Научиться можно только тому, что любишь.
Гёте И.
"Как самостоятельно изучить электронику с нуля?" — один из самых популярных вопросов на радиолюбительских форумах. При этом те ответы, которые я нашел, когда сам его задавал, мне мало помогли. Поэтому я решил дать свой.
Это эссе описывает общий подход к самообучению, а так как оно стало ежедневно получать множество просмотров, то я решил его развить и сделать небольшое руководство по самостоятельному изучению электроники и рассказать как это делаю я. Подписывайся на рассылку -- будет интересно!
Творчество и результат
Чтобы что-то изучить надо это полюбить, гореть интересом и регулярно упражняться. Кажется, я только что озвучил прописную истину... Тем не менее. Для того, чтобы с лёгкостью и удовольствием изучать электронику надо её любить и относится к ней с любопытством и восхищением. Сейчас уже для всех привычно иметь возможность отправить видеосообщение на другой конец земли и мгновенно получить ответ. А это одно из достижений электоники. 100 лет труда тысяч ученых и инженеров.
Как нас обычно учат
Классический подход, который проповедуется в школах и университетах всего мира можно назвать подходом снизу-вверх. Сначала тебе рассказывают что такое электрон, атом, заряд, ток, резистор, конденсатор, индуктивность, заставляют решить сотни задач на нахождение токов в резисторных цепях, потом ещё сложней и т.д. Такой подход схож с восхождением на гору. Но лезть в гору сложней, чем спускаться. И многие сдаются так и не добравшись до вершины. Это верно в любом деле.
А что если спускаться с горы? Главная идея в том, чтобы сначала получить результат, а затем разобрать детально почему работает именно так. Т.е. это классический подход детских радиокружков. Он даёт возможность получить ощущение победы и успеха, которые в свою очередь стимулируют желание изучать электронику дальше. Понимаешь, очень сомнительная польза в изучении одной теории. Надо обязательно практиковаться, так как не все из теории 100% ложится на практику.
Есть такая старая инженерная шутка гласит: "Раз ты хорош в математике, то тебе надо пойти в электронику". Типичная чушь. Электроника -- это творчество, новизна идей, практика. И не обязательно впадать в дебри теоритический расчетов, чтобы создавать электронные устройства. Ты вполне можешь освоить необходимые знания самостоятельно. А математику подтянешь в процессе творчества.
Главное -- это понять основной принцип, и только потом тонкости. Такой подход просто переворачивает мир самостоятельного изучения. Он не нов. Так рисуют художники: сначала набросок, затем детализация. Так проектируют различные большие системы и т.д. Такой подход похож на "метод тыка", но только если не искать ответа, а тупо повторять одно и тоже действие.
Понравилось устройство? Собирай, разбирайся почему оно сделано именно так и какие идеи заложены в его конструкцию: почему именно эти детали используются, почему именно так соединены, какие принципы используются? А можно ли что-нибудь улучшить или просто заменить какую-нибудь деталь?
Конструирование -- это творчество, но ему можно научиться. Для это надо только выполнять простые действия: читать, повторять чужие устройства, обдумывать результат, наслаждаться процессом, быть смелым и уверенным в себе.
Математика в электронике
В радиолюбительском конструировании считать несобственные интегралы вряд ли придётся, но знание закона Ома, правил Кирхгофа, формул делителя тока/напряжения , владение комплексной арифметикой и тригонометрией может пригодиться. Это азы азов. Хочешь уметь больше - люби математику и физику. Это не только полезно, но и чрезвычайно занимательно. Конечно, это не обязательно. Можно делать достаточно крутые устройства вообще ничего этого не зная. Только это будут устройства, придуманные кем-то другим.
Когда я, после очень длительного перерыва, понял, что электроника снова меня зовёт и манит в ряды радиолюбителей, то сразу стало ясно, что мои знания давно уже улетучились, а доступность компонентов и технологий стала шире. Что я стал делать? Путь был только один — признать себя полным нолём и стартовать из ничего: знакомых опытных электронщиков нет, какой-либо программы самообучения тоже нет, форумы я отбросил потому, что они представляют собой свалку информации и отнимают много времени (какой-то вопрос можно там узнать вкратце, но получить цельные знания очень сложно — там все такие важные, что лопнуть можно!)
