Что такое грщ в электрике: Поговорим про этажный электрощит дома

Содержание

Поговорим про этажный электрощит дома

Вступление

Этажный электрощит или этажный распределительный щиток предназначен для распределения и учета электроэнергии по квартирам этажа. Для этого в этажный электрощит устанавливаются различные автоматические устройства распределения, защиты, учета электроэнергии и другие устройства автоматики. Также в этажный щит устанавливаются устройства распределения сетей слабых токов (телефония и компьютерная сеть).

Этажный щит (ЩЭ) относится к учётно-распределительным щитам, объединяющим силовую и слаботочные электропроводки. В отличие от щитов управления (ЩУ), которые обеспечивают питание электроустановок и управление их технологических процессов, ЩЭ обеспечивают приём и распределение электрической энергии по потребителям. Кстати, шкафы управления производства Мегахолод позволят решить любые задачи автоматизации холодильного, вентиляционного оборудования и кондиционирования.

Отличительная особенность ЩЭ наличие слаботочной секции и окошек для внешнего считывания показаний электросчётчиков.

Этажный электрощит — общие характеристики

  • Этажный электрощит имеет два или три отсека. Один для распределения или учета и распределения электроэнергии. Второй отсек предназначен для слаботочных сетей (телефонии, Интернет, сигнализации). Все отсеки должны иметь отдельные дверцы.
  • Этажный электрощит с установленными счетчиками учета должен иметь окошки из плексигласа, в которые должны быть, хорошо видны показания счетчиков.
  • Этажный щит относится к щитам распределительным 1-го класса и изготавливаются только из металла.
  • Обычно этажный щит устанавливается в нишу, но встречается и настенная установка.
  • Дверцы щита должны открываться на угол не менее 95⁰.
  • Дверцы щита должны запираться на ключ или иметь специальное запорное устройство.

Как монтируется этажный электрощит

Конечно, Вам не придется монтировать этажные электрощиты. Достаточно разобраться, как он устроен и где какие клеммы в нем предусмотрены. Рассмотрим устройство старого и нового этажных щитов.

Старый этажный щит

Рассмотрим, более менее, стандартный электрощит старого образца ( смотрим фото), в нормальном состоянии.

Этажный щит на фото, предназначен для четырех квартир. Он разделен на четыре части.

Для каждой квартиры устанавливается вводной автоматический выключатель и группа автоматов для защиты групповых цепей квартиры. Группа крайне правых автоматов должна принадлежат крайне правой квартире на этаже.

Вместо автоматических выключателей в этажном щите можно установить комбинированные расцепители (дифференциальные автоматы). Они должны иметь класс B или C и иметь коммутационную способность не менее 3000 Ампер. Напомню, коммутационная способность это способность прибора работать после короткого замыкания в 3000 Ампер. То есть, в цепи было КЗ с током 3000 Ампер и автоматический выключатель выбило. После этого вы взводите рычаг автомата и он работает далее.

Советую выбирать автоматы защиты с коммутационной способностью  около 10000 ( десять тысяч) ампер.

В системах заземления TN-C-S и TN-S в этажном щите предусмотрены две шины (зажима). Одна шина для подключения нулевых рабочих проводников (N) и отдельная шина для подключения проводов заземления (PE).

В сетях TN-C в этажном щите должна быть предусмотрена отдельная шина для разделения нулевого защитого проводника (PEN) на нулевой рабочий (N) и защитный (PE) проводники.

Однако, как правило, такой шины нет. Разделение происходит проще. В щите если нулевая рабочая шина, а заземление подключается отдтельно от этой шины, можно сказать в стороне, на корпус щита или на металлическую платформу щита.

Важно! В системе TN-C нельзя подключать рабочий ноль (N) и защитный провод (PE) под одну клемму. Это разные проводники, хотя может показаться, что это одно и то же, ведь они «замкнуты» через корпус щита.

В завершении замечу:

  • Желательно чтобы в этажном щите, на дверце была приклеена схема щита;
  • Желательно, чтобы провода были промаркированы;
  • Желательно соблюдать цветность подключения проводов ( синий –рабочий ноль, желто-зеленый – защитный проводник).

Что такое шкаф распределительный силовой (ШРС)

10.01.2017

Внутренние потребительские электрические сети не могут напрямую запитываться от магистральных линий электропередач. Это неудобно и небезопасно. Необходимо узловое устройство, через которое внутренняя сеть будет подсоединена к магистрали, и которое обеспечит дальнейшее адресное разведение электрической энергии по конечным потребителям. Именно такую функцию выполняет шкаф распределительный силовой (ШРС).

Базовые технические характеристики ШРС

Шкаф распределительный силовой способен работать в электрических сетях переменного 3-фазного тока с номинальным напряжением до 380 В, номинальными токами до 400 А и частотой 50 Гц. Для защиты отводящих линий от перегрузок устанавливаются плавкие предохранители типа ПН2 (НПН2-60 для номинального тока до 63 А, ПН2-100 – до 100 А, ПН2-250 – до 250 А и ПН2-400 – до 400 А). Шкаф способен выдерживать ударные перегрузки по току не выше 10 кА при номинальном токе до 250 А и не выше 25 кА при номинальном токе 400 А.

Допускается работа ШРС на объектах, расположенных на высоте до двух километров над уровнем моря. Предельный диапазон температур окружающего воздуха не должен превышать –45°С…+40°С, а относительная влажность – 80% (при температуре +15°С). Не разрешается эксплуатация шкафов типа ШРС на взрывоопасных объектах, а также в местах с содержанием токопроводящей пыли, агрессивных газов и паров, концентрация которых способна разрушать металл и изоляционные материалы.

