Наблюдение-Объяснение) можно построить, изменив элементы существующей схемы и попросив учащихся сделать прогноз и их обоснование этого прогноза. Например, попросите учащихся предсказать изменения, которые могут произойти в яркости лампочки, когда она подключена к батареям с разным напряжением.

Разъяснение и объединение идей для / путем общения с другими

Попросите учащихся изучить модели и аналогии для электрических цепей, представленных выше.Студенты должны оценить каждую модель на предмет ее полезности для разъяснения представлений об электрических цепях. Студентов также следует поощрять к выявлению ограничений моделей.

Сосредоточьте внимание студентов на недооцененной детали

Попросите студентов изучить работу фонаря и нарисовать картинку, чтобы показать путь тока, когда выключатель замкнут. Студенты должны обсудить или написать о том, что, по их мнению, происходит.

Поощряйте студентов определять явления, которые не объясняются (представленной в настоящее время) научной моделью или идеей.

Попросите студентов перечислить особенности электрической цепи, которые объясняются конкретной моделью / метафорой / аналогией, и особенности, которые не объясняются.

Содействовать размышлению и разъяснению существующих идей

Попросите студентов нарисовать концептуальную карту, используя такие термины, как «батарея», «электроны», «энергия», «соединительные провода», «лампочка», «электрический ток».

Три правила работы схемы | ОРЕЛ

Приветствую новых инженеров. Это прекрасное место для начала, с простой схемы, которая является строительным блоком для каждого элемента электроники в нашем мире. После того, как вы полностью поймете, вы будете готовы начать собственное путешествие по их проектированию и устранению неисправностей.

Строительные блоки схемы

Перед тем, как погрузиться в полную схему, разумно сначала поразмыслить над отдельными частями, составляющими единое целое: потоком, нагрузкой и проводимостью. Мы объединили эти принципы в три основных правила:

Правило 1 – Электричество всегда должно течь с более высокого напряжения на более низкое.
Правило 2 – Электричество всегда требует работы.
Правило 3 – Электричеству всегда нужен путь.

Правило 1. Все дело в потоке

Каждой электронной схеме нужен источник питания, будь то батарея AA, которую можно вставить в контроллер Xbox One, или что-то более мощное, например настенная розетка, которая может питать большое количество устройств. Электроэнергия, выходящая из этих источников, измеряется напряжением или вольтами, или просто В.

Да, мы говорим о таком напряжении! Когда он будет достаточно высоким, это может нанести серьезный ущерб.

Независимо от того, откуда течет эта энергия, ее цель всегда одна – переходить из одной области в другую и в процессе выполнять некоторую работу, например, заряжать компьютер или включать свет.

Фундаментальный компонент этого потока энергии состоит в том, что электричество всегда будет течь от более высокого напряжения к более низкому напряжению. Всегда. Это называется потенциалом . Можно сказать, что это потенциальное электричество должно перемещаться из одного района в другой.

Поток высокого (положительного) напряжения в низкое (отрицательное) напряжение.

Как это соотносится с нашим реальным миром? Возьмем для примера простую батарею:

Батарея имеет две стороны: отрицательная сторона – это низкое напряжение, измеряемое при 0 В, положительная сторона – это высокое напряжение, измеряемое при 1,5 В.
Энергия всегда будет вытекать из положительной стороны батареи, чтобы перейти к отрицательной стороне, чтобы найти баланс.
Для этого он должен течь по чему-то, обычно по медному проводу, и в процессе выполнять некоторую работу, например включать свет или вращать двигатель.

В конце концов, все электричество хочет найти равновесие на земле (0 В). Единственный способ сделать это в батарее – сместить положительный полюс на отрицательный. Мы извлекаем выгоду из этого естественного стремления к энергии, размещая некоторые объекты так, чтобы они проходили через них, что позволяет нам включать свет, двигатели, а также включать и выключать транзисторы в компьютере.

Все это составляет Правило 1 – Электричество всегда будет хотеть течь от более высокого напряжения к более низкому напряжению. Запомните это; это никогда не изменится.

Правило 2 – Начало работы

Итак, у вас может быть электричество, которое хочет перетекать с более высокого напряжения на более низкое, но какой в этом смысл? Единственная причина заставить электричество течь – это немного поработать. Этот процесс, когда электричество выполняет работу в цепи, называется нагрузкой , . Без нагрузки или работы с электричеством нет смысла иметь электрическую цепь. Нагрузка может быть чем угодно, например:

Spinning Двигатель, вращающий пропеллеры дрона.
Включение светодиода на кабеле для зарядки, чтобы указать, что ваш ноутбук подключен к сети.
Подключение гарнитуры по беспроводной сети к ноутбуку для прослушивания музыки.

В это время года электрическая нагрузка бывает разных форм, одна из которых питает эти светодиоды. (Источник изображения)

Обратите внимание, что все эти нагрузки являются действиями. Электричество всегда заставляет происходить что-то физическое, даже если мы не можем увидеть это собственными глазами.Но почему это называется нагрузкой? Вы можете думать об этом как об обузе для всего, что питает вашу схему. Для вращения двигателя требуется электричество, а это забирает у вашего источника питания энергию, которая у него когда-то была.

Помните Правило 2 – У электричества всегда есть работа, которую нужно выполнить . Без работы схема бесполезна.

Правило 3 – Следование по пути

Третье и последнее правило – вот что делает возможными первые два правила: электричеству нужен путь для передвижения.Этот путь действует как своего рода посредник. Допустим, вы подключаете зарядное устройство ноутбука к розетке, а затем к ноутбуку. Разумеется, он заряжается, но без этого шнура между компьютером и розеткой ничего бы не произошло.

Это потому, что электричеству нужен путь, по которому можно добраться из одного пункта назначения в другой. И путь всегда один и тот же:

Электроэнергия – Электричество всегда исходит от источника, например батареи или розетки.
Путешествие – Затем он путешествует по тропе, выполняя свою работу по пути.
Пункт назначения – Затем он прибывает в конечный пункт назначения, находя покой в точке с самым низким напряжением.

Этот путь, по которому проходит электричество, состоит из так называемого проводящего материала, который состоит из обычных металлов, таких как медь, серебро, золото или алюминий. Электроэнергетика любит ездить на этой штуке. Электричество также очень избирательно, и оно не мешает путешествовать по дорожкам, сделанным из индуктивных материалов. Сюда входят такие вещи, как резина, стекло и даже воздух.

Видите все эти медные провода? Электричество любит путешествовать по этому проводящему материалу.

Запомните Правило 3 – Электричеству всегда нужен путь по . Без пути он никуда не денется.

Собираем все вместе – полная схема

Давайте теперь объединим все эти правила в полное определение схемы.

Цепь – это просто путь, по которому может течь электричество.