И тогда япошел самым старым и простым путём: через книги. В хороших книгах тематика обсуждается наиболее полно и нет пустой болтовни. Конечно, в книгах есть и ошибки, и косноязычие. Просто надо знать какие книги читать и в каком порядке. После прочтения хорошо написанных книг и результат будет отличным.
Мой совет прост, но полезен — читайте книги и журналы. Я, к примеру, хочу не только повторять чужие схемы, а уметь конструировать свои. Создавать -- это интересно и весело. Именно таким должно быть моё хобби: интересным и занимательным. Да и ваше тоже.
Какие книги помогут освить электронику
Много времени я провел выискивая подходящие книги. И понял, что надо сказать спасибо СССР. Такой массив полезных книг после него остался! СССР можно ругать, можно хвалить. Смотря за что. Так вот за книги и журналы для радиолюбителей и школьников надо благодарить. Тиражи бешеные, авторы отборные. До сих пор можно найти книги для новичков, которые дадут фору всем современным. Поэтому есть смысл пройтись по букинистам и поспрашивать (да и скачать все можно).
- Климчевский Ч. - Азбука радиолюбителя.
- Эймишен. Электроника? Нет ничего проще.
- Б.С.Иванов. Осциллограф - ваш помощник (как работать с осциллографом)
- Хабловски. И. Электроника в вопросах и ответах
- Никулин, Повный. Энциклопедия начинающего радиолюбителя
- Ревич. Занимательная электроника
- Шишков. Первые шаги в радиоэлектронике
- Колдунов. Радиолюбительская азбука
- Бессонов В.В. Электроника для начинающих и не только
- В. Новопольский - Работа с осциллографом
Это мой список книг для самых "маленьких". Обязательно следует пролистывать и журналы Радио с 70х по 90е гг. После этого можно уже читать:
- Гендин. Советы по конструированию
- Кауфман, Сидман. Практическое руководство по расчетам схем в электронике
- Волович Г. Схемотехника аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств
- Титце, Шенк. Полупроводниковая схемотехника. 12-е изд.
- Шустов М. А. Практическая схемотехника.
- Гаврилов С.А.-Полупроводниковые схемы. Секреты разработчика
- Барнс. Эллектронное конструирование
- Миловзоров. Элементы информационных систем
- Ревич. Практическое программирвоание МК AVR
- Белов. Самоучитель по Микропроцессорной технике
- Суэмацу. Микрокомпьютерные системы управления. Первое знакомство
- Ю.Сато. Обработка сигналов
- Д.Харрис, С.Харрис. Цифровая схемотехника и архитектура компьютера
- Янсен. Курс цифровой электроники
Думаю, эти книги ответят на множество вопросов. Более специальные знания можно почерпнуть из более специальных книг: по аудиоусилителям, по микроконтроллерам и т.д.
И конечно же нужно практиковаться. Без паяльника вся теория в прорубь. Это как водить машину в голове.
Кстати, более подробные обзоры некоторых книг из списка выше можешь .
Что еще следует делать?
Учиться читать схемы устройств! Учиться анализировать схему и стараться понять как работает устройство. Этот навык приходит только с тренировкой. Начинать надо с самых простых схем, постепенно наращивая сложность. Благодаря этому ты не только изучишь обозначения радиоэлементов на схемах, но и научишься их анализировать, а также запомнишь ходовые приемы и решения.
Дорого ли заниматься электроникой
К сожалению, деньги потребуются! Радиолюбительство не самое дешевое хобби и потребуется некоторый минимум фин. вложений. Но начать можно практически без вложений: книги можно доставать буккросингах или брать в библиотеках, читать в электронном виде, приборы можно купить для начала самые простые, а более продвинутые купить тогда, когда будет не хватать возможностей простых приборов.
Сейчас купить можно всё: осциллограф, генератор, источник питания и другие измерительные приборы для домашней лаборатории — всё это следует со временем приобрести (или сделать самому то, что в домашних условиях сделать можно)
Но когда ты маленький и начинающий можно обойтись пальником и деталями из сломанный техники, которую кто-нибудь выкидывает или просто валялась дома давно без дела. Главное иметь желание! А остальное приложится.
Что делать, если не получается?