Рабочим положением шкафа является установка его в вертикальной плоскости с максимальным отклонением от перпендикуляра не более 5° в любом направлении.

Расшифровка аббревиатур условного обозначения ШРС

Рассмотрим ее на примере популярной модельной серии распределительного силового шкафа ШРС-1. Условное обозначение «ШРС-1-56 УЗ» означает:

ШРС – шкаф распределительный силовой;

1 – номер серии;

5 – класс защищенности IP54 от внешних негативных воздействий;

6 – номер схемы электрической принципиальной;

УЗ – класс климатического исполнения.

Помимо класса защищенности IP54 возможен вариант IP21 (цифра 2) и IP31 (цифра 3). Шкафы выпускаются 9 вариантах электротехнических схем (цифры от 0 до 8). Различия между ними заключаются в номинальном токе, количестве групп предохранителей на отходящих линиях, а также габаритах корпуса. В частности, модель «ШРС-1-56 УЗ» с 6 схемой имеет номинальный ток 400 А, пять групп предохранителей и размеры 500х1600х350 мм. Климатическое исполнение УЗ регламентируется ГОСТами 15150 и 15543.1.

Конструктивные особенности шкафов распределительных силовых ШРС

Корпус шкафов типа ШРС изготавливается в напольном варианте и имеет цельносварную металлическую конструкцию, изготовленную на базе листовой стали толщиной 1,2 мм. Это обеспечивает изделию высокий запас механической прочности. В базовой комплектации шкаф распределительный силовой ШРС оснащается двумя вертикальными уголками и монтажными панелями. На двери шкафа установлен цилиндрический замок, а все его поверхности обработаны порошковым красочным покрытием RAL7035, что гарантирует защиту корпуса от коррозии и мелких наружных повреждений.

Шкафы ШРС от компании «Олтек»

Распределительные силовые шкафы нашего производства отличаются безупречным качеством изготовления и доступной ценой. К основным преимуществам распределительных шкафов «Олтек» относится:

  • идеальная точность рубки, сгибов, сварки и окраски элементов корпуса;
  • возможность по желанию заказчика дополнительной комплектации шкафов различными монтажными элементами;
  • максимальное удобство монтажа и демонтажа электрооборудования;
  • надежность, долговечность, безопасность и эстетическая привлекательность.

Читайте также:

Возврат к списку

Электрические щиты: ЩУ, ЩА, ЩЭ, ГРЩ

Электрические щиты часто называют боксами, шкафами, щитовыми панелями или аббревиатурами ЩУ, ЩА, ЩЭ, ЩК, ГРЩ. Электрики, обслуживающие щитовые, произносят сокращенные названия по привычке, а потребители не понимают, о чем идет речь. Есть повод восполнить данный пробел в знаниях.

Электрический щит — это…


Электрические щиты — устройства, распределяющие ток по нескольким небольшим цепям (подъездным, квартирным) и защищающие их от пиковых нагрузок, влаги, атмосферных осадков.
Щиты ограничивают доступ пользователям к потенциально опасным элементам и снижают риск несчастных случаев, в том числе с летальным исходом. Какие же бывают их виды?

ГРЩ

Главный распределительный щит устанавливается в котельных, на подстанциях. Он отвечает за ввод электролиний на объекты, учет и дальнейшее распределение энергии между ними. ГРЩ защищает сети от коротких замыканий, пиковых токов и их последствий.

ВРУ

Вводно-распределительное устройство устанавливаются с той же целью, что ГРЩ. Разница между ними в том, что ВРУ монтируется на вводах в объекты, а не подстанции.

АВР

Аварийный ввод резерва предназначен для оперативного реагирования в случае обесточивания основной линии электропередач. Этот щит может автоматически переключаться на резервный ввод. А как только нештатная ситуация будет устранена, современная автоматика переключится на основную линию энергоснабжения.

ЩЭ

Этажные щиты ежедневно видит каждый житель многоквартирных домов и сотрудник офисных центров. Они устанавливаются на этажах для распределения энергии между квартирами. Один такой щит обслуживает половину или все квартиры на лестничной площадке.

В этажных щитках могут быть отсеки для распределения энергии, электросчетчиков, домофона. Конструкция их зависит от потребностей конкретного заказчика. На нашем заводе вы всегда можете заказать электрические щиты любой конфигурации и типа.

ЩК

Квартирные щиты устанавливаются на вводе электроэнергии в квартиру. Обычно это коридор, холл, прихожая. Щиты комплектуются металлическим или пластиковым корпусом и в зависимости от назначения классифицируется как учетные и распределительные виды.

ОЩ

Осветительный щит обслуживает офисные здания, торговые и развлекательные центры. Он комплектуется выключателем и предназначен для оперативного отключения и последующего включения автоматики. Такая потребность возникает редко, как правило, при перегрузках сетей или коротких замыканиях, однако учитывать ее вероятность крайне важно.

ЩУ

Щит управления предназначен для управления автоматикой в вентиляционных системах и системах пожарной сигнализации.

ЩА

Щиты автоматики также используются в вентиляционных, отопительных и противопожарных системах. Они обеспечивают работу программных контроллеров.

Это наиболее распространенные, но далеко не все типы электрических щитов. Подробнее с их модификациями, типоразмерами и комплектацией вы можете ознакомиться в каталоге продукции на нашем сайте.

