С чего начать изучение электрики

12

Как стать электриком с нуля?

Не так давно школьники мечтали стать юристами, экономистами или бухгалтерами, как представителями одних из наиболее высокооплачиваемых профессий. Но с бесконтрольным ростом таких специалистов на рынке труда довольно сложно отыскать теплое место с хорошей зарплатой даже дипломированному работнику с приличным стажем за плечами.

Тем не менее, спрос на рабочие профессии не утрачивает своей актуальности, как в части спроса на них, так и в финансовом выражении. А повсеместное использование электричества во всех сферах человеческой деятельности побуждает молодежь задуматься о том, как стать электриком с нуля.

Разновидности профессии

Специальность электрика предусматривает довольно широкий спектр обязанностей и выполняемых работ в самых различных отраслях.

Среди таких направлений стоит выделить:

• Электромонтажники – выполняют монтаж электропроводки и другого электрооборудования как в низковольтных, так и в высоковольтных сетях.

• Эксплуатационный персонал – осуществляет контроль состояния, режимов работы электрического оборудования, осуществляет взаимодействие между различными электроустановками и даже частями энергосистемы.
• Электрики, осуществляющие наладку, испытание оборудования перед вводом в работу и в процессе электроснабжения.

• Электронщики – работают с электронными схемами, включая современное оборудование (компьютеры, сервера и т.д.), выполняют пайку радиодеталей.

• Аудиторы – анализируют потребление и расход электроэнергии, разрабатывают эффективные меры по снижению потерь и т.д.

Данный перечень определяет только основные направления, на практике существует прикладное применение в зависимости от соответствующей отрасли: автоэлектрики, сетевики, подстанционники, железнодорожные электрики, электрики, обслуживающие системы автоматики и телемеханики, релейных защит, специализирующиеся на бытовых сетях и т.д.

Обслуживание сетевого хозяйства

Применительно к каждому конкретному производству или работе обязанности электрика и объем требуемых от него знаний определяется местными инструкциями и положениями.

Что нужно, чтобы стать электриком?

Чтобы стать электриком, для начала необходимо определить интересующее вас направление и соответствующие особенности работы.

В каждом из них существует определенная градация по:

• профессиям (электромонтер, электрослесарь, электромеханик, инженер и т.д.);
• квалификационным разрядам или категориям, от которых напрямую зависит зарплата электрика и допустимый для выполнения перечень работ в плане технической и технологической сложности и ответственности;
• уровню допуска – определяет соответствие знаний работника и навыков в части охраны труда и электробезопасности, которые обязательно учитываются при обслуживании устройств и определяют возможность выполнения тех или иных категорий работ.

Чтобы стать профессиональным электриком необходимо получить соответствующий уровень знаний в данной профессии, который подтверждается каким-либо документом. После этого происходит обучение по вопросам электробезопасности и правилам технической эксплуатации для присвоения квалификационной группы допуска.

С чего начать обучение?

Первое, что нужно для получения профессии электрика – освоить соответствующий объем знаний. Вы должны научиться ориентироваться в основных электрических величинах, принципах работы элементарных схем, радиодеталей. Также нужно разобраться в законах протекания электрического тока, передачи напряжения и т.д.

Применительно к выбранной профессии необходимо изучить соответствующую литературу или пройти курс согласно программе учебного заведения.

Вуз, техникум, колледж

Если вы решили стать опытным электриком, то вам не помешает обучение в специализированном заведении. Сегодня многие ВУЗы, техникумы и училища предоставляют профессиональное образование для электриков по всевозможным направлениям.

Рассмотрим особенности курсов обучения для каждого из них:

• Высшие учебные заведения – потребуют от начинающего электрика порядка 4 – 5 лет на обучение. В сравнении с другими типами заведений для подготовки электриков дают минимальную практическую базу, но подготавливают хороших специалистов с глубокими теоретическими познаниями в электротехнической сфере. Важный критерий – получение 11 классов образования или наличие профессионального, исключающего такую необходимость.
• Техникум – представляет собой золотую середину в плане теоретических и практических навыков, которые электрик получает после его окончания. Конечно, теория изучается не в таком детальном ключе, но этого более чем достаточно, чтобы получить грамотных электриков. Обучение может осуществляться как после 9 классов в течении 4 лет, так и после 11 в течении 3 лет.
• Колледж или училище – подготавливает рабочие профессии электриков, как правило, теоретическая часть здесь сведена к минимуму, максимальный упор делается на приобретение практических навыков. Удостоверение электрика можно получить достаточно быстро – от 1 до 3 лет.

Вышеперечисленные варианты обучения предоставляют возможность и платного и бесплатного образования. В результате вы получаете диплом или сертификат о присвоении соответствующей квалификации, а некоторые заведения даже заботятся о трудоустройстве своих выпускников.

Разумеется, далеко не все предложения превысят среднюю зарплату, но это будет прекрасной платформой для практического закрепления знаний. Существенным недостатком является довольно длительный процесс, чтобы стать электриком.

Курсы

Профессиональные курсы для электриков стали особенно популярны в современном мире, где постоянное развитие рынка труда создает постоянный спрос. Благодаря чему вы можете стать электриком на таких специальных курсах за 2 – 8 недели. Обучение может происходить как онлайн, так и в оффлайн режиме, что в значительной мере упрощает процесс освоения профессии электрика. В зависимости от конкретного курса, вы можете проходить его как по учебнику, так и в режиме вебинаров или конференций.

Недостатком обучения на курсах является довольно малый объем информации, начинающий электрик получает выдержку по основам электротехники и узконаправленные практические рекомендации. Которые он сможет опробовать уже непосредственно в самостоятельной практике. Помимо этого курсы всегда проходят на платной основе.

Существенным преимуществом является куда большая свобода – для получения удостоверения вы можете не оставлять другую работу или учебу и осваивать профессию электрика параллельно. Также на курсах вы получите выжимку того, что касается конкретного рода деятельности.