Продолжать! Редко что-то получается хорошо с первого раза. А бывает так, что результатов нет и нет -- будто упёрся в невидимый барьер. Кто-то этот барьер преодолевает за полгода-год, а другие только через несколько лет.
Если сталкиваешься со сложностями, то не надо рвать волосы и думать о себе, что ты самый тупой на свете, так как Вася понимает, что такое обратный ток коллектора, а вот ты все никак не можешь понять почему он играет роль. Может быть Вася просто надувает щёки, а сам ни бум-бум =)
Качествои и скорость самообучения зависят не только от личных способностей, но и от окружения. Вот тут надо радоваться существованию форумов. На них все таки встречаются (и часто) вежливые профессионалы, готовые с радостью учить новичков. (Есть еще всякие грымзы, но считаю таких людей потерянной веткой эволюции. Мне их жаль. загибать пальцы — это понты самого низкого уровня. Лучше просто молчать)
Полезные программы
Обязательно следует ознакомиться с САПРами: рисовалками принципиальных схем и печатных плат, симуляторами, — полезные и удобные программы (Eagele, SprintLayout и т.д.). Я выделил на сайте целый раздел под них. Время от времени там будут появляться материалы по работе с программами, которые использую сам.
И самое главное — испытывайте радость творчества от радиолюбительства! На мой взгляд к любому делу следует относится как к игре. Тогда оно будет и занимательным и познавательным.
О практике
Обычно каждый радиолюбитель всегда знает какое устройство хочет сделать. Но если ты еще не определился, то я посоветую собрать источник питания, разобраться для чего нужна и как работает каждая его часть. Затем можно обратить внимание на усилители. И собрать, например, аудиоусилитель.
Можно поэксперементировать с самыми простыми электрическими цепями: делителем напряжения, диодным выпрямителем, фильтрами ВЧ/СЧ/НЧ, транзистором и однотранзисторными каскадами, простейшими цифровыми схемами, конденсаторами, индуктивностями. Всё это пригодится в дальнейшем, а знание таких основных цепей и компонентов придаст уверенность в своих силах.
Когда шаг за шагом идешь от простейшего к более сложному, тогда знания порционно накладываются друг на друга и легче освоить более сложные темы. Но иногда не ясно из каких кирпичиков и как следует сложить здание. Поэтому иногда следует действовать наоборот: поставить цель собрать какое-нибудь устройство и освоить множество вопросов при его сборке.
Да прибует с тобой Ом, Ампер и Вольт:
Предлагаем небольшой материал по теме: «Электричество для начинающих». Он даст первоначальное представление о терминах и явлениях, связанных с движением электронов в металлах.
Особенности термина
Электричество представляет собой энергию маленьких заряженных частиц, движущихся в проводниках в определенном направлении.
При постоянном токе не наблюдается изменения его величины, а также направления движения за определенный промежуток времени. Если в качестве источника тока выбирается гальванический элемент (батарейка), в таком случае заряд движется упорядоченно: от отрицательного полюса к положительному концу. Процесс продолжается до тех пор, пока он полностью не исчезнет.
Переменный ток периодически изменяет величину, а также направление движения.
Схема передачи переменного тока
Попробуем понять, что такое фаза в слово слышали все, но далеко не всем понятен его истинный смысл. Не будем углубляться в детали и подробности, выберем только тот материал, который необходим домашнему мастеру. Трехфазная сеть является способом передачи электрического тока, при котором по трем разным проводам протекает ток, а по одному идет его возврат. Например, в электрической цепи есть два провода.
По первому проводу к потребителю, например, к чайнику, идет ток. Второй провод используется для его возвращения. При размыкании такой цепи, прохождения электрического заряда внутри проводника не будет. Данная схема описывает однофазную цепь. в электричестве? Фазой считают провод, по которому протекает электрический ток. Нулевым называют провод, по которому осуществляется возврат. В трехфазной цепи присутствует сразу три фазных провода.
Электрический щиток в квартире необходим для тока по всем помещениям. считают экономически целесообразными, поскольку для них не нужны два При подходе к потребителю, идет разделение тока на три фазы, причем в каждой есть по нолю. Заземлитель, который используется в однофазной сети, не несет рабочей нагрузки. Он является предохранителем.
К примеру, при возникновении короткого замыкания появляется угроза удара током, пожара. Для предотвращения такой ситуации, величина тока не должна превышать безопасный уровень, избыток уходит в землю.
