Кошик порожній
Основи електричних ланцюгів. Огляд ланцюга DC
22/11/2019
Електрика є фундаментальною частиною роботи більшості транспортних засобів, і цей розділ покликаний пояснити основні принципи електричних ланцюгів. Сподіваємося, що це дасть вам розуміння і дозволить вам виконати кілька простих розрахунків для визначення електрики в ваших автомобільних або морських проектах електропроводки.
Основи електричного ланцюга
У своїй найпростішій формі електричний ланцюг складається з трьох основних частин:
- Джерело живлення для подачі електричного струму по ланцюгу (акумулятор).
- Провідник несе струм по колу ланцюга (який - то провід)
- Навантаження, які мають опір (лампочку, нагрівальний елемент, електродвигун і т.д.) і перетворює електричну енергію в іншу форму (світло, тепло, кінетичні і т.д.)
Провідник дозволяє підключення позитивного боку джерела живлення до навантаження, яка потім підключається назад до негативного боку джерела живлення для замикання ланцюга. Потім струм буде протікати через навантаження, перетворюючи накопичену енергію в батареї в іншу форму.
Схема часто включає в себе інші компоненти, такі як перемикачі, резистори, діоди, конденсатори, запобіжники, реле і т.д., але ці три фундаментальні частини завжди будуть присутні в кожній електричного кола.
Опис роботи електричного кола
Ці терміни звичайно використовуються при описі електричних ланцюгів:
- Вольт (В) - міра різниці електричних потенціалів між двома точками в ланцюзі. У більшості сучасних легкових автомобілів, легких комерційних транспортних засобів і малих суден це 12 В, однак більші комерційні автомобілі, сільськогосподарське устаткування і великі човни можуть використовувати 24 В. Крім того, деякі старі автомобілі і мотоцикли можуть використовувати 6V.
- Ампер (А) - міра кількості електричного заряду, що протікає через точку в ланцюзі за певний проміжок часу (зазвичай скорочено позначається як «Ампер»).
- Ом (R) - міра електричного опору потоку заряду в ланцюзі.
- Вт (P) - потужність, яка є мірою швидкості, з якою електричне коло перетворює електричну енергію в іншу форму
Часто корисно зрозуміти ці концепції, використовуючи аналогію системи водопроводу:
- Вольт еквівалентний тиску води у водопровідній системі.
- Ампер аналогічно витраті води по трубах.
- Ом за аналогією з розміром труб
- Вати - це універсальний вимір перетворення енергії (або «виконаної роботи»), тому воно в рівній мірі відноситься до систем водопостачання, як і до електричних систем. Садовий розпилювач матиме «потужність» через швидкість, з якою він перетворює енергію води в енергію обертання так само, як у лампи буде сила, оскільки вона перетворює електричну енергію в світло і тепло.
Ця аналогія також може бути продовжена, коли ми думаємо про зміну цих значень:
Якщо ви збільшите тиск води, то через деякий час буде текти більше води. Точно так же, якщо ви збільшите напруга, то через деякий час буде текти більше струму. Якщо ви зменшите розмір труб, то протягом певного часу буде текти менше води. Точно так же, якщо ви збільшите опір, то через деякий час буде текти менше струму.
Поточний струм
Тип струму, використовуваного при роботі електричних систем автомобіля, - це постійний струм (DC), коли потік заряду йде в одному напрямку, а рівень напруги постійний. Змінний струм (AC), який використовується в домашніх господарствах, де потік заряду йде в обох напрямках, а напруга змінюється з часом, виробляється генератором транспортного засобу, але перетвориться набором діодів (випрямляча) в постійний струм, який потім використовується щоб зарядити акумулятор.
Звичайний спосіб думати про протікання струму в ланцюзі полягає в тому, що він протікає від позитивної клеми батареї до негативної клеми (або землі). Потік струму - це рух вільних електронів усередині провідника, і, оскільки електрони заряджені негативно, вони фактично мігрують до клеми + ve батареї, коли схильні до різниці напруг, тому струм тече від -ve до + ve.
Ця концепція досить нелогічна для більшості людей, і тому угода про те, що ток йде від + ve до -ve, застрягло, і це не має великого практичного значення.
Відносини між Вольт, Ампер, Ом з Вт
Взаємозв'язок між цими різними термінами описується в двох дуже простих рівняннях, що дозволяють обчислити будь-невідоме значення, якщо ви знаєте 2 інших значення.