Что такое ВРУ – расшифровка и комплектация • 1000Вольт.рф

В сфере электрических соединений различных объектов устанавливается большое количество различных приборов, которые имеют определенное предназначение (у каждого оно свое). К примеру, чтобы соединить подающую электрическую линию с несколькими объектами, то есть локальными сетями, необходимо использовать специальное устройство, обозначаемое электриками, как ВРУ. Что такое ВРУ – расшифровка его такова: вводно-распределительное устройство. Есть обычные ВУ (вводные устройства).

Так вот, вводно-распределительные устройства используются не только для распределения электроэнергии по потребительским сетям. Они предназначаются и для защиты объектов от перегрузок и высоких токов, которые образуются при коротких замыканиях. К тому же ВРУ укомплектовываются счетчиками учета электрического тока, плюс проектировщики стараются установить комплектующие приборы так, чтобы в каждой потребительской сети распределение нагрузки было одинаковым. Комплектация счетчиками может проводиться или по отдельности на каждую линию потребления, или комплексно для всех потребителей.

Область применения

По сути, распределительные устройства ВРУ можно использовать на любых объектах. Это может быть производство или жилое строительство. Здесь важно точно подобрать само устройство по мощности потребления и напряжению в подающей сети. Все эти параметры обычно указываются в проектной документации. Вот почему сборка ВРУ – это ответственный момент, который проводится по строгим и жестким требованиям. При этом сам щит (шкаф) может собираться как устройство, точно подогнанное под те самые требования. Кстати, сам процесс сборки производится только вручную. Так же на рынке можно приобрести модели стандартного типа, подходящие под определенные параметры потребляющей и питающей сети.

Что собой представляет ВРУ

В принципе, по внешнему виду ВРУ сложно отличить от других ящиков, используемых в электрике. К примеру, тот же распределительный щит очень похож на ВРУ. Хотя, по сути, оба устройства выполняют практически одни и те же функции. Итак. ВРУ – это металлический ящик или щит с односторонней панелью. Именно такая модель чаще всего используется в жилом фонде. Правда, необходимо обозначить, что количество панелей может быть без ограничения, к тому же сами устройства могут быть собраны в секции, что увеличивает удобство их эксплуатации, плюс сокращает место установки.

Вводно-распределительное устройство имеет два вида исполнения: напольное и подвесное. Именно проектная документация определяет, какой вид будет установлен на объекте. Кстати, о панелях. На них устанавливаются все необходимые приборы, то есть здесь проводится комплектация самого ВРУ. Добавим, что по количеству вводов устройства могут быть с двумя вводами, с одним или несколькими.

Есть определенные стандарты, которые определяют сборку устройства.

  • Сила тока (ударного) при замыкании не должна превышать 20 кА.
  • Изоляция должна выдерживать номинальное напряжение не больше 1000 В.

Как и в случае с любыми электрическими устройствами, приборами и установками, ВРУ может производится под определенные климатические условия их эксплуатации.

Комплектация

Необходимо отметить, что комплектация ВРУ для жилых, общественных и офисных зданий отличается от комплектации устройств для промышленных объектов. Но во всех моделях обязательно устанавливаются вводные панели и распределительные. По сути, отсюда и само название – вводно-распределительное устройство. Схема соединения у всех практически стандартная.

Для общественных зданий

Начнем с того, что отметим – аппаратура панелей водного типа предназначается под силу тока: 250, 400 и 630 ампер. Поэтому чаще всего для этих устройств устанавливаются панели типа ВР, ВА или ВП.

Распределительные панели также могут иметь разную комплектацию. К примеру:

  • С автоматами на отводящих сетях.
  • С добавлением лестничного и коридорного освещения. Используется, как отдельная линия.
  • Учет и контроль потребления тока может производиться отдельно или по линиям.

Распределительные панели и вводные обычно располагаются рядом друг с другом. Имеется в виду панели одного ввода.

Для производств

Необходимо отметить, что на производствах, особенно крупных, потребляются большие мощности. Поэтому в качестве ВРУ здесь используются вводные и распределительные шкафы, которые изготавливаются на заводах по ТУ или ГОСТам. Чаще всего устанавливаются ВРУ или односторонние, или двусторонние. При этом на вводных установках монтируются автоматы АВМ, на распределительных А37.

Внимание! Односторонние панели устанавливаются у стен. Двусторонние на расстояние не меньше 80 см от стены. Щит ВРУ односторонний является компактным, двусторонний удобен в обслуживании.

Необходимо отметить, что устройства ВРУ могут быть изготовлены на заводе модульным видом. Это когда, к примеру, блок автоматов устанавливается отдельно, блок со счетчиками контроля отдельно, блок с предохранителями отдельно и так далее.

Некоторые требования к помещениям, где должны устанавливаться устройства ВРУ.

  • В помещение, где устанавливается вводно-распределительное устройство, может входить только обслуживающий персонал, имеющий допуск.
  • Через это помещение не должен проходить газопровод, другие коммуникационные сети прокладываться могут, но только без соединений. Здесь не должно быть задвижек, вентилей и прочей запорной арматуры.
  • Нельзя устанавливать ВРУ во влажных и сырых помещениях, особенно в тех, где есть большая вероятность затопления.
  • Можно проводить монтаж устройств и на лестничных клетках или в коридорах. Правда, шкаф этого типа должны обязательно запираться от ненужного проникновения. При этом все рукоятки управляемых приборов должны быть съемными или находиться внутри ящика.