Пособие "Школа для электрика" поможет начинающих мастерам справляться с некоторыми поломками бытовых приборов. Например, если возникли проблемы при функционировании электрического двигателя стиральной машины, ток будет попадать на внешний металлический корпус.
При отсутствии заземления заряд будет распределяться по машине. При прикосновении к ней руками, в роли заземлителя выступит человек, получив удар электрическим током. При наличии провода заземления такой ситуации не возникнет.
Особенности электротехники
Пособие «Электричество для чайников» пользуется популярностью у тех, кто далек от физики, но планирует использовать эту науку в практических целях.
Датой появления электротехники считают начало девятнадцатого века. Именно в это время был создан первый источник тока. Открытия, сделанные в области магнетизма и электричества, сумели обогатить науку новыми понятиями и фактами, обладающими важным практическим значением.
Пособие «Школа для электрика» предполагает знакомство с основными терминами, касающимися электричества.
Во многих сборниках по физике есть сложные электрические схемы, а также разнообразные непонятные термины. Для того чтобы новички могли разобраться во всех тонкостях данного раздела физики, было разработано специальное пособие «Электричество для чайников». Экскурсию в мир электрона необходимо начинать с рассмотрения теоретических законов и понятий. Наглядные примеры, исторические факты, используемые в книге «Электричество для чайников», помогут начинающим электрикам усваивать знания. Для проверки успеваемости можно использовать задания, тесты, упражнения, связанные с электричеством.
Если вы понимаете, что у вас недостаточно теоретических знаний для того, чтобы самостоятельно справиться с подключением электрической проводки, обратитесь к справочникам для «чайников».
Безопасность и практика
Для начала нужно внимательно изучить раздел, касающийся техники безопасности. В таком случае во время работ, связанных с электричеством, не будет возникать чрезвычайных ситуаций, опасных для здоровья.
Для того чтобы на практике реализовать теоретические знания, полученные после самостоятельного изучения основ электротехники, можно начать со старой бытовой техники. До начала ремонта обязательно ознакомьтесь с инструкцией, прилагаемой к прибору. Не забывайте, что с электричеством шутить не нужно.
Электрический ток связан с передвижением электронов в проводниках. Если вещество не способно проводить ток, его называют диэлектриком (изолятором).
Для движения свободных электронов от одного полюса к другому между ними должна существовать определенная разность потенциалов.
Интенсивность тока, проходящего через проводник, связана с количеством электронов, проходящих через поперечное сечение проводника.
На скорость прохождения тока влияет материал, длина, площадь сечения проводника. При увеличении длины провода, увеличивается его сопротивление.
Заключение
Электричество является важным и сложным разделом физики. Пособие "Электричество для чайников" рассматривает основные величины, характеризующие эффективность работы электрических двигателей. Единицами измерения напряжения являются вольты, ток определяется в амперах.
У любого существует определенная мощность. Она подразумевает количество электричества, вырабатываемое прибором за определенный промежуток времени. Потребители энергии (холодильники, стиральные машины, чайники, утюги) также имеют мощность, расходуя электричество во время работы. При желании можно провести математические расчеты, определить примерную плату за каждый бытовой прибор.
Столкнувшись с ситуацией, когда в доме выходит из строя какой – ни будь электроблок, мы сразу начинаем искать решение этой проблемы. Правильно будет, вызвать квалифицированного профессионала, который быстро её устранит. Но многие берутся за работу самостоятельно, не имея представления как это делается, начинают ковырять, раскручивать, подолгу всматриваться, пытаясь определить, в чём причина. А обладая базовыми знаниями по электрике и с правильным подбором инструментов, вы сможете устранить неполадку качественно и затратив минимум времени.
Что нужно знать начинающему электрику
В первую очередь необходимо не просто ознакомиться, а выучить правила техники безопасности. Электрический ток представляет сильную угрозу человеческому организму и не соблюдение (ТБ), может привести к серьёзным последствиям.
Существует два вида воздействия тока на человека: электрические травмы и электрические удары. К основным травмам относят ожоги, электрические знаки, механические повреждения и электрометаллизация кожи.
Нужно знать! Соблюдение правил техники безопасности и следование согласно инструкциям, значительно снижает риск несчастных случаев.
