Основы электротехники и электроники

Глава 1 Уроки юного конструктора

Можно ли сесть за руль автомобиля, не зная, как запустить двигатель и для чего нужны педали и ручки управления?

Конечно, нет, скажете вы. Сначала надо ознакомиться с назначением каждой ручки, выучить строение автомобиля, а потом уже ездить на нем. Так и с нашими конструкциями. В них используются разнообразнейшие детали, каждая из которых выполняет свою заранее установленную функцию. Чтобы создать любое устройство, надо знать, для чего нужны детали, входящие в него, уметь проверять их, соединять между собой, налаживать созданную конструкцию.

Получить базовые знания об электрическом токе, радиодеталях и правилах создания изделий вам поможет этот раздел. Конечно, не все сведения, которые помещены в нем, будут понятны после первого прочтения. Не огорчайтесь — практика вам поможет! Главное — хорошо выучите правила безопасности работы и смелее беритесь за нее. А к этим материалам, имеющим в основном ознакомительный характер, обращайтесь при возникновении вопросов.

Что изучает электротехника

Электроэнергетика и электротехника

Основа электрики формировалась в XIX веке. Те времена называют эпохой грандиозных открытий основополагающих законов, дающих все представления об электричестве. Электротехника (ЭТ) как наука начинала делать свои первые шаги. Теория стала подкрепляться практикой. Появились первые электротехнические устройства, совершенствовались коммуникационные системы доставки электроэнергии от источника потребителю.

Базой развития электротехники стали достижения в области физики, химии и математики. Новая наука изучала свойства электрического тока, природу электромагнитных излучений и другие процессы. По мере накопления знаний ЭТ становилась наукой прикладного характера.

Современная научная дисциплина изучает устройства, в которых используется электрический ток. На основании исследований создаются новые более совершенные электротехнические установки, приборы и устройства. ЭТ – одна из передовых наук, являющаяся одним из основных двигателей прогресса человеческой цивилизации.

Электротехника и электромеханика

Электромеханика является разделом электротехники. Она изучает принципы функционирования устройств и оборудования, которые работают от источника электрического тока. Изучив основы электромеханики, можно научиться ремонтировать различное оборудование или даже проектировать его.

В рамках уроков по электромеханике, как правило, изучаются правила преобразования электрической энергии в механическую (каким образом функционирует электродвигатель, принципы работы любого станка и так далее). Также исследуются и обратные процессы, в частности, принципы действия трансформаторов и генераторов тока.

Таким образом, без понимания того, как составляются электрические цепи, принципов их функционирования и других вопросов, которые изучает электротехника, осваивать электромеханику невозможно. С другой стороны, электромеханика является более сложной дисциплиной и носит прикладной характер, поскольку результаты ее изучения применяются непосредственно при конструировании и ремонте машин, оборудования и различных электрических устройств.

Холдинг БТ

Успешно пройдя курсы мастеров в холдинге БТ по ремонту бытовой техники, вы получаете гарантию заработка от 70 тыс. в месяц. Компания предлагает трудоустройство с белой зарплатой, гибким рабочим графиком и стабильными выплатами.

Если нет опыта, компания обучает людей с нуля. При его наличии, с мастером проводится собеседование. Потом для него подбирается подходящая сфера работы.

С компанией Холдинг БТ выгодно сотрудничать, потому что она:

• Предлагает только официальное трудоустройство
• Обеспечивает высокий доход
• Находит заказы для мастеров в ближайших к нему местах
• Помогает получать новые навыки
• Учит дороже продавать услугу
• Дает доступ к запчастям
• Позволяет выбирать гибкий график работы
• Предлагает много заказов

В ваши обязанности будет входить диагностика и ремонт бытовой техники, как в самом сервисном центре, так и на выезде.

Несколько советов начинающим

На первых этапах невозможно не совершать ошибки, это неизбежная часть обучения. Но тем не менее было бы жестоко не поделиться советами, которые сэкономят вам время, деньги и нервы.