Поделиться ссылкой:

Электричество и атомная структура | HowStuffWorks

К концу XIX века наука развивалась впечатляющими темпами. Автомобили и самолеты были на грани изменения образа жизни в мире, а электроэнергия неуклонно проникала во все больше и больше домов. Тем не менее, даже ученые того времени все еще считали электричество чем-то отдаленно мистическим. Только в 1897 году ученые открыли существование электронов - и именно здесь начинается современная эра электричества.

Материя, как вы, наверное, знаете, состоит из атомов. Разбейте что-нибудь на достаточно мелкие кусочки, и вы получите ядро, вращающееся вокруг одного или нескольких электронов, каждый с отрицательным зарядом. Во многих материалах электроны прочно связаны с атомами. Дерево, стекло, пластик, керамика, воздух, хлопок - все это примеры материалов, в которых электроны прикрепляются к своим атомам. Поскольку эти атомы очень неохотно делятся электронами, эти материалы не могут проводить электричество очень хорошо, если вообще.Этими материалами являются электроизоляторов .

Однако у большинства металлов есть электроны, которые могут отделяться от атомов и перемещаться по ним. Их называют свободных электронов . Свободные электроны облегчают прохождение электричества через эти материалы, поэтому они известны как электрические проводники . Они проводят электричество. Движущиеся электроны передают электрическую энергию из одной точки в другую.

Некоторые из нас в HowStuffWorks.Нам нравится думать об атомах как о домашних собаках, а об электронах - как о блохах. Собаки, которые жили внутри или внутри огороженной территории, тем самым сдерживая этих надоедливых блох, были бы эквивалентом электрического изолятора. А вот бродячие дворняги будут электрическими проводниками. Если бы у вас был один квартал домашних избалованных мопсов и один район диких бассет-хаундов без ограждения, как вы думаете, какая группа могла бы быстрее всего распространить вспышку блох?

Итак, электричеству нужен проводник, чтобы двигаться. Также должно быть что-то, чтобы электричество текло из одной точки в другую через проводник. Один из способов заставить электричество течь - использовать генератор.

Производство электроэнергии | HowStuffWorks

В генераторе Майкла Фарадея катушки медной проволоки, вращающиеся между полюсами магнита, производят постоянный электрический ток. Один из способов вращать диск - провернуть его вручную, но это непрактичный способ получения электричества.Другой вариант - прикрепить вал генератора к турбине, а затем позволить другому источнику энергии питать турбину. Падающая вода - один из таких источников энергии, и, фактически, первая из когда-либо построенных крупных электростанций использовала огромную кинетическую энергию, поставляемую Ниагарским водопадом.

Джордж Вестингауз открыл этот завод в 1895 году, но с тех пор принципы его работы не сильно изменились. Сначала инженеры строят плотину через реку, чтобы создать резервуар для накопленной воды. Они размещают водозабор в нижней части дамбы, что позволяет воде вытекать из резервуара и через узкий канал, называемый затвор. Турбина - представьте себе огромный пропеллер - сидит в конце водовода. Вал турбины идет вверх в генератор. Когда вода движется по турбине, она вращается, вращая вал и, в свою очередь, вращая медные катушки генератора. Когда медные катушки вращаются внутри магнитов, вырабатывается электричество. Линии электропередач, подключенные к генератору, несут электроэнергию от электростанции в дома и на предприятия.Завод Westinghouse в Ниагарском водопаде смог транспортировать электричество на расстояние более 200 миль (322 км).

Не все электростанции полагаются на падающую воду. Многие пользуются паром, который действует как жидкость и поэтому может передавать энергию турбине и, в конечном итоге, генератору. Самый популярный способ получения пара - нагревание воды путем сжигания угля. Также возможно использовать контролируемые ядерные реакции для превращения воды в пар. Вы можете прочитать о различных типах электростанций в статьях «Как работают гидроэлектростанции», «Как работает ветровая энергия» и «Как работает атомная энергия».Просто имейте в виду, что все они работают по одному и тому же основному принципу преобразования механической энергии - вращающейся турбины - в электрическую.

Конечно, использование генератора для производства электроэнергии - это только начало. После того, как вы заставите электроны двигаться, вам понадобится электрическая цепь, чтобы что-то с ними делать. Узнайте, почему в следующий раз.

Учебная программа по электрике: что такое напряжение?

1998 Уильям Дж. Beaty

Из нескольких концепций электричества идея « напряжение » или « электрический потенциал », вероятно, труднее всего понять.

Это также действительно сложно объяснить. Это головная боль как для ученика, так и для учитель. Чтобы понять напряжение, полезно, если сначала вы немного разберетесь в его ближайшем родственнике, магнетизме.

Большинство из нас знакомы с магнитными полями. Маленькие магниты окружен невидимым «полем», которое тянет за железо и может притягивать или отталкивать другие магниты. Магнитное поле может скручивать любые продолговатые магнитные объекты (например, железные стержни или кусочки железного порошка), чтобы они выровнялись следовать определенным указаниям.Положите стержневой магнит под лист бумаги, посыпать железными опилками, и все опилки выстроятся в линию и покажут общая форма невидимого поля. Возьмите небольшой компас, и вы увидите маленькая стрелка компаса поворачивается и выравнивается с магнитным полем Земля. Это магнетизм.

Помимо магнетизма, существует еще один тип невидимого поля. Это называется «электрическое поле», «электростатическое поле» или «электронное поле». Этот второй тип поле очень похоже на магнетизм.Он невидим, у него есть линии потока, и он может притягивать и отталкивать предметы. Однако это не магнетизм, это что-то отдельный. Это напряжение.

