Как попадает в дом электричество: Как электричество попадает в наши квартиры

Содержание

Как электричество попадает в дом

Приветствую вас, уважаемые читатели сайта elektrik-sam.info!

Как электричество попадает в наши дома и квартиры? В этой статье  доступно простым языком, рассмотрена схема энергоснабжения частного дома и квартиры в многоэтажном доме. Рассмотрим две типовых схемы подачи электроэнергии в наши дома и квартиры.

1. Типовая схема подачи электроэнергии в частный дом.

В частном секторе электроэнергия от трансформаторной подстанции по воздушным линиям электропередач подается к домам потребителей.

От линии электропередач электроэнергия по проводам подается на герметичный бокс, который устанавливается на столбе или на фасаде дома. В боксе устанавливается вводной автоматический выключатель, к которому подключаются провода от воздушной линии.

После вводного автомата устанавливается прибор учета электроэнергии — электрический счетчик. Бокс пломбируется от возможности постороннего доступа энерго-обслуживающей организацией.

От бокса со счетчиком электроэнергия по кабелю подается в дом, где обычно устанавливают внутренний электрический щит.

В этом электрощите устанавливаются аппараты защиты: автоматические выключатели, устройства защитного отключения (УЗО) и другие модульные устройства.  К ним подключаются различные группы потребителей: электроплиты, водонагреватели, кондиционеры, розетки для подключения приборов, светильники.

Автоматические выключатели защищают цепи потребителей от токов короткого замыкания и перегрузок, а также позволяют при необходимости отключить конкретную электрическую цепь для проведения ремонтных работ.

2. Схема подачи электроэнергии в многоэтажных домах.

В многоэтажных домах подача электроэнергии происходит немного по другой схеме.

От трансформаторной подстанции электроэнергия подается к главному распределительному щиту ГРЩ здания, который обычно устанавливается в щитовой здания.  Электрические кабели обычно прокладывают под землей.

От главного распределительного щита питающие кабели заводятся в каждый подъезд и по специальным этажным стоякам подводятся к этажным распределительным щитам, которые устанавливаются на каждом этаже в этажных коридорах.

В этажных распределительных щитах устанавливаются вводные автоматические выключатели и счетчики электроэнергии отдельно на каждую квартиру. Количество счетчиков такое же, как и количество квартир на этаже.

Групповые автоматические выключатели могут устанавливаться как в этажном распределительном щите, так и в отдельно вынесенном квартирном электрощите, который чаще всего устанавливается в прихожей квартир.

В общем случае схема электрической сети квартиры или дома будет выглядеть, как на схеме ниже.

Электроэнергия от внешней электросети подается на вводной автоматический выключатель.

После него подключается счетчик электроэнергии.

После счетчика подключаются групповые автоматические выключатели, через которые подключаются потребители — бытовые приборы: электроплиты, водонагреватели, кондиционеры, светильники и др.

Для большей наглядности посмотрите видео: Как электроэнергия попадает в дома и квартиры.

Интересные статьи по теме:

Как выбрать квартирный электрощит?

Электрощит своими руками.

Автоматические выключатели УЗО дифавтоматы — подробное руководство.

Номиналы групповых автоматов превышают номинал вводного?

Работа УЗО при обрыве нуля.

Почему УЗО выбирают на ступень выше?

Почему в жару срабатывает автоматический выключатель?

Менять ли автоматический выключатель, если его «выбивает»?

Как в наш дом приходит электричество.

23 Ноя 2013 Энергетика

Здравствуйте всем читателям моего сайта!

Задумывались ли вы когда- нибудь а как же в нашем доме или квартире появляется электроэнергия? Откуда она приходит?

Какой путь проходит электрический ток перед тем как попасть к нам в розетку или лампочку и выделиться в виде тепла или света?
Сейчас я постараюсь ответить на эти вопросы и что бы было нагляднее- еще и покажу в видеороликах, надеюсь что будет наглядно и интересно.
Итак, как сказал великий Гагарин- поехали!

Изначально электроэнергия появляется на различных электростанциях- атомные, тепловые, гидро- ветроэлектростанции и даже геотермальные и солнечные электростанции. Я не буду сейчас подробно рассказывать каким образом там осуществляется процесс преобразования энергии солнца, пара, ветра или воды в электрическую энергию- это очень обширная информация и тема для отдельного разговора.

Вот в ЭТОЙ статье вы можете подробнее посмотреть о электростанции где энергия пара превращается в электричество.

Для нас важно то, что с электростанций выходит электроэнергия и электрический ток передается по воздушным линиям на промежуточные понижающие подстанции.
Для снижения потерь электроэнергии в проводах напряжение на воздушной линии при выходе из электростанции очень высокое- 110, 220, 330, 500, 750 а то и 1150 кВ! Представляете?- Миллион вольт идет по проводам!

Для этого на электростанции установлен повышающий трансформатор, на вход которого поступает напряжение к примеру 10000 вольт от генератора электростанции, а со вторичной обмотки  уже выходит напряжение 110 или 220 киловольт(кВ) или 110000-220000 вольт.

Для чего повышается напряжение на выходе с электростанции? Тут на самом деле все очень просто, чем меньше напряжение- тем больше ток и тем больше нагреваются провода, то есть простыми словами провода начинают оказывать сопротивление прохождению электрического тока и чем больше ток- тем большее сопротивление оказывают провода.

Это как в водопроводе- если на выходе водонапорной башни сделать тонкую трубу, то напор воды будет очень плохим и в конце водопровода вода из крана может и совсем не бежать… Хотя скорость движения воды при этом в тонкой трубе будет очень высокой.

Аналогия с электричеством- в начале линии напряжение может быть к примеру 230 вольт, а в конце- 150 вольт. Тут никакой стабилизатор напряжения не поможет)))
То есть аналогия с высоким напряжением- это большой диаметр водопроводной трубы с водонапорной башни (башня- это электростанция, трубы- это провода, диаметр труб- это напряжение).
Поэтому очень важно что бы падение напряжения в проводах ВЛ было минимальным и провода оказывали минимальное сопротивление прохождению электрического тока.

Итак, по высоковольтным проводам линии электропередачи электроэнергия поступает на понижающую подстанцию (они тоже есть на разное напряжение) я же буду расказывать о ПС-110/10кВ, вот одна из таких подстанций:

Как выглядит подстанция с высоты птичьего полета можете посмотреть вот в этом видеоролике:

На подобных подстанциях напряжение понижается до 10000 вольт с помощью силовых трансформаторов 110/10кВ:

Специально по этому случаю я даже снимал видеоролики на тему “Как электричество приходит к нам в дом”:

С подстанции 110/10кВ электрический ток напряжением 10000 вольт поступает по воздушным или кабельным линиям на еще одну понижающую трансформаторную ТП (трансформаторную подстанцию) подобную вот этой КТП:

Давайте посмотрим что находится за дверями этой ТП:

Как видите тут находится силовое электрооборудование и даже релейная защита! Эта КТП от производителя из г. Самары, от “Электрощит”. Специально для читателей моего сайта я решил показать поподробнее устройство такой понижающей ТП в видеоролике, надеюсь вам будет интересно и познавательно:


Ну а уже после этой или подобной ТП пониженное до 380 вольт напряжение опять же по воздушным или кабельным линиям приходит или непосредственно в наш дом- в щит учета или для тех кто живет в квартирах- электрический ток приходит в ВРУ (вводно-распределительное устройство), затем через этажные распред. щиты где распределяется по фазам и 220 вольт уже идет в квартиру.

Если говорить об отдельном доме- то там 220 вольт выходит или из трехфазного щита учета или из распределительного щитка, или- фаза и ноль (то есть 220 вольт) берутся непосредственно с опоры ВЛ.

Об одном из трехфазном щите учета, сделанном еще в советские времена я рассказывал вот в этом видеоролике:

Надеюсь моя информация будет вам полезная и из этой статьи вы узнали какой долгий путь проходит электрический ток на пути от электростанции- до розетки 220вольт в нашем доме.

Если вам понравилась эта статья то поделитесь пожалуйста ей со своими друзьями в соц. сетях- в твиттере, вконтакте, на майле или фейсбуке- просто нажав соответствующую кнопку внизу. Спасибо!

Теги: КТП, подстанция, ТП, электричество в дома, электростанция

Электрический ток, откуда он берется и как добирается до наших домов? ⋆ Geoenergetics.ru

Уважаемые читатели и просто посетители нашего журнала! Мы достаточно много и довольно подробно пишем о том, какими способами, при помощи каких именно энергетических ресурсов, производится электроэнергия на электростанциях. Атом, газ, вода – были нашими с вами «героями», разве что до альтернативных , «зеленых» вариантов еще не успели добраться. Но, если присмотреться внимательно, рассказы были далеко не полными. Еще ни разу мы не пробовали отследить детально путь электроэнергии от турбины до наших с вами розеток, с тропинками на освещение наших населенных пунктов и дорог, на обеспечение работы многочисленных насосов, обеспечивающих комфорт наших с вами жилищ.

Дороги и тропинки эти отнюдь не просты, порой извилисты и многократно меняют направление, но знать, как они выглядят – обязанность каждого культурного человека XXI века. Века, облик которого во многом определяет покорившаяся нам электроэнергия, которую мы научились преобразовывать так, чтобы были удовлетворены все наши потребности – как в промышленности, так и в частном пользовании. Ток в проводах линий электропередач и ток в батарейках наших гаджетов – очень разные токи, но они остаются все тем же электричеством. Какие усилия приходится прилагать электроэнергетикам, инженерам, чтобы обеспечить мощнейшие токи сталеплавильных заводов и маленькие, крошечные токи, допустим, наручных часов? Сколько работы приходится проделывать всем тем, кто поддерживает систему преобразований, передачи и распределения электроэнергии, какими такими методами обеспечена стабильность этой системы? Чем «Системный Оператор» отличается от «Федеральной Сетевой Компании», почему обе этих компании были, есть и будут в России не частными а государственными?

Вопросов очень много, ответы на них надо знать, чтобы более менее представлять, зачем нам так много энергетиков и чем же они, грубо говоря, занимаются? Мы ведь настолько привыкли, что с электричеством в домах и в городах все в полном порядке, что про электроинженеров вспоминаем только тогда, когда что-то вдруг перестает работать, когда мы выпадаем из зоны привычного уровня комфорта. Темно и холодно – вот только тогда мы с вами и говорим об энергетиках, причем говорим такие слова, которые мы печатать точно не будем.

Мы уверены, что нам откровенно повезло – взяться за эту не простую, нужную, да еще и огромную тему согласился настоящий профессионал. Просим любить и жаловать – Дмитрий Таланов, Инженер с большой буквы. Знаете, есть такая страна – Финляндия, в которой звание инженера настолько значимо, что в свое время ежегодно издавался каталог с перечнем специалистов, его имеющих. Хотелось бы, чтобы и в России когда-нибудь появилась такая славная традиция, благо в наш электронно-интернетный век завести такой ежегодно обновляемый каталог намного проще.