При электрическом ударе, ток, проходя через тело человека, вызывает максимальное сокращение мышц, которое при длительном воздействии приводит к клинической смерти.
Важные правила:
- Перед началом работ обесточьте сеть;
- Вывесите табличку, предупреждающую о ведущихся работах;
- Убедитесь, что место ремонта достаточно освещено;
- Проверить наличие электричества специальными приборами;
- Используйте для работы изолированный инструмент.
Совет бывалого: Касание оголённых проводников осуществлять только тыльной стороной ладони, чтобы при электрическом ударе мышцы сжимая кисть в кулак, не обхватили провод, и была возможность убрать руку от контакта.
Всё про электричество для начинающего электрика: основы
Применение электричества приобрело по-настоящему глобальные масштабы. Это и осветительные приборы с люминесцентными, неоновыми и лампами накаливания. Бытовая техника, которая в основном работает за счёт электричества.
Электрический ток разделяют на два вида: переменный, с изменяемой величиной и направлением заряженных частиц и постоянный, с устойчивыми свойствами и направлением.
Информационные и средства связи, такие как, телефоны и компьютеры. Электронные музыкальные инструменты. Электрический ток используется в качестве движущей силы для составов метро, троллейбусов и трамваев. Без тока не обходится автомобильная электроника. Даже нервная система человека работает на слабых электрических импульсах.
Величины электрического тока:
- Сила тока (измеряется в амперах);
- Напряжение (измеряется в вольтах);
- Мощность (измеряется в ваттах);
- Частота (измеряется в герцах).
Не стоит забывать и о материалах, из которых изготовлены токонесущие элементы. Проводники – к этой группе относятся металлы (медь, алюминий и серебро), обладающие высокой электропроводимостью.
Полупроводники – пропускающие ток или с большими потерями, или в одном направлении при наличии определённых факторов (свет, нагрев, электрическое или магнитное поле).
Диэлектрики – вещества, не проводящие электрический ток.
Инструменты в помощь электрику
Неважно мастер вы или начинающий электрик, для работы у вас должен быть набор специализированного инструмента, который поможет качественно и гораздо быстрее справиться с поставленной задачей. Хотя инструментов и огромное количество, разделяются они на три группы.
Виды инструмента:
- Ручные приспособления;
- Электроинструменты;
- Измерительные приборы.
К ручным приспособлениям относят: различные монтажные отвёртки (плоские и фигурные). Пассатижи, которыми не только перекусывают провода, а так же соединяют контакты в «скрутки». Различные монтажные ножи для снятия изоляции с кабеля. Бокорезы, с их помощью, легко перекусить более толстые жилы. Обжимные клещи, если для соединения контактов используются гильзы. Молоток и зубило.
При монтажных работах, всегда используйте только изолированный инструмент, или изолируйте его самостоятельно при помощи изоленты или термоусадочных трубок.
В набор электроинструментов входят:
- Перфоратор с различными коронками и бурами по дереву и бетону;
- Шуруповёрт;
- Шлифовальная машина (УШМ) – «болгарка»;
- Необходимые измерительные приборы: Мультиметр и индикаторная отвёртка.
Не забудьте добавить к этому списку изоленту, рулетку, различные термоусадки, а так же маркер или карандаш.
Не торопитесь выбрасывать вышедший из строя удлинитель. Для начала нужно выявить причину поломки, и если она не серьёзная, его можно отремонтировать. Причин может быть несколько. Например, во время эксплуатации блока окислился или отвалился один из контактов в вилке, могла быть нарушена целостность самого кабеля или нарушены контакты в самом блоке.
Чаще всего из-за неосторожного обращения, выходит из строя кабель, который подвергся либо физическому воздействию (уронили что – то тяжёлое), или перегорает, не выдержав нагрузки.
Восстановить работоспособность можно двумя способами. Соединить при помощи «скрутки» старый кабель, или полностью его заменить. При замене появляются некоторые преимущества – это, и возможность выбора сечения большего диаметра кабеля и его длинны.
Необходимые инструменты:
- Пассатижи;
- Набор отвёрток;
- Канцелярский или монтажный нож;
- Штепсельная вилка (при условии, если старая не разборная).
