ContraRationem

Небольшая информация. Мощность в электричестве это произведение напряжения и силы тока. Мощность измеряется в ваттах(Вт), обозначается латинской буквой P. Это просто запомнить. Напряжение умножаем на ток, получаем мощность. Перемножаем две основные характеристики.

Чуть дальше, после всех объяснений отдельный терминов и определений, я приведу пример для наглядности. Иначе приводить пример для тока, без знаний сопротивления и закона Ома считаю бессмысленным.

Сопротивление - величина, характеризующая свойство проводника препятствовать прохождению электрического тока. По простому, это свойство проводника/прибора/практически любого элемента цепи препятствовать прохождению тока через него. Чем больше сопротивление, тем труднее току пройти через него. Измеряется в омах(Ом). Обозначается буквой R.

Закон Ома - закон Ома я бы назвал самым основным в электрике и электронике. Он описывает зависимость между силой тока и напряжением на участке цепи. Так как мы теперь знаем все обозначения, вот просто формула:

Из этой формулы можно рассчитывать: напряжение, силу тока или сопротивление, зная при этом две других характеристики. Для быстрого запоминания есть треугольная диаграмма:

Закрывая неизвестную нам величину, мы получаем формулу для её нахождения(U=IR; I=U/R; R=U/I).

Итак, теперь у нас в голове куча непонятной информации, запомнить которую можно, но зачем? Она все равно быстро пропадет. Нам ведь непонятно, для чего она нужна?
Будем вспоминать пример:

Сопротивление красного светодиода составляет 227 Ом, напряжение батарейки 1.5V. И из этого мы спокойно можем рассчитать проходящий по такой цепи ток. I = 1.5 / 227 = 0.0066 А. Именно такое потребление тока у нас получится. Мощность получаем P = 1.5 * 0.0066 = 0.099 Вт. Согласен, значения у нас какие то микроскопические. Но как-то так. Пасхалка: кто найдет ошибки в этой схеме? Будет ли она работать? Что не так?

Любая электрическая цепь будет иметь: Напряжение, Ток, Сопротивление. Это база, основа...

Напряжение, то что толкает наш ток в цепи. Сопротивление, то что мешает ему это делать. А ток, ток это сами заряженные частицы.

Особенности которые стоит запомнить:

1) Сила тока которая выходит из нашего источника по проводу плюса, равна силе тока которая приходит обратно по проводу минуса. Сколько ушло, столько пришло. После каждого потребителя(светодиода, лампочки и другой нагрузки) будет падать напряжение(Давление падает), но сила тока остается прежней.

2) Ток нагревает проводник. Помните что в прошлом посте я написал что напряжение не влияет на температуру? Потому что на неё влияет ток. Чем больше тока протекает, тем больше нужно сечения проводника. Сечение проводника дает больше места нашим частицам, они меньше трутся, меньше нагрева на объем, больше теплоотдача. В общем неважно, не запоминайте почему. Запомните что сечение должно соответствовать току. Много тока - больше сечение. Иначе нагрев будет плавить изоляцию, будет замыкание, ещё больше тока, ещё больше температуры, а все это происходит очень быстро. Раз два, и изоляция горит, три четыри, и шторка полыхает.

3) Короткое замыкание - коротким замыкание называют когда цепь работает без нагрузки. То есть ваш плюс напрямую идет к минусу. Сопротивление в данном случае будет очень низким(Будет только сопротивление проводов), и по закону Ома I=U/R, ток станет очень большим. Произойдет нагрев и возгорание. Посчитайте сами, замкнем мы 220 вольт проводами с сопротивление в 1 Ом. И наш ток будет силой в 220А. Это очень много. Провода нагреются до пожароопасных температур моментально.

4) Току не нужна изоляция. Это вытекает из первого поста. Изоляция нужна напряжению. А току нужно сечение.

5) Ток задает потребитель. Я думаю, это логично. Напряжение источник задал и оно есть константа(постоянная величина). А сопротивление задает потребитель. Соответственно, по закону Ома, от потребителя зависит сколько тока будет в цепи.

Прямо сейчас в вашей розетке есть напряжение, но тока в ней практически нет. Сила тока там минимальная(Зависит от сопротивления провода, изоляции и сопротивления воздуха(или другого материала) до меньшего потенциала(нуля)). Как только вы воткнете туда настольную лампу, настольная лампа даст сопротивление. Ток найдет путь наименьшего сопротивления через эту лампу. И исходя из этого сопротивления в цепи начнет идти соответствующий ему ток. Если это сопротивление слишком низкое, тока будет больше, нужны будут более толстые провода(Больше сечение). Настольная лампа явно мощная. Если сопротивление высокое, тока будет меньше, подойдут более тонкие провода, лампа не такая мощная.

Как-то так. Надеюсь что хоть кто-то что-то понял.

Я жду вопросов, споров, противоположных мнений и любой критики.
Качество постов улучшается с самой минимальной скоростью. Я технарь. Расскажите мне что это ваше "Орфография и русский язык".

