Значение электрических схем: Страница не найдена

Обозначение элементов электрических схем | Справка





































































































































































































Вид элемента

Код

Генератор:

G

постоянного тока

G

переменного тока

G

Синхронный компенсатор

GC

Трансформатор

Т

Автотрансформатор

Т

Выключатель в силовых цепях:

Q

автоматический

QF

нагрузки

QW

обходной

секционный

QB

шиносоединительный

QA

Электродвигатель

м

Сборные шины

Отделитель

QR

Короткозамыкатель

QN

Разъединитель

QS

Рубильник

QS

Разъединитель заземляющий

QSG

Линия электропередачи

W

Разрядник

F

Плавкий предохранитель

F

Реакторы

LR

Аккумуляторная батарея

G

Вид элемента

Код

Конденсаторная силовая батарея

СВ

Зарядный конденсаторный блок

CG

Трансформатор напряжения

TV

Трансформатор тока

ТА

Электромагнитный стабилизатор

TS

Промежуточный трансформатор:

TL

насыщающийся трансформатор тока

TLA

насыщающийся трансформатор напряжения

TLV

Измерительный прибор:

Р

амперметр

РА

вольтметр

PV

ваттметр

PW

частотометр

PF

омметр

PR

варметр

PVA

часы, измеритель времени

РТ

счетчик импульсов

PC

счетчик активной энергии

PI

счетчик реактивной энергии

РК

регистрирующий прибор

PS

Резисторы

R

терморезистор

RK

потенциометр

RP

шунт измерительный

RS

варистор

RU

реостат

RR

Преобразователи неэлектрических величин в электрические:

В

громкоговоритель

ВА

датчик давления

BP

датчик скорости

BR

датчик температуры

ВТ

датчик уровня

BL

сельсин датчик

ВС

датчик частоты вращения (тахогенератор)

BR

пьезоэлемент

BQ

фотоприемник

BL

тепловой датчик

BK

детектор ионизирующих элементов

BD

микрофон

BM

звукосниматель

BS

Синхроноскоп

PS

Комплект защит

AK

Устройство блокировки

AKB

Устройство автоматического повторного включения

AKC

Устройство сигнализации однофазных замыканий на землю

AK

Реле:

К

Вид элемента

Код

блокировки

КВ

блокировки от многократных включений

KBS

блокировки от нарушения цепей напряжения

KBV

времени

КТ

газовое

KSG

давления

KSP

импульсной сигнализации

KLH

команды «включить»

КСС

команды «отключить»

КСТ

контроля

KS

сравнения фазы

KS

контроля сигнализации

KSS

контроля цепи напряжения

KSV

мощности

KW

тока

КА

напряжения

KV

указательное

КН

частоты

KF

электротепловое

КК

промежуточное

KL

напряжение прямого действия с выдержкой времени

KVT

фиксации положения выключателя

KQ

положение выключателя «включено»

KQC

положения выключателя «отключено»

KQT

положение разъединителя повторительное

KQS

фиксации команды включения

KQQ

расхода

KSF

скорости

KSR

сопротивления, дистанционная защита

KZ

струи, напора

KSH

тока с насыщающимся трансформатором

КАТ

тока с торможением, балансное

KAW

уровня

KSL

Контактор, магнитный пускатель

КМ

Устройства механические с электромагнитным приводом:

Y

электромагнит

YA

включения

YAC

отключения

YAT

тормоз с электромагнитным приводом

YB

муфта с электромагнитным приводом

YC

электромагнитный патрон или плита

YH

электромагнитный ключ блокировки

YAB

электромагнитный замок блокировки:

разъединителя

Y

заземляющего ножа

YG

короткозамыкателя

YN

Вид элемента

Код

отделителя

YR

тележки выключателя КРУ

YSQ

Фильтр реле напряжения

KVZ

мощности

KWZ

тока

KAZ

Устройства коммутационные в цепях управления, сигнализации

S

и измерительных:

рубильник в цепях управления

S

выключатель и переключатель (ключ цепей управления)

SA

ключ, переключатель режима

SAC

выключатель кнопочный

SB

переключатель блокировки

SAB

выключатель автоматический

SF

переключатель синхронизации

SS

выключатель, срабатывающий от различных воздействий:

от уровня

SL

от давления

SP

от положения (путевой)

SQ

от частоты вращения

SR

от температуры

SK

переключатель измерений

SN

Вспомогательный контакт выключателя

SQ

Вспомогательный контакт разъединителя

SQS

Испытательный блок

SG

Устройства индикационные и сигнальные:

H

прибор звуковой сигнализации

HA

прибор световой сигнализации

HL

индикатор символьный

HG

табло сигнальное

HLA

Приборы электровакуумные и полупроводниковые:

V

диод

VD

стабилитрон

VD

выпрямительный мост

VC

тиристор

VS

транзистор

VT

прибор электровакуумный

VL

Лампа осветительная

EL

Лампа сигнальная:

HL

с белой линзой

HLW

с зеленой линзой

HLG

с красной линзой

HLR

Конденсатор

С

Индуктивность

L

Сопротивление (для эквивалентных схем) полное:

Z

активное

R

реактивное

X

Вид элемента

Код

емкостные

ХС

индуктивное

XL

Устройства разные

А

Устройство зарядные

А

связи

AU

Усилитель

А

Устройство комплектное (низковольтное)-

А

пуска осциллографа

АК

Преобразователи электрических величин в электричестве

И

модулятор

ИВ

демодулятор

UR

преобразователь частоты,   выпрямитель

UZ

Схемы интегральные — микросборки:

D

схема интегральная аналоговая

DA

схема интегральная цифровая, логический элемент

DD

устройство хранения информации

DS

устройство задержка

DT

Соединения контактные:

X

токосъемник- контакт скользящий

XA

штырь

XP

гнездо

XS

соединение разборное

XT

соединитесь высокочастотный

XW

Элементы разные:

Е

нагревательный элемент

ЕК

пиропатрон

ET

Фильтр тока обратной последовательности

ZA2

Фильтр напряжения обратной последовательности

ZV2

Обозначения на электрических схемах.

Значение электрических схем: Страница не найдена Общие сведения

   Здравствуйте, дорогие друзья. В этой статье мы разберём обозначения на электрических схемах. Чтение электрических схем является крайне важным умением специалистов КИПиА, электромехаников, электрослесарей, конструкторов электрических приборов, цепей и сетей. Тем не менее, человеку без специальной подготовки, зачастую, даже самая простая электрическая схема (особенно ее элементы) является совершенно непонятным продуктом чьей-то профессиональной деятельности.

   Обозначения на электрических схемах имеют давнюю историю —  еще в эпоху СССР развитие приборной базы и электротехники представляло одно из военно-стратегических направлений и ему придавалось огромное значение. В связи с этим требовалось единое понимание значения элементов цепей. Следовательно, необходимо было создать единое графическое обозначение электрических элементов, правил составления электрических схем. Такая работа была проведена Госкомстандартом СССР в рамках Единой системы конструкторской документации (ЕСКД) и ГОСТ.

   В рамках данной статьи невозможно рассмотреть все тонкости обозначений, правил, принципов построения электрических схем, поскольку ГОСТ является достаточно объемным документом с обилием графических обозначений и примечаний.

Электрическая проводка на чертежах

   Электрическая проводка – общий термин, которой подразумевает проводники с низким сопротивлением, которые передают электрический ток от одного элемента цепи к другому, например, от источника к потребителю или от трансформатора к рубильнику с дальнейшим распределением. Это самое примитивное объяснение, поскольку видов электрической проводки существует большое количество. В голове обывателя сразу рождается образ изолированных полимером проводов, которые идут к выключателю откуда-то из стены.

   Как это не покажется странным, но медные дорожки на текстолитовой плате – это тоже вариант электрической проводки. Также как и высоковольтные линии электропередач. На схемах обозначение электрических проводов, чаще всего, выполняется в виде линии, ведущей от одного элемента цепи к другому.Значение электрических схем: Страница не найдена

   Строго говоря, ГОСТ предлагает делить обозначения проводников на группы:

  • электрические связи
  • провода
  • кабели

   Термин «план электропроводки» – это не совсем корректная терминологическая единица, поскольку «электропроводкой» в этом случае стоит понимать не только сами провода, но и кабели. Если же брать этот термин в качестве обозначения на электрических схемах элементов, то список расширится до изоляторов, трансформаторов, устройств защиты и заземления и так далее.

О розетках

   Всем хорошо известно, что розетка – это устройство штепсельного типа, предназначенное для нежесткого (с возможностью ручного разрыва подключения) соединения электрической сети (цепи) с приемником или устройством управления. Графическое изображение розетки на схеме регламентируется ГОСТ, который устанавливает правила для изображения устройств и аппаратов внутреннего освещения и электропотребления.

   Штепсельные розетки разделяют на группы:

  • для открытой установки
  • для скрытой установки
  • блоки с выключателем и розеткой

   В каждой группе существуют подвиды в зависимости от полюсности и наличия защитного контакта:

  • однополюсные
  • двухполюсные
  • двухполюсные с защитным контактом
  • трехполюсные
  • трехполюсные с защитным контактом

О выключателях

   Выключатели – это устройства разрыва участка электрической цепи в ручном или автоматическом режиме. Так же как и розетки на электросхеме, выключатели (совместно с переключателями) обозначаются в зависимости от их параметров работы и конструктивного исполнения, а также степени защиты.

   Конструкции выключателей:

  • однополюсные
  • однополюсные сдвоенные
  • однополюсные строенные
  • двухполюсные
  • трехполюсные

   Обозначение выключателя на электрической схеме также регламентируется ГОСТ, который устанавливает правила для изображения устройств и аппаратов внутреннего освещения и электропотребления.Значение электрических схем: Страница не найдена

Устройства защиты

   В устройства защиты входит ряд многоразовых и одноразовых устройств, совершенно разных по конструктивному исполнению, сферам применения, скорости срабатывания, надежности, условий эксплуатации, а также учитывающие множество других параметров.

   Например, всем хорошо известны плавкие предохранители в электронно-бытовых приборах, плавкие одноразовые пробки в старых квартирных распределительных щитах. Также хорошо известны автоматические выключатели различных типов и конструктивных исполнений. Менее известны широкому кругу людей воздушные высоковольтные выключатели, разрядники и другие приборы защиты.

   Основная функция всех приборов защиты заключается в принудительном разрыве участка электрической цепи при внезапном возрастании нагрузки по току или при внезапном положительном скачке напряжения. Обозначения других видов устройств защиты цепей от перегрузки регламентируются иными нормативно-техническими документами.

О заземлении

   Заземлением называется такое соединение токопроводящих частей электрического прибора или электрической машины (иной конструкции) с землей, которая имеет отрицательный потенциал, при котором возможный пробой на корпус не причинит разрушений или не подвергнет риску поражения электрическим током, отведя этот заряд в землю.