Самообучение

Если не один из вышеперечисленных методов вам не подходит, вы можете стать электриком самостоятельно, изучив интересующую вас информацию в литературе или интернете. Пополнив ряды домашних мастеров, вы вряд ли сможете выполнять какие-либо сложные работы, но монтаж проводки в квартире или установка несложного бытового оборудования будут для вас понятной и легко реализуемой задачей.

Чтобы стать опытным специалистом на самообучении вам все равно понадобиться помощь квалифицированного спеца. Желательно поработать с практиками, если есть возможность наняться помощником электрика, хотя бы за символическую плату – это будет идеальный вариант.

На начальном этапе электрику-ученику будут доверять наиболее простые операции (штробление стен, сверление отверстий, укладка провода, ну и принеси — подай), здесь важно внимательно выполнять все задания и смотреть, что делает ваш наставник.

Штробление стен

Спустя какое-то время вы сможете без проблем повторить ту же работу сами.

Пару слов про самоучек

Следует отметить, что самоучка вовсе не означает плохой электрик – отсутствие образования, увы, не является определяющим фактором. На практике многие специалисты, выполняющие электромонтажные работы, не имеют вообще никаких корочек, но качеству их работы могут позавидовать даже лицензированные компании и организации. В то же время, даже электротехнический персонал с высшим и среднетехническим образованием могут показывать недопустимо низкий уровень знаний и навыков.

Поэтому если вы решили начать свой путь к освоению такой профессии самостоятельно, можете смело приступать к изучению сайта и технической литературы. Затем, при желании, вы можете поступить на дневное или заочное обучение для получения специальности или повышения разряда.

Главное, подходите ответственно к изучению всех нюансов – электричество не прощает ошибок, запомните, приоритет вашей безопасности и сохранения здоровья окружающих должен быть на первом месте.

Полезные ссылки для обучения

Основы электробезопасности (https://www.asutpp.ru/elektrosnabzhenie/elektrobezopasnost) – большинство электроустановок несут угрозу человеческой жизни. Здесь вы найдете информацию об основных опасных факторах и способах их предотвращения.

Монтаж электропроводки (https://www.asutpp.ru/elektrika-v-kvartire/montazh-elektroprovodki) – ознакомит вас с основными принципами выполнения такого вида работ. Поможет начинающим электрикам освоить главные навыки монтажных работ для разных комнат в квартире, бани, гаража и т.д.

Розетки и выключатели освещении (https://www.asutpp.ru/elektrika-v-kvartire/rozetki-i-vykljuchateli) – познакомит вас с особенностями монтажа, эксплуатации и изготовления различных видов коммутационной аппаратуры и точек подключения.

Как сделать заземление в квартире своими руками? (https://www.asutpp.ru/zazemlenie-v-kvartire-svoimi-rukami.html) – здесь вы узнаете, зачем дома нужно заземление и как его можно обустроить.

По различным защитам вам следует ознакомиться с такими статьями:

Помимо этого на сайте вы найдете много другой интересной и полезной информации.

Основы электротехники для начинающих

Существует множество понятий, которые нельзя увидеть собственными глазами и потрогать руками. Наиболее ярким примером служит электротехника, состоящая из сложных схем и малопонятной терминологии. Поэтому очень многие просто отступают перед трудностями предстоящего изучения этой научно-технической дисциплины. Получить знания в этой области помогут основы электротехники для начинающих.

Понятия и свойства электрического тока

Электрические законы и формулы требуются не только для проведения каких-либо расчетов. Они нужны и тем, кто на практике выполняет операции, связанные с электричеством. Зная основы электротехники можно логическим путем установить причину неисправности и очень быстро ее устранить.

Суть электрического тока заключается в движении заряженных частиц, переносящих электрический заряд от одной до другой точки. Однако при беспорядочном тепловом движении заряженных частиц, по примеру свободных электронов в металлах, переноса заряда не происходит. Перемещение электрического заряда через поперечное сечение проводника происходит лишь при условии участия ионов или электронов в упорядоченном движении.

Электрический ток всегда протекает в определенном направлении. О его наличии свидетельствуют специфические признаки:

• Нагревание проводника, по которому протекает ток.
• Изменение химического состава проводника под действием тока.
• Оказание силового воздействия на соседние токи, намагниченные тела и соседние токи.

Электрический ток может быть постоянным и переменным. В первом случае все его параметры остаются неизменными, а во втором – периодически происходит изменение полярности от положительной к отрицательной. В каждом полупериоде изменяется направление потока электронов. Скорость таких периодических изменений представляет собой частоту, измеряемую в герцах

Основные токовые величины

При возникновении в цепи электрического тока, происходит постоянный перенос заряда через поперечное сечение проводника. Величина заряда, перенесенная за определенную единицу времени, называется силой тока, измеряемой в амперах.

Для того чтобы создать и поддерживать движение заряженных частиц, необходимо воздействие силы, приложенной к ним в определенном направлении. В случае прекращения такого действия, прекращается и течение электрического тока. Такая сила получила название электрического поля, еще она известна как напряженность электрического поля. Именно она вызывает разность потенциалов или напряжение на концах проводника и дает толчок движению заряженных частиц. Для измерения этой величины применяется специальная единица – вольт. Существует определенная зависимость между основными величинами, отраженная в законе Ома, который будет рассмотрен подробно.

Важнейшей характеристикой проводника, непосредственно связанной с электрическим током, является сопротивление, измеряемое в омах. Данная величина является своеобразным противодействием проводника течению в нем электрического тока. В результате воздействия сопротивления происходит нагрев проводника. С увеличением длины проводника и уменьшением его сечения, значение сопротивления увеличивается. Величина в 1 Ом возникает, когда разность потенциалов в проводнике составляет 1 В, а сила тока – 1 А.

Закон Ома

Данный закон относится к основным положениям и понятиям электротехники. Он наиболее точно отражает зависимость между такими величинами, как сила тока, напряжение, сопротивление и мощность. Определения этих величин уже были рассмотрены, теперь нужно установить степень их взаимодействия и влияния друг на друга.