Берите готовые модули, чтобы первое время не паять. Когда я спалил свой первый модуль Bluetooth, это на некоторое время отбило мне желание работать с Arduino.
Не нужно сразу покупать много комплектов и деталей. Если в арсенале светодиодная матрица, камера, датчик шума и другие игрушки, становится сложно закончить хотя бы один проект

А как можно скорее получить первый результат — это очень важно, чтобы не потерять энтузиазм по пути к достижению к цели.
При выборе проекта ориентируйтесь на его уровень: не стоит браться за сложный проект. Скорее всего, это превратится в простое копирование, которое не принесет вам никакого удовольствия

Самое главное на этом этапе — удачно выбрать проект, в противном случае у вас может пропасть желание заниматься этим дальше. (А дальше — только интереснее!)
Очень полезна будет макетная плата. Для начала лучше взять побольше: с ней легче работать, вы не запутаетесь в проводах и сможете лучше разобраться в процессе. Сэкономленные 60 рублей счастья не принесут, а с большой платой будет в разы приятнее и эффективнее работать.

Макетная плата

Почему онлайн-обучение?

Онлайн-обучение становится более важным, чем когда-либо, и учебные заведения используют его как средство распространения информации, чтобы предоставить образование всем во всех уголках земли.

Онлайн-обучение также намного более выгодно, так как оно имеет больше преимуществ по сравнению с обычным стилем обучения. Онлайн-обучение проходит быстрее, дешевле, и вы по-прежнему получаете тот же сертификат, что и обычный студент.

Существует также множество MOOC (массовые открытые онлайн-курсы), которые представляют собой различные онлайн-курсы, бесплатно предоставляемые ведущими университетами и колледжами всем заинтересованным учащимся. Курсы электроники также являются частью этих МООК, и мы в Study Abroad Nations сделали эти курсы доступными для вас, чтобы вы могли присоединиться и получить сертификат по электронным курсам.

Без лишних слов, вы можете перейти к этим бесплатным онлайн-курсам по электронике с сертификацией и присоединиться к тому, который вам понравится.

Бесплатные онлайн-курсы по электронике с сертификацией

После обширного исследования мы в Study Abroad Nations откопали 14 бесплатных онлайн-курсов по электронике с сертификатом, на которые вы можете сразу же записаться.

• Введение в электронику
• Основы текущего потока
• Тепловые проблемы с корпусами для электроники
• Основы транзисторов
• Схемы и электроника 1: базовый анализ цепей
• Схемы и электроника 2: усиление, скорость и задержка
• Принципы электрических цепей
• Применение схем и электроники
• Диплом продвинутого уровня в области базовой электроники
• Введение в основные электрические схемы и испытательное оборудование
• Критическое средство: Управление электропитанием
• Введение в системы электропроводки
• Электротехника — Компоненты электрических трансформаторов
• Энергия ветра

Безопасность и практика

Основы электротехники для начинающих делают особое ударение на правилах техники безопасности. Их несоблюдение на практике порой может стать причиной получения электротравм и повреждения имущества. Для новичков в электротехнике надо следовать четырём основным требованиям ТБ.

Четыре правила техники безопасности для новичков:

1. Перед работой с каким-либо устройством или оборудованием следует ознакомиться с его документацией. Все руководства по эксплуатации имеют раздел безопасности. В нём описаны опасные действия, которые могут вызвать короткое замыкание или удар электрическим током.
2. Прежде, чем приступать к работе с электротехническими устройствами или электропроводкой, нужно отключить электричество. Затем произвести осмотр состояния изоляции проводников. Если обнаружено нарушение изоляционного покрытия, то оголённую часть проводников надо покрыть отрезком изоляционной ленты.
3. При работе с проводкой и оборудованием под напряжением бытовой электросети надо использовать диэлектрические перчатки, защитные очки и обувь на толстой резиновой подошве. В электрораспределительных шкафах, щитах и электроустановках новичкам вообще делать нечего. Ими занимаются квалифицированные электрики, которые имеют допуск к работе под напряжением.
4. Ни в коем случае нельзя касаться оголённых проводников руками. Для этого есть отвёртки-пробники, мультиметры и другие электроизмерительные приборы. Только убедившись в отсутствии напряжения, можно касаться проводов.

Создание гальванического элемента

Все элементы состоят из атомов. Атомы можно сравнить с Солнечной системой, только у каждой системы свое количество орбит, и на каждой орбите может находиться сразу несколько планет (электронов). Чем дальше орбита находится от ядра, тем меньшее притяжение испытывают на себе электроны, находящиеся на этой орбите.

Притяжение зависит не от массы ядра, а от разной полярности ядра и электронов. Если ядро имеет заряд +10 единиц, электроны в общей сложности тоже должны иметь 10 единиц, но отрицательного заряда. Если электрон с внешней орбиты улетит, то суммарная энергия электронов будет уже -9 единиц. Простой пример на сложение +10 + (-9) = +1. Получается, что атом имеет положительный заряд.