   ГОСТ выделяет следующие разновидности графического изображения этого вида защиты:

  • заземление (общее обозначение)
  • бесшумное заземление (чистое)
  • защитное заземление
  • электрическое соединение с корпусом (массой)

   В итоге, кроме того, что обозначение заземления на электрических схемах соотносится с базовым способом начертания этого элемента, имеет большое значение прорисовка заземления в зависимости от того аппарата, либо участка схемы, где заземление используется. Немаловажным моментом в обозначении элементов электрических схем, являются размеры этих элементов, а также правила и последовательность прорисовки различных участков электрической схемы.Значение электрических схем: Страница не найдена

   Например, свои особенности имеют обозначения на электрических схемах элементов радиоэлектронных устройств, устройств, работающих на логических сигналах и т.п.

   Продолжим тему условно-графических изображений электрических элементов на схемах, чертежах и планах. Выше мы разобрали общие моменты. Сейчас же приведём наглядные изображения таких элементов как розетки, выключатели, электрощиты и многое другое.

Обозначения электропроводок и соединений

Обозначения контактов и контактных соединений

   Примечание:

  1. Обозначение самовозврата (или его отсутствие) используется только при необходимости специально подчеркнуть наличие такой функции в контактном узле.
  2. Замедление происходит при движении в направлении от края дуги к ее центру. Обозначение замедлителя допускается изображать с противоположной стороны обозначения подвижного контакта.
  3. Такое обозначение контакта используется при разнесенном способе изображения реле.
  4. Соединение контактное разъемное, коаксиальное (высокочастотное).

Обозначения различных выключателей

   Примечание:

  1. Кнопочные выключатели имеют самовозврат, за исключением тех, которые обозначены как не имеющие самовозврата.

Обозначения переключателей, рубильников и разрядников

Обозначения источников света и осветительных приборов

   Примечание:

   Для указания типа ламп используются буквенные обозначения:

  • EL — электролюминесцентная
  • FL — флуоресцентная.

Буквенно-цифровые обозначения зажимов и проводов

   Зажимы.

   Присоединительный зажим электрического устройства переменного тока:

  • U — 1-ая фаза
  • V — 2-ая фаза
  • W — 3-ая фаза
  • N — нейтральный провод
  • PE — защитный провод
  • E — заземляющий провод
  • TE — провод бесшумового заземления
  • MM — провод соединения с массой (корпусом)
  • CC — эквипотенциальный провод.Значение электрических схем: Страница не найдена

   Провода.

   Переменный ток — обозначение проводов:

  • L — общее обозначение фазного провода
  • L1 — 1-ая фаза
  • L2 — 2-ая фаза
  • L3 — 3-ая фаза
  • N — нейтральный провод (рабочий ноль).

   Постоянный ток – обозначение проводов:

  • L+ — положительный полюс
  • L- — отрицательный полюс
  • M — средний провод.

   Другие:

  • PE — провод защитный с заземлением
  • PU — провод защитный незаземленный
  • PEN — совмещенный защитный и нейтральный провод
  • E — провод заземляющий
  • TE — провод бесшумового заземления
  • MM — провод соединения с массой (корпусом)
  • CC — провод эквипотенциальный.

Цветовые обозначения электропроводки

   Обозначение фазного проводника (L) – цвет изоляции:

   Белый, красный, коричневый, черный, оранжевый, серый, фиолетовый, бирюзовый, розовый.

   Обозначение нулевого и защитного проводников:

  • Голубой цвет — нулевой рабочий проводник(N), средний провод (постоянный ток)
  • Желто-зеленый цвет — заземляющий, защитный и нулевой защитный проводник (PE)
  • Желто-зеленый цвет с голубыми метками на концах — совмещенный нулевой и защитный проводник(PEN).

   Метки голубого цвета наносятся при монтаже на концах линии.

   Функциональное назначение проводников согласно цветовым обозначениям.

  • Черный цвет — проводники силовых цепей
  • Красный цвет — проводники цепей управления, сигнализации и измерения
  • Синий цвет — проводники цепей управления, сигнализации и измерения для постоянного тока
  • Голубой цвет — нулевые рабочие проводники
  • Комбинация желтого и зеленого цветов — проводники защиты и заземления.

Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!

[wysija_form id=»1″]

Условные обозначения в электрических схемах ГОСТ

При проведении электротехнических работ каждый человек, так или иначе, сталкивается с условными обозначениями, которые есть в любой электрической схеме.Значение электрических схем: Страница не найдена Эти схемы очень разнообразны, с различными функциями, однако, все графические условные обозначения приведены к единым формам и во всех схемах соответствуют одним и тем же элементам.

Основные условные обозначения в электрических схемах ГОСТ, отображены в таблицах

В настоящее время в электротехнике и радиоэлектронике применяются не только отечественные элементы, но и продукция, производимая иностранными фирмами. Импортные электрорадиоэлементы составляют огромный ассортимент. Они, в обязательном порядке, отображаются на всех чертежах в виде условных обозначений. На них определяются не только значения основных электрических параметров, но и полный их перечень, входящих в то или иное устройство, а также, взаимосвязь между ними.

Чтобы прочитать и понять содержание электрической схемы
Нужно хорошо изучить все элементы, входящие в ее состав и принцип действия устройства в целом. Обычно, вся информация находится либо в справочниках, либо в прилагаемой к схеме спецификации. Позиционные обозначения характеризуют взаимосвязь элементов, входящих в комплект устройства, с их обозначениями на схеме. Для того, чтобы обозначить графически тот или иной электрорадиоэлемент, применяют стандартную геометрическую символику, где каждое изделие изображается отдельно, или в совокупности с другими. От сочетания символов между собой во многом зависит значение каждого отдельного образа.

На каждой схеме отображаются
Соединения между отдельными элементами и проводниками. В таких случаях немаловажное значение имеет стандартное обозначение одинаковых комплектующих деталей и элементов. Для этого и существуют позиционные обозначения, где типы элементов, особенности их конструкции и цифровые значения отображаются в буквенном выражении. Элементы, применяемые в общем порядке, обозначаются на чертежах, как квалификационные, характеризующие ток и напряжение, способы регулирования, виды соединений, формы импульсов, электронную связь и другие.

Как читать автомобильные электросхемы — примеры, объяснения

Выход из строя электронных компонентов современного автомобиля может приводить к его полному обездвиживанию.Значение электрических схем: Страница не найдена Хорошо, если это случилось у вашего дома или работы, но если такое случается на трассе или на природе — такая поломка может обойтись вам крайне дорого: как в плане денег, так и в плане потерянного времени и даже (надеюсь до такого не дойдет) здоровья!

Почему полезно разбираться в автоэлектрике

Даже если у вас не технический склад ума или ваш доход позволяет вам не задумываться о таких мирских мелочах — замена обычного сгоревшего предохранителя в долгом пути позволит вам значительно облегчить жизнь. Я уж не говорю о тех случаях, когда сервисмэны, не желая разбираться в проблеме вашего автомобиля, призывают вас менять все датчики подряд, тратя на эту «карусель» значительные суммы денег (что кстати иногда не гарантирует положительного результата). По-этому, я предлагаю вам не сдаваться раньше времени и попробовать самостоятельно диагностировать поломку вашего автомобиля, а для этого было бы неплохо иметь под рукой электрические схемы, и самое главное — уметь их читать и понимать.

Электросхемы? — разберется даже школьник!

Встретив впервые принципиальную электрическую схему автомобиля, я понял, что принципы ее построения и обозначение на ней элементов — стандартизированы, и те элементы, которые присутствуют во всех автомобилях — обозначаются одинаково, независимо от производителя автомобиля. Достаточно один раз разобраться, как читать такие электросхемы, и вы с легкостью сможете понимать, что на ней изображено, даже если вы впервые видите конкретную схему от конкретного автомобиля и даже ни разу не лазили к нему под капот.

Графические обозначения элементов схемы могут слегка отличаться, к тому же бывают черно-белые варианты исполнения и цветные. Но буквенное обозначение везде одинаково. Помимо принципиальных электрических схем полезно иметь схемы, на которых обозначено физическое расположение (в пространстве) на кузове различных жгутов, разъемов и точек заземления — это поможет вам быстро отыскать их. Итак, давайте взглянем на примеры таких схем, а потом приступим к описанию их элементов.Значение электрических схем: Страница не найдена

Пример принципиальной электрической схемы автомобиля

На принципиальной схеме не указано физическое взаимное расположение элементов, а лишь показано, как эти элементы связаны друг с другом.  Важно понимать, что если два элемента на такой схеме изображены рядом друг с другом — на самом кузове они могут быть совершенно в разных местах.

Схематическое расположение электрических компонентов на кузове

Такая схема несет другой тип информации: трассировка кабельных кос и приблизительное расположение разъемов на кузове.

Трехмерная точная схема расположения электрических компонентов автомобиля

Встречаются и такие схемы, на которых уже точно показано, как и куда проходят кабельные трассы в кузове автомобиля, а также точки заземления.

Стандартные элементы принципиальной схемы автомобиля

Приступим же, наконец, к рассмотрению элементов схемы и научимся ее читать.

Стандартные цепи питания и соединение элементов

Цепи питания — элементы схемы передающие ток, изображаются линиями: в верхней части схемы изображены цепи с положительным потенциалом («плюс» аккумулятора), а внизу — с нулевым, т.е. земля (или «минус» аккумулятора).

Цепь 30 — идет от плюсовой клеммы аккумулятора, 15 — от аккумулятора через замок зажигания — «Зажигание 1»Цепь под номером 31 — заземление

Некоторые провода также имеют цифровое обозначение в месте подключения к устройству, это цифровое обозначение позволяет не прослеживая цепь определить откуда он идет. Эти обозначение объединены в стандарте DIN 72552 (часто используемые значения):

Для удобства, соединения между элементами на цветных схемах изображены разными цветами, соответствующими цветам проводов, а на некоторых схемах также указывается сечение провода. На черно-белых схемах цвета соединений обозначаются буквами:

Иногда можно встретить пустую окружность в узле — это означает, что данное соединение зависит от комплектации автомобиля, линии при этом, как правило, подписаны.Значение электрических схем: Страница не найдена

Обозначение разъемов на электросхеме — коннекторы

Пин №2 разъема С301 соединяется с пином №9 разъема С104, который, в свою очередь, идет в пин №3 разъема С107

Провода в автомобильной электропроводке соединяются несколькими способами, и один из них — разъемы (Connector). Обозначаются разъемы буквой «С» и порядковым номером. На рисунке слева вы видите схематическое изображение соединений участков провода через разъемы. Вообще, правильнее говорить не «пин №2», а «терминал №2», если встретите в схеме такое понятие, то теперь будете знать, что это порядковый номер соединения (контакта) в разъеме.

Ну а на этом рисунке видно, как нумеруются контакты в разъемах и как правильно их считать, чтобы узнать где какой пин. Контакты нумеруются со стороны «мамы» с верхнего угла слева на право построчно. Со стороны «папы», соответственно, зеркально.

Кстати, на многих форумах автомобильные разъемы почему-то называют «фишками», в гугле по поводу такой «этимологии» никакой информации нет. Если вы знаете или догадываетесь, откуда пошло такое название, пишите в комментариях, не стесняйтесь.