Для того чтобы вычислить ту или иную величину, необходимо воспользоваться следующими формулами:

1. Сила тока: I = U/R (ампер).
2. Напряжение: U = I x R (вольт).
3. Сопротивление: R = U/I (ом).

Зависимость этих величин, для лучшего понимания сути процессов, часто сравнивается с гидравлическими характеристиками. Например, внизу бака, наполненного водой, устанавливается клапан с примыкающей к нему трубой. При открытии клапана вода начинает течь, поскольку существует разница между высоким давлением в начале трубы и низким – на ее конце. Точно такая же ситуация возникает на концах проводника в виде разности потенциалов – напряжения, под действием которого электроны двигаются по проводнику. Таким образом, по аналогии, напряжение представляет собой своеобразное электрическое давление.

Силу тока можно сравнить с расходом воды, то есть ее количеством, протекающим через сечение трубы за установленный период времени. При уменьшении диаметра трубы уменьшится и поток воды в связи с увеличением сопротивления. Этот ограниченный поток можно сравнить с электрическим сопротивлением проводника, удерживающим поток электронов в определенных рамках. Взаимодействие тока, напряжения и сопротивления аналогично гидравлическим характеристикам: с изменением одного параметра, происходит изменение всех остальных.

Энергия и мощность в электротехнике

В электротехнике существуют еще и такие понятия, как энергия и мощность, связанные с законом Ома. Сама энергия существует в механической, тепловой, ядерной и электрической форме. В соответствии с законом сохранения энергии, ее невозможно уничтожить или создать. Она может лишь преобразовываться из одной формы в другую. Например, в аудиосистемах осуществляется преобразование электроэнергии в звук и теплоту.

Любые электрические приборы потребляют определенное количество энергии на протяжении установленного промежутка времени. Эта величина индивидуальна для каждого прибора и представляет собой мощность, то есть объем энергии, который может потребить тот или иной прибор. Этот параметр вычисляется по формуле P = I x U, единицей измерения служит ватт. Он означает перемещение одного ампера одним вольтом через сопротивление в один ом.

Таким образом, основы электротехники для начинающих помогут на первых порах разобраться с основными понятиями и терминами. После этого будет значительно легче использовать полученные знания на практике.

Электрика для чайников: основы электроники

Закон Ома для переменного тока

Закон Ома для однородного участка цепи – формула

Как понять Закон Ома: простое объяснение для чайников с формулой и понятиями

Мультиметр: назначение, виды, обозначение, маркировка, что можно измерить мультиметром

Коробки уравнивания потенциалов — Назначение и монтаж КУП

Закон Ома для полной и не полной электрической цепи, формула и правильное определение

Электрика для чайников

Электричество давно и прочно вошло в нашу жизнь и с течением времени все укрепляет свои позиции. Если каких-нибудь 10 -15 лет тому назад мы могли обходиться без него днями, то теперь, даже собираясь в поход, многие берут с собой источники питания (батарейки, аккумуляторы, пауэрбанки). В этом материале мы поближе познакомимся с электричеством и научимся устранять некоторые неисправности электропроводки.

Что такое электричество

Электрический ток – это движение заряженных частиц (электронов), которое, как и всякое движение, можно направить на выполнение полезной работы. 2 основные единицы измерения электричества:

• это напряжение (измеряется в вольтах и обозначается буквой В либо латинской V);
• сила тока (измеряется в амперах и обозначается буквой А).

Для простоты сравним электричество с водой, протекающей по трубам. На примере воды под напряжением можно подразумевать силу, с которой вода выталкивается из источника (насоса), а под силой тока – количество воды, проходящей за единицу времени через участок трубы определенного диаметра (сечение провода). Как и в случае с водой в электротехнике сечение провода подбирается в зависимости от силы тока – неправильно выбранный провод просто сгорит при прохождение через него тока большей силы, нежели он рассчитан. Также следует отметить, что электроток может течь лишь в замкнутой цепи и бывает постоянным и переменным. Этот момент разберем подробнее.

Постоянный ток протекает в одном направлении от положительного полюса источника (+) к отрицательному (-), переменный же изменяет направление движения с заданной частотой. Частота – это еще одна единица измерения, применимая лишь к переменному току. По сути это количество изменений направления движения тока в секунду. Измеряется частота в герцах и обозначается буквами Гц, либо латинскими Hz. Так в бытовой электросети частота тока равна 50-ти герцам, то есть ток изменяет свое направление 50 раз в секунду. О переменном токе стоит немного рассказать дополнительно. Так в бытовой однофазной электросети 2 провода – один из них фаза (именно на него подается ток от электростанции), второй провод – нулевой. По сути 0 это пустой провод, по которому ток возвращается обратно к источнику питания (как мы помним электричество способно течь лишь в замкнутой цепи), но с точки зрения безопасности. полагаться на это не стоит. Так, например в замкнутой цепи опасное напряжение присутствует на обоих проводах. Вообще осторожность – главное правило при работе даже с казалось бы, низким и безопасным напряжением. Немного разобравшись с теорией, (к которой еще вернемся) перейдем к более практическим вещам, которые пригодятся при дальнейшей работе с электричеством.

Видео – Что такое электричество

Условные обозначения

Как и в прочих сферах, в электротехнике существуют общепринятые условные обозначения, с основными из которых мы сейчас познакомимся – они пригодятся для дальнейшей работы с электрическими приборами и сетями. Ниже будут приведены условные обозначения и пояснения к ним, начиная с простейших, постепенно переходя к более сложным.

На рисунках 1 и 2 показаны внешне схожие, но принципиально разные обозначения. Впрочем, схематические изображения электро-, а зачастую и радиоэлементов, как правило, интуитивно понятны. Так нетрудно догадаться, что на рисунке 1 обозначено простое пересечение проводников, а на рисунке 2 – их соединение.