И с помощью этой простой концепции мужчины и женщины построили безумно сложные цепи, которые отправили человечество в космос и в глубины наших глубочайших океанов.А пока постараемся упростить задачу и составим нашу первую схему. Вот что вам понадобится, если вы хотите продолжить:

(1) аккумулятор 9 В
(1) Резистор 470 Ом
(1) Стандартный светодиод
(3) Измерительные провода с зажимами типа «крокодил»

Шаг 1 – Добавление источника питания

Возвращаясь к нашему правилу трех, первое гласит, что электричество всегда будет течь от более высокого напряжения к более низкому. Итак, это означает, что нам нужен какой-то источник питания в этой цепи, мы добавим нашу батарею на 9 В.

Начало нашей схемы начинается с 9-вольтовой батареи.

Правило 1 теперь выполнено. У нас есть какой-то источник питания, у которого высокое напряжение на положительном конце (+) и 0 В на отрицательном конце (-). Но все это электричество будет потрачено зря, если мы не будем с ним что-то делать, поэтому давайте дадим ему немного работы (нагрузку).

Шаг 2 – Добавление работы

Теперь мы хотим, чтобы электричество поработало за нас, прежде чем оно успокоится, поэтому давайте включим простой светодиодный индикатор.Скорее всего, вы видели их повсюду: на своей елке, фонариках, лампочках и т. Д. Итак, мы возьмем этот светодиод и поместим его с другой стороны нашей батареи.

Теперь о светодиоде следует упомянуть то, что он очень чувствительный и не может пропускать слишком много энергии, поэтому нам нужно добавить так называемый резистор. Мы не будем сейчас вдаваться в подробности, но просто знаем, что резистор будет действовать, как сказано в его названии, – сопротивляться потоку электричества, достаточному для того, чтобы наш светодиод справился с ним. Поместим этот резистор слева от светодиода.

Добавляем немного работы в нашу схему с помощью светодиода и резистора.

Отлично, Правило 2 выполнено, и у нашего электричества есть над чем поработать. Но у него нет возможности завершить свою работу без пути, давайте добавим это сейчас.

Шаг 3 – Предоставление пути

Эта деталь проста, нам просто нужно соединить наши зажимы типа «крокодил» между всеми компонентами нашей схемы. Если вы все сделаете правильно, то ваш светодиод будет ярко светить! Помните, что при подключении проводов к батарее всегда подключайте сначала положительный конец, а затем отрицательный.Посмотрите на картинку ниже, чтобы увидеть, как все это должно быть связано вместе.

Теперь у нашего электричества есть проход с добавленными зажимами из крокодиловой кожи

Типы цепей

Теперь, прежде чем вы убежите в дикую природу и создадите свои собственные схемы, вам нужно знать о двух способах описания схемы, один из которых может испортить жизнь вашей схемы, они включают:

Замкнутый или открытый контур

Цепь считается замкнутой цепью , когда есть полный путь, по которому может проходить электричество.Это также называется полной схемой. Теперь, если ваша цепь не работает должным образом, это означает, что это обрыв цепи . Это может быть вызвано несколькими причинами, включая неплотное соединение или обрыв провода.

Вот простой и наглядный способ понять разницу между замкнутой и разомкнутой цепями. Посмотрите на приведенную ниже принципиальную схему и обратите внимание, что это та же самая цепь, которую мы создали выше, за исключением того, что теперь в ней есть переключатель.

Вот схема цепи, которую мы сделали выше.Обратите внимание на добавление переключателя.

Сейчас переключатель поднят, и вы увидите, что электричество не имеет плавного пути, так как переключатель разрывает соединение. Это разомкнутая цепь. Но что произойдет, если щелкнуть выключателем?

Теперь наш выключатель срабатывает, замыкая цепь, позволяя электричеству течь к нашему светодиоду!

Ага! Теперь вы только что проложили полный путь для вашего электричества, и ваш светодиод загорится! Это замкнутая схема.

Короткое замыкание

Тогда есть короткое замыкание . Если вы не даете схеме работать, но все же обеспечиваете некоторую мощность, приготовьтесь к некоторым проблемам. Посмотрите на нашу схему ниже, мы вынули светодиод, резистор и переключатель, оставив только медный провод и батарею.

Вот цепь, которая скоро превратится в короткое замыкание! Без выполнения каких-либо действий эта батарея скоро сгорит.

Если мы соединим эту штуку вместе в ее физической форме, то аккумулятор и провод сильно нагреются, и в конечном итоге батарея разрядится.Почему так происходит? Когда вы даете электричеству некоторую работу в цепи, такую как зажигание светодиода или вращение двигателя, это ограничивает количество электричества, которое будет проходить через вашу цепь.

Но в ту минуту, когда вы прекращаете работу своей схемы, электричество сходит с ума и бежит по своему пути на полной скорости, и ничто его не сдерживает. Если вы позволите этому случиться в течение длительного периода времени, то окажетесь с поврежденным источником питания, разряженной батареей или, может быть, что-то еще хуже, например, пожар!

Ого! Не пытайтесь делать это дома.Вот здоровенная батарея фонаря на 12 В, замкнутая во имя науки. (Источник изображения)

Итак, если вы когда-либо работали с цепью, и ваш провод или батарея сильно нагреваются, тогда немедленно выключите все, и ищите любые короткие замыкания.

Ты теперь опасен

Итак, молодой мастер электроники, теперь у вас есть вся информация, необходимая для управления скромной схемой. Понимая, как работает схема, вы скоро сможете выполнять проекты любых форм и размеров.Но прежде чем начать собственное путешествие, запомните Руководящее правило троек:

Правило 1 – Электричество всегда должно течь с более высокого напряжения на более низкое.
Правило 2 – Электричество всегда требует работы.
Правило 3 – Электричеству всегда нужен путь.

И если ваша схема когда-нибудь станет очень горячей, выключите ее! У вас короткое замыкание.

Готовы построить свою первую схему сегодня? Попробуйте Autodesk EAGLE бесплатно.

Какие материалы проводят электричество? – Scientific American

Ключевые концепции
Электричество
Дирижер
Изолятор

Введение
Электричество питает многие устройства, которые вы используете каждый день. Эти устройства состоят из схем, от очень простых (например, лампа с одной лампочкой) до очень сложных (например, в компьютере). Попробуйте этот проект, чтобы построить свою собственную простую схему и использовать ее, чтобы проверить, какие обычные домашние материалы проводят электричество.

Фон
Вы, наверное, часто слышите слово «электричество», но что оно означает на самом деле? В повседневном использовании электричество обычно относится к электрически заряженным частицам (называемым электронами), движущимся по металлическим проводам. Поток электричества называется током. Металлы, как правило, очень хорошие проводники, что означает, что они легко пропускают ток. Материалы, которые не пропускают ток, называются изоляторами. Большинство неметаллических материалов, таких как пластик, дерево и резина, являются изоляторами.Вы заметите это, если когда-нибудь подключили что-нибудь к розетке. Штыри на вилке и провод внутри шнура металлические, но они окружены пластиковой или резиновой изоляцией, поэтому вы не получите ударов током при прикосновении к шнуру!