Бывает и наоборот: ядро имеет сильное притяжение и захватывает «чужой» электрон. Тогда на его внешней орбите появляется «лишний», 11-й электрон. Тот же пример +10 + (-11) = -1. В этом случае атом будет отрицательно заряжен.

Если в электролит опустить два материала, обладающих противоположным зарядом, и к ним подключить через проводник, например, лампочку, то в замкнутой цепи потечет ток, и лампочка загорится. Если цепь разорвать, к примеру, через выключатель, то лампочка потухнет.

Электрический ток получается следующим образом. При воздействии электролита на один из материалов (электрод) в нем возникает излишек электронов, и он становится отрицательно заряженным. Второй электрод, наоборот, при действии электролита отдает электроны и становится положительно заряженным. Каждый электрод соответственно обозначается «+» (избыток электронов) и «-» (нехватка электронов).

Хотя электроны имеют отрицательный заряд, но электрод о. Если возможен обратный процесс, когда под действием электрического тока в элементе накапливается химическая энергия, то такой элемент называют аккумулятором.

Электрика для чайников

Электроника окружает человека в виде различных устройств и приборов. Современная бытовая техника в большинстве своём управляется с помощью электронных схем. Курсы обучения основам электроники для начинающих нацелены на то, чтобы новичок мог отличать транзистор от резистора и понимать, как и для чего служит та или иная электронная схема.

Учебник по электронике для новичков

Учебные пособия и видеокурсы способствуют пониманию принципов построения электронных схем. Что такое печатная плата, как создать схему своими руками – на все эти вопросы отвечают основы электроники для новичков. Усвоив азы электроники, домашний «мастер» сможет определить вышедшую из строя радиодеталь в телевизоре, аудио устройстве и другой бытовой технике и заменить её. Кроме этого, новичок приобретёт опыт работы с паяльником.

Электронная схема усилителя звука

Видеокурсы, печатная продукция несут в себе массу информации по освоению основ электротехники, электромеханики и электроники. Приобрести знания в этих сферах можно, не выходя из дома. Просмотреть нужное видео, заказать учебники позволяет доступность сети интернета.

Программа курса

1. Вводное занятие. На первом занятии учащиеся познакомятся с элементной базой, устройством беспаечной макетной платы и основными принципами соединения компонентов, а также научатся читать принципиальные электрические схемы. На практике данный материал будет закреплен сборкой электрической схемы включения светодиода.
2. Понятие транзистора и основные схемы включения. Во время второго занятия слушатели узнают основные режимы работы транзистора, а также соберут под руководством преподавателя несколько рабочих схем.
3. Основы пайки. Третье занятие посвящено практике пайки. Будут рассмотрены вопросы подготовки инструмента к работе, технике безопасности при работе с паяльником, а также обеспечения надежных электрических соединений.
4. Введение в аналоговые микросхемы. Таймер 555. На четвертом занятии учащиеся познакомятся с логическими микросхемами и микросхемой таймер555, основными схемами их включения.
5. Изучение программы DipTrace. На данном занятии планируется продемонстрировать работу с основным программным обеспечением для проектирования печатных плат. Будет приведен полный цикл проектирования от разработки принципиальной электрической схемы до печатной платы.
6. Основы цифровой электроники. Логические микросхемы. Знакомство с законами алгебры логики и основами построения цифровых устройств. Сборка логического анализатора.
7. Навыки презентации. Будут затронуты основные моменты, которые должны быть освещены учащимися во время презентации своего проекта. Подробно будут рассмотрены вопросы содержания доклада и представления результатов в виде демонстрации функционирования готового устройства, так и в виде файла с описанием проделанной работы.

В процессе занятий будут даваться небольшие домашние задания, выполнение которых будет полезно для лучшего усвоения материала.

Записаться сейчас!

Техника безопасности

Главное при выполнении электротехнических работ, это соблюдение техники безопасности. Если неправильная работа может привести к выходу из строя оборудования, то несоблюдение техники безопасности — к травмам, инвалидности или летальному исходу.

Главные правила — это не прикасаться к проводам, находящимся под напряжением, голыми руками, работать инструментом с изолированными ручками и при отключении питания вывешивать плакат «не включать, работают люди». Для более подробного изучения этого вопроса нужно взять книгу «Правила техники безопасности при электромонтажных и наладочных работах».