Соединение проводов в автомобиле — соединительные колодки (Splice)

Помимо разъемов (Connectors) провода в автомобиле соединяются при помощи пакета перемычек или соединительных колодок ( в электросхемах на английском — Splice). Обозначаются соединительные колодки, как вы видите на рисунке, буквой «S» и порядковым номером, например: S202, S301.

В некоторых электросхемах есть отдельное описание каждой колодки и расписано назначение проводов, подводимых к ней. Главная отличительная особенность колодки (Splice) от разъема (Connector) в том, что соединяется группа проводов: есть один входящий провод и группа исходящих потребителей, как правило, это шины питания.

Обозначение предохранителей на электросхемах

Еще один элемент электрической схемы, передающий энергию — предохранитель.  Предохранители в автомобиле имеют два обозначения: Ef — предохранитель в моторном отсеке (engine fuse) и F (fuse) — предохранитель в салоне автомобиля.Значение электрических схем: Страница не найдена Как и во всех других случаях, после обозначения идет порядковый номер предохранителя и номинал тока ( в Амперах), на который он рассчитан. Все предохранители расположены рядом — в блоках предохранителей и реле.

Обозначение автомобильных реле: распиновка, контакты

Автомобильное реле имеет обычно 4 или 5 контактов, которые имеют стандартную нумерацию (но бывают и случаи, когда нумерация не совпадает). Два контакта при этом являются управляющими: 85 и 86, а остальные коммутируют контакты, по которым проходят значительные токи. Реле,  как и предохранители, располагаются, в основном, в блоках под капотом и в салоне, но бывают случаи навесного монтажа реле в любом непредсказуемом месте, особенно при самостоятельной установке кем-либо.

Условные обозначения автомобильных датчиков на схемах

  1. Датчик холостого хода (ДХХ)
  2. Электронный блок управления (ЭБУ) двигателем
  3. Датчик температуры охлаждающей жидкости
  4. Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ)
  5. Датчик абсолютного давления воздуха во впускном коллекторе  (ДАД)
  6. Датчик давления в системе кондиционирования
  7. Датчик температуры воздуха во впускном коллекторе

На схеме выше представлены далеко не все датчики, которые могут быть в автомобиле. Условное обозначение датчиков также может отличаться, но все они обычно подписаны, как и все другие элементы, преобразующие энергию в электрической сети автомобиля.

Условные обозначение сложных элементов на автомобильных схемах — примеры схем

Теперь рассмотрим, как на электрической схеме обозначены более сложные и не стандартные элементы, такие как: стартер, катушка зажигания и другие и приведем несколько примеров схем, на которых они изображены.  В различных схемах изображение таких элементов может меняться, но элементы всегда подписаны и интуитивно понятно нарисованы, по-этому, ниже будут приведены только некоторые из них, иначе эта статья растянется надолго.Значение электрических схем: Страница не найдена

  1. Аккумуляторная батарея (АКБ)
  2. Замок зажинагия
  3. Комбинация приборов
  4. Выключатель
  5. Стартер
  6. Генератор

Если вы помните школьный курс физики, то найдете на схеме, представленной выше, уже знакомые обозначения, например: электромотор, диод, ключ, элемент питания, лампа накаливания. Эти, знакомые почти каждому, условные обозначения помогают понять смысл и назначение приборов в бортсети автомобиля, преобразующих электроэнергию.

  1. Катушка зажигания
  2. Электронный блок управления двигателем (ЭБУ)
  3. Датчик положения коленчатого вала

На этой схеме уже появляется такой более сложный элемент схемы как — блок управления или контроллер. Каждый элемент сети автомобиля, имеющий микросхемы или транзисторные ключи в своем составе, помечается значком с изображением транзистора. Обращаю ваше внимание на то, что в данном примере выше, изображены далеко не все выводы ЭБУ — только те, которые нужны именно на этой схеме. На схемах ниже вы так же встретите изображение ЭБУ.

  1. Блок управления двигателем (ЭБУ)
  2. Октан-корректор
  3. Электромотор (в данном случае — бензонасос)
  4. Датчик концентрации кислорода

На этой схеме еще раз изображен ЭБУ, но уже с другими выводами, кстати, по нарисованным ключам на ЭБУ можно понять, какую функцию в данном случае выполняет контроллер: замыкает данные линии на землю, то есть запитывает элементы, подключенные к этим проводам и плюсовой клемме АКБ.

  1. Электромагнитный клапан рециркуляции отработавших газов
  2. Двухходовой клапан
  3. Гравитационный клапан
  4. Комбинация приборов
  5. Электронный блок управления двигателем
  6. Датчик скорости

На данном примере схемы мы встречаемся с изображением клапанов, прошу обратить внимание, что у двухходового клапана контакты пронумерованы, в отличие от остальных. На изображении датчика скорости изображен транзистор, значит в элементе присутствует полупроводниковый элемент.Значение электрических схем: Страница не найдена

  1. Переключатель наружного освещения
  2. Переключатель указателей поворота
  3. Переключатель корректора фар
  4. Корректор левой фары
  5. Левая фара автомобиля
  6. Корректор правой фары
  7. Правая фара автомобиля

На данной схеме изображены элементы управления освещением автомобиля. У таких сложных переключателей как замок зажигания или переключатель наружного освещения имеется набор контактов, между которыми в различных положениях переключателя коммутируется ток. На схеме прекрасно видно, в каком режиме переключателя какие контакты соединяются.

Автоэлектрика? Проще простого!

Итак, мы рассмотрели с вами самые распространенные элементы электрических схем автомобилей, посмотрели как они изображаются на схемах и какие ключевые особенности при этом присутствуют. Искренне надеюсь, что эта статья научила вас чему-нибудь или даже выручила вас в сложной ситуации с поломкой автомобиля. Если у вас появились вопросы, было бы здорово, если вы их напишете в комментариях под этой статьей. Всем огромной удачи на дорогах и увидимся в следующих статьях об автоэлектрике!

Как читать электрические схемы с транзистором

В прошлой статье мы рассматривали схему без биполярного транзистора. Для того, чтобы понять, как работает транзистор, мы с вами соберем простой регулятор мощности свечения лампочки накаливания с помощью двух резисторов и транзистора.

Управление мощностью с помощью транзистора

Итак, я буду делать схему регулятора мощности свечения лампочки накаливания с помощью советского транзистора КТ815Б. Она будет выглядеть следующим образом:

На схеме мы видим лампу накаливания, транзистор и два резистора. Один из них переменный. Итак, главное правило транзистора: меняя силу тока в цепи базы, мы тем самым меняем силу тока в цепи коллектора, а следовательно,  мощность свечения самой лампы.

Как в нашей схеме будет все это выглядеть? Здесь я показал две ветви.Значение электрических схем: Страница не найдена Одну синим цветом, другую красным.

Как вы видите, в синей ветке цепи последовательно друг за другом идут +12В—-R1—-R2—-база—-эмиттер—-минус питания. А как вы помните, если резисторы либо  различные потребители (нагрузки) цепи идут друг за другом последовательно, то через все эти нагрузки, потребители и резисторы протекает одна и та же сила тока. Правило делителя напряжения. То есть в данный момент для удобства объяснения, я назвал эту силу тока, как ток базы Iб . Все то же самое можно сказать и о красной ветви. Ток пойдет по такому пути: +12В—-лампочка—-коллектор—-эмиттер—-минус питания.  В ней будет протекать ток коллектора Iк.

Итак, для чего мы сейчас разобрали эти ветви цепи? Дело в том, что через базу и эмиттер протекает базовый ток Iб , который протекает также и через переменный резистор R1 и резистор R2. Через коллектор-эмиттер протекает ток коллектора Iк , который  также течет и через лампочку накаливания.

Ну и теперь самое интересное: коллекторный ток зависит от того, какая сила тока в данный момент течет через базу-эмиттер. То есть прибавив базовый ток, мы тем самым прибавляем и коллекторный ток. А раз коллекторный ток у нас стал больше, значит и через лампочку сила тока стала больше, и лампочка загорелась еще ярче. Управляя слабым током базы, мы можем управлять большим током коллектора. Это и есть принцип работы биполярного транзистора.

[quads id=1]

Как нам теперь регулировать силу тока через базу-эмиттер? Вспоминаем закон Ома: I=U/R. Следовательно, прибавляя или убавляя значение сопротивления в цепи базы, мы тем самым можем менять силу тока базы! Ну а она уже будет регулировать силу тока в цепи коллектора. Получается, меняя значение переменного резистора, мы тем самым меняем свечение лампочки 😉

И еще один небольшой нюанс.

Как вы заметили в схеме есть резистор R2. Для чего он нужен? Дело все в том, что может случится пробой перехода база-эмиттер. Или, простым языком, он выгорит. Если бы его не было, то при изменении сопротивления на переменном резисторе R1 до нуля Ом, мы бы махом выжгли P-N переход базы-эмиттера. Поэтому, чтобы такого не было, мы должны  подобрать резистор, который бы при сопротивлении на R1 в ноль Ом, ограничивал бы силу тока на базу, чтобы ее не выжечь.

Получается, мы должны подобрать такую силу тока на базу, чтобы лампочка светилась на полную яркость, но при этом переход база-эмиттер был бы целым. Если сказать языком электроники –  мы должны подобрать такой резистор, который бы вогнал  транзистор в границу насыщения, но не более того.

Такой резистор я подбирал с помощью магазина сопротивления. Его также можно подобрать с помощью переменного резистора. Резистор в базе часто называют токоограничительным.

Регулятор свечения лампочки на транзисторе

Ну а теперь дело за практикой. Собираем схему в реале:

Кручу переменный резистор и добиваюсь того, чтобы лампочка горела на весь накал:

Кручу еще чуток и лампочка светит в пол накала:

Выкручиваю переменный резистор до упора и лампочка тухнет:

Вместо лампочки можно взять любую другую нагрузку, например, вентилятор от компьютера. В этом случае, меняя значение переменного резистора, я могу управлять частотой вращения вентилятора, тем самым убавляя или прибавляя силу потока воздуха.

Здесь вентилятор не крутится, так как я на переменном резисторе выставил большое сопротивление:

Ну а здесь, покрутив переменный резистор, я уже могу регулировать обороты вентилятора:

Можно сказать, что получилась готовая схема, чтобы обдувать себя жарким летним деньком ;-). Стало холодно – убавил обороты, стало слишком жарко – прибавил 😉

Прошаренные чайники-электронщики могут сказать: “А зачем так сильно все было усложнять? Не проще ли было просто взять переменный резистор и соединить последовательно с нагрузкой?

Да, можно.

Но должны соблюдаться некоторые условия. Предположим у нас лампа накаливания большой мощности, а значит и сила тока в цепи тоже будет приличная. В этом случае переменный резистор должен быть большой мощности, так как при выкручивании до упора в сторону маленького сопротивления через него побежит большой ток. Вспоминаем формулу выделяемой мощности на нагрузке: P=I2R. Переменный резистор сгорит (проверено не раз на собственном опыте).