Электричество требует полного «контура» для прохождения тока. Это называется замкнутым контуром. Вот почему у настенных розеток есть два контакта, а у батарей два конца (положительный и отрицательный), а не один. Вы подключаете их обоих к цепи, и это создает полный цикл.Если контур вообще разрывается, он становится разомкнутым, и ток не течет.

В этом проекте вы построите свою простую схему, разобрав фонарик (разумеется, с разрешения). Вы будете использовать свою схему в качестве тестера, чтобы определить, являются ли домашние материалы проводниками или изоляторами. Когда вы подключаете цепь к проводнику, вы создаете замкнутую цепь и лампочка фонарика включается. Если вы подключите цепь к изолятору, у вас все равно будет разрыв, поэтому лампочка останется выключенной.

Материалы

Фонарик (разборный)
Батарейки для фонарика
Три куска провода, которые можно разрезать и зачистить (дополнительную информацию см. В разделе «Процедура»).
Линейка с метрическими размерами
Изолента (и / или резинки)
Ножницы или нож (и помощь взрослого)
Ассортимент металлических и неметаллических бытовых материалов, которые можно проверить в вашей схеме

Препарат

Для этого проекта вам нужно будет утилизировать три куска провода от старого электронного устройства.У вас может быть ящик для мусора, полный старых зарядных устройств для мобильных телефонов – они отлично подойдут. Вы также можете приобрести проволоку в хозяйственных магазинах или в некоторых магазинах для рукоделия.
Отрежьте три куска проволоки длиной не менее 10 сантиметров каждый.
Попросите взрослого использовать ножницы или острый нож, чтобы срезать примерно один сантиметр изоляции с концов каждого провода, обнажив металл внутри. (Для этого также существует специальный инструмент, называемый устройством для зачистки проводов. Вы или взрослый можете использовать их, если они есть.)
Разберите фонарик. Удалите батарейки. Если есть возможность, открутите “головку” (ту часть, которая держит лампочку) и снимите тумблер. Большинство фонарей можно легко разобрать вручную, но для этого вам может потребоваться другой инструмент (например, отвертка) и / или помощь взрослого.
Осторожно: Электричество от розеток очень опасно и может быть смертельно опасным. Никогда не разрезайте провод и не открывайте электронное устройство, подключенное к розетке.

Процедура

Осмотрите фонарик изнутри и попытайтесь проследить цепь. Помните, что электричество требует протекания замкнутого контура. Схема в фонарике обычно идет от одного конца батарейного отсека через переключатель включения / выключения, затем через лампочку и обратно к другому концу батарейного отсека. Сможете найти схему?
Ваша первая цель – подключить батарейный отсек к лампочке двумя проводами.Это может потребовать некоторых усилий с вашей стороны – не все фонарики одинаковы. Сложно ли создать свой новый замкнутый контур?
Батарейный отсек должен иметь положительный (+) и отрицательный (-) полюс. Изолентой прикрепите один конец провода к металлическим частям на каждом конце батарейного отсека. Обязательно плотно прижмите провода, чтобы они хорошо соприкасались. ( Совет: Если батарейки просто входят в корпус фонаря, а не удерживаются на месте зажимами или пружинами, используйте резиновые ленты, чтобы удерживать их вместе встык. когда снимаешь их с фонарика.)
Теперь найдите два металлических контакта на корпусе лампы и соедините другие концы проводов с изолентой. Совет: Иногда вся внутренняя часть корпуса фонаря металлическая, и это служит одним из контактов. Удалось ли создать цепь и заставить лампочку загореться?
Если вы правильно установили контакты, это должно вызвать загорание лампочки. Если лампочка не горит, не волнуйтесь! Вы можете проверить несколько вещей:
У вас может быть светодиодный фонарик.LED означает светодиод. Светодиод – это особый тип лампочки, которая действует как односторонний клапан для электричества. Он загорается только тогда, когда его положительная (+) и отрицательная (-) стороны подключены правильно. Попробуйте изменить способ подключения двух проводов к аккумуляторной батарее и посмотрите, загорается ли он.
Другая причина, по которой у вас может не светиться свет, заключается в том, что ваши провода могут плохо контактировать с металлом в цепи фонарика. Попробуйте зажать точки контакта пальцами или используйте что-нибудь, например, миниатюрные прищепки или зажимы для бумаг, чтобы сжать соединения.
Теперь у вас должна быть рабочая цепь. По сути, вы вынули батарею и лампочку из корпуса фонарика и воссоздали схему, используя два провода. Вы можете использовать эту схему для проверки электропроводности бытовых материалов, добавив третий провод.
Отсоедините провод от одного конца аккумуляторной батареи. Это создает разрыв цепи, и ваша лампочка должна погаснуть.
Приклейте один конец третьего провода к этому концу аккумуляторной батареи. Теперь ваша схема должна состоять из трех проводов, два из которых имеют свободные концы.
Соедините два свободных конца проводов вместе. Это должно снова создать замкнутую цепь, и ваша лампочка должна включиться.
Проверьте, являются ли материалы проводящими, прикоснувшись к ним обоими свободными концами провода одновременно.
Что произойдет, если прикоснуться к металлическим предметам, например, к скрепкам или алюминиевой фольге? Если лампочка загорается, означает ли это, что материал является проводником или изолятором?
Что произойдет, если вы прикоснетесь к неметаллическим предметам, таким как дерево, пластик или резина? Лампа горит или не горит?
Extra: Можете ли вы найти в своем доме неметаллические проводящие материалы?

Наблюдения и результаты
После того, как вы разобрали фонарик, может потребоваться небольшая работа, чтобы реконструировать фонарик.Однако вы сможете заставить фонарик работать без выключателя питания, подключив батарейный отсек непосредственно к лампочке с помощью двух проводов. Добавление третьего провода позволяет создать «тестера». Когда вы касаетесь металлического предмета свободными концами провода, лампочка должна загореться, как обычно. Это работает, потому что металлические предметы являются проводниками, поэтому они создают замкнутую цепь. Когда вы касаетесь изоляционных материалов, таких как пластик, резина и дерево, цепь остается разомкнутой, поэтому лампочка остается выключенной, потому что ток не течет.

Иногда бывает трудно найти неметаллические проводящие материалы. К некоторым фонарикам подойдет графитовый стержень карандаша. Но графит имеет очень высокое сопротивление по сравнению с металлами, поэтому лампа может казаться очень тусклой или вообще не загораться.

Очистка
Соберите фонарик, если вам снова понадобится его использовать, или оставьте самодельный тестер проводимости!