Также интуитивно понятны рисунки 3 и 4, на которых изображены выключатель (рис.3) и предохранитель плавкий (рис.4). На предохранителе стоит немного задержаться – это неприметная, но довольно нужная деталь, нередко позволяющая избежать серьезных неприятностей. Назначение предохранителя, как понятно из названия, предохранять проводку и аппарату от повреждений и возгорания. Состоит предохранитель из диэлектрической (не пропускающей электроток) трубки и проводника внутри нее. Проводник этот рассчитан на силу тока, несколько меньшую, чем выдерживает цепь, которую он призван защищать и в случаях скачка напряжения до опасной отметки, предохранитель просто плавится, размыкая тем самым цепь и защищая приборы либо провода от серьезных повреждений, или воспламенения.

Следующие обозначения будут, возможно, не столь понятными, но. думаю, многим знакомыми еще по школьному курсу физики.

Это лампа накаливания, она же обычная электрическая лампочка (рисунок 5).

Резистор (в обиходе – сопротивление, рис. 6), сюда же, пожалуй, добавим все чаще заменяющий обычные лампочки светодиод (рисунок 7), а также элемент, давший название светодиоду – полупроводниковый диод (рисунок 8). О светодиоде расскажу подробнее – свое название он получил благодаря обладанием свойствами полупроводникового диода – пропускать ток только в одну сторону – от анода к катоду (речь сейчас идет о постоянном токе). То есть при подключении к аноду положительного полюса источника питания, ток через диод проходить будет, при подключении же отрицательного полюса ток не проходит и цепь остается разомкнутой. Более подробно это свойство диода показано на рисунке 9, размещенном ниже.

Не менее важными элементами электрических схем являются разъемы питания. Здесь приведен простейший вариант – розетка (рисунок 10) и вилка (рис.11).

Теперь же, зная схематические изображения некоторых основных элементов, можно попробовать научиться читать и составлять схемы.

Учимся читать схемы

Принципиальная электрическая схема устройства – штука на самом деле не такая запутанная и непонятная как кажется с первого взгляда при условии знания условных обозначений элементов. В доказательство мы сейчас вместе разберем схему подключения электрической лампочки через выключатель и предохранитель (рис.12).

Как видно из рисунка, лампочка просто включается в розетку, на одном из проводов (обычно это фаза) установлен выключатель, предохранитель (по правде в этой схеме он не нужен, но все же…) оберегает лампочку и проводку от сгорания в результате скачков напряжения либо короткого замыкания (что тоже, по сути, является скачком напряжения, ибо сила тока при резком падении сопротивления до нуля возрастает в разы – вспомним закон Ома). Немного ознакомившись со схемами и теорией (хотя бы с ее основами), хотелось бы поскорее приступить к практическим работам. Сделать, например, для жены подсветку зеркала в ванной, но, прежде чем приступить к подобной работе, еще немного поговорим об основах – их знание (даже не просто знание, это должно быть в крови и выполняться автоматически) может сохранить нервы, здоровье, а возможно и жизнь.

Что нужно знать начинающему электрику

Первое, что необходимо усвоить при работе с электричеством – технику безопасности, ведь электричество способно не только выполнять полезную работу, но и таит в себе серьезную опасность. Дело в том, что мышцы человека (и не только человека) имеют свойство непроизвольно сокращаться под воздействием электрического тока (вспомните, как судорожно отдергивается рука при ударе током). Точно так же сокращаются и остальные мышцы, включая сердечную и дыхательные, поэтому продолжительное воздействие тока высокого напряжения смертельно опасно. Также следует знать, что по той же причине – сокращение мышц под действием электричества, подозрительных проводов и металлических поверхностей следует касаться только тыльной стороной ладони, поскольку в противном случае, пальцы судорожно сожмут провод. загнав незадачливого испытателя в смертельную ловушку. Помимо поражения электротоком насмерть, существует также риск серьезных ожогов, вызванных электричеством, а также возможно возгорание электропроводки в результате неграмотного ее монтажа. Думаю выше перечислено достаточно причин относиться к технике безопасности, теории и основам электротехники в целом, более серьезно.

Видео – Первое, что должен усвоить начинающий электрик

Основы электротехники для начинающего электрика

В этой главе продолжим изучение электротока, рассмотрим способы его изменения, узнаем больше о постоянном и переменном токе, а также рассмотрим несколько новых условных обозначений элементов. Как уже было сказано выше, бытовая электросеть подключена к источнику переменного тока с частотой колебаний в 50 герц. Эта частота вполне подходит для питания некоторых электроприборов – таких как лампочки, электронагревательные приборы, а также двигатели переменного тока, но подавляющему большинству электропотребителей ток требуется постоянный, причем значительно меньшего напряжения, чем подается в электросеть. Как же решается эта проблема? Сейчас мы рассмотрим этот вопрос в той последовательности, в какой это происходит в самих приборах, где напряжение сначала понижается до нужного и лишь потом преобразуется в постоянное.

Трансформаторы – устройство и принцип работы

Способов понижения напряжения существует несколько, но здесь мы рассмотрим самый простой – понижающий трансформатор (схематическое изображение показано на рисунке 13).

На рис.14 показан самый простой китайский трансформатор, похоже, от магнитофона, но на нем хорошо видно, что однофазный понижающий трансформатор содержит 2 обмотки, внутри которых помещен металлический сердечник. Обмотки называются первичной и вторичной. Первичная содержит большее число витков и включается непосредственно в электросеть вторичная же витков содержит меньше и с нее снимается пониженное напряжение.

Давайте рассмотрим как это работает. Переменный ток (а трансформаторы, дроссели и катушки индуктивности допускается запитывать только переменным током – от постоянного они перегорают), проходя через первичную обмотку, генерирует электромагнитное поле той же частоты, что и подаваемое напряжение. Благодаря металлическому сердечнику, во вторичной обмотке возникает ЭДС (электродвижущая сила) и генерируется выходное напряжение. Рассчитать это напряжение можно зная примерное соотношение количества витков в обмотках. Так, если первичная обмотка содержит 1000 витков и питается от электросети напряжением 220 В, а вторичная – 100 витков, то выходное напряжение трансформатора будет около 22-х В. Эта же зависимость справедлива и в обратную сторону, то есть, если число во вторичной больше, нежели в первичной, то трансформатор будет повышающим. Теперь, зная, как понизить напряжение до необходимого значения, разберем, как преобразовать его в постоянное, ведь. как уже было сказано, большинство приборов запитывается именно постоянным током.