В следующих постах планирую рассказать про такие характеристики как емкость, индукция, поля. С этими определениям откроется путь к простым электрическим схемам, я покажу и расскажу про самые простые элементы на схемах. И когда нибудь мы дойдем до полноценного робота :)

Телеграмм канала не будет.

Пример таков:
Подключим к батарейке светодиод(лампочку, динамик, что угодно)

Мы видим на картинке два контакта. Плюс и минус. Они подключены к светодиоду. Батарейка создает нам разность потенциалов на своих контактах в 1.5 вольта. Подклювив светодиод, наша энергия начнет течь по такому пути:
Контакт + -> красный провод -> светодиод -> черный провод -> контакт -
То есть на контакте плюс потенциала больше, чем на контакте минус. На примере с водой, давление в одной трубе больше, чем в другой. Соответственно по этому наша энергия будет течь именно в эту сторону.

Напряжение, это такое же давление. Просто не в трубах, а в проводах.

Какие особенности имеет напряжение?

1) Наш с вами мир не любит абсолютизма. По этому электрическую энергию проводит абсолютно все. По разному. Но все. Условно, если в абсолютном вакууме(просто пустом пространстве, которого тоже конечно быть не может), мы с вами возьмем два контакта с разностью потенциалов с один миллиард вольт, и соединим их через резиновую палочку длинной в 1 мм. Наша резиновая палочка начнет проводить энергию. Да, диэлектрик, да, проводит. В реальной жизни мы с вами этого не увидим, просто потому что воздух имеет большую проводимость и электричеству легче будет пройти по воздуху.
Какая же в этом особенность? Она вот в чем. Именно для напряжения делают изоляцию проводов, именно по нему определяют насколько сильная должна быть изоляция. Именно напряжение пробивает поверхность тела человека и дает возможность току течь через него.

2) Из пункта первого, можно понять второе. Напряжение падает с сечением и длинной проводника. На примере с трубопроводом: чем дальше идет труба, тем сложнее насосу будет качать воду. Любой проводник и не проводник все-таки имеет сопротивление. И соответственно, чем больше путь от плюса к минусу, тем больше нужно потратить напряжения. Чем выше этаж на который нам нужно доставить воду, тем сильнее нужно будет давление. Иначе, вода остановится на пол пути. Электричество так же, напряжение упадет в 0 где-то на пол пути. И все. В обычной жизни мы с вами обычно используем медные провода, у них низкое сопротивление и поэтому мы не чувствуем этого падения напряжения. Что 220 вольт, что 218. Но если мы кинем медный провод до соседнего города, падение будет уже больше.

3) Напряжение не греет проводник. Вот так вот. Мы можем подключить в розетку проводок с сечением в волос. И он не будет греться. Там будет дикое падение напряжения(см.п.2), но температура будет комнатная.

4) Напряжение задает источник. Потребитель не может взять из розетки только нужные ему 10 вольт, ему придется взять 220 и преобразовать их, или просто выйти из строя если он не может преобразовать(Такой вот естественный отбор). Именно по этому, в вашей розетке даже когда вы ничего не подключили, по прежнему есть 220 вольт. Их задала электростанция. На примере с водой: независимо от того открыли вы кран или нет, давление в трубе все также присутствует.

На этом я мог бы закончить говорить про напряжение. Но хочу утолить жажду тех, кто задается вопросом: А почему в розетке нет плюса и минуса? Откуда энергия знает в какую сторону идти?

Тут начинает работать переменное напряжение. Пример что мы рассматривали выше, это постоянное напряжение. Потому что плюс и минус постоянный, всегда. И энергия течет всегда в одну сторону. В розетке мы имеем переменное напяжение, это когда плюс и минус очень быстро меняются местами. Устроено это так: один контакт имеет постоянный потенциал, прям как на батарейке. Пусть этот потенциал будет x. Тогда на втором контакте, потенциал будет меняться относительно x. Сложно? Покажу на картинке:

Потенциал x, это ось X. Просто прерывистая линия ровно по центру. А потенциал второго контакта это синусоида. Она с течением времени меняет потенциал вокруг оси X. В тот момент, когда оранжевая линия выше оси X, она является плюсом, и энергия течет от этого контакта к нашему потенциалу x. А когда ниже, она становится минусом и получает энергия от потенциала x. В розетке плюс и минус меняются местами 50 раз в секунду.

Переменное напряжение это уже гораздо более сложная для понимания, чем постоянное. Поэтому если вы не поняли, скорее всего я просто не могу хорошо объяснить. Но то что должны понять все, это:

Не трогайте контакты переменного напряжения. Просто не трогайте. Даже только один. Даже в резиновой обучи. Да и постоянное напряжение трогать не стоит.

Это мой первый пост такого рода. Я буду ждать в комментариях советы по поводу правильного написания поста. Также я открыт к обсуждению. Если кто-то хочет что-то спросить, добавить или считает что я не прав- пишите в комментарии.

В следующих постах я расскажу о токе, сопротивлении и законе Ома. После этого станет намного понятнее как работает вся эта энергия. Электричество- это совокупность разных величин, по одной понять его невозможно.

Телеграмм канала не будет.