Больше для изучения
Какие материалы являются лучшими проводниками, от друзей науки
Движущиеся электроны и заряды, от Physics4Kids
Выработка электричества с помощью лимонной батареи, от Scientific American
Научная деятельность для всех возрастов, от друзей науки

Эта деятельность предоставлена вам в сотрудничестве с Science Buddies

Ключевые различия между предохранителями и автоматическими выключателями

Предохранители

и автоматические выключатели служат одной цели – защите электрических цепей путем предотвращения перегрузок, которые могут вызвать возгорание.Они оба прерывают поток электричества, но очень по-разному друг от друга. В то время как предохранитель сделан из куска металла, который плавится при перегреве, автоматические выключатели, с другой стороны, имеют внутренние механизмы переключения, которые могут срабатывать небезопасным скачком электричества.

Предохранители могут быстрее прервать подачу энергии, но когда они расплавляются, их необходимо заменить; автоматические выключатели, с другой стороны, просто необходимо сбросить. Сравнивая их, мы рассмотрим некоторые из основных преимуществ и недостатков предохранителей и автоматических выключателей, чтобы различать их.

Предохранители

бывают разных типов – как для бытового, так и для коммерческого использования. Самый распространенный тип состоит из металлической проволоки или нити, заключенной в стеклянный или керамический и металлический кожух. В жилых домах предохранитель обычно вставляется в центральный блок предохранителей, через который проходит проводка здания. Когда течет электричество, предохранитель позволяет мощности беспрепятственно проходить через нить между цепями. В случае перегрузки нить накала плавится и прекращает подачу электричества.

Чтобы нить накала расплавилась, потребуется некоторое время, поэтому любой скачок напряжения будет остановлен. Если предохранитель перегорел, его следует выбросить и заменить новым. Существуют разные напряжения и номиналы, которые подходят для разной мощности электричества. Лучшим предохранителем для цепи обычно является тот, который рассчитан на немного более высокий рабочий ток, чем нормальный.

Автоматические выключатели

Выключатели

могут работать двумя разными способами: первый – с помощью электромагнита, а второй – с использованием биметаллической ленты.В обоих случаях при включении прерыватель позволяет электрическому току проходить от нижнего вывода к верхнему через полосу. Как только ток достигает небезопасного уровня, магнитная сила соленоида или ленты становится достаточно сильной, чтобы бросить металлический рычаг в механизм переключателя, прерывая ток. Другой вариант, который может произойти, заключается в том, что металлическая полоса может погнуться, что приведет к выбросу переключателя и разрыву соединения.

Чтобы сбросить подачу электричества, выключатель можно просто снова включить.Это повторно подключает цепь. Автоматические выключатели во многих случаях находятся в шкафу отдельных выключателей, известном как коробка выключателя. Это простое действие переключателя позволяет легко отключать отдельные цепи в доме, когда это необходимо для работы с проводкой на месте.

У автоматических выключателей

есть и другие применения, такие как использование прерывателя цепи замыкания на землю или GFCI. Это предотвращает поражение электрическим током, а не просто перегрев. Он разрывает цепь в розетке, если ток становится несимметричным.Его можно сбросить нажатием кнопки и, как правило, полезно на кухнях или в ванных комнатах, где существует риск поражения электрическим током из-за использования электроприборов рядом с источниками воды, такими как раковины или краны.

Преимущества и недостатки

Предохранители

дешевле, их можно купить практически в любом хозяйственном магазине. Они быстро реагируют на перегрузку, обеспечивая большую защиту чувствительных электронных устройств. Единственная проблема заключается в том, что если цепь подвержена скачкам напряжения, которые регулярно вызывают перегорание предохранителей, то быстрая реакция на перегрузку может быть недостатком.

Если предохранители перегорели, их необходимо заменить. Это может быть сложно, особенно в темной комнате или если запасной предохранитель недоступен в то время, когда это необходимо. Во многих случаях люди также заменяют предохранитель новыми предохранителями, которые на самом деле имеют более высокое напряжение или ток, который слишком высок для применения или необходимости, что может затем вызвать перегрев цепи.

Предохранители, как правило, легко увидеть, какой переключатель сработал, а какой нужно сбросить.Средний домовладелец сочтет это безопасным, поскольку нет никаких сомнений в выборе правильного номинала предохранителя, а все электрические соединения находятся в коробке выключателя.

Недостатком автоматического выключателя является то, что его установка, ремонт и замена могут быть более дорогими. Автоматические выключатели не среагируют на скачки напряжения так же быстро, как предохранитель. Это означает, что электроника, подключенная к цепи, может быть повреждена из-за энергии, которая просто пропускается. Он может быть более чувствительным к вибрации и движению, что может привести к срабатыванию переключателя по причинам, не связанным с перегрузками электричества.

Автоматические выключатели и предохранители не являются взаимозаменяемыми для всех силовых приложений. Например, предохранитель не следует использовать в ситуациях, требующих GFCI. Электрики имеют лучшую квалификацию, чтобы принимать решения о том, лучше ли использовать предохранители или автоматические выключатели для каждого конкретного случая, сценария или электрического монтажа. Если у вас есть какие-либо вопросы по конкретному проекту и вы хотите узнать больше, вы можете поговорить с опытным профессионалом по телефону 1-800-STEINER (783-4637).

Что такое электричество? – learn.sparkfun.com

Добавлено в избранное Любимый 67

Начало работы

Электричество окружает нас повсюду, питая такие технологии, как наши сотовые телефоны, компьютеры, фонари, паяльники и кондиционеры. В современном мире от этого трудно спастись. Даже когда вы пытаетесь избежать электричества, оно по-прежнему действует по всей природе, от молнии во время грозы до синапсов внутри нашего тела.Но что именно – это электричество ? Это очень сложный вопрос, и по мере того, как вы копаете глубже и задаете больше вопросов, на самом деле нет окончательного ответа, только абстрактные представления о том, как электричество взаимодействует с нашим окружением.

Электричество – это природное явление, которое встречается в природе и принимает множество различных форм. В этом уроке мы сосредоточимся на современной электроэнергии: на том, что питает наши электронные гаджеты. Наша цель – понять, как электричество течет от источника питания по проводам, зажигает светодиоды, вращаются двигатели и питает наши коммуникационные устройства.

Электричество кратко определяется как поток электрического заряда , , но за этим простым утверждением стоит так много всего. Откуда берутся обвинения? Как мы их перемещаем? Куда они переезжают? Как электрический заряд вызывает механическое движение или заставляет вещи загораться? Так много вопросов! Чтобы начать объяснять, что такое электричество, нам нужно приблизиться, за пределы материи и молекул, к атомам, из которых состоит все, с чем мы взаимодействуем в жизни.

Это руководство основано на некотором базовом понимании физики, силы, энергии, атомов и [полей] (http: // en.wikipedia.org/wiki/Field_(physics)), в частности. Мы рассмотрим основы каждой из этих физических концепций, но, возможно, также будет полезно обратиться к другим источникам.