Диод и его выпрямляющие свойства

Для того, чтобы легче понять принцип выпрямления тока диодами, вернемся к разговору о переменном токе. Как разъяснялось ранее, сетевой переменный ток меняет свое направление 50 раз в секунду. Это пояснение дает довольно точное представление о сути переменного тока, но не позволяет понять его структуры. Получить более детальное представление о нем поможет график на рис. 15, где волны изображенные выше нуля по шкале Y являются положительным полупериодом, а те, что располагаются ниже 0 – отрицательным.

Благодаря этому графику, мы понимаем, что фазовый провод становится то положительным, то отрицательным проводником. Видя такое свойство переменного тока, давайте вспомним о полупроводниковом диоде, который, как известно пропускает ток только в одном направлении. Сопоставив два этих знания, мы понимаем. что уже находимся на полпути к решению. И в самом деле, пропуская переменный ток через диод, на выходе мы получаем только положительный полупериод. То есть включив в цепь два диода в разном направлении, на выходе другого мы получим отрицательную полуволну, а это уже почти источник постоянного тока. Но такой ток будет пульсирующим, что непригодно для питания аппаратуры (работать-то она какое-то время будет, но очень скоро придет в негодность). Как быть? А вот тут на выручат еще 2 диода (рис. 16), добавленные в помощь двум первым. Такая схема называется диодным мостом.

Правда и таким образом выпрямленный ток все равно не будет считаться окончательно выпрямленным, его амплитуда будет такой, как показано на рисунке 17.

Плохо? Нормально! Выход есть и о нем мы сейчас поговорим.

Конденсатор и его свойства

Чтобы сгладить пульсацию тока, выпрямленного диодным мостом, нам потребуется конденсатор (схематическое изображение на рисунке 18).

Одним из его свойств является пропускать переменный ток и задерживать постоянный, чем мы и воспользуемся. Благодаря этому свойству конденсатора остаточная пульсация, проходя через него, будет просто «уходить в землю». На рисунке 19 мы видим, как всего лишь один конденсатор сгладил напряжение практически до полностью постоянного.

Как теперь будет выглядеть схема нашего источника постоянного тока показано на рисунке 20.

Что еще нужно знать о конденсаторе? Основным его свойством является обладание электрической емкостью, то есть способностью накапливать электрический ток (да, почти как аккумулятор, только в отличии от него, конденсатор как заряжается, так и отдает весь заряд практически мгновенно). Емкость эта измеряется в фарадах (обозначается буквой Ф, либо латинской F). Правда с такой большой емкостью столкнуться, скорее всего, никогда не придется, чаще всего приходится иметь дело с микрофарадами (1/1000000 доля фарада, обозначается буквами mkF), нанофарадами (1/1000 микрофарада, обозначается nF) и пикофарадами (1/1000 нанофарада, pF).

Также конденсаторы делятся на сухие и электролитические, последние имеют полярность, на рисунке 18 изображен как раз такой. Сухие на схемах обозначаются также, только без знака “+”. Теперь когда мы знаем кое-что о катушках и многое о конденсаторах, стоит узнать и запомнить одну истину, знать которую нужно каждому электрику.

Примечание! Чем выше частота тока тем выше индуктивное сопротивление и ниже емкостное.

В переводе на нормальный русский язык это значит, что в цепи переменного тока катушка обладает высоким сопротивлением, а конденсатор низким, а при постоянном токе – наоборот. Вот почему выше писалось, что в цепь постоянного тока катушки включать нельзя – при отсутствии сопротивления сила тока возрастает во много раз и катушка попросту сгорает.

Инструмент электрика

Даже самый опытный электрик мало что может сделать без соответствующего набора инструментов, это и понятно – голыми руками даже розетку не раскрутить. Рассмотрим минимальный комплект необходимого инструмента. Это набор различных отверток – фигурных и плоских, пассатижи, бокорезы и нож. Неплохо к этому списку добавить утконосы и приспособление для зачистки проводов. Сразу оговорюсь – экономить на инструменте нельзя, он должен быть надежным, удобным и хорошо изолированным. Хотя и до фанатизма доводить не стоит – нередко встречаются “мастера”, компенсирующие недостаток знаний и опыта обилием неоправданно дорогого инструмента. Брать лучше всего старый, испытанный временем инструмент средней ценовой категории. Такой, как показан на рисунках 22 – 27. Помимо механического (вышеописанного) инструмента. необходимо иметь также тестер (мультиметр, рис. 28) и индикатор напряжения (рис. 29).

Для начала перечисленного инструмента вполне достаточно, но со временем его количество будет увеличиваться. Также в будущем понадобится электроинструмент – перфоратор, болгарка, шуруповерт. Все это будет приобретаться с течением времени и количество инструментов будет постоянно расти. К инструментам же можно добавить расходные материалы. К ним относятся изолента, термоусадки, колпачки. соединительные зажимы и клеммные колодки. Горстка всего этого добра всегда должна быть под рукой.

Цены на наборы электромонтажного инструмента

Немного практики – ремонтируем старый удлинитель

Если дома завалялся старый неработающий удлинитель, выкидывать его не стоит. То есть просто не стоило раньше, а теперь после прочтения этого материала уже и поздно. Надо ведь теперь применить полученные знания, отдохнуть от скучной теории, да и просто руки размять. В первую очередь разбирается корпус вилки и самого удлинителя и проверяются контакты. Они могут отгореть, окислиться, может быть переломлен провод на сгибе. Если обнаружилась одна из этих причин, провод аккуратно обрезается ножом, зачищается и прикручивается на место, после чего все собираем как было и проверяем. Заработало? Поздравляю с первым, пусть простым, но все-таки ремонтом электротехники! Нет? Тогда где-то поврежден провод. Иногда встречаюсь с рекомендациями вроде “осмотри провод, посади на скрутку и замотай изолентой”. Можно, конечно сделать и так, но… Начнем с того, что удлинитель сразу теряет первоначальный внешний вид. Потом надежность контакта. Да, скрутку нередко используют в электрике, но в основно в тех местах, где провода неподвижны (например в распределительных коробках). Но провод на наличие повреждений осмотреть все же стоит – если оно находится недалеко от вилки или блока розеток, то его можно просто обрезать, зачистить концы и прикрутить на свое место. Если же повреждение где-то ближе к средине провода, то намного разумнее заменить его новым, желаемой длины и сечения. В итоге удлинитель будет отремонтирован в любом случае, но при замене провода станет более удобным, так как длина и сечение подбирались исходя из потребностей.