Статья, которую мы предлагаем вашему вниманию по инженерному коротка, точна и емка. Конечно, обо всем, что написал Дмитрий, можно рассказать намного подробнее, и в свое время наш журнал начал цикл статей о том, как в XIX веке происходило покорение электричества.

Георг Ом, Генрих Герц, Андре-Мари Ампер, Алессандро Вольт, Джеймс Ватт, Фарадей, Якоби, Ленц, Грамм, Фонтен, Лодыгин, Доливо-Добровольский, Тесла, Яблочков, Депрё, Эдисон, Максвелл, Кирхгоф, братья Сименсы и братья Вестингаузы – в истории электричества много славных имен, достойных того, чтобы мы о них помнили. В общем, если кому-то хочется припомнить подробности того, как все начиналось, милости просим, а статья Дмитрия – начало совсем другой истории. Очень надеемся, что она вам понравится, а продолжение статей Дмитрия Таланова мы увидим в самое ближайшее время.

Уважаемого Дмитрия от себя лично – с дебютом, ко всем читателям просьба – не скупитесь на комментарии!

 

Что такое электрический ток, откуда он берется и как добирается до наших домов?

Для чего нам электроэнергия и насколько она помогает нам жить, может узнать каждый, обведя критическим взглядом свое жилище и место работы.

Первое, что бросается в глаза, это освещение. И верно, без него даже 8-часовой рабочий день превратился бы в муку. Добираться до работы во многих мегаполисах и так небольшое счастье, а если придется это делать в темноте? А зимой так и в оба конца! Газовые фонари помогут на главных магистралях, но чуть свернул в сторону, и не видно ни зги. Можно легко провалиться в подвал или яму. А за городом на природе, освещаемой только светом звезд?

Ночное освещение улицы, Фото: pixabay.com

Удалять жару из офисов, куда с трудом добрался, без электричества тоже нечем. Можно, конечно, открыть окна и обвязать голову мокрым полотенцем, но надолго ли это поможет. Качающим воду насосам тоже нужно электричество, или придется регулярно ходить с ведром на ручную колонку.

Кофе в офисе? Забудьте! Только если всем сразу и не часто, чтобы дым от сгорающего угля не отравил рабочую атмосферу. Или за дополнительную денежку получать из соседнего трактира.

Отправить письмо в соседний офис? Надо взять бумагу, написать письмо от руки, затем ножками отнести его. На другой конец города? Вызываем курьера. В другую страну? А вы знаете, сколько это будет стоить? К тому же ответа не ждите ранее полугода из соседних стран и от года до пяти из-за океана.

Вернулись домой, надо зажечь свечи. Читать при них – мучение для глаз, поэтому придется заняться чем-то другим. А чем? ТВ нет, компьютеров нет, смартфонов – и тех нет, ибо нечем их запитать. Лежи на лавке и гляди в потолок! Хотя рождаемость точно повысится.

К этому следует добавить, что все пластмассы и удобрения сейчас получают из природного газа на заводах, где крутятся тысячи моторов, приводимых в движение всё тем же электричеством. Отсюда список доступных удобрений сильно укорачивается до тех, которые можно приготовить из природного сырья в чанах, размешивая в них ядовитую жижу лопатками с ручным, водяным или паровым приводом. Как результат, сильно сжимается объем производимых продуктов.

О пластмассах – забудьте! Эбонит – наше высшее счастье из длинного списка. А из металлов самым доступным становится чугун. Из медицины на сцену в качестве главного орудия снова выступают стетоскоп и быстро ржавеющий скальпель. Остальное канет в Лету.

Продолжать можно долго, но идея должна быть уже понятна. Нам нужно электричество. Мы можем выжить без него, но что это будет за жизнь! Так откуда же появилось это волшебное электричество?

Открытие электричества

Все мы знаем физическую истину, что ничто никуда бесследно не исчезает, а только переходит из одного состояния в другое. С этой истиной столкнулся греческий философ Фалес Милетский в VII веке до н. э. обнаружив электричество как вид энергии, натирая кусок янтаря шерстью. Часть механической энергии при этом перешла в электрическую и янтарь (на древнегреческом «электрон») электризовался, то есть приобрел свойства притягивать легкие предметы.

Этот вид электричества сейчас называют статическим, и он нашел себе широкое применение, в том числе в системах очистки газов на электростанциях. Но в Древней Греции ему не нашлось применения и, если бы Фалес Милетский не оставил после себя записей о своих экспериментах, мы бы никогда не узнали, кто был тот первый мыслитель, заостривший свое внимание на виде энергии, являющейся едва ли не самой чистой среди всех, с которыми мы знакомы по настоящий день. Ею также наиболее удобно управлять.

Сам термин «электричество» – то есть «янтарность» – ввел в употребление Уильям Гилберт в 1600 году. С этого времени с электричеством начинают широко экспериментировать, пытаясь разгадать его природу.

Как результат, с 1600 по 1747 годы последовала череда увлекательных открытий и появилась первая теория электричества, созданная американцем Бенджамином Франклином. Он ввел понятие положительного и отрицательного заряда, изобрел молниеотвод и с его помощью доказал электрическую природу молний.

Далее в 1785 происходит открытие закона Кулона, а в 1800 году итальянец Вольта изобретает гальванический элемент (первый источник постоянного тока, предшественник нынешних батарей и аккумуляторов), представлявший собой столб из цинковых и серебряных кружочков, разделённых смоченной в подсоленной воде бумагой. С появлением этого, стабильного по тем временам, источника электричества новые и важнейшие открытия быстро следуют одно за другим.

Майкл Фарадей, читающий рождественскую лекцию в Королевском институте. Фрагмент литографии, Фото: republic.ru

В 1820 году датский физик Эрстед обнаружил электромагнитное взаимодействие: замыкая и размыкая цепь с постоянным током, он заметил цикличные колебания стрелки компаса, расположенной вблизи проводника. А в 1821 году французский физик Ампер открыл, что вокруг проводника с переменным электрическим током образуется переменное электромагнитное поле. Это позволило уже Майклу Фарадею в 1831 году открыть электромагнитную индукцию, описать уравнениями электрическое и магнитное поле и создать первый электрогенератор переменного тока. Фарадей вдвигал катушку с проводом в намагниченный сердечник и в результате в обмотке катушки появлялся электрический ток. Фарадей также придумал первый электродвигатель – проводник с электрическим током, вращающийся вокруг постоянного магнита.

Всех участников «гонки за электричеством» невозможно упомянуть в этой статье, но результатом их усилий явилась доказуемая экспериментом теория, детально описывающая электричество и магнетизм, в соответствии с которой мы производим сейчас всё, что требует электричества для своего функционирования.

Постоянный или переменный ток?

В конце 1880-х годов, еще до появления мировых стандартов на производство, распределение и потребление промышленной электроэнергии, разразилась битва между сторонниками использования постоянного и переменного тока. Во главе противостоящих друг другу армий встали Тесла и Эдисон.

Оба были талантливыми изобретателями. Разве что Эдисон обладал куда более развитыми способностями к бизнесу и к моменту начала «войны» успел запатентовать множество технических решений, в которых использовался постоянный ток (в то время в США постоянный ток являлся стандартом по умолчанию; постоянным называется ток, направление которого не меняется по времени).

Но была одна проблема: в те времена постоянный ток было очень трудно трансформировать в более высокое или низкое напряжение. Ведь если сегодня мы получаем электроэнергию напряжением 240 вольт, а наш телефон требует 5 вольт, мы втыкаем в розетку универсальную коробочку, которая преобразует что угодно во что угодно в нужном нам диапазоне, используя современные транзисторы, управляемые крошечными логическими схемами с изощренным программным обеспечением. А что можно было сделать тогда, когда до изобретения самых примитивных транзисторов оставалось еще 70 лет? И если по условиям электрических потерь требовалось повысить напряжение до 100’000 вольт, чтобы доставить электроэнергию на расстояние 100 или 200 километров, любые столбы Вольта и примитивные генераторы постоянного тока оказывались бессильны.

Понимая это, Тесла выступал за переменный ток, трансформация которого в любые уровни напряжения не представляла труда и в те времена (переменным считается ток, величина и направление которого периодически меняются со временем даже при неизменном сопротивлении этому току; при частоте сети 50Гц это происходит 50 раз в секунду). Эдисон же, не желая терять патентные отчисления себе, развернул кампанию по дискредитации переменного тока. Он уверял, что этот вид тока особо опасен для всего живого, и в доказательство публично убивал бродячих кошек и собак, прикладывая к ним электроды, соединенные с источником переменного тока.

Эдисон проиграл битву, когда Тесла предложил за 399’000 долларов осветить весь город Буффало против предложения Эдисона сделать то же за 554’000 долларов. В день, когда город осветился электричеством, полученным от станции, расположенной у Ниагарского водопада и вырабатывающей именно переменный ток, компания General Electric выкинула постоянный ток из рассмотрения в своих будущих бизнес-проектах, полностью поддержав своим влиянием и деньгами переменный ток.

Томас Эдисон (США), Рис.: cdn.redshift.autodesk.com

Может показаться, что переменный ток навсегда завоевал мир. Однако у него имеются наследственные болячки, растущие из самого факта переменности. Прежде всего это электрические потери, связанные с потерями в индуктивной составляющей проводов ЛЭП, которые используются для передачи электроэнергии на большие расстояния. Эти потери в 10-20 раз превышают возможные потери в тех же самых ЛЭП в случае протекания по ним постоянного тока. Плюс сказывается повышенная сложность синхронизации узлов энергосистемы (для пущего понимания, скажем, отдельных городов), ведь для этого требуется не только выровнять напряжения узлов, но и их фазу, ибо переменный ток представляет собой волну синусоиды.

Отсюда видна и значительно большая приверженность к «качаниям» узлов по отношению к друг другу, когда напряжение-частота начинают меняться вверх-вниз, на что обычный потребитель обращает внимание, когда у него в квартире мигает свет. Обычно это предвестник конца совместной работы узлов: связи между ними рвутся и какие-то узлы оказываются с дефицитом энергии, что ведет к снижению в них частоты (т.е. к снижению скорости вращения тех же электродвигателей и вентиляторов), а какие-то с избытком энергии, приводящем к опасному повышению напряжения по всему узлу, включая наши розетки с подключенными к ним устройствам. А при достаточно большой длине ЛЭП, что, к примеру, критично для РФ, начинают проявляться и другие портящие настроение электрикам эффекты. Не вдаваясь в детали, можно указать, что передавать электроэнергию переменного тока по проводам на сверхдальние расстояния становится трудно, а иногда и невозможно. Для сведения, длина волны частотой 50 Гц составляет 6000 км, и при приближении к половине этой длины – 3000 км – начинают сказываться эффекты бегущих и стоячих волн плюс эффекты, связанные с резонансом.