Going Atomic

Чтобы понять основы электричества, нам нужно для начала сосредоточиться на атомах, одном из основных строительных блоков жизни и материи. Атомы существуют в более чем сотне различных форм в виде химических элементов, таких как водород, углерод, кислород и медь. Атомы многих типов могут объединяться в молекулы, из которых строится материя, которую мы можем физически увидеть и потрогать.

Атомы – это крошечные , максимальная длина которых составляет около 300 пикометров (это 3×10 ^-10 или 0,0000000003 метра). Медный пенни (если бы он на самом деле был сделан из 100% меди) имел бы 3,2х10 ²² атомов (32 000 000 000 000 000 000 000 атомов) меди внутри.

Даже атом недостаточно мал, чтобы объяснить работу электричества. Нам нужно спуститься еще на один уровень и посмотреть на строительные блоки атомов: протоны, нейтроны и электроны.

Строительные блоки атомов

Атом состоит из трех различных частиц: электронов, протонов и нейтронов. У каждого атома есть центральное ядро, в котором протоны и нейтроны плотно упакованы вместе. Ядро окружает группа вращающихся электронов.

Очень простая модель атома. Это не в масштабе, но полезно для понимания того, как устроен атом. Ядро ядра протонов и нейтронов окружено вращающимися электронами.

В каждом атоме должен быть хотя бы один протон. Число протонов в атоме важно, потому что оно определяет, какой химический элемент представляет собой атом. Например, атом с одним протоном – это водород, атом с 29 протонами – это медь, а атом с 94 протонами – это плутоний. Это количество протонов называется атомным номером атома .

Ядро-партнер протона, нейтроны, служат важной цели; они удерживают протоны в ядре и определяют изотоп атома.Они не критичны для нашего понимания электричества, поэтому давайте не будем о них беспокоиться в этом уроке.

Электроны критически важны для работы электричества (обратите внимание на общую тему в их названиях?) В наиболее стабильном, сбалансированном состоянии атом будет иметь такое же количество электронов, что и протоны. Как и в модели атома Бора ниже, ядро с 29 протонами (что делает его атомом меди) окружено равным числом электронов.

По мере развития нашего понимания атомов развивались и наши методы их моделирования.Модель Бора – очень полезная модель атома при изучении электричества.

Не все электроны атома навсегда связаны с атомом. Электроны на внешней орбите атома называются валентными электронами. При наличии достаточной внешней силы валентный электрон может покинуть орбиту атома и стать свободным. Свободные электроны позволяют нам перемещать заряд, в чем и заключается вся суть электричества. Кстати о зарядке …

Текущие расходы

Как мы упоминали в начале этого урока, электричество определяется как поток электрического заряда. Заряд – это свойство материи, такое же как масса, объем или плотность. Это измеримо. Точно так же, как вы можете количественно определить, сколько у чего-то массы, вы можете измерить, сколько у него заряда. Ключевой концепцией заряда является то, что он может быть двух типов: положительный (+) или отрицательный (-) .

Чтобы переместить заряд, нам нужно носителей заряда , и именно здесь наши знания об атомных частицах – в частности, об электронах и протонах – пригодятся. Электроны всегда несут отрицательный заряд, а протоны – положительно.Нейтроны (верные своему названию) нейтральны, у них нет заряда. И электроны, и протоны несут одинаковое количество заряда , заряда, только другого типа.

Модель атома лития (3 протона) с обозначенными зарядами.

Заряд электронов и протонов важен, потому что он дает нам возможность воздействовать на них силой. Электростатическая сила!

Электростатическая сила

Электростатическая сила (также называемая законом Кулона) – это сила, действующая между зарядами.В нем говорится, что заряды одного типа отталкиваются друг от друга, а заряды противоположных типов притягиваются друг к другу. Противоположности притягиваются, а лайки отталкивают .

Величина силы, действующей на два заряда, зависит от того, как далеко они находятся друг от друга. Чем ближе подходят два заряда, тем больше становится сила (сдвигающая или отталкивающая).

Благодаря электростатической силе электроны отталкивают другие электроны и притягиваются к протонам.Эта сила является частью «клея», удерживающего атомы вместе, но это также инструмент, который нам нужен, чтобы заставить электроны (и заряды) течь!

Поток начислений

Теперь у нас есть все инструменты, чтобы заставить заряды течь. Электроны в атомах могут действовать как наш носитель заряда , потому что каждый электрон несет отрицательный заряд. Если мы сможем освободить электрон от атома и заставить его двигаться, мы сможем создать электричество.

Рассмотрим атомную модель атома меди, одного из предпочтительных источников элементарного заряда.В сбалансированном состоянии медь имеет 29 протонов в ядре и такое же количество электронов, вращающихся вокруг нее. Электроны вращаются на разных расстояниях от ядра атома. Электроны, расположенные ближе к ядру, испытывают гораздо более сильное притяжение к центру, чем электроны на далеких орбитах. Крайние электроны атома называются валентными электронами , для их освобождения от атома требуется наименьшее количество силы.

Это диаграмма атома меди: 29 протонов в ядре, окруженные полосами вращающихся электронов.Электроны, расположенные ближе к ядру, трудно удалить, в то время как валентный электрон (внешнее кольцо) требует относительно небольшой энергии для выброса из атома.

Используя достаточную электростатическую силу на валентный электрон – либо толкая его другим отрицательным зарядом, либо притягивая его положительным зарядом – мы можем выбросить электрон с орбиты вокруг атома, создав свободный электрон.

Теперь рассмотрим медную проволоку: вещество, заполненное бесчисленными атомами меди. Когда наш свободный электрон , плавает в пространстве между атомами, его тянут и толкают окружающие заряды в этом пространстве.В этом хаосе свободный электрон в конце концов находит новый атом, за который он цепляется; при этом отрицательный заряд этого электрона выбрасывает другой валентный электрон из атома. Теперь новый электрон дрейфует в свободном пространстве, пытаясь сделать то же самое. Этот цепной эффект может продолжаться и продолжаться, создавая поток электронов, называемый электрическим током , .

Очень упрощенная модель зарядов, протекающих через атомы для создания тока.

Электропроводность

Некоторые элементарные типы атомов лучше других выделяют свои электроны.Чтобы получить наилучший возможный поток электронов, мы хотим использовать атомы, которые не очень крепко держатся за свои валентные электроны. Проводимость элемента измеряет, насколько сильно электрон связан с атомом.

Элементы с высокой проводимостью, которые имеют очень подвижные электроны, называются проводниками . Это типы материалов, которые мы хотим использовать для изготовления проводов и других компонентов, которые способствуют электронному потоку. Металлы, такие как медь, серебро и золото, обычно являются нашим лучшим выбором в качестве хороших проводников.

Элементы с низкой проводимостью называются изоляторами . Изоляторы служат очень важной цели: они предотвращают поток электронов. Популярные изоляторы включают стекло, резину, пластик и воздух.