В схеме с транзистором весь груз ответственности, то бишь всю мощность рассеивания, транзистор берет на себя. В схеме с транзистором переменный резистор спалить уже будет невозможно, так как сила тока в цепи базы в десятки, а  то и в сотни раз меньше (в зависимости от беты транзистора), чем сила тока через нагрузку, в нашем случае через лампочку.

Греться по-максимуму транзистор будет только тогда, когда мы регулируем мощность нагрузки наполовину. В этом случае половина отсекаемой мощности в нагрузке будет рассеиваться на транзисторе. Поэтому, если вы регулируете мощную нагрузку, то для начала поинтересуйтесь таким параметром, как мощность рассеивания транзистора и при необходимости не забывайте ставить транзисторы на радиаторы.

Резюме

Главное предназначение транзистора – управление большой силой тока с помощью малой силы тока, то есть с помощью маленького базового тока мы можем регулировать приличный коллекторный ток.

Есть критического значение базового тока, которые нельзя превышать, иначе сгорит переход база-эмиттер. Такая сила тока через базу возникает, если потенциал на базе будет более 5 Вольт в прямом смещении. Но лучше даже близко не приближаться к такому значению. Также не забывайте, чтобы открыть транзистор, на базе должен быть потенциал больше, чем 0,6-0,7 Вольт для кремниевого транзистора.

Резистор в базе служит для ограничения протекающего  тока через базу-эмиттер. Его значение выбирают в зависимости от режима работы схемы. В основном это граница насыщения транзистора, при котором коллекторный ток начинает принимать свои максимальные значения.

При проектировании схемы не забываем, что лишняя мощность рассеивается на транзисторе. Самый щадящий режим – это режим отсечки и насыщения, то есть лампа либо вообще не горит, либо горит на всю мощность. Самая большая мощность будет выделяться на транзисторе в том случае, если лампа горит в пол накала.

Принципиальные электрические схемы систем автоматизации

ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СХЕМЫ СИСТЕМ
АВТОМАТИЗАЦИИ
Перечень рассматриваемых вопросов:
• 1. Условные обозначения элементов автоматизации, технологического
и электротехнического оборудования на принципиальных
электрических схемах.
• 2. Правила чтения принципиальных электрических схем
автоматизации.
• 3. Принципиальная электрическая схема управления
электроприводом задвижки.
• 4. Принципиальные электрические схемы управления агрегатом
вспомогательных систем.
• 5. Принципиальная электрическая схема управления ВВ.

3. Нормативно — технические документы:

ТПР-35.240.50-КТН-224-16
«Автоматизация
и
телемеханизация
технологического оборудования площадочных и линейных объектов. Типовые
проектные и технические решения».
ГОСТ 2.701-2008 Единая система конструкторской документации (ЕСКД).
Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению
ГОСТ 21.208-2013 Система проектной документации для строительства
(СПДС). Автоматизация технологических процессов. Обозначения условные
приборов и средств автоматизации в схемах
РД-35.240.00-КТН-232-14. «Автоматизированные системы управления
технологическими процессами. Термины и определения».

4. Глоссарий

Схема — это документ, на котором показаны в виде условных изображений
или обозначений составные части изделия и связи между ними.
Вид схемы: Классификационная группировка схем, выделяемая по признакам
принципа действия, состава изделия и связей между его составными частями.
Тип схемы: Классификационная группировка схем, выделяемая по признаку их
основного назначения.
Экспликация – текст, поясняющий значение символов, условных обозначений
на планах, картах, схемах.

5. Виды схем

Вид схемы
Определение
Код вида
схемы
Схема электрическая
Документ, содержащий в виде условных изображений или обозначений составные
части изделия, действующие при помощи электрической энергии, и их взаимосвязи
Э
Схема гидравлическая
Документ, содержащий в виде условных изображений или обозначений составные
части изделия, использующие жидкость, и их взаимосвязи
Г
Схема пневматическая
Документ, содержащий в виде условных изображений или обозначений составные
части изделия, использующие воздух, и их взаимосвязи
П
Схема газовая (кроме
Документ, содержащий в виде условных изображений или обозначений составные
пневматической схемы) части изделия, действующие с использованием газа, и их взаимосвязи
X
Схема кинематическая
Документ, содержащий в виде условных изображений или обозначений
механические составные части и их взаимосвязи
К
Схема вакуумная
Документ, содержащий в виде условных изображений или обозначений составные
части изделия, действующие при помощи вакуума либо создающие вакуум, и их
взаимосвязи
В
Схема оптическая
Документ, содержащий в виде условных изображений или обозначений оптические
составные части изделия по ходу светового луча
Л
Схема энергетическая
Документ, содержащий в виде условных изображений или обозначений составные
части энергетических установок и их взаимосвязи
Р
Схема деления
Документ, содержащий в виде условных обозначений состав изделия, входимость
составных частей, их назначение и взаимосвязи
Е
Схема комбинированная Документ, содержащий элементы и взаимосвязи различных видов схем одного типа
С

6. Типы схем

Тип схемы
Определение
Код типа
схемы
1
Схема структурная
Документ, определяющий основные функциональные части изделия, их
назначение и взаимосвязи
Схема
функциональная
Документ, разъясняющий процессы, протекающие в отдельных функциональных
цепях изделия (установки) или изделия (установки) в целом
2
Схема
принципиальная
(полная)
Документ, определяющий полный состав элементов и взаимосвязи между ними и,
как правило, дающий полное (детальное) представления о принципах работы
изделия (установки)
3
Схема соединений
(монтажная)
Документ, показывающий соединения составных частей изделия (установки) и
определяющий провода, жгуты, кабели или трубопроводы, которыми
осуществляются эти соединения, а также места их присоединений и ввода
(разъемы, платы, зажимы и т.п.)
4
Схема подключения
Документ, показывающий внешние подключения изделия
5
Схема общая
6
Схема расположения
Документ, определяющий составные части комплекса и соединения их между
собой на месте эксплуатации
Документ, определяющий относительное расположение составных частей изделия
(установки), а при необходимости, также жгутов (проводов, кабелей),
трубопроводов, световодов и т.п.
Схема объединенная
Документ, содержащий элементы различных типов схем одного вида
0
7

7. Схема электрическая структурная

Для отображения оригинала схемы
необходимо выйти из режима
показа слайдов и кликнуть 2 раза
по значку (Adobe Acrobat)

8. Схема электрическая функциональная

Для отображения оригинала схемы
необходимо выйти из режима
показа слайдов и кликнуть 2 раза
по значку (Adobe Acrobat)

9. Схема электрическая принципиальная

Для отображения оригинала схемы
необходимо выйти из режима
показа слайдов и кликнуть 2 раза
по значку (Adobe Acrobat)

10. 1. Условные обозначения элементов автоматизации, технологического и электротехнического оборудования на принципиальных

электрических схемах.
Условные обозначения приборов и средств автоматизации в схемах

11. Основные буквенные обозначения измеряемых величин и функциональных признаков приборов должны соответствовать приведенным в

таблице

12. Продолжение таблицы

13. Принцип построения условного обозначения прибора на схемах автоматизации

14. Примеры условных обозначений приборов и средств автоматизации на схемах автоматизации

Наименование обозначения
Обозначение
Датчик уровня
LT
Сигнализатор уровня
LSA
Отображение текущего значения уровня
LI
Датчик давления
PT
Реле давления
PSA
PS
Отображение текущего значения давления
PI
PIA
Отображение текущего значения давления с сигнализацией
достижения заданной уставки
Отображение текущего значения перепада давления
PDI
Датчик перепада давления
PDT
Примеры условных обозначений приборов и средств
автоматизации на схемах автоматизации (продолжение)
TE
Чувствительный
элемент
(термосопротивление)
измерения
температуры
Датчик температуры
TT
Отображение текущего значения температуры
TI
TISA
Отображения
управлением
измеренной
температуры
с
сигнализацией
Отображения измеренной температуры с сигнализацией
TIA
Сигнализатор температуры
TSA
Чувствительный элемент измерения вибрации
SE
Преобразователь виброизмерения
ST
Отображение текущего значения вибрации
SI
Ручной переключатель с сигнализацией
HSA
Переключатель с сигнализацией
SA
Чувствительный элемент измерения осевого смещения
GE
и
Примеры условных обозначений приборов и средств
автоматизации на схемах автоматизации (продолжение)
Преобразователь осевого смещения
GT
Отображение текущего значения осевого смещения
GI
Преобразователь электрических сигналов
EY
Отображение текущего значения электрического сигнала
EI
Кнопка управления
H
Ручной переключатель
HS
Временная задержка
KS
NSA
Коммутирующая пусковая аппаратура
сигнализации текущего состояния (ВВ, МП)
с
Счетчик наработки с отображением
KQI
Коммутирующая пусковая аппаратура (ВВ, МП)
NS
функцией
Примеры условных обозначений приборов и средств
автоматизации на схемах автоматизации (продолжение)
ZIA
Отображение текущего количества агрегатов в режиме
«АВР» с сигнализацией
Отображение текущего значения давления с регистрацией
PIR
Задатчик уставки регулирования с отображением
HPI
Регулятор давления
PC
Селектор в САР
FY
QISA
Отображение текущего
сигнализации и управления
значения
загазованности
Чувствительный элемент измерения загазованности
QE
Отображение текущего значения загазованности
QI
Световая сигнализация
с
Примеры условных обозначений приборов и средств
автоматизации на схемах автоматизации (продолжение)
Конъюнкция (логическое умножение). Операция «И».
Логический элемент, реализующий функцию конъюнкции,
называется схемой совпадения. Мнемоническое правило для
конъюнкции с любым количеством входов звучит так: На выходе
будет:
«1» тогда и только тогда, когда на всех входах действуют
«1»,
«0» тогда и только тогда, когда хотя бы на одном входе
действует «0»
&
Инверсия (обратный сигнал). Мнемоническое правило для
инверсии звучит так: Если на входе «1», то на выходе инверсии «0»
или на оборот
Дизъюнкция (логическое сложение). Операция «ИЛИ».
Мнемоническое правило для дизъюнкции с любым
количеством входов звучит так: На выходе будет:
«1» тогда и только тогда, когда хотя бы на одном входе
действует «1»,
«0» тогда и только тогда, когда на всех входах действуют
«0»
1
Да
>+5C°
Нет
Условный переход. Если измеренная температура больше +5
Сº, то идти по стрелке «ДА», если меньше +5 Сº, то идти по
стрелке «Нет».

19. Примеры приборов и условных обозначений

Прибор для измерения температуры
бесшкальный с дистанционной передачей
показаний, установленный по месту.
Прибор для измерения давления (разрежения)
бесшкальный с дистанционной передачей
показаний, установленный по месту.
Прибор для измерения уровня с
контактным устройством,
установленный по месту.

20. Условные обозначения элементов электротехнического оборудования на электрических схемах.

Условные обозначения контактных соединений
Условные обозначения включателей, выключателей, разъединителей.
Условные обозначения включателей, выключателей, разъединителей.
(продолжение)
Условные обозначения двигателей.