Видео – Как починить удлинитель в домашних условиях

Что еще нужно знать электрику – рекомендации, советы, правила

Здесь мы узнаем некоторые правила, которые облегчат дальнейшую работу. Какие-то из них ближе к советам и хитростям, но некоторые знать и выполнять обязательно.

В первую очередь мы вспомним закон Ома, который поможет нам рассчитать силу тока и подобрать подходящее сечение провода. Формулировка закона выглядит так: “сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению”, что в переводе на русский звучит как ” чем выше напряжение, тем выше ток, но при увеличении сопротивления ток понижается” и выражается формулой I=U/R, где I – сила тока, U – напряжение и R – сопротивление. Знание этой формулы облегчит нам выбор подходящего сечения провода.

Еще из полезного – немного о проводах. В последнее время в провода однофазной сети часто добавляют третий, заземляющий, провод. Так вот, земля всегда желтого цвета с зеленой полоской. Ее сложно отлить от нуля при помощи индикатора или тестера, но очень легко это сделать по цветовой маркировки. Добавлю к сказанному, что нуль принято подключать на провод синего цвета.

А это правило следует запомнить и всегда выполнять. Нередко провода соединяют методом скрутки, это принятая практика и, в принципе, вполне допустимо. Но есть один нюанс – скручивать между собой допустимо лишь провода из однородных металлов (к примеру медь с медью). При скручивании меди с алюминием, в месте скрутки со временем появляется оксидная пленка, что ведет к повышению сопротивления и возможному возгоранию.

Магнитные свойства электрического тока были отрыты случайно в 1820 г. датским физиком Гансом Христианом Эрстедом (не путать с Андерсеном). В результате одного из опытов он заметил, что проводник, по котором протекает, отклоняет магнитную стрелку. Узнав об этом открытии, Франсуа Араго, делает о нем устное заявление на заседании Французской Академии. В результате опытов, члены Академии выводят законы электромагнетизма, которые в дальнейшем будут взяты за основу при создании современных электромагнитных приборов (электродвигатели, трансформаторы, генераторы. Даже радиоволны по своей сути – это электромагнитное излучение сверхвысокой частоты).

Вот мы и разобрались немного с основами электротехники (скажу более – некоторые места были посвящены даже радиотехнике), которая на поверку оказалась вовсе не такой непонятной и запутанной. Теперь получив необходимый багаж знаний, можно продолжать двигаться в этом направлении дальше. Тут главное – побольше уверенности! А мы в свою очередь будем постоянно выкладывать все новые и новые советы и интересную информацию по теме.

Как начать разбираться в электрике: самоучитель с нуля для начинающих электромонтеров

При изучении электротехники новичку придется столкнуться с множеством малопонятных терминов, основных законов и положений. «Электрика для начинающих» помогает ознакомиться с принципами функционирования электрических сетей, научиться правильно работать с проводкой и приборами.

Что изучает электрика

Наука начала стремительно развиваться в XIX в. В то время были открыты первые законы, позволившие понять, что такое электричество. Теоретические основы проверялись на практике. Стали появляться первые электрические приборы, улучшаться средства передачи электроэнергии от источников к потребителям.

Современная наука помогает узнавать все о приборах, работающих с использованием электричества. Благодаря исследованиям создаются более совершенные устройства. Электротехника — наука, ставшая основным двигателем прогресса.

С чего начать обучение

Пособия по электрике «для чайников» присутствуют на информационных порталах. Дефицита таких материалов не наблюдается, поэтому каждый желающий может начать изучать дисциплину с нуля. Однако если человек планирует получить профессию электрика, ему придется поступать на соответствующий факультет высшего или средне-специального учебного заведения.

Вуз, техникум, колледж

Многие учебные учреждения предлагают получить профессиональное образование электрика. Стоит рассмотреть особенности обучения в каждом из них:

1. Полный курс в ВУЗе длится 4-5 лет. Здесь дается минимальная практическая база. Однако ВУЗы готовят специалистов с хорошими теоретическими знаниями. Учебные заведения принимают выпускников 11-х классов или ССУЗов.
2. Техникумы дают равное количество теоретических и практических навыков. Обучение направлено на получение рабочей специальности. Поэтому теория изучается менее детально, чем в ВУЗе. Техникумы принимают выпускников 9-х или 11-х классов школы. Обучение длится 4 или 3 года соответственно.
3. Училище или колледж. Такие заведения подготавливают рабочих, поэтому теоретическая часть сведена к минимуму. Профессию электрика в училище можно получить за 1-3 года.

Курсы

Такие программы помогают освоить базовые навыки за 2-8 недель. Уроки проходят как в стандартном, так и в онлайн-режиме. Недостатком курсов считается малый объем получаемых знаний. Начинающий электрик изучает азы электротехники, осваивает некоторые навыки. Практические занятия обучающийся проводит самостоятельно.

Все курсы ведутся на платной основе, проходить их можно, не оставляя другой работы.

Самообучение

Если описанные способы обучения не подходят, человек может осваивать электротехнику самостоятельно с помощью специальной литературы. Выполнять сложные задачи в таком случае электрик не сможет, однако смонтировать проводку в квартире ему будет под силу. Чтобы стать опытным специалистом с помощью самоучителей, необходимо проходить практику помощником электрика. Ученик должен внимательно следить за действиями наставника, выполнять несложные задания.