Статическое или текущее электричество

Прежде чем мы продолжим, давайте обсудим две формы электричества: статическое или текущее. При работе с электроникой гораздо чаще встречается текущее электричество, но также важно понимать статическое электричество.

Статическое электричество

Статическое электричество возникает, когда на объектах, разделенных изолятором, накапливаются противоположные заряды. Статическое (как в «состоянии покоя») электричество существует до тех пор, пока две группы противоположных зарядов не найдут путь между собой, чтобы сбалансировать систему.

Когда заряды все же находят способ уравновешивания, происходит статический разряд . Притяжение зарядов становится настолько большим, что они могут проходить даже через лучшие изоляторы (воздух, стекло, пластик, резину и т. Д.).). Статические разряды могут быть вредными в зависимости от того, через какую среду проходят заряды и на какие поверхности переносятся заряды. Выравнивание зарядов через воздушный зазор может привести к видимому сотрясению, поскольку движущиеся электроны сталкиваются с электронами в воздухе, которые возбуждаются и выделяют энергию в виде света.

Запальные устройства с искровым разрядником используются для создания управляемого статического разряда. Противоположные заряды накапливаются на каждом из проводников, пока их притяжение не станет настолько сильным, что заряды могут течь по воздуху.

Один из самых ярких примеров статического разряда – молния . Когда облачная система накапливает достаточно заряда относительно другой группы облаков или земли, заряды будут пытаться уравновеситься. Когда облако разряжается, огромное количество положительных (а иногда и отрицательных) зарядов проходит по воздуху от земли к облаку, вызывая видимый эффект, с которым мы все знакомы.

Статическое электричество также существует, когда мы терем воздушные шары о голову, чтобы волосы встали дыбом, или когда мы шаркали по полу в пушистых тапочках и били кота (конечно же, случайно).В каждом случае трение от трения о разные типы материалов переносит электроны. Объект, теряющий электроны, становится положительно заряженным, а объект, получающий электроны, становится отрицательно заряженным. Два объекта притягиваются друг к другу, пока не найдут способ уравновесить их.

Работая с электроникой, мы обычно не сталкиваемся со статическим электричеством. Когда мы это делаем, мы обычно пытаемся защитить наши чувствительные электронные компоненты от статического разряда.Профилактические меры против статического электричества включают ношение браслетов ESD (электростатический разряд) или добавление специальных компонентов в схемы для защиты от очень высоких скачков заряда.

Текущее электричество

Текущее электричество – это форма электричества, которая делает возможными все наши электронные устройства. Эта форма электричества существует, когда заряды могут постоянно течь . В отличие от статического электричества, когда заряды собираются и остаются в покое, текущее электричество является динамическим, заряды всегда находятся в движении.Мы сосредоточимся на этой форме электричества на протяжении всего урока.

Цепи

Для протекания электрического тока требуется цепь: замкнутая, бесконечная петля из проводящего материала. Схема может быть такой же простой, как проводящий провод, соединенный встык, но полезные схемы обычно содержат смесь проводов и других компонентов, которые управляют потоком электричества. Единственное правило, когда дело доходит до создания цепей, – в них не должно быть изоляционных промежутков .

Если у вас есть провод, полный атомов меди, и вы хотите вызвать поток электронов через него, все свободных электронов должны где-то течь в одном и том же общем направлении. Медь – отличный проводник, идеальный для протекания зарядов. Если цепь из медного провода разорвана, заряды не могут проходить через воздух, что также предотвратит перемещение любого из зарядов к середине.

С другой стороны, если бы провод был соединен встык, у всех электронов был бы соседний атом, и все они могли бы течь в одном и том же общем направлении.

Теперь мы понимаем, , как могут течь электронов, но как мы вообще можем заставить их течь? Затем, когда электроны текут, как они производят энергию, необходимую для освещения лампочек или вращающихся двигателей? Для этого нам нужно понимать электрические поля.

Электрические поля

Мы знаем, как электроны проходят через материю, чтобы создать электричество. Это все, что касается электричества. Ну почти все.Теперь нам нужен источник, чтобы вызвать поток электронов. Чаще всего источником электронного потока является электрическое поле.

Что такое поле?

Поле – это инструмент, который мы используем для моделирования физических взаимодействий, которые не включают никаких наблюдаемых контактов . Поля нельзя увидеть, поскольку они не имеют физического внешнего вида, но эффект, который они оказывают, очень реален.

Мы все подсознательно знакомы с одной областью, в частности: гравитационным полем Земли, эффектом притяжения массивного тела другими телами.Гравитационное поле Земли можно смоделировать с помощью набора векторов, направленных в центр планеты; независимо от того, где вы находитесь на поверхности, вы почувствуете силу, толкающую вас к ней.

Сила или напряженность полей неодинакова во всех точках поля. Чем дальше вы находитесь от источника поля, тем меньшее влияние поле оказывает. Величина гравитационного поля Земли уменьшается по мере удаления от центра планеты.

По мере того, как мы переходим к изучению электрических полей, в частности, вспомним, как работает гравитационное поле Земли, оба поля имеют много общего.Гравитационные поля действуют на объекты массы, а электрические поля действуют на объекты заряда.

Электрические поля

Электрические поля (е-поля) – важный инструмент в понимании того, как начинается и продолжает течь электричество. Электрические поля описывают тянущую или толкающую силу в пространстве между зарядами . По сравнению с гравитационным полем Земли, электрические поля имеют одно важное отличие: в то время как поле Земли обычно привлекает только другие объекты массы (поскольку все объекты , поэтому значительно менее массивны), электрические поля отталкивают заряды так же часто, как и притягивают их.

Направление электрических полей всегда определяется как направление , положительный тестовый заряд переместился бы на , если бы его уронили в поле. Испытательный заряд должен быть бесконечно малым, чтобы его заряд не влиял на поле.

Мы можем начать с построения электрических полей для отдельных положительных и отрицательных зарядов. Если вы сбросите положительный тестовый заряд рядом с отрицательным зарядом, тестовый заряд будет притягиваться к отрицательному заряду . Итак, для одиночного отрицательного заряда мы рисуем стрелки электрического поля, направленные внутрь во всех направлениях.Тот же испытательный заряд, падающий рядом с другим положительным зарядом , приведет к отталкиванию наружу, что означает, что мы рисуем стрелок, выходящих из положительного заряда.

Электрические поля одиночных зарядов. Отрицательный заряд имеет внутреннее электрическое поле, потому что он притягивает положительные заряды. Положительный заряд имеет внешнее электрическое поле, отталкиваясь, как заряды.

Группы электрических зарядов могут быть объединены для создания более полных электрических полей.

Равномерное электронное поле сверху направлено от положительных зарядов к отрицательным. Представьте себе крошечный положительный тестовый заряд, сброшенный в электронное поле; он должен следовать в направлении стрелок. Как мы видели, электричество обычно включает в себя поток электронов – отрицательных зарядов – которые текут против электрических полей.