24. Условные буквенно-цифровые обозначения на электрических схемах

QF
МП
Л1
КК
Условные буквенно-цифровые
обозначения на электрических схемах
Л2
~380 В
Л3
• QF — трехфазный питающий
автоматический выключатель;
• SF — однофазный автоматический QF1
выключатель для защиты цепей
управления; ~220 В КК
• MП — магнитный пускатель;
• KK — электротепловое реле;
Микропроцессорная
• SB — кнопка пуска (стоп).
система автоматики
Также обозначение наносится непосредственно
на объект и его части.
(МПСА)
МП
Пример обозначения:
Стоп по
месту
SB1
Контроль напряжения
ЕС
n-1
на схеме
Включен
МРС
1
Отключить
Условное
буквенноАВО
2
цифровое обозначение,
нанесённое
непосредственно на
объект и его части
(маркировка).
Включить
АВВ
3
n-2
n-3
ВКЛ.
по месту
SB2
М
М

25. 2. Правила чтения принципиальных электрических схем автоматизации.

• На схеме читают все надписи, начиная со штампа, затем примечания,
экспликации, пояснения, спецификации и т. д. При чтении
экспликации обязательно находят на схеме аппараты, в ней
перечисленные. При чтении спецификации сопоставляют их с
экспликациями.
• Если на схеме имеются ссылки на другие схемы, то нужно найти эти
схемы и разобраться в содержании ссылок. Например, в одну схему
входит контакт, принадлежащий аппарату, изображенному на другой
схеме. Значит, нужно уяснить, что это за аппарат, для чего служит, в
каких условиях работает и т. п.

26. Порядок действия при чтении схем, отражающих электропитание, электрическую защиту, управление, сигнализацию и т. п.:

1 — определяют источники электропитания, род тока, величину напряжения и т. п. Если
источников несколько или применено несколько напряжений, то выясняют, чем это
вызвано,
2 -расчленяют схему на простые цепи и, рассматривая их сочетание, устанавливают
условия действия. Рассматривать всегда начинают с того аппарата, который нас в
данном случае интересует. Например, если не работает двигатель, то нужно найти на
схеме его цепь и посмотреть, контакты каких аппаратов в нее входят. Затем находят
цепи аппаратов, управляющих этими контактами, и т. д.,
3 — строят диаграммы взаимодействия, выясняя с их помощью: последовательность
работы во времени, согласованность времени действия аппаратов в пределах данного
устройства, согласованность времени действия совместно действующих устройств
(например, автоматики, защиты, телемеханики, управляемых приводов и т. п.),
последствия перерыва электропитания. Для этого поочередно, предполагая
отключенными выключатели и автоматы электропитания (предохранители
перегоревшие), оценивают возможные последствия, возможность выхода устройства
в рабочее положение из любого состояния, в котором оно могло оказаться, например
после ревизии,
4 — оценивают последствия вероятных неисправностей: незамыкание контактов
поочередно по одному, нарушения изоляции относительно земли поочередно для
каждого участка,
5 — проверяют схему на отсутствие ложных цепей,
6 — оценивают надежность электропитания и режим работы оборудования,
7- проверяют выполнение мер, обеспечивающих безопасность при условии
организации работ, обусловленных действующими правилами (ПУЭ, СНиП и т. п.).

28. 3. Принципиальная электрическая схема управления электроприводом задвижки.

29. 3. Принципиальная электрическая схема управления электроприводом задвижки.

30. 3. Принципиальная электрическая схема управления электроприводом задвижки.

31. 3. Принципиальная электрическая схема управления электроприводом задвижки.

32. 3. Принципиальная электрическая схема управления электроприводом задвижки.

33. 3. Принципиальная электрическая схема управления электроприводом задвижки.

34. 3. Принципиальная электрическая схема управления электроприводом задвижки.

35. 3. Принципиальная электрическая схема управления электроприводом задвижки.

36. 4. Принципиальные электрические схемы управления агрегатом вспомогательных систем.

37. 4. Принципиальные электрические схемы управления агрегатом вспомогательных систем.

38. 4. Принципиальные электрические схемы управления агрегатом вспомогательных систем.

39. 4. Принципиальные электрические схемы управления агрегатом вспомогательных систем.

40. 4. Принципиальные электрические схемы управления агрегатом вспомогательных систем.

41. 4. Принципиальные электрические схемы управления агрегатом вспомогательных систем.

42. 5. Принципиальная схема управления ВВ.

43. 5. Принципиальная схема управления ВВ.

44. 5. Принципиальная схема управления ВВ.

45. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Для чего служат схемы и чем они отличаются от другой
конструкторской документации?
2. Какие виды и типы схем вы знаете?
3. Что показывают структурные, функциональные и принципиальные
схемы?
4. В чем отличие электрических схем от схем других видов?
5. Какие обозначения используют при выполнении электрических
схем?
6. Что означает на схеме обозначение SB?
7. Что означает на схеме обозначение TT?
8. Что означает на схеме обозначение PT?
9. С чего начинают чтение схем?
10.Что необходимо выполнить , если на схеме имеется ссылка?
Спасибо за внимание

2. Схемы электрических цепей и их элементы

На
любую машину, в состав которой входят электрические устройства, кроме
конструкторских чертежей имеется электродокументация, состоящая из различных
электрических схем. Электрические  функциональные
схемы раскрывают принцип действия устройства. Существуют электромонтажные
схемы, в которых раскрывается монтаж 
(соединение) электрических элементов цепи.

Электрические
принципиальные схемы раскрывают электрические связи всех отдельных элементов
электрической цепи между собой.

Все
схемы вычерчиваются по определенным стандартам- ГОСТам.

Кроме
основных электрических схем существуют схемы замещения, по которым наиболее
удобно составлять математические уравнения, описания электрических и
энергетических процессов. Такие схемы являются эквивалентными моделями
электрической цепи. Схемы максимально упрощены и по ним удобнее провести анализ
отображаемых ими сложных электрических цепей.

Все
элементы электрических цепей можно разделить на три группы: источники (активные
элементы), потребители и элементы для передачи электроэнергии от источников к
потребителю (пассивные элементы).

Источником
электрической энергии (генератором) называют устройство, преобразующее в
электроэнергию какой-либо другой вид энергии (электромашинный генератор —
механическую, гальванический элемент или аккумулятор — химическую, фотоэлектрическая
батарея — лучистую и т.п.). Источники делятся на источники напряжения
(Е,U=соnst, при изменении I) и источники тока (I=соnst,  при изменении U). Все источники имеют
внутреннее сопротивление Rвн, значение которого невелико по сравнению с сопротивлением
других элементов электрической цепи.

Приемником
электрической энергии (потребителем) называют устройство, преобразующее
электроэнергию в какой-либо другой вид энергии (электродвигатель — в
механическую, электронагреватель — в тепловую, источник света — в световую
(лучистую) и т.п.).

Элементами
передачи электроэнергии от источника питания к приемнику служат провода,
устройства, обеспечивающие уровень и качество напряжения и др.

Условные
обозначения  элементов электрической цепи
на схеме стандартизованы. Примеры:

Электрическая схема — Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Электрическая схема — это путь, по которому текут электроны от источника напряжения или тока.

Точка, где эти электроны входят в электрическую цепь, называется «источником» электронов. Точка, в которой электроны покидают электрическую цепь, называется «возвратной» или «землей». Точка выхода называется «возвращением», потому что электроны всегда попадают в источник, когда они завершают свой путь в электрической цепи.

Часть электрической цепи, которая находится между начальной точкой электронов и точкой, где они возвращаются к источнику, называется «нагрузкой» электрической цепи. Нагрузка электрической цепи может быть такой же простой, как нагрузка на бытовые приборы, такие как холодильники, телевизоры или лампы, или более сложной, например, нагрузка на выходе гидроэлектростанции.

В цепях используется два вида электроэнергии: переменный ток (AC) и постоянный ток (DC).Переменный ток часто питает большие приборы и двигатели и вырабатывается электростанциями. Постоянный ток питает автомобили, работающие от батарей, а также другие машины и электронику. Преобразователи могут преобразовывать переменный ток в постоянный и наоборот. Для передачи постоянного тока высокого напряжения используются большие преобразователи.

Экспериментальная электронная схема

В электронных схемах обычно используются источники постоянного тока. Нагрузка электронной схемы может быть такой же простой, как несколько резисторов, конденсаторов и лампы, соединенных вместе, чтобы создать вспышку в камере.Или электронная схема может быть сложной, соединяя тысячи резисторов, конденсаторов и транзисторов. Это может быть интегральная схема, такая как микропроцессор в компьютере.

Резисторы и другие элементы схемы можно подключать последовательно или параллельно. Сопротивление в последовательных цепях — это сумма сопротивлений.

Цепь или электрическая схема — это визуальное отображение электрической цепи. Электрические и электронные схемы могут быть сложными. Чертеж соединений всех компонентов в нагрузке схемы упрощает понимание того, как соединяются компоненты схемы.Чертежи электронных схем называются «принципиальными схемами». Чертежи электрических цепей называются «электрическими схемами». Как и другие диаграммы, эти диаграммы обычно рисуются чертежниками, а затем распечатываются. Диаграммы также могут быть созданы в цифровом виде с использованием специализированного программного обеспечения.

Схема — это схема электрической цепи. Схемы — это графические изображения основных соединений в цепи, но они не являются реалистичными изображениями цепи. На схемах используются символы для обозначения компонентов в цепи.Условные обозначения используются в схеме, чтобы обозначить, как течет электричество. Мы используем обычное соглашение: от положительной клеммы к отрицательной. Реальный путь перетока электричества — от отрицательного полюса к положительному.

На принципиальных схемах используются специальные символы. Символы на чертежах показывают, как соединяются между собой такие компоненты, как резисторы, конденсаторы, изоляторы, двигатели, розетки, фонари, переключатели и другие электрические и электронные компоненты. Диаграммы очень помогают, когда рабочие пытаются выяснить, почему схема работает некорректно.

Ток, протекающий в электрической или электронной цепи, может внезапно возрасти при выходе из строя какого-либо компонента. Это может вызвать серьезное повреждение других компонентов цепи или создать опасность возгорания. Для защиты от этого в цепь можно подключить предохранитель или устройство, называемое «автоматический выключатель». Автоматический выключатель размыкает или «разрывает» цепь, когда ток в этой цепи становится слишком высоким, или предохранитель «перегорает». Это дает защиту.

Прерывание от замыкания на землю (G.F.I.) устройства [изменить | изменить источник]

Стандартный возврат для электрических и электронных цепей — заземление. Когда электрическое или электронное устройство выходит из строя, оно может размыкать обратную цепь на землю. Пользователь устройства может стать частью электрической цепи устройства, обеспечив обратный путь для электронов через тело пользователя вместо заземления цепи. Когда наше тело становится частью электрической цепи, пользователь может быть серьезно шокирован или даже убит электрическим током.