Большинство людей знают о магнитных полях, но не знают об электронных полях или "напряжении". полей ". Частично это потому, что магнетизм объясняют в школе, но для почему-то поля напряжения скрыты под названием "статические электричество ». Электронные поля никогда не упоминаются в учебниках для начинающих. Это странно, поскольку напряжение и «статическое электричество» идут рука об руку.Всякий раз, когда отрицательный заряд притягивает положительный заряд, невидимые поля напряжения должно существовать между обвинениями. Напряжение вызывает притяжение между противоположные обвинения; поля напряжения простираются через пространство.

На самом деле «статическое» электричество не имеет ничего общего с движением (или статическое электричество.) Вместо этого статическое электричество предполагает высокое напряжение. Потертости через коврик, и вы заряжаете свое тело до несколько тысяч вольт. Когда вы вынимаете шерстяной носок из сушилки для белья, и все волокна встают наружу волокна следуют за невидимыми линиями напряжения в воздухе.Волокна ткани - это «железные опилки», которые делают видимыми диаграммы напряжения. И всякий раз, когда заряды внутри проводника вынуждены течь, они только двигаться, потому что их ведет поле напряжения, которое проходит через длина провода. Электронные поля вызывают ускорение зарядов: причины напряжения текущий. Напряжение вызывает прилипание сушилки, но также вызывает электрические токи в провода.

Другими словами: токи в электрических цепях вызваны «статическое электричество» и «статическое электричество» не обязательно статическое.Связь между напряжением и «статическим» электричеством плохо объяснена. в книгах, и это одна из основных причин, почему напряжение кажется таким сложным и таинственный.

Простая математика, лежащая в основе "напряжения"

Чтобы быть более конкретным, Voltage - это способ использования чисел для описания электрическое поле. Электрические поля или «электрические поля» измеряются в вольтах на расстояние; например, вольт на сантиметр. Чем сильнее электронное поле, тем больше вольт на сантиметр, чем более слабый.Напряжение и электронные поля в основном то же самое: если электронные поля похожи на склон горы, то вольт подобны разной высоте в каждой точке горы. По склону горы валун может начать катиться. Так может разная высота разных точек на горе, это просто еще один способ описать то же самое. Электронное поле можно рассматривать с точки зрения сложенных слоев эквипотенциальных поверхностей, или их можно рассматривать как коллекции потоков линий.«Напряжение» и «силовые линии» - это два способа описания одного и того же основного концепция.

Когда у вас есть электронные поля, у вас есть напряжение. Электронные поля могут существовать в воздухе, и так может напряжение. Когда на коротком расстоянии есть высокое напряжение, тогда у вас есть сильные электронные поля. Когда электронное поле привлекает или отталкивая объект, вместо этого мы могли бы сказать, что объект движется напряжение в пространстве вокруг объекта.

Насколько высокое у меня напряжение?

Может ли объект иметь определенное напряжение? Нет.Почему бы и нет?

Ну, скажи, пожалуйста, какое расстояние до меня. Какое у меня расстояние? Это смешной вопрос, потому что я не сказал вам мое расстояние от какие. Напряжение немного похоже на высоту; это измерение сделано между две вещи. Моя высота 300 футов над уровнем моря, но одновременно моя высота также 1 см от пола (поскольку я не босиком), и это также 93 миллиона миль от солнца. Мое напряжение могло быть -250 вольт по отношению к земле, но это также могут быть миллиарды вольт по сравнению с луной.Вольт всегда измеряется вдоль потока линий электрического поля, поэтому напряжение всегда измеряется между двумя заряженные предметы. Если я начну с отрицательного полюса батареи фонарика, Я могу назвать этот конец "ноль вольт", поэтому другой конец должен быть положительным. 1,5 вольта. Однако, если я начну с положительного конца , тогда вместо этого положительный полюс аккумуляторной батареи имеет нулевое напряжение, а другой клемма отрицательная 1,5 вольт. Или, если я начну на полпути между клеммы аккумулятора, то одна клемма -.75 вольт, а другой вывод составляет +,75 вольт. Хорошо, что такое реальное напряжение положительного клемма аккумулятора? Это на самом деле ноль, или на самом деле +1,5, или это +,75 вольт? Никто не может сказать. Положительный полюс АКБ может иметь несколько напряжения одновременно. Но в этом нет ничего страшного, потому что ни может кто подскажет высоту батареи! Мы легко можем представить расстояние между двумя точками, и мы также можем представить напряжение между два очка. Но отдельные объекты не имеют высоты, а отдельные объекты также нет «напряжения»."

Раскрутка терминологии

Вы, наверное, слышали об электромагнитных полях и электромагнетизме. в Слово «электромагнетизм», термин «электро» не относится к электричеству. Вместо этого это относится ... к напряжению! Электромагнетизм - это изучение электронных полей и магнитные поля: электро / магнетизм. Заряд-поток (электрический текущий) тесно связан с магнетизмом, в то время как разделенные противоположные заряды тесно связаны с напряжением. Поток электромагнитной энергии По кабелю половина электрического тока и половина напряжения.Это это "ток напряжения", это электростатический / магнитостатический, это электромагнетизм. Электромагнетизм - это двусторонняя монета, так что же такое напряжение? Это одна сторона ЭМ (другая - магнетизм).