Закон Ома - встановлює відношення напруги до струму і опору:
V = IR
Закон Ватта - встановлює відношення потужності до напруги, струму і опору
P = VI
Для даної вимоги по потужності, більш висока напруга зажадає менше ампер і навпаки. Це є причиною того, що ланцюги, що працюють при 12 В постійного струму, можуть генерувати набагато вищі струми, ніж в побутових ланцюгах змінного струму, що працюють при 240 В змінного струму.
Наступна діаграма представляє собою зручний візуальний довідник, який показує всі можливі схеми наведених вище рівнянь, які можуть вам знадобитися для визначення невідомого значення:
Одним з найбільш поширених застосувань вищенаведених рівнянь є розрахунок струму, споживаного навантаженням (лампочка, нагрівальний елемент, двигун і т. Д.), Щоб ви могли вибрати кабель для ланцюга відповідного розміру. З вищесказаного видно, що це розташування:
I = P / V
Наприклад, якщо ми хочемо підключити джерело світла потужністю 50 Вт, то споживана потужність буде 50 Вт / 12 В = 4,17 А. Це говорить про те, що ви можете використовувати провід з номіналом 4,17 А або вище, проте рекомендується не проектувати схему, яка працює на верхньому кінці номінального значення кабелю, тому вам слід вибрати кабель з деякою додатковою ємністю. У цьому випадку підійде дроти 0,5 мм2 (11 А).
Варто пам'ятати про цю конкретну перебудові Закону Ватта, оскільки вона знову і знову виявляється корисною при визначенні кабелю відповідного розміру для використання.
Земля
Для того щоб електричний ланцюг була завершена, позитивна клема батареї повинна бути підключена через навантаження і назад до негативної клеми, інакше струм не може протікати. В автомобільних транспортних засобах негативний висновок акумулятора дуже часто з'єднаний з металевим шасі, яке є хорошим провідником і ефективно робить все шасі (і кузов автомобіля, якщо він металевий) загальною точкою заземлення. В цьому випадку шасі можна розглядати, як велике розширення негативної клеми акумулятора і виявляється дуже зручним для заземлення різних частин електричної системи, оскільки зазвичай є відповідне розташування шасі (або корпусу) поблизу для замикання ланцюга. Це можливо тільки завдяки використанню гумових шин, які практично ізолюють автомобіль від землі, запобігаючи витік струму.
У морських судах корпус найчастіше виготовляється зі скловолокна (GRP) або дерев'яної конструкції, матеріали, які не є електропровідними і тому не підходять в якості загальної точки заземлення. Навіть якби вони були провідними (наприклад, деякі човни мають сталеві корпусу), це все одно не підходить, так як корпус матиме з'єднання з навколишнього його морською водою (відмінний провідник), який забезпечить шлях витоку струму на землю. Таким чином, в морському судні все ланцюга повинні повернутися до негативного полюса батареї, щоб завершити ланцюг. На практиці це досягається завдяки наявності шин (загальних заземлюючих з'єднань) в різних місцях судна, щоб забезпечити зручно розташовані точки заземлення для об'єднання багатьох окремих ланцюгів.
Негатив "-" і позитив "+"
У старих автомобілях шасі було зазвичай підключено до клеми + ve батареї (відомої як позитивне заземлення), однак це було замінено негативним заземленням, з яким ми знайомі сьогодні. Це не впливає на прості пристрої, такі як лампочки і запобіжники, які не чутливі до полярності, але може стати проблемою для деякого обладнання, такого як датчики і електроніка, тому багато людей, що відновлюють класичні автомобілі, воліють, щоб їх електрична система була перетворена в Мінус на землю для зручності.
Нагадаємо, що інтернет-портал ELMAR компанії АСТ-Світлотехніка, яка є офіційним партнером таких всесвітньо відомих електротехнічних компаній, як: LAPP KABEL, Philips, Osram-Ledvance, Legrand, ABB, Schneider Electric і ін. Купуючи продукцію під цими брендами, АСТ Світлотехніка гарантує, що покупець захищений від покупки фальсифікату і скориставшись нашими послугами, буде володарем виключно автентичного електротехнічного продукту. Замовити і купити кабель, провід, світлодіодні лампи, в тому числі і світлодіодні філаментні лампи, а також лід-світильники, низьковольтне обладнання та іншу продукцію можна за телефонами: (044)593-9818 або +38 (097) 439-6335
Коментарі
Не знайдено дописів