Эти эффекты отсутствуют при использовании постоянного тока. А значит, повышается стабильность работы энергосистемы в целом. Принимая это во внимание, а также то, что компьютеры, светодиоды, солнечные панели, аккумуляторы и многое другое используют для своей работы именно постоянный ток, можно заключить: война с постоянным током еще не проиграна. Современным преобразователям постоянного тока на любые используемые сегодня мощности и напряжения осталось совсем немного, чтобы сравняться в цене с привычными человечеству трансформаторами переменного тока. После чего, видимо, начнется триумфальное шествие по планете уже постоянного тока.

Фото: itc.ua

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Урок по окружающему миру «Откуда в наш дом приходит электричество?»

Цель урока:

  • раскрыть роль электричества в быту
  • сформировать представления о том, как
    электричество вырабатывается и поступает
    в дом
  • познакомить с правилами безопасного
    обращения с электроприборами;

Задачи:

  • развивать речь, мышление, связную речь, память
  • воспитывать чувство товарищества,
    взаимовыручки.

Планируемые достижения учащихся:

  • научиться выделять среди предметов домашнего
    обихода электроприборы;
  • усвоить, что электричество вырабатывается
    на электростанциях и приходит в наш дом
    по проводам, а также создается
    в батарейках; запомнить правила безопасного
    обращения с электроприборами (проводами,
    выключателем, розеткой).

Ход урока

1. Орг. момент.

Создадим хорошее настроение.

— Улыбнитесь друг другу, садитесь!

— Руки?

— На месте!

— Ноги?

— На месте!

— Локти?

— У края!

— Спина?

— Прямая!

2. История появления электрической лампы.



(В классе темно).

Презентация.

— Что ты делаешь, войдя в темную комнату? Ну,
конечно же, включаешь СВЕТ! Сделать это проще
простого: достаточно просто щелкнуть
выключателем — и загорается ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ
ЛАМПОЧКА. Но так было не всегда. (Приложение1)

В давние-давние времена людям по ночам светил
лишь огонь КОСТРА. (Слайд)

Со временем люди догадались, что, если в костер
опустить палку, она загорится, и с ней можно будет
отойти туда, куда не доходит свет костра. Так
появился ФАКЕЛ. (слайд)

Как ты думаешь, удобно ли было пользоваться
факелом? Мне кажется, что нет! Да и в доме такая
штука не просто неудобна, но и опасна: ведь может
случиться пожар! Поэтому в домах использовали
палочки поменьше: полено расщепляли на тоненькие
щепки, ЛУЧИНЫ. Ставили лучину на специальную
подставку, СВЕТЕЦ. Как Ты думаешь, на какое слово
похоже слово «светец»? Умничка! Ну, конечно
же, на слово «свет». Под светец ставили
специальную ванночку с водой: ведь в деревянном
доме даже маленькая искорка, упавшая на пол,
может привести к настоящему пожару! (слайд)

Но пожары все равно случались, да и света от
лучины было маловато, к тому же, она очень быстро
сгорала, и приходилось заменять ее на новую.
Словом, не очень-то было удобно!

Что же было делать? А люди давно заметили, что,
если кусочек веревочки обмакнуть в масло и
поджечь, он будет гореть хорошо и долго. Вот и
стали наливать в маленькую мисочку масло, класть
туда ФИТИЛЬ из ниток и поджигали его. Такой
светильник горел долго и ровно. Со временем
МАСЛЯНЫЕ ЛАМПЫ стали напоминать небольшой
чайничек, из носика которого выглядывал горящий
фитиль. (слайд)

Конечно, масляная лампа поудобнее лучины, но
все же, и она давали мало света, а масло часто
проливалось. А что если вместо жидкого масла
использовать твердое сало — подумали люди. В
специальную форму положили нитяной фитиль,
залили расплавленное сало. Когда сало остывало,
оно становилось твердым. И, когда фитиль
зажигали, постепенно плавилось. Вы, наверное, уде
угадали, что придумали люди? Ну, конечно же,
СВЕЧКУ. А еще позже появились КЕРОСИНОВЫЕ ЛАМПЫ.
В них вместо масла использовалась специальная
горючая жидкость: керосин. Сверху на такую лампу
надевали стекло. Она горела гораздо ярче и дольше
масляных ламп и свечей, а, кроме того, была более
безопасной.

Пока один очень умный человек не изобрел
ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮЛАМПОЧКУ.

 В лампе солнышко живет,

Лампа свет чудесный льет! (слайд)

Она горела так ярко и была такой удобной и
безопасной, что очень скоро люди перестали
пользоваться и свечками, и газовыми фонарями, и
керосиновыми лампами. И сегодня любой малыш
может влезть на стул, щелкнуть выключателем, и…
загорится свет!

Включаем свет!!

3. Тема урока.

  • Почему горит лампочка?
  • Что заставляет работать лампочку?

Отгадайте загадку:

По тропинкам я бегу,

Без тропинки не могу.

Где меня ребята нет,

Не зажжется в доме свет

К дальним селам, городам

Кто идет по проводам?

Светлое величество

Это::

А как еще нам помогает электричество?:.

Мы уже знаем, что без электричества не смог бы
работать ни один прибор. Но вот мы втыкаем вилку в
розетку — и происходит чудо: электроприбор
оживает. Почему?

Вот и муравьишка пришел к нам за помощью Он
хочет узнать: Что же такое электричество и откуда
оно приходит, заставляя работать электроприборы?

Электричество. Древние греки очень любили
украшения из янтаря, названного им за его цвет и
блеск «Электрон» — что значит солнечный камень.
Отсюда и произошло и само слово Электричество.
Однажды дочь греческого царя протирала янтарь
тканью и заметила, что к камушку пристало
несколько ниточек. Так греки убедились, что
янтарь притягивает легкие предметы. Вы тоже
можете повторить опыт греческой девушки для
этого не обязательно иметь янтарь.

4. Опыты.

1. Возьмите расческу и потрите ее о ткань.
Поднесите к маленьким кусочкам бумаги.

2. Потрите воздушный шарик о волосы. Что
заметили?

На расческе есть электрический заряд. (слайд)
Электрические заряды вы наблюдаете и в природе
Молния (слайд), некоторые рыбы используют
электрические заряды для охоты и нападения
(слайд)

5. Откуда же приходит электричество?

Электрический ток чем — то похож на реку,
только в реке течет вода, а по проводам текут
маленькие премаленькие частицы — электроны.
Электрический ток вырабатывают большие мощные
электростанции. (слайд) Чтобы получить
электричество на таких станциях используется
сила воды, тепловая и атомная энергия. (слайд)
Электрический ток сначала течет по толстым
высоковольтным проводам, потом по обычным
проводам перетекает в наши квартиры, попадая в
выключатели и розетки.

Откройте страницу 45 учебника. И расскажите
муравьишке Как в наш дом попадает электричество?
(рассказы детей)

 6. Физкультминутка.

  • Называю электроприбор — встаем
  • Не электроприбор — садимся.

7. Опережающее задание (дети выучили
стихи дома).

Итак, электричество уже в доме, а в доме
огромное количество помощников, которым
необходимо это электричество.

Вспомните Бедную Золушку, про нее сказку читаю,

Но как ей помочь, к сожаленью, не знаю.

Не справиться девушке с тяжкой работой,

А ей на балу оказаться охота.

Никто не оценит бедняжки стараний!

Ей так не хватает машины стиральной

Приходится Золушке дом убирать,

Но где пылесос, чтобы ей помогать?

Как трудно тарелок огромную груду

Помыть без машины, что моет посуду;

А надо еще приготовить обед:

Как жаль, что электроплиты в доме нет!

Присела бедняжка — всего не успеть:

Сейчас телевизор бы ей посмотреть!

Однако работает, сил не жалея,

Надеется только на Добрую Фею.

Но если она бы компьютер включила

И в тайне от мачехи сайт свой открыла,

Тогда бы на бал ни за что не пошла,

А принца себе в Интернете нашла!

Соедините предметы, которые использовали
раньше и используют сейчас:(работа в учебнике
с. 44)

8. Элементы питания. Почему горит фонарик?
Откуда здесь электрический ток?
(демонстрация
батареек)

Запас электричества хранится, и в батареях
посмотрите на стр. 19 тетради. Батареи бывают
разные по форме и размеру. Что может работать от
батареи? (соединяем линиями)

Холодильник может работать от батареек? Почему?

9. Работа в парах.

  • 1 вариант: зачеркнуть лишнее
  • 2 вариант: дорисовать чего не хватает.

1 вариант

2 вариант

10. Закрепление. Итак, откуда приходит и куда
уходит электричество?

А когда электроприборы из друзей могут стать
опасными?

Какие правила безопасного обращения с
электроприборами, вы знаете? (слайд)

11 Итог. Помогли муравьишке ответить на
вопрос?



12. Д/з попробуйте дома с родителями собрать
электрическую цепь.

Презентация.

Урок № 24. «Откуда в наш дом приходит электричество?»

Кинопособие разработки уроков « Окружающий мир» 1класс 

Тип урока: комбинированный

Цель

формирование представлений о разнообразии бытовых электрическихприборов, их роли в быту; ознакомление с правилами безопасного обращения с электроприборами

Планируемые результаты

Предметные

Научатся: отличать электроприборы от других бытовых предметов, не использующих электричество ;знать правила безопасности при обращении с электричеством и электроприборами; понимать схему доставки электричества потребителям.

Метапредметные

Регулятивные: формулировать и удерживать учебную задачу, различать способ и результат действия.

Познавательные: анализировать схему выработки электричества и способа его доставки потребителям; обсуждать необходимость экономии электроэнергии; собирать простейшую электрическую цепь; работа в парах; выдвигать предположения и доказывать их.

Коммуникативные: проявлять активность во взаимодействии для решения коммуникативных и познавательных задач, осуществлять взаимный контроль.

Личностные результаты

Понимать необходимость экономии природных ресурсов; понимать свою ответственность за состояние природы

Основные понятия и определения

Электричество

Подготовка к усвоению нового материала

Проследим путь электричества в наш дом. Будем учиться правильно обращаться с элект­ричеством и электроприборами.

Вспомните, как нам помогает электричество. Составьте пары рисунков. Отметьте фишками электроприборы.

 

Изучение нового материала

Откуда в наш дом

ПРИХОДИТ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО?

Запомните

Электричество опасно! Никогда не прикасайтесь к оголённым проводам! Не трогайте выключатель и розетку мокрыми руками! Осторожно обращайтесь
с электроприборами!