Электроника на практике

ПЭ – это раздел электроники, на практике показывающий основные закономерности электричества. Именно в практической части изучается каждый элемент цепи отдельно и применяется на деле в совокупности с другими. С этим названием вышла и книга, в которой можно найти много интересных статей по электротехнике, сформулированных на общедоступном языке.

Вам это будет интересно Как рассчитать заземление

Материал включает в себя фотографии и опыты, к которым даны полные инструкции. Прочитав его, можно спокойно разбираться во всех электронных и радиотехнических терминах, овладеть пайкой и получить навыки дл чтения простых схем.

Важно! Прошло второе переиздание книги, в котором были отредактированы небольшие ошибки и опечатки, учтены пожелания читателей. Второе издание стало стоящим и полезным учебником для начинающих радиолюбителей

Напряжение

 

Мера силы, с которой носители электрического заряда хотят приблизиться друг к другу. Упрощенно, но отражает суть. Выше значение — больше сила притяжения зарядов. Когда показатель равен нулю — притяжения нет. Величина измеряется между двумя точками (как измеряется высота гор относительно уровня моря). Всегда нужно иметь две точки для сравнения.

Для наглядности часто используют аналогию с более осязаемой проточной водой. Например, водный поток, собранный перед плотиной. Уровень измеряется между двумя условными точками. Больше жидкости  быстрее будет вытекать через шлюз в плотине.

Стоит помнить: величина устойчива и может долго «существовать». Не используемая долгое время батарейка AA будет сохранять заряд в течение нескольких лет, как река перед плотиной при закрытом шлюзе.
 

7 причин, почему нужно участвовать:

• Знакомство с новыми темами.
• Возможность сразу же применить знания на практике.
• Уже на первых занятиях вы сможете самостоятельно спроектировать и собрать электронное устройство, и не одно!
• Вам предстоит выполнить небольшой исследовательский проект и защитить его в конце курса (а мы поможем подготовиться). После этого Вы сможете отчитаться выполненным проектом, например, у себя в школе, а лучшие проекты мы будем рекомендовать на всероссийский конкурс «Учёные будущего», проводимый МГУ, а также на зарубежные конференции.
• Вы сможете работать дома, что сэкономит Ваше время.
• Участники курса автоматически попадают на конкурсный отбор в российскую команду на конференцию мейкеров в Тайване.
• Все информационные материалы предоставляются бесплатно.

Записаться сейчас!

Шаг 5: Цветовая маркировка резисторов

Мы уже познакомились с различными типами резисторов и характеристиками, что им свойственны. Однако, для того, чтобы использовать элемент по  прямому назначению необходимо точно знать величину сопротивления.

Значение сопротивления, допустимая мощность – обычно наноситься на сам резистор, как числа или буквы (это в том случае, когда размеры достаточно большие). Но когда элементы небольшого размера (углеродные или пленочные) спецификация должна отображаться иным способом, поскольку текст был бы не читаемый.

В таких случаях на поверхность наносят полосы, что указывают значения сопротивление и рассеиваемую мощность. Эти линии – цветовой код резисторов. Международная универсальная схема цветового кода была разработана много лет назад, как простой и быстрый способ идентификации резисторов независимо от того, какого они размера и состояния. Маркировка всегда читается слева направо (с широкой полосы), путем сопоставления цвета первой полоски с соответствующим номером в колонке цифр-цвета (это первая цифра значения сопротивления) и т.д.

Золотая или серебряная полоса (допуск) всегда является последней полосой. Кроме того можно измерить сопротивление мультиметром, ведь в некоторых случаях – это является единственным способом определения значения сопротивления (например, когда цветные полосы стёрты).

Резисторы поверхностного монтажа

Резисторы поверхностного монтажа или SMD резисторы — элементы прямоугольной формы, что предназначены для монтажа непосредственно на поверхность печатной платы. SMD резистор состоит из керамической подложки, на который нанесён толстый слой оксида металла. Значение сопротивления контролируется путем изменения желаемой толщины, длины или типа осажденной пленки. Благодаря металлическим клеммам  с обоих концов, элементы припаиваются непосредственно на печатную плату. SMD маркируются 3-мя или 4-мя цифрами (кодом) для обозначения заданного сопротивления. Стандартные резисторы SMD помечены кодом с тремя цифрами, в котором первые две цифры представляют первые два числа значения сопротивления, а третья цифра – множителем x1, x10, x100 и т.д. Например:

• “103” = 10 × 1,000 Ом = 10 KΩ
• “392” = 39 × 100 Ом = 3.9 KΩ
• “563” = 56 × 1,000 Ом = 56 KΩ
• “105” = 10 × 100,000 Ом = 1 MΩ