Схемы электрических соединений

Существует 2 основных вида цепей, в которых компоненты соединяются параллельно или последовательно. Начинающему электрику стоит изучить принципы их построения и работы.

Параллельное и последовательное

В первом случае электричество разветвляется на все цепи, соединенные друг с другом. Общий ток равен сумме значений в каждой ветке. На соединенные параллельно цепи поступает одинаковое напряжение.

При последовательном построении схемы ток из одной ветки переходит в другую. Через все цепи проходит заряд одинаковой силы.

Теоретические основы электрики

Законы и формулы используются не только при расчетах. Их учитывают при выполнении практических задач. Зная теоретические основы, электрик может быстро выявить и устранить причину неисправности.

Понятия и свойства электрического тока

Электричество представляет собой движение частиц, переносящих заряд. При беспорядочном перемещении свободных электронов подобного не происходит. В перемещении заряда участвуют только упорядоченно движущиеся частицы. Ток всегда протекает направленно. О его присутствии свидетельствуют такие признаки:

• повышение температуры проводника;
• силовое воздействие на намагниченные тела;
• изменение химических свойств проводника.

Ток бывает переменным и постоянным. Во втором случае его параметры являются неизменными. Переменный ток периодически меняет полярность от отрицательной к положительной. Это значит, что направление потока частиц становится противоположным. Скорость изменений представляет собой частоту.

Сила тока

При появлении электричества в цепи заряд переносится через сечение проводника. Величина, прошедшая за единицу времени, называется силой тока и выражается в амперах.

Напряжение

Для поддержания движения частиц, переносящих заряд, требуется сила, действующая в нужном направлении. Она называется электрическим полем или напряженностью. Сила вызывает разность потенциалов и стимулирует движение частиц. Для измерения напряжения используется отдельная единица — вольт. Между основными параметрами тока существует зависимость, отраженная в законе Ома.

Сопротивление

Эта величина является характеристикой проводника, связанной с током. Сопротивление, выражаемое в омах, обозначает противодействие материала течению заряженных частиц. Параметр увеличивается по мере уменьшения сечения и роста длины проводника. Под влиянием сопротивления материал нагревается. Величина в 1 Ом возникает при силе тока в 1 А и напряжении 1 В.

Мощность тока

Электрический ток используется для выполнения работы — нагрева батарей, вращения мотора и т. д. Вычислить мощность в ваттах можно, умножив силу тока на напряжение. Например, нагреватель, работающий от сети 220 В, потребляет 2200 Вт. Значит, для его функционирования требуется сила в 10 А. Лампа накаливания 100 Вт потребляет 0,45 А.

Энергия и мощность

Начинающий электромонтер должен научиться разбираться в таких понятиях. Энергия бывает электрической, тепловой, механической или ядерной. Ее невозможно создать или уничтожить. Один вид энергии способен преобразовываться в другой. Например, в бытовых приборах электроэнергия превращается в тепло или звук. Любое устройство потребляет некоторое количество энергии за заданный отрезок времени.

Каждый прибор характеризуется своей величиной, представляющей собой мощность.

Пусковой ток

Нужно различать параметры потребляемого прибором тока при его работе и включении. В последнем случае наблюдается скачок, многократно превышающий эксплуатационные показатели. Поступающий в момент включения ток называется пусковым. Самым большим параметром обладают электродвигатели. Пусковой ток подается до момента набора валом нужной скорости вращения. Подобное характерно для большинства бытовых приборов. Блоки питания снабжаются устройствами, накапливающими энергию для запуска.

Пусковой ток не характерен для маломощных нагревательных элементов. Вычислить параметр, зная мощность прибора, не получится. Устройствам свойственны разные соотношения. Кроме того, современные приборы снабжаются ограничителями пускового тока.

Закон Ома

Сила тока равна напряжению, деленному на сопротивление. Это — основное положение закона Ома. Он действует в отношении постоянного и переменного тока. Через провод сопротивлением 1 Ом под напряжением 1 В проходит ток силой 1 А. Из закона Ома вытекают 2 следствия:

1. При данных силе тока и сопротивлении можно рассчитать мощность, выделяемую цепью. Для этого квадрат первого параметра умножают на второй.
2. При данных напряжении и сопротивлении можно рассчитать мощность. При этом квадрат первой величины делят на значение второй.

Трехфазные и однофазные сети

Генераторы на электростанциях вырабатывают 3-фазное напряжение. В таких установках присутствуют катушки индуктивности, размещенные под углом 120°. 3 таких элемента образуют оборот — 360°. Вырабатываемое при вращении магнитное поле индуцирует ток. Один из выводов катушки соединяется с нулевым проводом, второй (фазовый) подводится к потребителям. Получаемое напряжение является синусоидальным. В каждом фазовом проводе оно смещается на 120° относительно соседних элементов.

При измерении напряжения между 2 одинаковыми проводниками у потребителя получается 360 В. Этот параметр между нулем и фазой составляет 220 В. Для питания большинства сетей используется 3-фазное напряжение. Однако в целях экономии к маломощным потребителям подводят 1 фазу и ноль. Подключение выполняют с учетом необходимости равномерного распределения нагрузки. Так образуется 1-фазное бытовое напряжение.

Электропроводящие и изоляционные материалы

Под воздействием тока вещества проявляют разные свойства. Сопротивления начинаются от тысячных долей Ома, заканчиваются миллионами единиц. Материалы с малыми значениями называются проводниками. Диэлектриками или изоляторами называются вещества с высоким сопротивлением. Из проводников изготавливают кабели, клеммы, разъемы, передающие электроэнергию. Из изоляционных материалов производят изделия, препятствующие протеканию тока. Для них характерен эффект пробоя, при подаче предельного напряжения диэлектрик становится проводником.

Часть материалов в природе не относится к группе проводников или изоляторов. Они не используются для доставки электроэнергии или защиты от пробоя.

При отсутствии данных об электропроводности стоит считать материал полупроводником.