Кроме того, что напряжение не встречается в учебниках по естествознанию для начальной школы, отсутствует в нашем повседневном языке. Если у нас нет общих слов для описания что-то, мы обычно никогда об этом не говорим. У нас проблемы даже думает, об этом, или полагает, что он существует. Например, у нас есть слово «магнетизм», и большинство людей слышали о магнитных полях. Электрический поля тоже существуют, но, к сожалению, «электричество» - не английское слово. Каждый может обсуждать магнетизм, но никто никогда не говорит об «электричестве». Без слова «электричество» нам трудно говорить об электрических поля, или о силах электрического притяжения / отталкивания, и мы не склонны понимают, что они важны в электрических цепях. Но есть слово, которое мы можно было использовать вместо «Электричество». Нам не нужно придумывать какие-то странные новинки срок.

Если магнетизм - это «то, что связано с магнитными полями», то что такое «то, что связано с электрическими полями»?

Вольтаж!
Поднимите несколько гвоздей магнитом, и это пример магнетизма, затем возьмите кусочки бумаги с помощью воздушного шарика, натертого мехом, и это пример напряжения.Какие три вида невидимого поля? Сила тяжести, магнетизм ... и напряжение!

Может быть, нам стоит заменить слово «электромагнетизм» на «вольтмагнетизм»? (ухмылка!)

НАПРЯЖЕНИЕ ОКРУЖЕНИЕ
ДВА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЗАРЯДА
МАГНИТИЗМ ОКРУЖЕНИЕ
А ПОЛЮСЫ МАГНИТА

Электромагнитная двойственность

Напряжение и магнетизм образуют пару близнецов; они две половинки дуальности. Физики и инженеры даже используют слово «двойное» для их описания: напряжение. - это «двойственность» магнетизма, а магнетизм - «двойственность» напряжения. Этот дуальность поднимает свою голову во многих местах в физических науках. Один маленький аналогия: вращающийся маховик может накапливать энергию. Так может сжатая пружина; два вместе образуют дуальность. В электрофизике сверхпроводящий кольцо может накапливать энергию в виде магнетизма, а конденсатор может хранить энергия в виде напряжения. Катушка с проволокой - это двойник конденсатора. и наоборот, так как один связан с магнетизмом, а другой основан на вольтаж.

Напряжение Энергия

Напряжение тесно связано с электрической энергией. Так магнетизм. Мы можно даже сказать, что электрическая энергия является фундаментальным объектом нашего исследования, в то время как напряжение и магнетизм - это две стороны, которые он отображает снаружи Мир. Еще одна аналогия: в механической физике и кинетическая энергия (КЭ) и потенциальная энергия (PE) являются частью материи: относительное движение объект хранит кинетическую энергию, в то время как потенциальная энергия хранится в растянутом или сжатые объекты (например,г. пружины или резинки.) Аналогичным образом электрическая кинетическая энергия появляется всякий раз, когда через отрицательные заряды. Мы называем это «электрическим током», и он вызывает магнетизм. С другой стороны, электрическая потенциальная энергия появляется всякий раз, когда положительный заряды отодвигаются на расстояние от соответствующих им отрицательных обвинения. Мы называем это «чистым электростатическим зарядом», и он вызывает напряжение. Электрический KE связан с током, а электрический PE связан с с напряжением.Если электрическая энергия такая же, как электромагнетизм, тогда возможно, нам следует быть более разумными и изменить название EM на "VoltageCurrent-ism".

Зависимость потенциальной энергии от «потенциала»

Напряжение также называют «электрическим потенциалом».

Итак ... напряжение - это тип потенциальной энергии? Нет. Близко, но не совершенно точно. Путаница между напряжением и потенциальной энергией - это Общая ошибка. Чтобы пробиться сквозь туман, помните, что напряжение может существовать в космосе сама по себе, без зарядов или «вольт на кулон» участвует. Подумайте об этом так. Если вы катите большой валун на вершину холм, вы накопили некоторую потенциальную энергию. Но после того, как валун откатился вниз, горка еще есть горка как напряжение: высота холма имеет «гравитационный потенциал». Но холм нет * сделано * из потенциальной энергии, так как нам нужны и холм * и * валун прежде, чем мы сможем создать потенциальную энергию. Ситуация с напряжением аналогичный. Прежде чем мы сможем хранить любую электрическую потенциальную энергию, мы нужны заряды, но нам также нужны поля напряжения, заполняющие пространство через которую мы проталкиваем наши обвинения.Обвинения подобны валуну, а напряжение как в гору (вольт как высота в футах. Ну, вроде ...) Но мы бы не сказали, что Потенциальная энергия - это валун, или мы бы не сказали, что холм - это ЧП. Таким же образом мы не должны говорить что электрические заряды являются потенциальной энергией, мы также не должны говорить, что напряжение - это потенциальная энергия. Однако существует тесная связь между два. Напряжение - это «электрический потенциал» примерно так же что высота холма связана с «гравитационным потенциалом»." Вы можете подтолкнуть электрон к холму напряжения, и если вы отпустите его, он гонка снова вниз. Уберите этот электрон, и холм напряжения будет все еще там.

Токи не имеют напряжения

Напряжение не является характеристикой электрического тока. Это частая ошибка полагать, что ток «имеет напряжение» (и эта ошибка, вероятно, связано с заблуждением о "нынешнем электричестве", когда люди верят этот «ток» - это разновидность текучей субстанции). Напряжение и ток две независимые вещи.Легко создать ток, в котором отсутствует напряжение: просто закоротите катушку электромагнита или сверхпроводящую катушку, если вы предпочитаю. Также легко создать напряжение без тока: фонарик батареи и заряженные конденсаторы сохраняют свое напряжение, даже когда они сидя на полке; ток не задействован. Аналогия с водой: представьте, что находится под давлением вода без протока. Это как только напряжение. Теперь подумайте о воде, которая двигаясь по инерции; поток воды без напора. Это как электрический только ток.