Для предотвращения опасности поражения электрическим током и возможности поражения электрическим током устройства прерывания замыкания на землю обнаруживают обрыв цепи на землю в подключенных электрических или электронных устройствах. При обнаружении обрыва цепи заземления G.F.I. устройство немедленно открывает источник напряжения для устройства. G.F.I. устройства похожи на автоматические выключатели, но предназначены для защиты людей, а не компонентов цепей.

Короткие замыкания — это цепи, которые возвращаются к источнику питания неиспользованным или с той же мощностью, что и на выходе.Обычно они перегорают, но иногда этого не происходит. Это может привести к возгоранию электрического тока.

Электрическая схема — Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Электрическая схема — это путь, по которому текут электроны от источника напряжения или тока.

Точка, где эти электроны входят в электрическую цепь, называется «источником» электронов. Точка, в которой электроны покидают электрическую цепь, называется «возвратной» или «землей».Точка выхода называется «возвращением», потому что электроны всегда попадают в источник, когда они завершают свой путь в электрической цепи.

Часть электрической цепи, которая находится между начальной точкой электронов и точкой, где они возвращаются к источнику, называется «нагрузкой» электрической цепи. Нагрузка электрической цепи может быть такой же простой, как нагрузка на бытовые приборы, такие как холодильники, телевизоры или лампы, или более сложной, например, нагрузка на выходе гидроэлектростанции.

В цепях используется два вида электроэнергии: переменный ток (AC) и постоянный ток (DC). Переменный ток часто питает большие приборы и двигатели и вырабатывается электростанциями. Постоянный ток питает автомобили, работающие от батарей, а также другие машины и электронику. Преобразователи могут преобразовывать переменный ток в постоянный и наоборот. Для передачи постоянного тока высокого напряжения используются большие преобразователи.

Экспериментальная электронная схема

В электронных схемах обычно используются источники постоянного тока. Нагрузка электронной схемы может быть такой же простой, как несколько резисторов, конденсаторов и лампы, соединенных вместе, чтобы создать вспышку в камере.Или электронная схема может быть сложной, соединяя тысячи резисторов, конденсаторов и транзисторов. Это может быть интегральная схема, такая как микропроцессор в компьютере.

Резисторы и другие элементы схемы можно подключать последовательно или параллельно. Сопротивление в последовательных цепях — это сумма сопротивлений.

Цепь или электрическая схема — это визуальное отображение электрической цепи. Электрические и электронные схемы могут быть сложными. Чертеж соединений всех компонентов в нагрузке схемы упрощает понимание того, как соединяются компоненты схемы.Чертежи электронных схем называются «принципиальными схемами». Чертежи электрических цепей называются «электрическими схемами». Как и другие диаграммы, эти диаграммы обычно рисуются чертежниками, а затем распечатываются. Диаграммы также могут быть созданы в цифровом виде с использованием специализированного программного обеспечения.

Схема — это схема электрической цепи. Схемы — это графические изображения основных соединений в цепи, но они не являются реалистичными изображениями цепи. На схемах используются символы для обозначения компонентов в цепи.Условные обозначения используются в схеме, чтобы обозначить, как течет электричество. Мы используем обычное соглашение: от положительной клеммы к отрицательной. Реальный путь перетока электричества — от отрицательного полюса к положительному.

На принципиальных схемах используются специальные символы. Символы на чертежах показывают, как соединяются между собой такие компоненты, как резисторы, конденсаторы, изоляторы, двигатели, розетки, фонари, переключатели и другие электрические и электронные компоненты. Диаграммы очень помогают, когда рабочие пытаются выяснить, почему схема работает некорректно.

Ток, протекающий в электрической или электронной цепи, может внезапно возрасти при выходе из строя какого-либо компонента. Это может вызвать серьезное повреждение других компонентов цепи или создать опасность возгорания. Для защиты от этого в цепь можно подключить предохранитель или устройство, называемое «автоматический выключатель». Автоматический выключатель размыкает или «разрывает» цепь, когда ток в этой цепи становится слишком высоким, или предохранитель «перегорает». Это дает защиту.

Прерывание от замыкания на землю (G.F.I.) устройства [изменить | изменить источник]

Стандартный возврат для электрических и электронных цепей — заземление. Когда электрическое или электронное устройство выходит из строя, оно может размыкать обратную цепь на землю. Пользователь устройства может стать частью электрической цепи устройства, обеспечив обратный путь для электронов через тело пользователя вместо заземления цепи. Когда наше тело становится частью электрической цепи, пользователь может быть серьезно шокирован или даже убит электрическим током.

Для предотвращения опасности поражения электрическим током и возможности поражения электрическим током устройства прерывания замыкания на землю обнаруживают обрыв цепи на землю в подключенных электрических или электронных устройствах. При обнаружении обрыва цепи заземления G.F.I. устройство немедленно открывает источник напряжения для устройства. G.F.I. устройства похожи на автоматические выключатели, но предназначены для защиты людей, а не компонентов цепей.

Короткие замыкания — это цепи, которые возвращаются к источнику питания неиспользованным или с той же мощностью, что и на выходе.Обычно они перегорают, но иногда этого не происходит. Это может привести к возгоранию электрического тока.

Электрическая схема — Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Электрическая схема — это путь, по которому текут электроны от источника напряжения или тока.

Точка, где эти электроны входят в электрическую цепь, называется «источником» электронов. Точка, в которой электроны покидают электрическую цепь, называется «возвратной» или «землей».Точка выхода называется «возвращением», потому что электроны всегда попадают в источник, когда они завершают свой путь в электрической цепи.

Часть электрической цепи, которая находится между начальной точкой электронов и точкой, где они возвращаются к источнику, называется «нагрузкой» электрической цепи. Нагрузка электрической цепи может быть такой же простой, как нагрузка на бытовые приборы, такие как холодильники, телевизоры или лампы, или более сложной, например, нагрузка на выходе гидроэлектростанции.

В цепях используется два вида электроэнергии: переменный ток (AC) и постоянный ток (DC). Переменный ток часто питает большие приборы и двигатели и вырабатывается электростанциями. Постоянный ток питает автомобили, работающие от батарей, а также другие машины и электронику. Преобразователи могут преобразовывать переменный ток в постоянный и наоборот. Для передачи постоянного тока высокого напряжения используются большие преобразователи.

Экспериментальная электронная схема

В электронных схемах обычно используются источники постоянного тока. Нагрузка электронной схемы может быть такой же простой, как несколько резисторов, конденсаторов и лампы, соединенных вместе, чтобы создать вспышку в камере.Или электронная схема может быть сложной, соединяя тысячи резисторов, конденсаторов и транзисторов. Это может быть интегральная схема, такая как микропроцессор в компьютере.

Резисторы и другие элементы схемы можно подключать последовательно или параллельно. Сопротивление в последовательных цепях — это сумма сопротивлений.

Цепь или электрическая схема — это визуальное отображение электрической цепи. Электрические и электронные схемы могут быть сложными. Чертеж соединений всех компонентов в нагрузке схемы упрощает понимание того, как соединяются компоненты схемы.Чертежи электронных схем называются «принципиальными схемами». Чертежи электрических цепей называются «электрическими схемами». Как и другие диаграммы, эти диаграммы обычно рисуются чертежниками, а затем распечатываются. Диаграммы также могут быть созданы в цифровом виде с использованием специализированного программного обеспечения.

Схема — это схема электрической цепи. Схемы — это графические изображения основных соединений в цепи, но они не являются реалистичными изображениями цепи. На схемах используются символы для обозначения компонентов в цепи.Условные обозначения используются в схеме, чтобы обозначить, как течет электричество. Мы используем обычное соглашение: от положительной клеммы к отрицательной. Реальный путь перетока электричества — от отрицательного полюса к положительному.

На принципиальных схемах используются специальные символы. Символы на чертежах показывают, как соединяются между собой такие компоненты, как резисторы, конденсаторы, изоляторы, двигатели, розетки, фонари, переключатели и другие электрические и электронные компоненты. Диаграммы очень помогают, когда рабочие пытаются выяснить, почему схема работает некорректно.

Ток, протекающий в электрической или электронной цепи, может внезапно возрасти при выходе из строя какого-либо компонента. Это может вызвать серьезное повреждение других компонентов цепи или создать опасность возгорания. Для защиты от этого в цепь можно подключить предохранитель или устройство, называемое «автоматический выключатель». Автоматический выключатель размыкает или «разрывает» цепь, когда ток в этой цепи становится слишком высоким, или предохранитель «перегорает». Это дает защиту.

Прерывание от замыкания на землю (G.F.I.) устройства [изменить | изменить источник]

Стандартный возврат для электрических и электронных цепей — заземление. Когда электрическое или электронное устройство выходит из строя, оно может размыкать обратную цепь на землю. Пользователь устройства может стать частью электрической цепи устройства, обеспечив обратный путь для электронов через тело пользователя вместо заземления цепи. Когда наше тело становится частью электрической цепи, пользователь может быть серьезно шокирован или даже убит электрическим током.

Для предотвращения опасности поражения электрическим током и возможности поражения электрическим током устройства прерывания замыкания на землю обнаруживают обрыв цепи на землю в подключенных электрических или электронных устройствах. При обнаружении обрыва цепи заземления G.F.I. устройство немедленно открывает источник напряжения для устройства. G.F.I. устройства похожи на автоматические выключатели, но предназначены для защиты людей, а не компонентов цепей.

Короткие замыкания — это цепи, которые возвращаются к источнику питания неиспользованным или с той же мощностью, что и на выходе.Обычно они перегорают, но иногда этого не происходит. Это может привести к возгоранию электрического тока.

Электрическая схема — Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Электрическая схема — это путь, по которому текут электроны от источника напряжения или тока.

Точка, где эти электроны входят в электрическую цепь, называется «источником» электронов. Точка, в которой электроны покидают электрическую цепь, называется «возвратной» или «землей».Точка выхода называется «возвращением», потому что электроны всегда попадают в источник, когда они завершают свой путь в электрической цепи.

Часть электрической цепи, которая находится между начальной точкой электронов и точкой, где они возвращаются к источнику, называется «нагрузкой» электрической цепи. Нагрузка электрической цепи может быть такой же простой, как нагрузка на бытовые приборы, такие как холодильники, телевизоры или лампы, или более сложной, например, нагрузка на выходе гидроэлектростанции.

В цепях используется два вида электроэнергии: переменный ток (AC) и постоянный ток (DC). Переменный ток часто питает большие приборы и двигатели и вырабатывается электростанциями. Постоянный ток питает автомобили, работающие от батарей, а также другие машины и электронику. Преобразователи могут преобразовывать переменный ток в постоянный и наоборот. Для передачи постоянного тока высокого напряжения используются большие преобразователи.

Экспериментальная электронная схема

В электронных схемах обычно используются источники постоянного тока. Нагрузка электронной схемы может быть такой же простой, как несколько резисторов, конденсаторов и лампы, соединенных вместе, чтобы создать вспышку в камере.Или электронная схема может быть сложной, соединяя тысячи резисторов, конденсаторов и транзисторов. Это может быть интегральная схема, такая как микропроцессор в компьютере.