Электрические поля дают нам толкающую силу, необходимую для протекания тока. Электрическое поле в цепи похоже на электронный насос: большой источник отрицательных зарядов, который может толкать электроны, которые будут течь по цепи к положительному сгустку зарядов.

Электрический потенциал (энергия)

Когда мы используем электричество для питания наших цепей, устройств и устройств, мы действительно преобразуем энергию. Электронные схемы должны иметь возможность накапливать энергию и передавать ее другим формам, таким как тепло, свет или движение. Накопленная энергия цепи называется электрической потенциальной энергией.

Энергия? Потенциальная энергия?

Чтобы понять потенциальную энергию, нам нужно понять энергию в целом. Энергия определяется как способность объекта выполнять работу с другим объектом, что означает перемещение этого объекта на некоторое расстояние.Энергия существует в различных формах , некоторые из которых мы видим (например, механическая), а другие – нет (например, химическая или электрическая). Независимо от того, в какой форме она находится, энергия существует в одном из двух состояний : кинетическом или потенциальном.

Объект имеет кинетическую энергию , когда он движется. Количество кинетической энергии объекта зависит от его массы и скорости. Потенциальная энергия , с другой стороны, представляет собой запасенную энергию , когда объект находится в состоянии покоя. Он описывает, сколько работы мог бы сделать объект, если бы он был приведен в движение.Это энергия, которую мы обычно можем контролировать. Когда объект приводится в движение, его потенциальная энергия превращается в кинетическую.

Давайте вернемся к использованию гравитации в качестве примера. Шар для боулинга, неподвижно сидящий на вершине башни Халифа, имеет много потенциальной (запасенной) энергии. После падения мяч, притягиваемый гравитационным полем, ускоряется по направлению к земле. По мере ускорения мяча потенциальная энергия преобразуется в кинетическую (энергию движения). В конце концов вся энергия мяча превращается из потенциальной в кинетическую, а затем передается всему, в что он попадает.Когда мяч находится на земле, он имеет очень низкую потенциальную энергию.

Электрическая потенциальная энергия

Точно так же, как масса в гравитационном поле имеет потенциальную гравитационную энергию, заряды в электрическом поле имеют электрическую потенциальную энергию . Электрическая потенциальная энергия заряда описывает, сколько у него накопленной энергии, когда она приводится в движение электростатической силой, эта энергия может стать кинетической, и заряд может выполнять работу.

Подобно шару для боулинга, сидящему на вершине башни, положительный заряд в непосредственной близости от другого положительного заряда имеет высокую потенциальную энергию; оставленный свободным для движения, заряд будет отталкиваться от аналогичного заряда.Положительный тестовый заряд, помещенный рядом с отрицательным зарядом, будет иметь низкую потенциальную энергию, как и шар для боулинга на земле.

Чтобы привить чему-либо потенциальную энергию, мы должны выполнить работу , перемещая это на расстояние. В случае шара для боулинга работа заключается в том, чтобы поднять его на 163 этажа против поля силы тяжести. Точно так же необходимо проделать работу, чтобы подтолкнуть положительный заряд к стрелкам электрического поля (либо к другому положительному заряду, либо от отрицательного заряда).Чем дальше идет заряд, тем больше работы вам предстоит сделать. Точно так же, если вы попытаетесь отвести отрицательный заряд от от положительного заряда – против электрического поля – вам придется выполнять работу.

Для любого заряда, находящегося в электрическом поле, его электрическая потенциальная энергия зависит от типа (положительный или отрицательный), количества заряда и его положения в поле. Электрическая потенциальная энергия измеряется в джоулях ( Дж, ).

Электрический потенциал

Электрический потенциал основан на электрическом потенциале energy , чтобы помочь определить, сколько энергии хранится в электрических полях .Это еще одна концепция, которая помогает нам моделировать поведение электрических полей. Электрический потенциал – это , а не , это то же самое, что электрическая потенциальная энергия!

В любой точке электрического поля электрический потенциал равен величине электрической потенциальной энергии, деленной на величину заряда в этой точке. Он исключает количество заряда из уравнения и оставляет нам представление о том, сколько потенциальной энергии могут обеспечить определенные области электрического поля. Электрический потенциал выражается в джоулях на кулон ( Дж / Кл ), который мы определяем как вольт и (В).

В любом электрическом поле есть две точки электрического потенциала, которые представляют для нас значительный интерес. Есть точка с высоким потенциалом, где положительный заряд будет иметь максимально возможную потенциальную энергию, и есть точка с низким потенциалом, где заряд будет иметь минимально возможную потенциальную энергию.

Один из наиболее распространенных терминов, которые мы обсуждаем при оценке электричества, – это напряжение . Напряжение – это разница потенциалов между двумя точками электрического поля.Напряжение дает нам представление о том, сколько толкающей силы имеет электрическое поле.

Имея в своем арсенале потенциальную и потенциальную энергию, у нас есть все ингредиенты, необходимые для производства электричества. Давай сделаем это!

Электричество в действии!

Изучив физику элементарных частиц, теорию поля и потенциальную энергию, мы теперь знаем достаточно, чтобы заставить электричество течь. Сделаем схему!

Сначала рассмотрим ингредиенты, необходимые для производства электричества:

Электричество определяется как поток заряда .Обычно наши заряды переносятся свободно текущими электронами.
Отрицательно заряженные электронов слабо удерживаются на атомах проводящих материалов. Небольшим толчком мы можем освободить электроны от атомов и заставить их течь в общем однородном направлении.
Замкнутая цепь из проводящего материала обеспечивает путь для непрерывного потока электронов.
Заряды приводятся в движение электрическим полем . Нам нужен источник электрического потенциала (напряжения), который толкает электроны из точки с низкой потенциальной энергией в точку с более высокой потенциальной энергией.

Короткое замыкание

Батареи – распространенные источники энергии, преобразующие химическую энергию в электрическую. У них есть две клеммы, которые подключаются к остальной цепи. На одном выводе имеется избыток отрицательных зарядов, а на другом все положительные заряды сливаются. Это разность электрических потенциалов, которая только и ждет, чтобы подействовать!

Если мы подключим наш провод, полный проводящих атомов меди, к батарее, это электрическое поле будет влиять на отрицательно заряженные свободные электроны в атомах меди.Одновременно подталкиваемые отрицательной клеммой и притягиваемой положительной клеммой, электроны в меди будут перемещаться от атома к атому, создавая поток заряда, который мы знаем как электричество.

После секунды протекания тока электроны на самом деле переместились на очень , на доли сантиметра. Однако энергия, производимая текущим потоком, составляет огромных , особенно потому, что в этой цепи нет ничего, что могло бы замедлить поток или потребить энергию.Подключение чистого проводника напрямую к источнику энергии – плохая идея, . Энергия очень быстро перемещается по системе и превращается в тепле в проволоке, которое может быстро превратиться в плавящуюся проволоку или пожар.