Проследите по рисунку путь электричества в наш дом. Подумайте, почему нужно эконо­мить электроэнергию. Как это можно делать?

 

Электричество вырабатывается на электростанциях и приходит в наш дом по проводам. Электроэнергию нужно экономить!

Практическая работа.

Люди научились создавать электричество в батарейках. Какие приборы работают на батарейках? Используя детали электроконструктора, соберите элект­рическую цепь.

Осмысление и понимание полученных знаний

1.Где вырабатывается электричество? 2. Какие приборы работают на электричестве?

3Какие правила нужно соблюдать при обращении с электричеством и электроприборами?

 

Откуда в наш дом приходит электричество

 

 

 

 

 

 

Электроэнергетика: как свет появляется в нашем доме

 

 

 

 

 

 

Как электричество попадает в дом

 

 

 

 

 

 

Обучающий мультик: Детям об Электричестве

 

 

Источники информации:

А. А. Плешаков учебник, рабочая тетрадь Окружающий мир 1 класс Москва

«Просвещение» 2014

Сайт YouTube: https://www. youtube.com /

Хостинг презентаций окружающий мир

— http://ppt4web.ru/nachalnaja-shkola/prezentacija-k-uroku-okruzhajushhego-mira-vo-klasse-chto-takoe-ehkonomika.html

Электричество для детей — что такое электричество и откуда оно берется?

Представьте, вы с ребенком собрались просмотреть мультфильм или познавательную передачу, улеглись на диван и вдруг ваше чадо спрашивает: «А от чего работает телевизор/телефон/планшет?» Вроде бы ответ простой — от электричества, но не нужно быть Нострадамусом, чтобы предугадать следующий вопрос, который поступит от ребенка: «А откуда берется электричество?» И здесь у многих родителей наступает ступор, в особенности у тех, кто не заканчивал физмат, и их профессия никоим образом не связана с этим направлением.

Конечно, можно ответить так же просто, как и на предыдущий вопрос: «Электричество берется из розетки». Но чтобы ваш ребенок получил полный и раскрытый ответ, причем доступным и понятным языком, без заумных формул и определений, которыми написана большая часть учебников по физике, мы предлагаем задержаться на этой странице и прочитать, возможно, не новую, но полезную и познавательную информацию.

Что такое электричество?

Само слово «электричество», а точнее, «электрическая» сила появилось более 2000 лет назад в Древней Греции. Люди заметили, что если потереть янтарь о шерсть, то камень начинает притягивать к себе различные предметы небольшого размера. Янтарь на древнегреческом языке именовался «электроном», отсюда и произошло само название.

Но дальше простых экспериментов со статическим электричеством у Древних Греков изучение загадочного феномена не продвинулось. А раскрывать сущность всего явления стали намного позже. Ученые выяснили, что окружающие предметы состоят из элементарных частиц: протонов и электронов. Эти два вида частичек имеют электрический заряд: у электрона он отрицательный, а вот у протона — положительный. Притягиваясь друг к другу, они тесно взаимодействуют и в зависимости от количества протонов и электронов образуют атомы разных материй.

Сами протоны располагаются в ядре атома, а вот электроны вращаются возле них по кругу. Атомы с количеством протонов равным числу электронов имеют нулевой заряд. Например, если камень янтаря лежит сам по себе, и его никто не трогает, то его атомы также имеют нулевой заряд. Но стоит потереть атомы янтаря об атомы шерсти, как электроны из шерсти мигом переберутся на янтарные, и их «переизбыток» сделает заряд отрицательным. Такой камушек с «новой силой» и начинает притягивать к себе мелкие предметы с нулевым или положительным зарядом, а если у предмета будет отрицательный заряд — он их оттолкнет.

Электрический ток — организованный отряд электронов

Но каким образом электричество живет в розетке, если все настолько рассеянно в этой схеме?

Почти все атомы могут терять и хватать электроны. Так, если у одних их будет избыток, а у других —недостаток, то направляемые электрическими силами электроны устремятся туда, где их не хватает. Вот этот поток и называется электрическим током.

Среди привычных нам понятий электрический ток похож на реку, которая, разливаясь на множество ответвлений, питает электроприборы. Но перед тем, как направить этот поток отрицательно заряженных частиц, их нужно откуда-то взять?

Над этим вопросом бились лучшие умы прошлого тысячелетия, но первым смог сделать прорыв итальянский ученый — Алессандро Вольта, который в 1800 году изобрел первую батарею, получившую название «Вольтов столб», тем самым подарив миру надежный источник постоянной электроэнергии. В благодарность за такое открытие фамилия ученого была увековечена, и с того времени напряжение тока измеряется в вольтах.

Откуда берется электричество?

Несмотря на то, что «Вольтов столб» и совершил прорыв в науке того времени, за последующие 200 лет была сделана уйма более глобальных открытий и выявлено множество способов добывать электрический ток, для которых построены огромные сооружения и используются новейшие технологии! А теперь по порядку.

ТЭС — тепловая электростанция

Для выработки тока на ТЭС установлен турбоэлектрогенератор, состоящий из:

  • неподвижной части — статора в виде двухполярного магнита;
  • вращающегося ротора, который обмотан медной проволокой, так как этот металл считается наилучшим и наиболее доступным проводником.

Беспрерывное вращение магнита постоянно меняет полярность (полюса) отчего электроны в проволоке приходят в движение, как в примере с янтарем и шерстью, только в больших масштабах. Но чтобы весь этот механизм работал и вырабатывалось электричество, «что-то» должно крутить огромную турбину. Для этой цели на ТЭС установлены огромные котлы, которые нагревают воду до 450 ℃, отчего она превращается в пар. Далее под высоким давлением пар поступает из котла на лопасти, закрепленные к ротору, и запускает его в работу с невероятной скоростью — 3000 оборотов в минуту!

АЭС — атомная электростанция

Здесь так же, как и в ТЭС, установлен турбоэлектрогенератор, но вот за нагрев воды отвечает очень опасный, но энергоэффективный Уран-235. Чтобы он выделил тепло, на АЭС построены огромные ядерные реакторы, в которых Уран-235 распадается на мелкие частички, отчего и вырабатывается большое количество энергии, используемой для нагрева воды до состояния пара и запуска турбоэлектрогенератора.

ГЭС — гидроэлектростанция

Более безопасный, но не менее эффективный способ получения энергии. Хотя для него и потребуется соорудить целую цепь гидротехнических сооружений, чтобы создать необходимый напор воды для обеспечения работы турбин электрогенератора. А далее принцип, как и в предыдущих двух электростанциях: крутится ротор и вырабатывается электричество.

Ветряные станции

Выглядят они величественно и красиво, да и с помощью силы ветра еще в древности запускали в работу огромные механизмы, такие как ветряные мельницы.

В современном мире решили усовершенствовать этот механизм и использовать для преобразования механической энергии в электрическую. Принцип следующий: ветер толкает огромные лопасти, которые запускают в работу ротор генератора, а он уже, как мы знаем на примере первых трех электростанций, и вырабатывает ток.

Но таким способом при помощи одного ветрогенератора не обеспечишь электричеством даже небольшой городок, поэтому и устанавливается целая сеть огромных механизмов, состоящая из 100 и более единиц.

Немного истории

Первая в мире электростанция для общественного пользования «Перл Стрит» была построена в Нью-Йорке в 1882 году. Ее спроектировал и установил не кто иной, как Томас Эдисон. И даже не брал плату за пользование вырабатываемой электроэнергией, пока весь механизм не заработал слаженно и без перебоев.

Но «прабабушка» всех станций могла зажечь только 10000 ламп, хотя и по тем временам это было чем-то сверхъестественным. В то же время современные электростанции вырабатывают в тысячи раз больше, обеспечивая электрическим током города с населением в 100000 человек!

Как электрический ток поступает в дома?

После того, как электростанции выработают ток, он по кабелю попадает на распределительную подстанцию для измерения и преобразования. Там же установленные трансформаторы повышают напряжение до 10000 вольт. Благодаря такому напряжению ток с минимальными потерями передается на дальние расстояния с невероятной скоростью, составляющей до 3000 км в секунду!

Потом ток поступает на понижающую подстанцию, где трансформаторы уменьшают напряжение до 220 вольт — стандарт, принятый в РФ. И далее электричество направляется на распределительные сети города, а оттуда — к вам в дом и квартиру. Вот такой непростой путь он проделывает, чтобы зарядить наш телефон, зажечь лампочку или заставить работать холодильник.

Как ток заставляет работать электроприборы?

Но как же у тока получается запустить в работу электрические устройства? Для наглядного понимания возьмем за основу обычную лампу накаливания и вернемся к нашим маленьким частицам.

Когда электроны с невероятной скоростью проходят по спирали лампочки, они постоянно наталкиваются на атомы металла, из которых состоит спираль. Атомы раскачиваются, и их температура сильно поднимается. Таким образом, электрический ток нагревает спираль лампы до 3000 градусов, отчего она начинает светиться. Именно поэтому для спирали не подходит использование любого металла, потому что он просто будет плавиться из-за высокой температуры.

В современных устройствах — мобильных телефонах, телевизорах, микроволновых печах — задействованы более сложные схемы, но принцип остается таким же: из-за быстрого потока частиц атомы проводников нагреваются, отчего и выделяют энергию и запускают в работу приборы.

Не только друг, но и враг!

Конечно же, электричество — важное и незаменимое изобретение для всего человечества. С его помощью люди:

  • сделали и ежедневно делают уйму открытий;
  • лечат смертельные в прошлом болезни;
  • ездят на электротранспорте, не загрязняя окружающую среду выхлопными газами;
  • могут путешествовать по миру, узнавать и видеть достопримечательности не выходя из дома!

Всей пользы электричества просто не описать в одной статье!

Но при всем этом ток может быть и опасным и в долю секунды забрать жизнь любого живого существа.

Кстати, любопытный факт. Птицы, которые сидят на высоковольтных проводах, не получают разряда из-за того, что принимают такое же напряжение, как и в самом кабеле. Дело в том, что они сидят только на одной фазе, но если вдруг хвостом или другой частью тела птица коснется земли, столба или другого провода, то ток сразу же ее ударит.

Правила безопасного обращения с электричеством для детей

Маленькие дети не понимают всей опасности обращения с электричеством. Конечно, речь сейчас идет не об игрушках, питающихся от батареек напряжением в 12 вольт, а об опасном и сильном «звере», живущем в розетках. Поэтому малышей нельзя оставлять вблизи розеток без специальных заглушек, да еще и без родительского присмотра.