Системы автоматической защиты

Электросеть несет 2 вида угроз:

1. Мощность бытовой проводки достаточна для возгорания материалов, используемых при отделке помещений. Замыкание в сети приводит к неконтролируемому повышению силы тока и воспламенению. Свести вероятность возникновения такой ситуации к нулю невозможно, однако ее снижают путем введения в цепь автоматического выключателя. При повышении параметров тока пластина устройства деформируется, высвобождается пружина, которая размыкает контакты. Автомат не реагирует на импульсы пускового тока.
2. Нулевой провод связан с землей, фазовый находится под напряжением по отношению к ней. Между таким проводником и заземленными предметами возникает ток. Поражение человека электричеством, образующимся между 2 сетевыми кабелями, практически не опасно. Однако при некоторых условиях прохождения тока электротравма становится смертельной. Автоматические системы защиты следят, чтобы ток входил в один провод и уходил по другому. При появлении напряжения между фазой и заземленным предметом, например, телом человека, УЗО обесточивает сеть.

Выполнение электромонтажных работ

Создание электрических сетей состоит из нескольких этапов:

• проектирования;
• подготовки материалов и инструментов;
• прокладки проводки.

Необходимые инструменты

Для работы потребуются:

• фазоискатель;
• плоскогубцы;
• кусачки;
• ножи;
• изоляционная лента;
• отвертки;
• мультиметр для проверки сетей.

Удаление виниловой изоляции с проводов (зачистка)

Процедура сопряжена с некоторыми сложностями. Ее нужно проводить так, чтобы не повреждалась токопроводящая жила. Иногда каждый проводник защищается виниловой изоляцией. Набор таких шин помещается в еще одну оплетку. В таком случае нужно разрезать верхний слой, не повреждая внутренней изоляции. Для снятия оплетки используют тупой нож, для зачистки медных или алюминиевых жил — острый.

При разрезании изоляции лезвие вводят на половину толщины материала. После этого жилы разводят в стороны плоскогубцами. Внешняя изоляция рвется по линии надреза.

Изоляция

Места соединения или повреждения оплетки тщательно изолируют. При электромонтаже для этого используют специальную ленту. Для начала жилы изолируют раздельно, затем вместе. Нанесенный на изоленту клей должен обеспечивать прочную фиксацию. Материал надежно приклеивают к виниловой оплетке на ширину, препятствующую отслаиванию или сползанию.

Прокладка проводки

Современный провод укладывают без дополнительной изоляции. При проведении работ учитывают, что:

• места соединений оставляют в свободном доступе;
• провод не должен подвергаться механическим воздействиям;
• нужно исключать влияние агрессивных факторов на места соединений;
• нельзя задевать проводку инструментом при выполнении каких-либо работ.

При прокладке кабелей под землей используют бронированный канал. Гидроизоляция не является обязательной, поскольку провод нечувствителен к воздействию влаги.

Скрытые сети обустраивают так, чтобы вероятность их повреждения отсутствовала. Необходимо сделать и сохранить схему проводки.

Выбор электрического провода

Кабели бывают одно- или многожильными. В первом случае имеется единственная токопроводящая жила. В многожильном кабеле шина состоит из сплетенных проводников. Провода различают и по количеству токопроводящих элементов. Для создания 3-фазной проводки применяют 4-жильный кабель. Состоящие из 3 проводников изделия используются при создании бытовых электросетей. Жилы изготавливают из серебра, алюминия или меди.

Первый вариант применяется в промышленных условиях, что объясняется высокой электропроводностью. В быту используют медь или алюминий.

Провод для заземления

Такой кабель соединяется с землей и применяется для защиты от поражения током при пробое на корпус прибора. Использование некоторых устройств без заземления недопустимо. К ним относятся насосы, нагреватели, стиральные машины. Если заземление отсутствует, его необходимо подвести. Обязательной является установка УЗО, защищающего от удара током при замыкании фазы на корпус.

Электротехника и электрическая механика

Эти науки являются взаимосвязанными. Электрическая механика изучает базовые схемы оборудования, потребляющего электроэнергию. Курс теории и практики помогает научиться ремонту бытовых приборов. Основные положения электрической механики позволяют понять, как работают двигатель и генератор, в чем заключаются различия между стабилизатором и трансформатором.

Техника безопасности

При работе с электрическими сетями или приборами соблюдают такие правила:

1. Перед началом эксплуатации или ремонта оборудования изучают инструкцию. В разделе безопасности прописаны недопустимые действия, приводящие к замыканию и поражению током.
2. Устройства необходимо обесточивать. После этого оценивают состояние изоляции проводов. При выявлении повреждений оголенные места закрывают изолентой.
3. При невозможности обесточивания электрической сети работают в диэлектрических перчатках, обуви на резиновой подошве и специальных очках.
4. Доступ к распределительным щитам и электроустановкам начинающим специалистам запрещен.
5. Нельзя касаться лишенных изоляции проводов руками. Для поиска фазы используют мультиметры, индикаторные отвертки и другие инструменты.

Неисправности электротехники

Считается, что необходимо уметь выявлять 2 основных типа поломок: отсутствие надежного нужного контакта и наличие ненужного. В электромонтаже не бывает случаев, когда 2 элемента сети бывают связаны тем или иным сопротивлением. Они бывают только соединенными или разъединенными.

Рекомендации начинающим

Электрик-новичок должен следовать таким советам:

1. При выборе сечения кабеля учитывают простой закон: мощность равна напряжению, умноженному на силу тока. По этой формуле рассчитывают главные токовые параметры. С помощью таблиц выбирают сечение проводников и характеристики других элементов электрической сети.
2. Провода прокладывают строго горизонтально или под прямым углом. Расстояние от потолка до кабеля должно составлять не менее 20 см. При наличии в помещении труб от них отступают не менее 40 см.
3. Распределительные щиты устанавливают на высоте 1,2 м. Между отдельными модулями оставляют расстояние, обеспечивающее циркуляцию воздуха.
4. Электрические цепи защищают автоматическими выключателями, срабатывающими при утечке тока.

Чтобы стать опытным электриком, нужно постоянно выполнять практические задания и совершенствовать навыки.