Резисторы поверхностного монтажа, у которых значение меньше, чем 100 Ом, обычно маркируются: “390”, “470”, “560” с заключительным нулём, представляющим множитель 10^0, который эквивалентен 1. Например: “390” = 39 × 1Ω = 39 Ом или 39RΩ “470” = 47 × 1Ω = 47 Ом или 47RΩ (значения сопротивления с буквой “R” обозначают положение десятичной запятой, например 4R7 = 4.7Ω). Резисторы поверхностного монтажа, которые имеют маркировку «000» или «0000» называются 0 Ом, поскольку эти элементы имеют нулевое сопротивление.

Как обеспечить питание систем

 

Начинающим рекомендуется питать устройства от различных батареек или аккумуляторов из-за низкого напряжения на клеммах и ограниченной допустимой нагрузке по току, а значит, безопасности и минимальному риску поражения

Главное — 
осторожность, чтобы не замкнуть провода. Короткое замыкание следует устранить как можно скорее, желательно разомкнув цепь

Иначе аккумулятор нагревается, и могут вытечь вредные вещества.

Другой вариант питания устройств — регулируемый магазинный источник питания, изготовленный в соответствии со стандартами безопасности. Использование различных дешевых, неопробованных изобретений может нести большую опасность. Поэтому для обучения лучше выбрать маленькую батарейку на 9 В.
 

Электроника на практике

ПЭ – это раздел электроники, на практике показывающий основные закономерности электричества. Именно в практической части изучается каждый элемент цепи отдельно и применяется на деле в совокупности с другими. С этим названием вышла и книга, в которой можно найти много интересных статей по электротехнике, сформулированных на общедоступном языке.

Материал включает в себя фотографии и опыты, к которым даны полные инструкции. Прочитав его, можно спокойно разбираться во всех электронных и радиотехнических терминах, овладеть пайкой и получить навыки дл чтения простых схем.

Вам это будет интересно Средства защиты от статического электричества

Важно! Прошло второе переиздание книги, в котором были отредактированы небольшие ошибки и опечатки, учтены пожелания читателей. Второе издание стало стоящим и полезным учебником для начинающих радиолюбителей

Советы начинающим

Чтобы получить начальное представление об электричестве и принципах работы устройств с его применением, рекомендуется пройти специальный курс или изучить пособие «Электротехника для начинающих». Подобные материалы разработаны специально для тех, кто пытается с нуля освоить данную науку и получить необходимые навыки для работы с электрооборудованием в быту.

Советы начинающим электрикам

В пособии и видеоуроках подробно рассказывается, как устроена электрическая цепь, что такое фаза, а что такое ноль, чем отличается сопротивление от напряжения и силы тока и так далее

Отдельное внимание уделяется технике безопасности, чтобы избежать травм при работе с электроприборами

Конечно, изучение курсов или чтение пособий не позволит стать профессиональным электриком или электромонтером, но решить большинство бытовых вопросов по итогам освоения материала будет вполне по силам. Для профессиональной работы требуется уже получение специального допуска и наличие профильного образования. Без этого выполнять должностные обязанности запрещается различными инструкциями. Если же предприятие допустит человека без необходимого образования к работе с электрооборудованием, и он получит травму, руководитель понесет серьезное наказание, вплоть до уголовного.

• https://elquanta.ru/teoriya/ehlektrotekhnika-dlya-nachinayushhikh.html
• https://amperof.ru/teoriya/osnovy-elektrotexniki.html
• https://panelektro.ru/ampery/kak-nauchitsya-razbiratsya-v-elektrike.html
• https://rusenergetics.ru/polezno-znat/formuly-elektrichestva
• https://elesant.ru/osnovy-elektriki/zakony-elektrotexniki

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.

Монтажные работы

• 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.

Наладка оборудования

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

Работа с электронными схемами

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.

Энергия ветра

Как ветряная турбина производит электричество? Как он с помощью ветра генерирует энергию? Бьюсь об заклад, у вас есть дополнительные вопросы о ветровой энергии, и вам просто не терпится найти ответы.

Вы можете получить ответы на все свои вопросы и многое другое, когда зарегистрируетесь в этом бесплатном онлайн- Энергия ветра курс. Кроме того, если вы хотите получить представление о зеленой энергии и технологиях, запись на этот курс является хорошей отправной точкой.