Для более взрослых детей стоит провести беседу и объяснить следующие правила. Нельзя:

  1. Ставить или вешать посторонние предметы на провод прибора.
  2. Закручивать кабель в узлы.
  3. Пользоваться грязным проводом.
  4. Использовать электроприбор вблизи источников тепла: батарей, плит, духовых шкафов и т. п.
  5. Включать несколько мощных устройств одновременно в одну розетку. Покажите ребенку, где и как можно посмотреть мощность, или сами заранее составьте список, что с чем можно включать, а что — нет.
  6. Использовать или пытаться починить сломанный электроприбор, в том числе если нарушена изоляция (целостность) кабеля, повреждена вилка и т. п.
  7. Браться мокрыми руками за прибор или кабель.
  8. Тянуть за шнур (нужно выключать прибор из розетки, держась за вилку).

Также могут возникнуть непредвиденные ситуации:

  • искры из розетки;
  • дым от кабеля или прибора;
  • запах гари и т. п.

На этот случай необходимо показать ребенку, где находится электрический щиток и как его выключить, и объяснить, что после отключения электричества нужно обязательно позвонить кому-то из взрослых.

И в заключение

Мы живем в прекрасное время, когда с помощью электричества создаются невероятные вещи, делающие нашу жизнь комфортной и безопасной. Чтобы оставить нам этот бесценный дар, многие ученые положили десятилетия своей жизни на его изучение. А с нашей стороны требуется всего лишь малость — научить детей правилам обращения с электричеством и подать им правильный пример, чтобы все труды лучших умов были использованы лишь на благо человечества!

Курсы по физике для детей 7-14 лет

Обучаем физике и естественным наукам в увлекательном игровом формате.

узнать подробнее

Электричество. Как появляется и попадает в наш дом?! | Железный Человек

Дороги и тропинки эти отнюдь не просты, порой извилисты и многократно меняют направление, но знать, как они выглядят – обязанность каждого культурного человека XXI века. Века, облик которого во многом определяет покорившаяся нам электроэнергия, которую мы научились преобразовывать так, чтобы были удовлетворены все наши потребности – как в промышленности, так и в частном пользовании. Ток в проводах линий электропередач и ток в батарейках наших гаджетов – очень разные токи, но они остаются все тем же электричеством. Какие усилия приходится прилагать электроэнергетикам, инженерам, чтобы обеспечить мощнейшие токи сталеплавильных заводов и маленькие, крошечные токи, допустим, наручных часов? Сколько работы приходится проделывать всем тем, кто поддерживает систему преобразований, передачи и распределения электроэнергии, какими такими методами обеспечена стабильность этой системы? Чем «Системный Оператор» отличается от «Федеральной Сетевой Компании», почему обе этих компании были, есть и будут в России не частными а государственными?

Вопросов очень много, ответы на них надо знать, чтобы более менее представлять, зачем нам так много энергетиков и чем же они, грубо говоря, занимаются? Мы ведь настолько привыкли, что с электричеством в домах и в городах все в полном порядке, что про электроинженеров вспоминаем только тогда, когда что-то вдруг перестает работать, когда мы выпадаем из зоны привычного уровня комфорта. Темно и холодно – вот только тогда мы с вами и говорим об энергетиках, причем говорим такие слова, которые мы печатать точно не будем.

Мы уверены, что нам откровенно повезло – взяться за эту не простую, нужную, да еще и огромную тему согласился настоящий профессионал. Просим любить и жаловать – Дмитрий Таланов, Инженер с большой буквы. Знаете, есть такая страна – Финляндия, в которой звание инженера настолько значимо, что в свое время ежегодно издавался каталог с перечнем специалистов, его имеющих. Хотелось бы, чтобы и в России когда-нибудь появилась такая славная традиция, благо в наш электронно-интернетный век завести такой ежегодно обновляемый каталог намного проще.

Статья, которую мы предлагаем вашему вниманию по инженерному коротка, точна и емка. Конечно, обо всем, что написал Дмитрий, можно рассказать намного подробнее, и в свое время наш журнал начал цикл статей о том, как в XIX веке происходило покорение электричества.

Георг Ом, Генрих Герц, Андре-Мари Ампер, Алессандро Вольт, Джеймс Ватт, Фарадей, Якоби, Ленц, Грамм, Фонтен, Лодыгин, Доливо-Добровольский, Тесла, Яблочков, Депрё, Эдисон, Максвелл, Кирхгоф, братья Сименсы и братья Вестингаузы – в истории электричества много славных имен, достойных того, чтобы мы о них помнили. В общем, если кому-то хочется припомнить подробности того, как все начиналось, милости просим, а статья Дмитрия – начало совсем другой истории. Очень надеемся, что она вам понравится, а продолжение статей Дмитрия Таланова мы увидим в самое ближайшее время.

Уважаемого Дмитрия от себя лично – с дебютом, ко всем читателям просьба – не скупитесь на комментарии!

Что такое электрический ток, откуда он берется и как добирается до наших домов?

Для чего нам электроэнергия и насколько она помогает нам жить, может узнать каждый, обведя критическим взглядом свое жилище и место работы.

Первое, что бросается в глаза, это освещение. И верно, без него даже 8-часовой рабочий день превратился бы в муку. Добираться до работы во многих мегаполисах и так небольшое счастье, а если придется это делать в темноте? А зимой так и в оба конца! Газовые фонари помогут на главных магистралях, но чуть свернул в сторону, и не видно ни зги. Можно легко провалиться в подвал или яму. А за городом на природе, освещаемой только светом звезд?

Удалять жару из офисов, куда с трудом добрался, без электричества тоже нечем. Можно, конечно, открыть окна и обвязать голову мокрым полотенцем, но надолго ли это поможет. Качающим воду насосам тоже нужно электричество, или придется регулярно ходить с ведром на ручную колонку.

Кофе в офисе? Забудьте! Только если всем сразу и не часто, чтобы дым от сгорающего угля не отравил рабочую атмосферу. Или за дополнительную денежку получать из соседнего трактира.

Отправить письмо в соседний офис? Надо взять бумагу, написать письмо от руки, затем ножками отнести его. На другой конец города? Вызываем курьера. В другую страну? А вы знаете, сколько это будет стоить? К тому же ответа не ждите ранее полугода из соседних стран и от года до пяти из-за океана.

Вернулись домой, надо зажечь свечи. Читать при них – мучение для глаз, поэтому придется заняться чем-то другим. А чем? ТВ нет, компьютеров нет, смартфонов – и тех нет, ибо нечем их запитать. Лежи на лавке и гляди в потолок! Хотя рождаемость точно повысится.

К этому следует добавить, что все пластмассы и удобрения сейчас получают из природного газа на заводах, где крутятся тысячи моторов, приводимых в движение всё тем же электричеством. Отсюда список доступных удобрений сильно укорачивается до тех, которые можно приготовить из природного сырья в чанах, размешивая в них ядовитую жижу лопатками с ручным, водяным или паровым приводом. Как результат, сильно сжимается объем производимых продуктов.

О пластмассах – забудьте! Эбонит – наше высшее счастье из длинного списка. А из металлов самым доступным становится чугун. Из медицины на сцену в качестве главного орудия снова выступают стетоскоп и быстро ржавеющий скальпель. Остальное канет в Лету.

Продолжать можно долго, но идея должна быть уже понятна. Нам нужно электричество. Мы можем выжить без него, но что это будет за жизнь! Так откуда же появилось это волшебное электричество?

Открытие электричества

Все мы знаем физическую истину, что ничто никуда бесследно не исчезает, а только переходит из одного состояния в другое. С этой истиной столкнулся греческий философ Фалес Милетский в VII веке до н. э. обнаружив электричество как вид энергии, натирая кусок янтаря шерстью. Часть механической энергии при этом перешла в электрическую и янтарь (на древнегреческом «электрон») электризовался, то есть приобрел свойства притягивать легкие предметы.

Этот вид электричества сейчас называют статическим, и он нашел себе широкое применение, в том числе в системах очистки газов на электростанциях. Но в Древней Греции ему не нашлось применения и, если бы Фалес Милетский не оставил после себя записей о своих экспериментах, мы бы никогда не узнали, кто был тот первый мыслитель, заостривший свое внимание на виде энергии, являющейся едва ли не самой чистой среди всех, с которыми мы знакомы по настоящий день. Ею также наиболее удобно управлять.

Сам термин «электричество» – то есть «янтарность» – ввел в употребление Уильям Гилберт в 1600 году. С этого времени с электричеством начинают широко экспериментировать, пытаясь разгадать его природу.

Как результат, с 1600 по 1747 годы последовала череда увлекательных открытий и появилась первая теория электричества, созданная американцем Бенджамином Франклином. Он ввел понятие положительного и отрицательного заряда, изобрел молниеотвод и с его помощью доказал электрическую природу молний.

Далее в 1785 происходит открытие закона Кулона, а в 1800 году итальянец Вольта изобретает гальванический элемент (первый источник постоянного тока, предшественник нынешних батарей и аккумуляторов), представлявший собой столб из цинковых и серебряных кружочков, разделённых смоченной в подсоленной воде бумагой. С появлением этого, стабильного по тем временам, источника электричества новые и важнейшие открытия быстро следуют одно за другим.

В 1820 году датский физик Эрстед обнаружил электромагнитное взаимодействие: замыкая и размыкая цепь с постоянным током, он заметил цикличные колебания стрелки компаса, расположенной вблизи проводника. А в 1821 году французский физик Ампер открыл, что вокруг проводника с переменным электрическим током образуется переменное электромагнитное поле. Это позволило уже Майклу Фарадею в 1831 году открыть электромагнитную индукцию, описать уравнениями электрическое и магнитное поле и создать первый электрогенератор переменного тока. Фарадей вдвигал катушку с проводом в намагниченный сердечник и в результате в обмотке катушки появлялся электрический ток. Фарадей также придумал первый электродвигатель – проводник с электрическим током, вращающийся вокруг постоянного магнита.

Всех участников «гонки за электричеством» невозможно упомянуть в этой статье, но результатом их усилий явилась доказуемая экспериментом теория, детально описывающая электричество и магнетизм, в соответствии с которой мы производим сейчас всё, что требует электричества для своего функционирования.

Постоянный или переменный ток?

В конце 1880-х годов, еще до появления мировых стандартов на производство, распределение и потребление промышленной электроэнергии, разразилась битва между сторонниками использования постоянного и переменного тока. Во главе противостоящих друг другу армий встали Тесла и Эдисон.

Оба были талантливыми изобретателями. Разве что Эдисон обладал куда более развитыми способностями к бизнесу и к моменту начала «войны» успел запатентовать множество технических решений, в которых использовался постоянный ток (в то время в США постоянный ток являлся стандартом по умолчанию; постоянным называется ток, направление которого не меняется по времени).