Резисторы и другие элементы схемы можно подключать последовательно или параллельно. Сопротивление в последовательных цепях — это сумма сопротивлений.

Цепь или электрическая схема — это визуальное отображение электрической цепи. Электрические и электронные схемы могут быть сложными. Чертеж соединений всех компонентов в нагрузке схемы упрощает понимание того, как соединяются компоненты схемы.Чертежи электронных схем называются «принципиальными схемами». Чертежи электрических цепей называются «электрическими схемами». Как и другие диаграммы, эти диаграммы обычно рисуются чертежниками, а затем распечатываются. Диаграммы также могут быть созданы в цифровом виде с использованием специализированного программного обеспечения.

Схема — это схема электрической цепи. Схемы — это графические изображения основных соединений в цепи, но они не являются реалистичными изображениями цепи. На схемах используются символы для обозначения компонентов в цепи.Условные обозначения используются в схеме, чтобы обозначить, как течет электричество. Мы используем обычное соглашение: от положительной клеммы к отрицательной. Реальный путь перетока электричества — от отрицательного полюса к положительному.

На принципиальных схемах используются специальные символы. Символы на чертежах показывают, как соединяются между собой такие компоненты, как резисторы, конденсаторы, изоляторы, двигатели, розетки, фонари, переключатели и другие электрические и электронные компоненты. Диаграммы очень помогают, когда рабочие пытаются выяснить, почему схема работает некорректно.

Ток, протекающий в электрической или электронной цепи, может внезапно возрасти при выходе из строя какого-либо компонента. Это может вызвать серьезное повреждение других компонентов цепи или создать опасность возгорания. Для защиты от этого в цепь можно подключить предохранитель или устройство, называемое «автоматический выключатель». Автоматический выключатель размыкает или «разрывает» цепь, когда ток в этой цепи становится слишком высоким, или предохранитель «перегорает». Это дает защиту.

Прерывание от замыкания на землю (G.F.I.) устройства [изменить | изменить источник]

Стандартный возврат для электрических и электронных цепей — заземление. Когда электрическое или электронное устройство выходит из строя, оно может размыкать обратную цепь на землю. Пользователь устройства может стать частью электрической цепи устройства, обеспечив обратный путь для электронов через тело пользователя вместо заземления цепи. Когда наше тело становится частью электрической цепи, пользователь может быть серьезно шокирован или даже убит электрическим током.

Для предотвращения опасности поражения электрическим током и возможности поражения электрическим током устройства прерывания замыкания на землю обнаруживают обрыв цепи на землю в подключенных электрических или электронных устройствах. При обнаружении обрыва цепи заземления G.F.I. устройство немедленно открывает источник напряжения для устройства. G.F.I. устройства похожи на автоматические выключатели, но предназначены для защиты людей, а не компонентов цепей.

Короткие замыкания — это цепи, которые возвращаются к источнику питания неиспользованным или с той же мощностью, что и на выходе.Обычно они перегорают, но иногда этого не происходит. Это может привести к возгоранию электрического тока.

Что такое электрическая цепь?

В Уроке 1 обсуждалась концепция разности электрических потенциалов. Электрический потенциал — это количество электрической потенциальной энергии на единицу заряда, которым обладал бы заряженный объект, если бы он был помещен в электрическое поле в заданном месте. Концепция потенциала — это величина, зависящая от местоположения — она ​​выражает количество потенциальной энергии на основе заряда, так что оно не зависит от количества заряда, фактически присутствующего на объекте, обладающем электрическим потенциалом.Разность электрических потенциалов — это просто разница в электрических потенциалах между двумя разными точками в пределах электрического поля.

Чтобы проиллюстрировать концепцию разности электрических потенциалов и природу электрической цепи, рассмотрим следующую ситуацию. Предположим, что есть две металлические пластины, ориентированные параллельно друг другу, и каждая заряжена зарядом противоположного типа — одна положительная, а другая отрицательная. Такое расположение заряженных пластин создаст электрическое поле в области между пластинами, которое направлено от положительной пластины к отрицательной пластине.Положительный тестовый заряд, помещенный между пластинами, будет двигаться от положительной пластины к отрицательной пластине. Это движение положительного испытательного заряда от положительной пластины к отрицательной могло бы происходить без необходимости подвода энергии в виде работы; это произойдет естественным образом и, таким образом, снизит потенциальную энергию заряда. Положительная пластина будет местом с высоким потенциалом, а отрицательная пластина — местом с низким потенциалом. Между этими двумя точками будет разница в электрическом потенциале.

Теперь предположим, что две противоположно заряженные пластины соединены металлической проволокой. Что случилось бы? Проволока служит своего рода зарядной трубой, по которой может течь заряд. Со временем можно было представить себе положительные заряды, перемещающиеся от положительной пластины через зарядную трубку (провод) к отрицательной пластине. То есть положительный заряд естественным образом двигался бы в направлении электрического поля, созданного расположением двух противоположно заряженных пластин.Когда положительный заряд покидает верхнюю пластину, пластина будет становиться менее заряженной, как показано на анимации справа. Когда положительный заряд достигнет отрицательной пластины, эта пластина станет менее отрицательно заряженной. Со временем количество положительного и отрицательного заряда на двух пластинах будет постепенно уменьшаться. Поскольку электрическое поле зависит от количества заряда, присутствующего на объекте, создающем электрическое поле, электрическое поле, создаваемое двумя пластинами, будет постепенно уменьшаться в силе с течением времени.В конце концов, электрическое поле между пластинами станет настолько маленьким, что не будет наблюдаемого движения заряда между двумя пластинами. Пластины в конечном итоге теряют заряд и достигают того же электрического потенциала. В отсутствие разности электрических потенциалов не будет потока заряда.

Приведенная выше иллюстрация приближается к демонстрации значения электрической цепи. Однако, чтобы быть истинной цепью, заряды должны постоянно проходить через полный цикл, возвращаясь в свое исходное положение и снова циклически проходя через него.Если бы существовало средство перемещения положительного заряда от отрицательной пластины обратно вверх на положительную пластину, то движение положительного заряда вниз через зарядную трубку (то есть провод) происходило бы непрерывно. В таком случае будет установлена ​​цепь или петля.

Обычная лабораторная работа, которая иллюстрирует необходимость полного цикла, использует аккумуляторный блок (набор D-ячеек), лампочку и несколько соединительных проводов. Это упражнение включает наблюдение за эффектом подключения и отключения провода при простом расположении аккумуляторной батареи, лампочек и проводов.Когда все подключения к аккумуляторной батарее выполнены, лампочка загорится. Фактически, зажигание лампочки происходит сразу после окончательного подключения. Нет заметной временной задержки между тем, когда было выполнено последнее подключение, и моментом, когда кажется, что лампочка загорелась.

Тот факт, что лампочка горит и продолжает гореть, свидетельствует о том, что заряд проходит через нить накаливания лампочки и что электрическая цепь была установлена. Цепь — это просто замкнутый контур, по которому могут непрерывно перемещаться заряды.Чтобы продемонстрировать, что заряды движутся не только через нить накаливания лампочки, но и по проводам, соединяющим аккумулятор и лампочку, мы изменили описанное выше действие. Компас помещают под проволоку в любом месте так, чтобы его стрелка совпадала с проволокой. После окончательного подключения к аккумуляторной батарее загорается лампочка, и стрелка компаса отклоняется. Игла служит детектором движущихся зарядов внутри провода. Когда он отклоняется, заряды движутся по проводу.А если отсоединить провод от аккумуляторной батареи, лампочка больше не горит, а стрелка компаса вернется в исходное положение. Когда лампочка загорается, заряд проходит через электрохимические элементы батареи, провода и нити накаливания лампочки; стрелка компаса определяет движение этого заряда. Можно сказать, что есть ток — поток заряда в цепи.

Электрическая цепь, представленная комбинацией батареи, лампочки и проводов, состоит из двух отдельных частей: внутренней цепи и внешней цепи.Часть схемы, содержащая электрохимические элементы батареи, является внутренней схемой. Часть схемы, в которой заряд движется за пределы аккумуляторной батареи через провода и лампочку, является внешней схемой. В Уроке 2 мы сосредоточимся на движении заряда по внешней цепи. В следующей части Урока 2 мы исследуем требования, которые должны быть выполнены, чтобы заряд проходил через внешнюю цепь.

Электрические цепи

Эта основная идея исследована через:

Противопоставление взглядов студентов и ученых

Ежедневный опыт студентов

Студенты имеют большой опыт использования бытовой техники, в работе которой используются электрические цепи (фонарики, мобильные телефоны, плееры iPod).Скорее всего, у них появилось ощущение, что вам нужно включить аккумулятор или выключатель питания, чтобы все «работало», и что батареи могут «разрядиться». Они склонны думать об электрических цепях как о том, что они называют «током», «энергией», «электричеством» или «напряжением», причем все эти названия они часто используют как синонимы. Это неудивительно, учитывая, что все эти ярлыки часто используются в повседневном языке с неясным значением. Какой бы ярлык ни использовали учащиеся, они, скорее всего, увидят в электрических цепях «поток» и что-то «хранимое», «израсходованное» или и то, и другое.Некоторые повседневные выражения, например о «зарядке батарей», также могут быть источником концептуальной путаницы для учащихся.

В частности, студенты часто видят, что ток равен напряжению, и думают, что ток может храниться в батарее, и этот ток может быть использован или преобразован в форму энергии, такую ​​как свет или тепло.

Есть четыре модели, которые обычно используются учениками для объяснения поведения простой схемы, содержащей батарею и лампочку. Они были описаны исследователями как:

В частности, студенты часто видят, что ток равен напряжению, и думают, что ток может храниться в батарее, и этот ток может быть использован или преобразован в форму энергии, например свет. или тепло.

Есть четыре модели, которые обычно используются учениками для объяснения поведения простой схемы, содержащей батарею и лампочку. Исследователи описали их как:

Четыре модели простых схем
  • «Униполярная модель» — точка зрения, согласно которой на самом деле нужен только один провод между батареей и лампочкой, чтобы в цепи был ток.
  • «Модель сталкивающихся токов» — представление о том, что ток «течет» с обеих клемм батареи и «сталкивается» в лампочке.
  • «Модель потребляемого тока» — представление о том, что ток «расходуется» по мере «обхода» цепи, поэтому ток, «текущий по направлению» к лампочке, больше, чем ток, «уходящий» от нее обратно в батарею.
  • «Научная модель» — точка зрения, согласно которой ток в обоих проводах одинаков.

Ежедневный опыт учеников с электрическими цепями часто приводит к путанице в мышлении.Студенты, которые знают, что вы можете получить удар электрическим током, если дотронетесь до клемм пустой розетки домашнего освещения, если выключатель включен, поэтому иногда считают, что в розетке есть ток, независимо от того, касаются ли они ее или нет. (Точно так же они могут полагать, что есть ток в любых проводах, подключенных к батарее или розетке, независимо от того, замкнут ли переключатель.)