И так, когда инструмент и материалы подготовлены, можно приступать к работе. Начать нужно с демонтажа, вышедшего из строя кабеля. Для этого нужно раскрутить крепёжные болты на корпусе, сняв верхнюю крышку. Ослабить болты на клеммах и выдернуть провод. Подготовленный для замены кабель вставить в клеммы и затянуть болты. Собрать корпус удлинителя.
Обратите внимание! Перед началом монтажных или демонтажных работ, всегда проверяйте наличие электрического тока в проводнике, специализированными инструментами.
Тоже проделываем со штепсельной вилкой. Разбираем, раскручивая крепёжные болты (или болт), ослабляем болты на клеммах и вытаскиваем провод. Вставляем в клеммы новый кабель, зажимаем и собираем вилку в обратном порядке.
Вот и всё! Ваш удлинитель снова в рабочем состоянии.
Как проложить кабель в квартире: электромонтаж для чайников
Выключатель освещения – выступает в роли реле, способного принудительно замыкать и размыкать контакты. И что – бы его установить самому, не обязательно быть гуру в электрике, просто чётко следуйте инструкции и соблюдайте правила техники безопасности.
При условии, что кабель проложен, и в стене готово отверстие для подрозетника , можно приступать к монтажу.
- Набор отвёрток;
- Пассатижи;
- Канцелярский нож;
- Шпатель (для установки подрозетника).
Убедившись, что в сети нет напряжения, ровно по плоскости стены устанавливаем подрозетник, предварительно просунув провод, и замазываем наружные полости алебастром. Разбираем выключатель, и на внутренней части механизма находим контактные клеммы (маркировка L – приходящий фазный провод, стрелка – выходящий).
Выключатель размыкает фазный контакт, для удобства ремонта и эксплуатации.
Согласно маркировке подключаем провода к механизму, вставляем его подрозетник, выравниваем по горизонтали и фиксируем болтами. Устанавливаем рамку и клавиши. Готово!
Приветствуем в обучающем видео курсе по электричеству. Данный видео уроки помогут всем кто сталкивается с электричеством в быту, а также многим начинающим электрикам понять основные термины и навыки. Обучающий видео курс молодого электрика поможет в жизни и сохранит вашу жизнь от поражения электрическим током.
Курс молодого электрика
Автор курса Владимр Козин поможет Вам изучить на видео примерах что такое электрическая цепь и как она состоит и работает. Узнаете как работает электрическая цепь с выключателем, а также с двухклавишным выключателем.
Краткое содержание курса: видеокурс состоит из 5 частей, в каждой по 2 занятия. курс Курс молодого электрика с общей продолжительность около 3 часов.
- В первой части Вас познакомят с основами электротехники, рассмотрите простейшие схемы подключения лампочек, выключателей, розеток и узнаете о разновидностях инструмента электромонтажника;
- Во второй части Вам расскажут о видах и предназначении материалов для работы электромонтажника: кабель, провода, шнуры и соберете простую электрическую цепь;
- В третьей части Вы научитесь делать подключение выключателя и параллельное соединение в электрических цепях;
- В четвертой части Вы увидите сборку электрической цепи с двухклавишным выключателем и модель электроснабжения помещения;
Конечная цель обучения: В пятой части Вы рассмотрите полную модель электроснабжения помещения с выключателем и получите советы о безопасности при работе с электрооборудованием.
Урок 1. Курс молодого электрика.
Урок 2. Инструмент электромонтажника.
Урок 3. Материалы для электромонтажа кабель АВВГ и ВВГ.
Урок 4. Простая электрическая цепь.
Урок 5. Электрическая цепь с выключателем.
Урок 6. Параллельное соединение.
Урок 7. Электрическая цепь с двухклавишным выключателем
Урок 8. Модель электроснабжения помещения
Урок 9. Модель электроснабжения помещения с автоматическим выключением
Урок 10. Безопасность.
Прежде чем приступить к работам, связанным с электричеством, необходимо немного «подковаться» теоретически в этом вопросе. Если говорить просто, то обычно под электричеством подразумевается это движение электронов под действием электромагнитного поля. Главное - понять, что электричество - энергия мельчайших заряженных частиц, которые движутся внутри проводников в определенном направлении.
Постоянный ток практически не меняет своего направления и величины во времени. Допустим, в обычной батарейке постоянный ток. Тогда заряд будет перетекать от минуса к плюсу, не меняясь, пока не иссякнет.