Но была одна проблема: в те времена постоянный ток было очень трудно трансформировать в более высокое или низкое напряжение. Ведь если сегодня мы получаем электроэнергию напряжением 240 вольт, а наш телефон требует 5 вольт, мы втыкаем в розетку универсальную коробочку, которая преобразует что угодно во что угодно в нужном нам диапазоне, используя современные транзисторы, управляемые крошечными логическими схемами с изощренным программным обеспечением. А что можно было сделать тогда, когда до изобретения самых примитивных транзисторов оставалось еще 70 лет? И если по условиям электрических потерь требовалось повысить напряжение до 100’000 вольт, чтобы доставить электроэнергию на расстояние 100 или 200 километров, любые столбы Вольта и примитивные генераторы постоянного тока оказывались бессильны.

Понимая это, Тесла выступал за переменный ток, трансформация которого в любые уровни напряжения не представляла труда и в те времена (переменным считается ток, величина и направление которого периодически меняются со временем даже при неизменном сопротивлении этому току; при частоте сети 50Гц это происходит 50 раз в секунду). Эдисон же, не желая терять патентные отчисления себе, развернул кампанию по дискредитации переменного тока. Он уверял, что этот вид тока особо опасен для всего живого, и в доказательство публично убивал бродячих кошек и собак, прикладывая к ним электроды, соединенные с источником переменного тока.

Эдисон проиграл битву, когда Тесла предложил за 399’000 долларов осветить весь город Буффало против предложения Эдисона сделать то же за 554’000 долларов. В день, когда город осветился электричеством, полученным от станции, расположенной у Ниагарского водопада и вырабатывающей именно переменный ток, компания General Electric выкинула постоянный ток из рассмотрения в своих будущих бизнес-проектах, полностью поддержав своим влиянием и деньгами переменный ток.

Может показаться, что переменный ток навсегда завоевал мир. Однако у него имеются наследственные болячки, растущие из самого факта переменности. Прежде всего это электрические потери, связанные с потерями в индуктивной составляющей проводов ЛЭП, которые используются для передачи электроэнергии на большие расстояния. Эти потери в 10-20 раз превышают возможные потери в тех же самых ЛЭП в случае протекания по ним постоянного тока. Плюс сказывается повышенная сложность синхронизации узлов энергосистемы (для пущего понимания, скажем, отдельных городов), ведь для этого требуется не только выровнять напряжения узлов, но и их фазу, ибо переменный ток представляет собой волну синусоиды.

Отсюда видна и значительно большая приверженность к «качаниям» узлов по отношению к друг другу, когда напряжение-частота начинают меняться вверх-вниз, на что обычный потребитель обращает внимание, когда у него в квартире мигает свет. Обычно это предвестник конца совместной работы узлов: связи между ними рвутся и какие-то узлы оказываются с дефицитом энергии, что ведет к снижению в них частоты (т.е. к снижению скорости вращения тех же электродвигателей и вентиляторов), а какие-то с избытком энергии, приводящем к опасному повышению напряжения по всему узлу, включая наши розетки с подключенными к ним устройствам. А при достаточно большой длине ЛЭП, что, к примеру, критично для РФ, начинают проявляться и другие портящие настроение электрикам эффекты. Не вдаваясь в детали, можно указать, что передавать электроэнергию переменного тока по проводам на сверхдальние расстояния становится трудно, а иногда и невозможно. Для сведения, длина волны частотой 50 Гц составляет 6000 км, и при приближении к половине этой длины – 3000 км – начинают сказываться эффекты бегущих и стоячих волн плюс эффекты, связанные с резонансом.

Эти эффекты отсутствуют при использовании постоянного тока. А значит, повышается стабильность работы энергосистемы в целом. Принимая это во внимание, а также то, что компьютеры, светодиоды, солнечные панели, аккумуляторы и многое другое используют для своей работы именно постоянный ток, можно заключить: война с постоянным током еще не проиграна. Современным преобразователям постоянного тока на любые используемые сегодня мощности и напряжения осталось совсем немного, чтобы сравняться в цене с привычными человечеству трансформаторами переменного тока. После чего, видимо, начнется триумфальное шествие по планете уже постоянного тока.

Источник

Спасибо за внимание, подписывайтесь на канал!!!

Как работает домашняя электрическая система

Обзор того, как домашняя электрическая система работает с иллюстрациями различных компонентов

Электричество стало неотъемлемой частью современной жизни, питая свет, бытовые приборы, отопление, кондиционирование воздуха, телевизоры, телефоны , компьютеры и многие другие современные удобства. Некоторые компоненты домашней электросистемы © Дон Вандерворт, HomeTips

Электроэнергия поступает в ваш дом от местной коммунальной компании по линии электропередачи или под землей через трубопровод.В большинстве домов имеется трехпроводное соединение — два провода под напряжением и одна нейтраль.

Электроэнергетика поставляет электроэнергию через мачту на крыше. Провода проходят через счетчик к главной панели. © Дон Вандерворт, HomeTips

По всему дому один горячий провод и один нейтральный провод питают обычные 120-вольтовые лампы и приборы. Оба провода под напряжением и нейтральный провод составляют 240-вольтовую цепь для крупных приборов, таких как кондиционеры и электрические печи.

Электросчетчик, мониторинг которого осуществляет ваша коммунальная компания, устанавливается там, где электричество поступает в ваш дом.

Основная панель обычно находится рядом с счетчиком или под ним. Это центральный пункт распределения электрических цепей, идущих к источникам света, розеткам и приборам по всему дому. Панель электрического автоматического выключателя © Дон Вандерворт, HomeTips

Цепь, по определению, представляет собой круговой путь, который начинается и заканчивается в в том же месте, и именно так работает электричество. Ток начинается с источника питания, питает прибор или устройство по цепи, а затем возвращается к источнику питания.Любое прерывание этого пути приведет к отключению цепи. Основная электрическая цепь © Дон Вандерворт, HomeTips

Цепь состоит из горячего (обычно черного) провода, идущего от главной панели к серии ламп, розеткам или приборам. и нейтральный (обычно белый) провод, который возвращается к главной панели. В дополнение к нулевому проводу, к главной панели, а оттуда к земле, также возвращается заземляющий провод. Цель заземления — отводить электричество от любых короткозамкнутых горячих проводов на землю, предотвращая поражение электрическим током.

Субпанели в других местах дома подключаются к главной панели. Они обеспечивают питание областей, в которых есть несколько различных ответвлений или крупных бытовых приборов, таких как кухня и прачечная. Они также оснащены вторичным комплектом автоматических выключателей. Ответвительные цепи типового дома

© HomeTips

Низковольтные электрические системы также распространены в домах для питания дверных звонков, домофонов, таймеров спринклерных систем, наружного освещения и некоторых типов низковольтного внутреннего освещения.С их помощью трансформатор снижает напряжение в доме с 120 вольт до 12 вольт. По сравнению с проводкой с обычным напряжением, эти системы намного безопаснее для домовладельцев.

Рекомендуемый ресурс: Получите предварительно проверенного местного подрядчика по электромонтажу

О Доне Вандерворте

Дон Вандерворт накопил свой опыт более 30 лет, работая редактором по строительству Sunset Books, старшим редактором домашнего журнала, автором книги более 30 книг по обустройству дома и автор бесчисленных журнальных статей.Он появлялся в течение 3 сезонов на телеканале HGTV «Исправление» и несколько лет был домашним экспертом MSN. Дон основал HomeTips в 1996 году. Узнайте больше о Доне Вандерворте

«Выработка энергии для вашего дома — как работают электросети»

И, наконец, мы подошли к проводу, который подводит электричество к вашему дому! Мимо типичного дома проходит ряд столбов с одной фазой питания (на 7200 вольт) и заземляющий провод (хотя иногда на полюсе может быть две или три фазы, в зависимости от того, где находится дом в распределительной сети).В каждом доме к столбу прикреплен барабан трансформатора .

Во многих пригородных кварталах распределительные линии проходят под землей , и есть зеленые трансформаторные коробки в каждом или двух домах.

Задача трансформатора — снизить напряжение 7200 вольт до 240 вольт , что обеспечивает нормальное бытовое электроснабжение. Давайте еще раз посмотрим на этот столб снизу, чтобы увидеть, что происходит:

  • Обратите внимание, что по полюсу проходит оголенный провод.Это заземляющий провод. У каждой опоры на планете есть один. Если вы когда-нибудь наблюдали, как энергетическая компания устанавливает новую опору, вы увидите, что конец этого оголенного провода прикреплен в виде катушки к основанию опоры и, следовательно, находится в прямом контакте с землей, протяженностью от 6 до 10 футов (1,8 м). до 3 метров) под землей. Это хорошее надежное заземление. Если вы внимательно осмотрите столб, вы увидите, что заземляющий провод, проходящий между полюсами (и часто оттяжки, идущие с боков), прикреплен к этому прямому соединению с землей.
  • Два провода выходят из трансформатора и три провода идут в дом. Два от трансформатора изолированы, а третий — голый. Оголенный провод — это провод заземления. На каждый из двух изолированных проводов подается 120 вольт, но они сдвинуты по фазе на 180 градусов, поэтому разница между ними составляет 240 вольт. Такое расположение позволяет домовладельцу использовать приборы как на 120, так и на 240 вольт. Трансформатор имеет такую ​​конфигурацию проводов:

240 вольт поступает в ваш дом через ватт-счетчик , который измеряет ваше потребление электроэнергии, поэтому энергетическая компания может взимать с вас плату за прокладку всех этих проводов.Раньше считыватели счетчиков периодически проверяли ваш счетчик, чтобы записать ваше использование. В рамках национального обновления технологии интеллектуальных сетей миллионы бытовых счетчиков были заменены на интеллектуальных счетчика , которые напрямую связываются с энергокомпанией. Утилита может не только удаленно считывать данные с вашего счетчика, но и мгновенно получать уведомления в случае отключения электроэнергии, что ускоряет время восстановления [источник: DOE].

Как электричество попадает к вам

После выработки электроэнергии она транспортируется по линиям электропередачи сверхвысокого напряжения, подвешенным на опорах.Это позволяет передавать электроэнергию на большие расстояния — это как сеть автомагистралей!

Линии электропередачи, проложенные на опорах, подводятся к большим подстанциям. Трансформаторы на подстанциях снижают силу или напряжение электричества. Линии электропередач или подземные кабели, выходящие из подстанции, несут электричество с более низким напряжением.

По мере того, как путь электричества продолжается, распределительная сеть питает города множеством меньших линий электропередач с низким напряжением, проводимых на деревянных опорах, подземных кабелях и подстанциях — например, дороги «В» электросети!

Электроэнергия распределяется через ряд подстанций, каждый раз снижая свое напряжение до тех пор, пока оно не станет пригодным для использования потребителем.Подстанции меньшего размера могут представлять собой небольшие металлические коробки, установленные на деревянных опорах в сельской местности, или небольшие здания в большинстве населенных пунктов.