"Виды" электричества?

В школьных учебниках ошибочно говорится, что электричество бывает двух типов: статическое электричество и текущее электричество. Этих учебников было бы много ближе к истине, если бы вместо этого сказали:

Две половины электричества - это «напряжение, электричество» и «ток». электричество »

Все еще немного вводит в заблуждение, поскольку значение слова «электричество» не четко определены. Было бы лучше, если бы они сказали, что электрическая энергия две основные характеристики: напряжение и ток.Но приведенное выше утверждение не почти так же плохо, как и то, что они обычно учат нас о "статике против текущий."

Во-первых, статическая неподвижность зарядов не важна. Например, если мы рассмотрим «замороженный снимок» динамического электрического явление, мы увидим электростатическую ситуацию. Текущий, что есть статический? Ага, потому что "статическое" электричество - это НЕ электричество, которое статично. Странная терминология портит дело. Вместо «статического заряда» на самом деле означает «разделенные противоположные заряды».Мы не должны удивляться узнать, что «статическое электричество» может передаваться с места на место без теряя какие-либо свои характеристики. Возможно, он больше не "статичен", но он еще, кхм, статическое электричество. Имеется в виду разделение зарядов. Отсутствие движение не имеет значения, поскольку разделение зарядов может двигаться. Это дисбаланс между противоположными зарядами, что важно, и их «статичности» нет.

ПРИМЕЧАНИЕ: Вы понимаете, как авторы учебников K-6 могли играть в игру 'телефон?' В этой "игре" слова все больше искажаются ошибками в общение.В учебниках K-6 научных понятий становится все больше и больше. искажался с годами. Авторов учат по более ранним учебникам, и часто они черпают информацию прямо из современных учебников. Затем они пишите новые. Если авторы ошибаются, что будет? Начать с говоря, что «электромагнетизм состоит из двух дополняющих друг друга половин, напряжения и тока». Спустя десятилетия мы заканчиваем выпуском книг, которые учат детей чему-то вроде это: "две формы электричества - статическое электричество и ток электричество."Неправильно. Но мы видим, откуда изначально взялись эти сумасшедшие из.

Видя невидимое напряжение

Магнитные поля невидимы, как и напряжение. Оба могут быть видимыми. Железные опилки позволяют нам видеть магнитные поля. Чтобы увидеть напряжение, подвесьте немного металла или пластмассовые волокна в масле, или посыпьте семена травы лужей глицерина. Если затем подвергнуть масло сильному полю напряжения, окружающему заряженный объект, волокна или семена травы выровняются и покажут форму поля.Потереть баллончик на голову, поднесите его к подвешенным волокнам, и вы «увидите» объемный узор; линии потока электронного поля.

Измерение напряжения

Чтобы измерить ток, мы позволяем магнетизму вокруг катушки с проволокой отклонять стрелка компаса. Для измерения напряжения допустим «электричество» между пара изящно подвешенных металлических пластин, чтобы отклонить одну из этих пластин. Самый простой вольтметр называется «фольгированный электроскоп». Электроскопы представляют собой простые версии вольтметров нулевого тока.найди такие вещи в книгах о «статическом электричестве», когда они действительно должны быть во всей электронике книги. Более сложная версия фольгового электроскопа называется «квадрантный электрометр». Эти два устройства могут измерять напряжение напрямую, без создания электрического тока. Помимо подвижного конденсатора тарелки, есть еще несколько способов измерить напряжение тоже.

Напряжение света

Вот странная идея: текущая электромагнитная энергия всегда включает вольтаж.Например, если прикоснуться к антенне мощного радио передатчик, вы можете получить удар электрическим током из-за высокого напряжения на антенна. Радиоволны - это электромагнетизм, а интенсивные волны вокруг антенны радиопередатчика будет поле высокого напряжения. Итак, радиоволны можно измерить напряжением. Даже яркость свет от солнца можно измерить в вольтах на метр. Так может энергия, которая поступает от генераторов коммунальной компании и течет по провода к настольной лампе на 120 В.Все они связаны с электрическими полями (и напряжение), магнитные поля (и ток). Линии электропередачи имеют дело с напряжением, но точно так же действуют световые лучи и оптические волокна.

Подвергните всех студентов воздействию высокого напряжения! 🙂

"Высокое напряжение." Вы уже знаете, что это такое? Это не просто опасные устройства за забором электрокомпании. Высокое напряжение также воздушные шары натирают ваши волосы, а "статические электрические генераторы" и их очень длинные искры. Вам может быть интересно узнать, что ВСЕ напряжение создает те же эффекты, что и «Высокое напряжение."Эффекты становятся слабее, когда напряжение не высокий. Поймите «высокое напряжение», и вы поймете само напряжение. Устройства высокого напряжения - это не просто игрушки, они образовательные: они позволяют нам испытать напряжение напрямую. Если хочешь понять магнетизм, то играй с сильными катушками электромагнита и сильными магнитами. Если ты хочешь понять напряжение, а затем купить генератор Вандеграафа.

Напряжение ошибочно было скрыто за «статическим электричеством» и объявлено быть устаревшей и бесполезной наукой, важной только по историческим причинам.Но в определенном смысле «статическое электричество» * ЕСТЬ * напряжение. Статичное электричество это высоковольтное явление. Если мы перестанем учить «статическому электричеству», и считаем это старым и бесполезным "бен-франклинским" материалом, тогда мы также прекратить учить о напряжении. Вы понимаете, почему напряжение стало таким тайна? Мы почти устранили "статическое электричество" в средней школе. научные классы, поэтому мы также отбрасываем наше основное напряжение концепции.