Освещение лампочки

Вместо того, чтобы тратить всю эту энергию, не говоря уже о разрушении батареи и провода, давайте построим схему, которая сделает что-нибудь полезное! Обычно электрическая цепь передает электрическую энергию в другую форму – свет, тепло, движение и т. Д.Если мы подключим лампочку к батарее с помощью проводов между ними, мы получим простую функциональную схему.

Схема: батарея (слева) подключается к лампочке (справа), цепь замыкается, когда замыкается переключатель (вверху). Когда цепь замкнута, электроны могут течь, проталкиваясь от отрицательной клеммы батареи через лампочку к положительной клемме.

В то время как электроны движутся со скоростью улитки, электрическое поле почти мгновенно влияет на всю цепь (мы говорим о скорости света быстро).Электроны по всей цепи, будь то с самым низким потенциалом, с максимальным потенциалом или непосредственно рядом с лампочкой, находятся под воздействием электрического поля. Когда переключатель замыкается и электроны подвергаются воздействию электрического поля, все электроны в цепи начинают течь, по-видимому, в одно и то же время. Ближайшие к лампочке заряды сделают один шаг по цепи и начнут преобразовывать энергию из электрической в световую (или тепловую).

Ресурсы и дальнейшее развитие

В этом уроке мы раскрыли лишь крохотную часть пресловутого айсберга.Остается еще масса нераскрытых концепций. Отсюда мы рекомендуем вам перейти сразу к нашему руководству по напряжению, току, сопротивлению и закону Ома. Теперь, когда вы знаете все об электрических полях (напряжении) и текущих электронах (токе), вы на правильном пути к пониманию закона, регулирующего их взаимодействие.

Для получения дополнительной информации и визуализаций, объясняющих электричество, посетите этот сайт.

Вот еще несколько концептуальных руководств для начинающих, которые мы рекомендуем прочитать:

Или, может быть, вы хотите узнать что-нибудь практическое? В этом случае ознакомьтесь с некоторыми из этих руководств по навыкам базового уровня:

cw – Почему у некоторых прямых клавиш есть ползунок, который постоянно замыкает контакты?

Ключи стационарного телеграфа оснащены выключателем-доводчиком.Радиотелеграфных ключей не было, но многие радисты использовали ключи от наземных линий связи, потому что они были легко доступны. Это включает в себя довольно распространенный J-38, о котором будет подробнее рассказано ниже. Искра, которая возникла на ключевых контактах первых искровых радиоприемников, заставила радиостанции переключаться на специальные ключи, которые имели более надежные контакты и в некоторых случаях дуговые экраны. В североамериканской практике состояние холостого хода наземной телеграфной линии было с током ~ 60-90 миллиампер, протекающим непрерывно, и использовались якоря из черного металла всех реле, сигнализаторов и регистров главной линии, которые приводились в положение под напряжением. магнитный поток Электромагнита, входящего в состав всех приемных телеграфных аппаратов Land Line.Как указывалось другими, приемные устройства были последовательно подключены к линиям, проходящим через каждую станцию. Когда линия бездействует, непрерывный ток, протекающий по линии, должен проходить через каждый набор катушек электромагнитов реле или звукового оповещателя главной линии, включенных последовательно.

Самыми ранними батареями, использовавшимися в наземной телеграфии, были Гравитационные Ячейки, названные так потому, что единственное, что разделяет две жидкости, составляющие электролит батарей, – это разница в их удельном весе.Чтобы эти гравитационные ячейки оставались работоспособными, они должны были обеспечивать постоянный ток. Если бы контур был разомкнут на какой-либо длительный период времени, удельный вес двух жидкостей стал бы слишком похожим, и они затем смешались бы, делая батарею бесполезной до тех пор, пока выход не будет восстановлен, и две жидкости не разделятся по прошествии достаточного времени. Это было самым большим фактором для телеграфных линий в Северной Америке, которые были обычно замкнутыми системами постоянного тока, потому что они начинали таким образом.

Если какой-нибудь телеграфист оставит свою линию ближе открытой, пока они не передают, это повредит линию. Без закрытия всех других замыкателей цепи ни один оператор не может взять под контроль текущий поток для передачи сообщения. Разомкнув замкнутый переключатель цепи, телеграфист взял под свой контроль линию и отключил все другие сирены на линии. Отсутствие протекания тока через электромагниты всех реле и датчиков основной линии, соединенных последовательно в линии, привело бы к потере магнитного потока, генерируемого каждым набором катушек, тем самым высвобождая якорь реле и основной линии. Звуковые оповещатели должны быть переведены, в случае сирен, или подтянуты в случае ралли, до их расслабленного состояния их возвратными пружинами.Одиночный щелчок, сделанный эхолотами, когда возвратная пружина подтолкнула штангу молота к упору их рамы, предупредил операторов других станций, чтобы они прислушались к вызову своей станции, чтобы узнать, было ли сообщение для них. Если бы они слышали вызов своих станций, они бы размыкали цепь своих ключей ближе, и оператор, который отправлял их вызов, знал бы об этом, потому что звуковой сигнал отправляющего оператора замолчал бы в верхнем положении. Затем телеграфист, который звонил на станцию, замыкал свою линию ближе, чтобы другой оператор мог ответить.Иногда оператором, открывающим линию, был кто-то другой, а не вызываемая станция. Это может сделать телеграфист со срочным трафиком, такой как железнодорожный диспетчер, контролирующий движение поездов, или, особенно во время Второй мировой войны, оператор, которому нужно было отправить армейское флэш-сообщение.

Телеграфный ключ J-38 – это ключ наземной линии связи армии США, который уже использовался, когда Соединенные Штаты вступили во Вторую мировую войну. Каждый постоянный армейский пост имел телеграф для отправки и получения сообщений, которые не могли дождаться почты США.О том, что это был линейный ключ, можно судить по наличию шунтирующей планки на другой стороне линии и по отметкам на опорной пластине, которые указывают, что ЛИНИЯ должна быть подключена к одному шунтирующему выводу и одному ключевому выводу и Релейный или основной линейный звуковой оповещатель должен был быть подключен к шунтирующему зажиму и ключевому выводу на другой стороне опорной плиты с надписью TEL для телеграфного оборудования.

Поскольку J-38 уже был спроектирован, прототипирован, испытан, отремонтирован и находился в производстве к началу Второй мировой войны, использовать J-38 для многих приложений было быстрее, чем ждать специально изготовленных телеграфных ключей для отдельных лиц. использует, чтобы стать доступным.Как следствие, многие тысячи ключей J-38 были изготовлены в первые годы войны, пока не стали доступны ключи, которые были сделаны для этих других целей. Когда эти другие ключи, такие как J-43 и др., Стали доступны, их уже были тысячи ключей J-38 в цепочке поставок, которые стали излишками после войны. Вот почему J-38 на сегодняшний день является наиболее доступным военным запасным ключом.