Подстанции возле наших домов и школ обычно обеспечивают подачу электричества в наши дома и школы на 230 вольт. Эти подстанции могут выглядеть по-разному; Некоторые из них представляют собой небольшие кирпичные здания, некоторые из них пластиковые, а некоторые просто имеют металлические заборы вокруг металлического ящика. Они безопасны, если они заперты, и мы оставляем их в покое, но только уполномоченный персонал компании по распределению электроэнергии может входить в них.

Электроэнергия в наши дома подается по подземному кабелю или по воздушной линии электропередачи 230 вольт. Кабель электропитания входит в ваш дом через счетчик, который записывает, сколько электроэнергии вы используете, и потребительский блок (или блок предохранителей), где расположены ваш главный выключатель и устройства защитного отключения (УЗО).

Наконец, ваша домашняя электропроводка распределяет электричество между осветительными приборами и розетками по всему дому.

Многие люди не узнают оборудование в электрической сети, например, распространено заблуждение, что кабели на деревянных столбах являются телефонными проводами, но часто это линии электропередач.

Всегда смотрите вверх и следите за воздушными линиями и ищите желто-черный предупреждающий знак «Опасность смерти», который отображается на оборудовании в электрической сети, чтобы предупредить людей об опасности, исходящей от устройства.

Щелкните здесь, чтобы увидеть фотографии оборудования в электросети

Поставщики и дистрибьюторы электроэнергии — в чем разница?

Электрораспределительные компании отвечают за сеть линий электропередач, подземные кабели, подстанции и т. Д., которые обеспечивают электричеством ваш дом или офис в районе вашего проживания.

Подключение домов к электросети

Рисунок 1. Типовая панель автоматического выключателя подключает электрические устройства дома к электросети. [1]

Подключение домов к электросети — завершающий этап электросети. После того, как подстанции распределительной сети снизят напряжение до безопасного уровня, этот этап может быть завершен. Провода отходят от соседних линий электропередач и подключаются к отдельным зданиям (домам, квартирам, предприятиям и т. Д.), Сначала проходя через электросчетчик, чтобы измерить, сколько электроэнергии потребляет дом.Затем электричество проходит через сервисную панель, в которой находятся устройства электробезопасности (автоматические выключатели и предохранители). Эта сервисная панель имеет все провода, идущие к различным электроприборам в доме. [2]

Каждый дом подключен к электросети через какой-то блок предохранителей или автоматический выключатель, как показано на рисунке 1.

Сервисное падение

Воздушное подключение к электросети от инженерных линий до служебного входа называется служебной цепью.Имеет три провода; 1 нейтральная линия и 2 горячие линии. Горячие линии поддерживают определенный потенциал (например, 120 В) по сравнению с нейтральной линией. Существует два типа сброса служебных данных: отключение службы мачты и отключение службы скоб. Подземное служебное соединение называется боковым служебным. [2]

Рис. 2. Подъем на мачте с метеозаборником (вверху), вертикально соединенным через трубопровод с электросчетчиком (внизу). [3]

Падение на мачте

Мачта представляет собой комбинацию трубы и флюгера, которая находится наверху крыши (Рисунок 2).Подъемник прикрепляется к мачте за ручку мачты. «Капельные петли» служат, прежде всего, для обеспечения провисания, которое снижает любое механическое напряжение на линиях электропередач и предотвращает попадание воды по линиям в водовод. [2]

Служба поддержки Clevis

Clevis относится к соединителям, которые крепят проводники линии обслуживания к стороне здания. В этой установке трубопровод и гидрозатвор прикреплены к бокам жилого дома ниже линии крыши. [2]

Рисунок 3. Трансформатор, установленный на площадке для распределения электроэнергии, соединяет первичные линии электропередач с домами. [4]

Сервисный боковой

Это подземный служебный вход, первичные линии электропередачи проходят через кабелепровод к входу контактного трансформатора, а вторичные линии электропередачи соединяют выход трансформатора со счетчиком электроэнергии. [2]

Рисунок 4. Схема расположения розеток со всего мира. [5]

Главный выключатель

Главный выключатель используется во время аварийных ситуаций для прекращения подачи электроэнергии.

  • Основное отключение может быть выполнено с помощью главного разъединителя. Это выключатель с внешним управлением (EXO), который расположен между сервисным счетчиком и электрической панелью (Рисунок 1).
  • Основное отключение также может быть выполнено одним или несколькими автоматическими выключателями, расположенными в электрической панели, для этого автоматические выключатели должны быть включены последовательно с двумя горячими линиями проводов, поскольку это должно отключать питание всех цепей. [2]

Выходы

основная статья

Электрические розетки служат для подключения различных устройств, которым требуется электричество.В мире существует множество различных типов розеток с различными характеристиками напряжения и электрического тока. [6] Некоторые из них показаны на рисунке 4.

Для дальнейшего чтения

Для получения дополнительной информации см. Соответствующие страницы ниже:

Список литературы

  1. ↑ Wikimedia Commons [Online], доступно: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5d/US_wiring_basement-panel.jpg
  2. 2,0 2,1 2,2 2.3 2,4 2,5 R.T. Пэйнтер, «Основные электрические компоненты и счетчики», в Введение в электричество , 1-е изд. Нью-Джерси: Прентис-Холл, 2011, гл. 8, сек. 8.1, стр. 331-340.
  3. ↑ Wikimedia Commons [Online], доступно: https://upload.wikimedia.org/wikipemmons/e/ea/Residence_service_drop.JPG
  4. ↑ sdpitbull через Flickr [Online], доступно: https://www.flickr.com/photos/stevestr/4624935949
  5. ↑ (2014, 23 июля). Файл: Plugs.png [Онлайн].Доступно: http://wikitravel.org/shared/File:Plugs.png
  6. ↑ R.T. Пэйнтер, «Основные электрические компоненты и счетчики», в Введение в электричество , 1-е изд. Нью-Джерси: Прентис-Холл, 2011, гл. 8, сек. 8.2, стр. 341-346.

Электричество в ваш дом

Мы изучили, как батареи поставляют электроэнергию. Однако большая часть электроэнергии, которую мы используем, поступает не от батарей, а от электрических компаний. К концу этого урока вы сможете ответить на следующие вопросы:
Как электрические компании вырабатывают электроэнергию?
Как электричество попадает в ваш дом от электростанции?
Посмотрите следующее видео для ознакомления.

Видео на YouTube

Подводя итог, можно сказать, что электростанции вырабатывают электричество путем преобразования одной формы энергии в другую. Многие используют химическую энергию в виде угля или природного газа для выработки тепловой энергии. Эта тепловая энергия создает пар, а пар вращает турбину. Теперь у нас есть механическая энергия. Механическая энергия вращает гигантский электромагнит. Когда электромагнит вращается, вырабатывается электричество. Электроэнергия, вырабатываемая на электростанции, имеет напряжение 25000 В.

Поскольку уголь и природный газ являются невозобновляемыми ресурсами и могут вызвать загрязнение окружающей среды при сжигании, некоторые электрические компании используют другие формы энергии для производства электроэнергии. Некоторые из них включают ветер (механическую энергию), движущуюся воду (механическую), геотермальную (тепло) и ядерную энергию. После выработки электроэнергии ее необходимо доставить в дома и на предприятия. Когда электричество покидает электростанцию, трансформатор увеличивает напряжение, чтобы электричество передавалось более эффективно.Обычно электричество проходит с напряжением 400 000 В! Как вы могли догадаться, кабели, по которым электричество идет от электростанции к домам и предприятиям, сделаны из проводников — обычно из алюминия и меди. Сеть электрических кабелей иногда называют электросетью.

Четыреста тысяч вольт электричества довольно много для проезда по окрестностям. Таким образом, электричество поступает на подстанцию, где оно преобразуется в более низкое напряжение. Но прежде, чем он сможет проникнуть в дом или на предприятие, его необходимо еще раз уменьшить.Напряжение электричества, выходящего из розеток в вашем доме или школе, составляет 120 В.

Хотите узнать больше? У кооператива Central Alabama Electric Cooperative есть веб-сайт с подробной информацией о том, как вырабатывается и доставляется электричество.
Как электричество подается в ваш дом

Электричество и как оно подается в ваш дом

Что такое электросеть и как она работает?

Говоря простым языком, электросеть — это просто транспортная система для электронов.Это огромная централизованная сеть, состоящая из электростанций, трансформаторов и линий электропередач, которые соединены между собой, чтобы передавать электроэнергию от электростанции в ваш дом.

Электроэнергия может быть произведена разными способами, но когда дело доходит до сети, большая часть электроэнергии вырабатывается на крупных центральных станциях, таких как угольная электростанция, газовая установка или большая ветряная и солнечная электростанция. Все эти энергообъекты вырабатывают электроэнергию одним и тем же способом — некоторые с загрязнением, а другие (например, с ветром) без выбросов CO2.

Независимо от того, является ли начальная сила сжиганием угля или силой ветра, эти силы работают, чтобы вращать турбину, затем эта турбина вращает генератор. Движение генератора производит электроны, и поток этих электронов мы называем электричеством. Именно это электричество теперь должно поступать от электростанции в ваш дом. Он делает это, путешествуя по сетке.

Чтобы объяснить, как работает сетка, давайте проследим за электроном через систему.Для целей этой истории назовем нашего маленького электронщика Джо. Да, маленький Джо-электрон! Теперь Джо мог быть произведен из любого количества источников, ветряной электростанции, угольной электростанции и т. Д. Но независимо от того, где Джо был создан , он всегда будет выглядеть и действовать одинаково . Электрон — это электрон независимо от того, откуда он пришел, и у него нет атрибутов, которые делают его чистым, кроме того, где он возник. Для целей этой истории (и из любви к чистой энергии) скажем, что Джо был создан на ветряной электростанции без какого-либо дополнительного загрязнения!

После того, как он был создан из вращающейся ветряной турбины, Джо отправляется в следующую часть сети.Первый шаг для Джо и всех его друзей-электронов — пройти через трансформатор. Трансформаторы увеличивают напряжение проходящего электричества. Это помогает подготовить электроны к путешествию, особенно если им нужно путешествовать на большие расстояния.

После этого Джо направляется прямо к проводам питания, где он будет пропускать ток до вашего дома. Как только Джо подойдет достаточно близко к вашему дому, его отправят через другой трансформатор. Этот следующий трансформатор снизит напряжение проходящего электричества до приемлемого уровня.Это важно; ваш дом может выдержать только такое количество вольт.

После этого снова к проводам и прямо в ваш дом! Джо входит в ваш дом через розетку. После того, как прибор подключен к сети, он может пройти через шнур вашей лампы и запитать ваш свет. Тогда Джо официально выполнил свою работу, проведя электричество через сеть в ваш дом!