ССЫЛКИ


РАЗНОЕ.ПРИМЕЧАНИЯ

Представьте себе водяное колесо, которое вращает струя воды, льющаяся сверху. Если вода подобна текущему электрическому заряду, а водяное колесо подобно электродвигатель, тогда какое напряжение? Напряжение похоже на высоту поток в верхней части колеса, или как его наклон от верха колеса к бассейну внизу. Без перепада высоты не может быть вода ток и отсутствие работы водяного колеса. Без разницы напряжений через электродвигатель не может быть электрического тока и работы мотором.

Что, если ситуация меняется медленно и на самом деле не статична, но не включает электродинамику? Нет электромагнитных волн или магнетизма? Ах это называется «Псевдостатический». Если это меняется, но все еще в основном электростатический, тогда это псевдостатическая ситуация.

Напряжение похоже на электрическое давление или толчок, оно может вызвать электрические разряды. течь. Или, если текущий заряд внезапно блокируется, это может вызвать кратковременное появление напряжения. Но ток может существовать без напряжения, и напряжение может существовать без тока.

Напряжение существует в космосе, а не только на поверхностях. Потрите надутый шар о волосы на руках, а затем взмахнуть шариком, чтобы волосы встали вверх. Вы видите и чувствуете напряжение в пространстве между воздушным шаром и вашим рука. Подумайте о батарее на 9 В. 9 вольт не на поверхности клеммы аккумулятора, они находятся в пространстве между выводами, как и магнитное поле между северным и южным полюсами. Батарея 9В похожа на «электрет», электрическая версия стержневого магнита.

Индуктор (катушка электромагнита) - это устройство для электрического тока. А конденсатор - устройство электрического напряжения. Если энергия хранится в замкнутом катушки, энергия находится в окружающем магнитном поле, и должно быть электрический ток, циркулирующий в катушке. Если энергия хранится в не закороченный конденсатор, вся энергия находится в поле напряжения между тарелки. Если перемычка внезапно удаляется из индуктора, раздается громкий хлопок, и на короткое время появляется огромное напряжение.Если короткое замыкание внезапно подключенный к конденсатору, происходит громкий хлопок и кратковременно сильный ток появляется. Оба компонента могут вызывать сильные выделения, но процесс для одного это процесс, обратный процессу для другого. Конденсатор, катушка. Электро, магнетизм. «ЭМ» энергия.

Напряжение - это вещество, которое соединяет протоны и электроны атомов друг с другом. другое, и он соединяет атомы вместе, чтобы сформировать объекты. Потяните за палец, и вы чувствуете микроскопическое напряжение между атомами и внутри них.Без напряжения во Вселенной не было бы твердых тел или жидкостей, просто газ. Когда вы разбиваете твердый предмет, вы побеждаете привлекательный микроскопические напряжения, связывающие его атомы вместе.

Связи между атомами часто связаны с постоянным напряжением. Если один атом положительный, а другой отрицательный, то есть напряжение между их. Если бы миллиарды атомов могли быть выстроены параллельно, напряжение атомы можно было легко измерить. Что бы произошло, если бы мы могли выровнять миллиарды атомов параллельно? Мы только что заново изобрели батарею.Батарея - это пара металлических пластин, погруженных в жидкость. На поверхности жидкости где он касается каждой пластины, все атомы выстраиваются параллельно, и напряжение появляется между жидкостью и металлом. Вот что вызывает напряжение любой аккумулятор: микротонкий слой атомов (ионов) на поверхности металла пластины внутри батареи. Все остальное в аккумуляторе просто чтобы обеспечить электрические соединения и подачу химического топлива. В идеале батарея фонарика могла быть толщиной в три атома (тонкая пленка жидкости зажатый между двумя тонкими металлическими пленками), и он все равно гаснет 1.5 вольт.

Обычные электродвигатели работают за счет магнитных сил, окружающих катушку, с электрический ток в обмотках катушки. Назовем это устройство по названию «текущий мотор». Электродвигатели в повседневной жизни неизменно "текущие двигатели", но "двигатели напряжения" существуют тоже. Они действуют из-за сил напряжения между заряженными объектами. Микроскопические двигатели, используемые в передовых нанотехнологиях, работают под напряжением. моторы. Линейные химические двигатели внутри ваших мышц - это двигатели напряжения.Вращающиеся реснички на концах хвостов бактерий - это маленькие моторы напряжения. Механические ферменты, которые собирают молекулы АТФ («энергетические молекулы» ячейки) являются двигателями напряжения. Крошечные микроскопические детали внутри живого клетки похожи на маленьких роботов. Все они полагаются на двигатели с напряжением, без катушек или магнитные двигатели.

Потенциальная энергия включает растяжение, сжатие, давление и силы. вольтаж связан с электрическим зарядом, который был "растянут" или "под давлением."Вращайте маховик, это аналогия электрического тока и магнетизм. Растяните резинку - аналог напряжения и заряда. разделение.

Магнетизм похож на искривление пространства? Тогда и напряжение. Напряжение и магнетизм можно объединить в бегущую волну искривленного электромагнетизм. Мы называем эти волны «световыми», «радио» или «электрическими». энергия ». Когда электроэнергетические компании продают вам немного« электроэнергии », они действительно продают вам импульсы "искажения электромагнитного поля", волны, которые Вам парой медных проводов.