Это составленный список и подробная информация о 14 бесплатных онлайн-курсах по электронике с сертификацией, которые мы в Study Abroad Nations привлекли к вам внимание

Особенности профессии

Помимо вышеуказанных должностных обязанностей инженер-электронщик:

• составляет технические задания и документацию, а также инструкции и методические указания по работе с электронной техникой;
• осуществляет технические консультации и обучает пользователей или заказчиков работе с электронной аппаратурой.

Круг обязанностей инженера-электронщика зависит от места работы, его специализации. На сайтах вакансий должность инженера-электронщика может называться по-разному: инженер-разработчик РЭА (радиоэлектронной аппаратуры), инженер-разработчик печатных плат, инженер-конструктор электронной техники.

Функциональные обязанности инженера-разработчика:

• разработка принципиальных схем и печатных плат;
• подготовка технической документации;
• монтаж и тестирование опытных образцов;
• пуск и наладка электронной техники;
• сопровождение производства и сервисное обслуживание;
• проведение профилактического и текущего ремонта;
• заказ запчастей и комплектующих к оборудованию.

Электроника для всех

Закон Ома

Закон Ома

Сила тока в цепи пропорциональна напряжению и обратно пропорциональная полному сопротивлению цепи. I = U/RU – величина напряжения в вольтах.R – сумма всех сопротивлений в омах.I – протекающий по цепи ток.

Закон Ома на практике

Для примера просчитаем простейшую цепь, состоящую из трех сопротивлений и одного источника. Схему я буду рисовать не так как принято в учебниках по ТОЭ, а ближе к реальной принципиальной схеме, где принимают точку нулевого потенциала – корпус, обычно равный минусу питания, а плюс считают точкой с потенциалом равным напряжению питания. Для начала считаем, что напряжение и сопротивления у нас известны, а значит нам нужно найти ток. Сложим все сопротивления (о правилах сложения сопротивлений читай на врезке), дабы получить общую нагрузку и поделим напряжение на получившийся результат – ток найден! А теперь посмотрим как распределяется напряжение на каждом из сопротивлений. Выворачиваем закон Ома наизнанку и начинаем вычислять. U=I*R

поскольку ток в цепи един для всех последовательных сопротивлений, то он будет постоянен, а вот сопротивления разные. Итогом стало то, чтоUисточника = U1 +U2 +U3 . Исходя из этого принципа можно, например, соединить последовательно 50 лампочек рассчитанных на 4.5 вольта и спокойно запитать от розетки в 220 вольт – ни одна лампочка не перегорит. А что будет если в эту связку, в серединку, всандалить одно здоровенное сопротивление, скажем на КилоОм, а два других взять поменьше – на один Ом? А из расчетов станет ясно, что почти все напряжение выпадет на этом большом сопротивлении.

Закон Кирхгоффа.

Закон Кирхгоффа на примере

Согласно этому закону сумма токов вошедших и вышедших из узела равна нулю, причем токи втекающие в узел принято обозначать с плюсом, а вытекающие с минусом. По аналогии с нашей канализацией – вода из одной мощной трубы разбегается по кучи мелких. Данное правило позволяет вычислять примерный потребляемый ток, что иногда бывает просто необходимо при расчете принципиальных схем.

Мощность и потери

Мощность которая расходуется в цепи выражается как произведение напряжения на ток.Р = U * I Потому чем больше ток или напряжение, тем больше мощность. Т.к. резистор (или провода) не выполняет какой либо полезной нагрузки, то мощность, выпадающая него это потери в чистом виде. В данном случае мощность можно через закон ома выразить так:P= R * I2 Как видишь, увеличение сопротивления вызывает увеличение мощности расходующееся на потери, а если возрастает ток, то потери увеличиваются в квадратичной зависимости. В резисторе вся моща уходит в нагрев. По этой же причине, кстати, аккумуляторы нагреваются при работе – у них тоже есть внутреннее сопротивление, на котором и происходит рассеяние части энергии. Вот для чего аудиофилы для своих сверхмощных звуковых систем берут толстенные медные провода с минимальным сопротивлением, чтобы снизить потери мощности, так как токи там бывают немалые.

Есть закон полного тока в цепи, правда на практике мне он никогда не пригождался, но знать его не помешает, поэтому утяни из сети какой либо учебник по ТОЭ (теоретические основы электротехники) лучше для средних учебных заведений, там все гораздо проще и понятней описано – без ухода в высшую математику.

Часть 2. Резистор. Конденсатор. Индуктивность