Если вы хотите узнать больше о процессе, посмотрите это короткое видео о электросети:

Чтобы узнать, как вы можете убедиться, что больше электронов поступает из чистых источников, посетите веб-сайт Arcadia.

Объяснение вашей домашней электросистемы

Предпосылки: понимание вашей электрической системы

При поиске и устранении неисправностей в электросети в доме вы можете избежать серьезных разочарований, изучив или проанализировав сведения о своей электрической системе. Когда вы узнаете достаточно, вы будете готовы перейти на страницу для
Устранение этих проблем в вашем собственном доме.
Заявление об ограничении ответственности.

Меню страницы

См. Также: Как дела идут не так

Ваша домашняя электрическая система: Электроэнергия течет к вашим светильникам и приборам от энергокомпании через вашу панель, ее выключатели, через ваши цепи и обратно.Вот схематическое изображение всех основных частей вашей домашней электрической системы.

На этих путях есть много соединений, которые могут быть нарушены или выходить из строя, и есть много способов, по которым электричество может уйти туда, куда вы этого не хотите. Смотри мой
Электричество загадочно? статья и мой
Электрика как статья на втором языке.

Энергетическая компания: Ваша электроэнергетическая компания и ее распределительная система обеспечивают электропитание по проводам, переключателям и трансформаторам от электростанции до точки подключения в вашем доме.

Сама система коммунального обслуживания может иметь проблемы, которые могут повлиять на вещи в вашем доме. Его встроенные функции безопасности могут вовремя останавливать подачу электроэнергии, но другие соединения, разорванные линии, штормы, недостатки или ошибки могут иногда приводить к возникновению необычного напряжения в вашей системе, что может привести к повреждению ее частей. Чувствительность домашнего электронного оборудования к этому заставила нас больше осознавать эту возможность, так что наши устройства защиты от перенапряжения стали обычным явлением. Но от некоторых скачков напряжения сложно защититься, и они могут быть похожи по своим эффектам на удары молнии.

Эта диаграмма дает более близкое представление об источнике 120 и 240 вольт в трансформаторе компании.

Ваша главная панель: Ваша центральная панель выключателя (или блок предохранителей) направляет электричество через ваш дом в виде нескольких отдельных цепей, каждая из которых выходит из своего автоматического выключателя (или предохранителя) по одному проводу и возвращается от того, что использует электричество к другому соединению в панели с помощью другого провода. Автоматический выключатель или предохранитель прервет ток (поток), если он когда-либо начнет приближаться к опасному уровню.На этой диаграмме сравнивается основная панель в том виде, в каком я ее до сих пор изображал, с тем, как устроена типичная панель:

В панели может быть отдельный «главный» выключатель, который может отключать питание большинства или всех цепей. Если нет, то он мог быть возле счетчика энергокомпании. Эти устройства автоматически отключают питание, но соединения в любой из этих точек — на счетчике, в главном выключателе, внутри главного выключателя — могут выйти из строя или стать ненадежными, нарушив некоторые или все источники питания в вашем доме.

Цепи: Цепь — это путь, по которому электрический ток может течь от источника электричества и к нему. Эта концепция нуждается в некотором пояснении. Если бы это всегда было так просто, как ток от источника, идущий только по одному возможному пути к одному свету и обратно по одному обратному пути, тогда работу или неисправность цепи было бы легко понять. Но не все так просто. Эта диаграмма позволяет проследить путь одной цепи по мере ее прохождения через вашу систему:

Код и соглашение определяют цепь в доме как имеющую источник на одном из автоматических выключателей или предохранителей дома.Тогда, взяв это за исходное место источника электричества, мы обнаружим, что большинство цепей в доме сложны и включают в себя ответвления, подобные ветвям дерева.

По коду, выделенная цепь используется для каждого из наиболее крупных приборов, таких как электрическая плита, электрический водонагреватель, кондиционер или электрическая сушилка; эти, а также электрические нагреватели будут иметь два (соединенных) выключателя, чтобы использовать 240 вольт вместо 120 вольт, используемых в большинстве других устройств. Для каждой посудомоечной машины, печи для утилизации отходов, газовой или масляной печи и стиральной машины обычно предусматривается выделенная цепь на 120 вольт.Большинство других цепей на 120 В имеют тенденцию обслуживать несколько (от 2 до 20) ламп и розеток. Обычно есть две цепи для розеток в кухне / столовой, и в них используется более тяжелый провод, способный к току 20 ампер.

Цепи, обслуживающие более одной розетки или света, передают питание в последовательные места посредством соединений в самом устройстве или в коробке, в которой оно установлено. Таким образом, в любой одной цепи есть много мест, куда может не пройти электричество — — от автоматического выключателя и его соединений, через ряд соединений в устройствах и коробках, через переключатели и контакты розетки, в которую вы что-то вставляете.Устранение проблем с электричеством в вашем доме будет зависеть от базового понимания этих вопросов. (Нужна помощь по
Как маркировать схемы вашей панели?)

Иногда поведение электричества в доме объясняется сравнением с водопроводом. Вода и то, что она делает, менее абстрактны. Но аналогия очень ограничена. Это правда, что давление воды (напряжение) через трубу определенного размера или душевую насадку (сопротивление) может привести к определенной скорости потока (тока), и, таким образом, будет доставлено определенное количество галлонов (киловатт-часов).Но что будет означать схема — с точки зрения сантехники? Напор воды заканчивается у раковины или на лужайке за спринклерной системой. Возврат воды обратно в резервуар очень круговой. Электропроводка — это более плотная система, более закрытая система.

Провода: горячий, нейтральный, заземляющий: Чтобы понять функцию, которую играют разные провода в цепи, сначала рассмотрим использование нами терминов. Поскольку в доме подается переменный ток, термины «положительный» и «отрицательный» не применяются, как к постоянному току в аккумуляторах и автомобилях.Вместо этого энергетическая компания предоставляет электричество, которое будет течь туда и обратно 60 раз в секунду. Электроэнергия проходит через трансформатор, с одной стороны, и работающие предметы домашнего обихода, с другой стороны, по непрерывным путям между ними.

Две клеммы трансформатора изолированы от земли, а третий заземлен. Мы называем эти изолированные провода «горячими» или «находящимися под напряжением», потому что все, что хоть немного связано с землей (например, мы!), При прикосновении к горячему проводу, вместе с землей создает случайный путь для прохождения электричества между этим проводом и «заземленный» вывод трансформатора.(Смотрите это очень хорошо
Изображение потрясений
по типу инженера).

Горячий провод цепи — это, можно сказать, половина пути, который проходит цепь между источником электричества и рабочими элементами («нагрузками»). Другая половина, в случае цепи на 120 В, — это «нейтральный» провод. Для 240-вольтовой цепи другая половина — это горячий провод от другой фазы, а другой горячий провод идет от трансформатора. Когда они включены (работают, работают), нагрузки являются частью пути тока и там, где электричество выполняет свою работу.

Горячие провода разводятся в вашем доме от нескольких автоматических выключателей или предохранителей в вашей панели. Горячие провода обычно черные, иногда красные или даже белые, и никогда не зеленые или оголенные. Заземленные нейтральные провода в вашем доме также разводятся от вашей панели, но от одной или двух «нейтральных шин». Нейтральные провода всегда должны быть белыми. Контакт с ними обычно не должен шокировать вас, потому что они связаны с землей гораздо лучше (мы предполагаем), чем вы. Но контакт с горячим, даже белым, может шокировать вас.Даже когда они выключены, мы называем эти провода горячими, чтобы напомнить себе, что они будут, и отличить их от нейтрали и заземления.

Помимо черного, красного и белого проводов, кабели в домах, проложенные с 1960-х годов, также содержат оголенный или зеленый провод «заземления». Как и нейтраль, он в конечном итоге подключен к заземленной клемме трансформатора, но этот провод не подключен, чтобы быть частью нормального пути обтекания цепи. Вместо этого он предназначен для соединения с металлическими частями осветительных приборов и приборов, так что обеспечивается путь «к заземлению», если горячий провод должен контактировать с такими частями; в противном случае мы с вами могли бы быть лучшим из возможных путей.(На этой диаграмме посмотрите, можете ли вы изобразить различные пути, по которым проходит нормальный ток и короткое замыкание на землю 🙂

Другими словами, когда заземляющий провод действительно проводит ток, он заботится об опасной ситуации; Фактически, он обычно внезапно несет такой большой поток, что вызывает срабатывание выключателя цепи, тем самым также предупреждая нас о том, что проблема требует внимания.

Коммутация: По правилам, соглашению и уважительным причинам, предполагается, что коммутировать только горячие провода, а не нейтраль или землю.На этой схеме показано, как работает бытовой выключатель:

Выключатель — это устройство, которое продолжает нагревание горячего провода до, скажем, света или же прекращает это нагревание. Таким образом, черный или красный провод между переключателем и его индикатором не всегда на самом деле горячий; когда он не горячий, его цвет остается в силе, чтобы напоминать нам, что иногда он будет горячим. Существует форма переключения, при которой два или более переключателя могут управлять светом. Их обычно называют трехпозиционными переключателями. Обычно они работают за счет того, что один выключатель продолжает нагревать другой по одному или другому из двух «путевых» проводов, которые проходят между переключателями; последний выключатель подключает горячего или незнакомого путешественника к свету, тем самым активируя свет или нет.Я даю больше
Обсуждение и схемы 3-х позиционных переключателей.

Другие специализированные переключатели включают диммеры, датчики движения, фотоэлементы, таймерные переключатели, термостаты и переключатели «умного дома» (X-10). Вы можете получить мои советы по этому поводу на
Автоматика управления.

Обзор схемы: Здесь вы увидите электрическую схему дома, но не всего дома. Есть схемы (вот
Предварительный просмотр) переключаемой розетки, трехпозиционных переключателей, серии розеток и всех связанных с ними выключателей и лампочек.Чтобы вы могли испытать все тонкости схемы на практике, возьмите
Тур. (Те, кто любит головоломки, найдут даже три задачи по устранению неполадок в конце тура). Затем, чтобы сравнить эту же схему, которая подключается в электрических коробках, с тем, как ее кабели будут проложены в определенном наборе комнат в доме, перейдите к
Схема разводки. Я рекомендую вам просмотреть эти файлы; вы можете узнать в них то, что вы найдете в своем собственном доме.

Для продвинутых. Работая с более сложной проблемой, вы можете улучшить свое образование с помощью этого
Учебное пособие по подключению в электрических коробках. И у меня есть эта страница, полная
Диаграммы соединений, которые показывают большинство возможных способов подключения проводов к розеткам, осветительным приборам и распределительным коробкам.

«Лучше всего [черт возьми] позвонить или зайти к электрику, чтобы попросить БЕСПЛАТНУЮ помощь и совет — что мне неудобно! Это мало чем отличается от прогулки в ресторан с собственной ветчиной.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.