Переменный ток - это ток, который с определенной периодичностью меняет направление движения и величину.
Представьте ток как поток воды, текущий по трубе. Через какой-то промежуток времени (например, 5 с) вода будет устремляться то в одну сторону, то в другую. С током это происходит намного быстрее - 50 раз в секунду (частота 50 Гц). В течение одного периода колебания величина тока повышается до максимума, затем проходит через ноль, а потом происходит обратный процесс, но уже с другим знаком. На вопрос, почему так происходит и зачем нужен такой ток, можно ответить, что получение и передача переменного тока намного проще, чем постоянного.
Получение и передача переменного тока тесно связаны с таким устройством, как трансформатор. Генератор, который вырабатывает переменный ток, по устройству гораздо проще, чем генератор постоянного тока. Кроме того, для передачи энергии на дальнее расстояние переменный ток подходит лучше всего. С его помощью при этом теряется меньше энергии.
При помощи трансформатора (специального устройства в виде катушек) переменный ток преобразуется с низкого напряжения на высокое и наоборот, как это представлено на иллюстрации. Именно по этой причине большинство приборов работает от сети, в которой ток переменный. Однако постоянный ток также применяется достаточно широко - во всех видах батарей, в химической промышленности и некоторых других областях.
Многие слышали такие загадочные слова, как одна фаза, три фазы, ноль, заземление или земля, и знают, что это важные понятия в мире электричества. Однако не все понимают, что они обозначают и какое отношение имеют к окружающей действительности. Тем не менее знать это обязательно. Не углубляясь в технические подробности, которые не нужны домашнему мастеру, можно сказать, что трехфазная сеть - это такой способ передачи электрического тока, когда переменный ток течет по трем проводам, а по одному возвращается назад. Вышесказанное надо немного пояснить. Любая электрическая цепь состоит из двух проводов. По одному ток идет к потребителю (например, к чайнику), а по другому возвращается обратно. Если разомкнуть такую цепь, то ток идти не будет. Вот и все описание однофазной цепи.
Тот провод, по которому ток идет, называется фазовым, или просто фазой, а по которому возвращается - нулевым, или нолем. Трехфазная цепь состоит из трех фазовых проводов и одного обратного. Такое возможно потому, что фаза переменного тока в каждом из трех проводов сдвинута по отношению к соседнему на 120 °C. Более подробно на этот вопрос поможет ответить учебник по электромеханике. Передача переменного тока происходит именно при помощи трехфазных сетей. Это выгодно экономически - не нужны еще два нулевых провода.
Подходя к потребителю, ток разделяется на три фазы, и каждой из них дается по нолю. Так он попадает в квартиры и дома. Хотя иногда трехфазная сеть заводится прямо в дом. Как правило, речь идет о частном секторе, и такое положение дел имеет свои плюсы и минусы. Об этом будет рассказано позднее. Земля, или, правильнее сказать, заземление - третий провод в однофазной сети. В сущности, рабочей нагрузки он не несет, а служит своего рода предохранителем. Это можно объяснить на примере. В случае, когда электричество выходит из-под контроля (например, короткое замыкание), возникает угроза пожара или удара током. Чтобы этого не произошло (то есть значение тока не должно превышать безопасный для человека и приборов уровень), вводится заземление. По этому проводу избыток электричества в буквальном смысле слова уходит в землю.
Еще один пример. Допустим, в работе электродвигателя стиральной машины возникла небольшая поломка и часть электрического тока попадает на внешнюю металлическую оболочку прибора. Если заземления нет, этот заряд так и будет блуждать по стиральной машине. Когда человек прикоснется к ней, он моментально станет самым удобным выходом для данной энергии, то есть получит удар током. При наличии провода заземления в этой ситуации излишний заряд стечет по нему, не причинив никому вреда. В дополнение можно сказать, что но- левой проводник также может быть заземлением и, в принципе, им и является, но только на электростанции. Ситуация, когда в доме нет заземления, небезопасна. Как с ней справиться, не меняя всю проводку в доме, будет рассказано в дальнейшем.
Внимание!
Некоторые умельцы, полагаясь на начальные знания по электротехнике, устанавливают нулевой провод как заземляющий. Никогда так не делайте. При обрыве нулевого провода корпуса заземленных приборов окажутся под напряжением 220 В.