Некоторые студенты думают, что пластиковая изоляция проводов, используемых в электрических цепях, содержит и направляет электрический ток так же, как водопроводные трубы удерживают и контролируют поток воды.

Исследования: Осборн (1980), Осборн и Фрейберг (1985), Шипстоун (1985), Шипстоун и Ганстон (1985), Уайт и Ганстон (1980)

Научная точка зрения

Термин «электричество» (например, «химия») ) относится к области науки.

Модели играют важную роль, помогая нам понять вещи, которые мы не можем видеть, и поэтому они особенно полезны при попытке разобраться в электрических цепях. Модели ценятся как за их объяснительную способность, так и за их способность к прогнозированию.Однако модели также имеют ограничения.

Модель, используемая сегодня учеными для электрических цепей, использует идею о том, что все вещества содержат электрически заряженные частицы (см.
Макроскопические свойства в сравнении с микроскопическими). Согласно этой модели, электрические проводники, такие как металлы, содержат заряженные частицы, которые могут относительно легко перемещаться от атома к атому, тогда как в плохих проводниках, изоляторах, таких как керамика, заряженные частицы перемещать гораздо труднее.

В научной модели электрический ток — это общее движение заряженных частиц в одном направлении.Причина этого движения — источник энергии, такой как батарея, который выталкивает заряженные частицы. Заряженные частицы могут перемещаться только при наличии полного проводящего пути (называемого «контуром» или «петлей») от одного вывода батареи к другому.

Простая электрическая цепь может состоять из батареи (или другого источника энергии), лампочки (или другого устройства, использующего энергию) и проводящих проводов, соединяющих две клеммы батареи с двумя концами лампочки. В научной модели такой простой схемы движущиеся заряженные частицы, которые уже присутствуют в проводах и в нити накала лампочки, являются электронами.

Электроны заряжены отрицательно. Батарея отталкивает электроны в цепи от отрицательной клеммы и притягивает их к положительной клемме (см.
Электростатика — бесконтактная сила). Любой отдельный электрон перемещается только на небольшое расстояние. (Эти идеи получили дальнейшее развитие в основной идее «Разбираемся с напряжением»). Хотя фактическое направление движения электронов — от отрицательного к положительному полюсу батареи, по историческим причинам обычно описывают направление тока как от положительного к отрицательному полюсу (так называемый « обычный ток »). ‘).

Энергия батареи хранится в виде химической энергии (см. Главную идею преобразования энергии). Когда он подключен к полной цепи, электроны перемещаются, и энергия передается от батареи к компонентам цепи. Большая часть энергии передается световому шару (или другому пользователю энергии), где она преобразуется в тепло и свет или в какую-либо другую форму энергии (например, звук в iPod). В соединительных проводах очень небольшое количество преобразуется в тепло.

Напряжение батареи говорит нам, сколько энергии она передает компонентам схемы.Это также говорит нам кое-что о том, насколько сильно батарея подталкивает электроны в цепи: чем больше напряжение, тем больше толчок (см. Идею фокусировки
Используя энергию).

Критические идеи обучения

  • Электрический ток — это общее движение заряженных частиц в одном направлении.
  • Для получения электрического тока необходима непрерывная цепь от одного вывода батареи к другому.
  • Электрический ток в цепи передает энергию от батареи к компонентам цепи.В этом процессе ток не «расходуется».
  • В большинстве схем движущиеся заряженные частицы представляют собой отрицательно заряженные электроны, которые всегда присутствуют в проводах и других компонентах схемы.
  • Батарея выталкивает электроны по цепи.

Исследование: Loughran, Berry & Mulhall (2006)

Количественные подходы к обучению (например, с использованием закона Ома) могут препятствовать развитию концептуального понимания, и их лучше избегать на этом уровне.

Язык, на котором говорят учителя, очень важен.Использование слова «электричество» следует ограничить, поскольку его значение неоднозначно. Говоря о «текущем» токе вместо движения заряженных частиц, можно усилить неверное представление о том, что ток — это то же самое, что и электрический заряд; поскольку «заряд» — это свойство веществ, например масса, лучше относиться к «заряженным частицам», чем к «зарядам».

Идея фокуса
Введение в научный язык предоставляет дополнительную информацию о развитии научного языка со студентами.

Использование моделей, метафор и аналогий жизненно важно для развития понимания учащимися электрических цепей, потому что для объяснения того, что мы наблюдаем в цепи (например.грамм. зажигание лампочки) предполагает использование научных представлений о вещах, которые мы не видим, таких как энергия и электроны. Поскольку все модели / метафоры / аналогии имеют свои ограничения, важно использовать их множество. Не менее важно четко понимать сходства и различия между любой используемой моделью / метафорой / аналогией и рассматриваемым явлением. Общее ограничение физических моделей (в том числе приведенных ниже) состоит в том, что они подразумевают, что любой заданный электрон перемещается по цепи.

Изучите взаимосвязь между идеями об электричестве и преимуществами и ограничениями моделей в
Карты развития концепции — Электричество и магнетизм и модели

Вот некоторые полезные модели и аналогии:

  • аналогия с велосипедной цепью — это помогает развить идею потока энергии, отличить этот поток энергии от тока и продемонстрировать постоянство тока в данной цепи. Движение велосипедной цепи аналогично движению тока в замкнутой цепи.Движущаяся цепь передает энергию от педали (т. Е. «Аккумулятор») к заднему колесу (т. Е. «Компоненты схемы»), где энергия преобразуется. Эта модель имеет лишь ограниченную полезность и требует от учащегося осознать, что заднее колесо — это компонент, выполняющий преобразование энергии.
  • модель мармелада — это помогает развить идею о том, что движение электронов в цепи сопровождается передачей энергии. Студенты играют роль «электронов» в цепи.Каждый из них собирает фиксированное количество мармеладов, представляющих энергию, когда они проходят через «батарею», и отдают эту «энергию», когда достигают / проходят через «лампочку». Эти студенческие «электроны» затем возвращаются в «батарею» для получения дополнительной «энергии», которая включает в себя получение большего количества мармеладов.

Еще одно описание этого вида деятельности представлено в виньетке PEEL.
Ролевая игра с мармеладом. Эта модель может быть очень мощной, но важным ограничением является представление энергии как субстанции, а не как изобретенной человеческой конструкции.

  • модель веревки — эта модель помогает объяснить, почему в электрической цепи происходит нагрев. Учащиеся образуют круг и свободно держат непрерывную петлю из тонкой веревки горизонтально. Один ученик действует как «батарея» и тянет веревку так, чтобы она скользила через руки других учеников, «компоненты схемы». Студенты чувствуют, как их пальцы становятся более горячими, поскольку энергия преобразуется, когда веревка тянется студенческой батареей

Для получения дополнительной информации о развитии идей об энергии см. Фокусную идею
Использование энергии.

  • модель водяного контура — она ​​часто используется в учебниках и на первый взгляд кажется моделью, с которой студенты могут легко понять; однако важно, чтобы учителя знали о его ограничениях.

В этой модели насос представляет батарею, турбину — лампочку, а водопроводные трубы — соединительные провода. Важно указать учащимся, что этот водяной контур на самом деле отличается от бытового водоснабжения, потому что в противном случае они могут, опираясь на свой повседневный опыт, сделать неправильный вывод, например, что электрический ток может вытекать из проводов контура таким же образом, как и вода может вытечь из труб.

Исследование: Лофран, Берри и Малхолл (2006)

Преподавательская деятельность

Открытое обсуждение через обмен опытом

Упражнение POE («Прогнозировать-Наблюдать-Объяснить») — полезный способ начать обсуждение. Дайте ученикам батарейку, лампочку фонарика (или другую лампочку с нитью накала) и соединительный провод. Попросите их угадать, как следует подключить цепь, чтобы лампочка загорелась. Примечание: НЕ предоставляйте патрон лампы. Это должно спровоцировать обсуждение необходимости создания полного контура для тока и пути тока в лампочке.Это задание можно расширить, поощряя студентов использовать другие материалы вместо проводов.

Бросьте вызов некоторым существующим идеям

Ряд POE (Прогноз-Наблюдение-Объяснение) можно создать, изменив элементы существующей схемы и попросив учащихся сделать прогноз и обоснование этого прогноза. Например, попросите учащихся предсказать изменения, которые могут произойти в яркости лампочки, когда она подключена к батареям с разным напряжением.

Разъяснение и объединение идей для / путем общения с другими

Попросите учащихся изучить модели и аналогии для электрических цепей, представленных выше.Студенты должны оценить каждую модель на предмет ее полезности для разъяснения представлений об электрических цепях. Студентов также следует поощрять к выявлению ограничений моделей.

Сосредоточьте внимание студентов на недооцененной детали

Попросите студентов изучить работу фонаря и нарисовать картинку, чтобы показать путь тока, когда выключатель замкнут. Студенты должны обсудить или написать о том, что, по их мнению, происходит.

Поощряйте студентов определять явления, которые не объясняются (представленной в настоящее время) научной моделью или идеей.

Попросите студентов перечислить особенности электрической цепи, которые объясняются конкретной моделью / метафорой / аналогией, и особенности, которые не объясняются.

Содействовать размышлению и разъяснению существующих идей

Попросите учащихся нарисовать концептуальную карту, используя такие термины, как «батарея», «электроны», «энергия», «соединительные провода», «лампочка», «электрический ток».

Описание цепи

В электронике цепь — это замкнутый путь, который позволяет электричеству течь из одной точки в другую. Он может включать в себя различные электрические компоненты, такие как транзисторы, резисторы и конденсаторы, но потоку не препятствуют зазоры или разрыв в цепи.

Фонарь — это пример базовой схемы. Когда переключатель выключен, цепь не замкнута, а это означает, что электрический ток не будет течь от батарей к лампочке фонарика. Когда вы переводите переключатель в положение «включено», кусок металла в фонаре физически закрывает разрыв в цепи. Затем электричество от батарей поступает к лампочке, заставляя ее загораться.

В вычислениях термин «схема» используется более широко и может использоваться для обозначения печатной платы или интегральной схемы.Внутренняя работа компьютеров и других электронных устройств состоит из этих компонентов, каждый из которых может содержать сотни или тысячи отдельных схем.

Большое количество цепей внутри компьютеров позволяет им направлять данные в разные места и выполнять сложные вычисления. Например, микросхема может направлять графические операции на графический процессор, а другие операции на центральный процессор. Эти процессоры содержат логические элементы, которые могут быстро открывать и закрывать цепи. В современных процессорах так много схем и транзисторов, что они могут выполнять миллиарды инструкций каждую секунду.

Обновлено: 22 апреля 2016 г.

TechTerms — Компьютерный словарь технических терминов

Эта страница содержит техническое определение схемы. Он объясняет в компьютерной терминологии, что означает Circuit, и является одним из многих технических терминов в словаре TechTerms.

Все определения на веб-сайте TechTerms составлены так, чтобы быть технически точными, но также простыми для понимания. Если вы найдете это определение схемы полезным, вы можете сослаться на него, используя приведенные выше ссылки для цитирования.Если вы считаете, что термин следует обновить или добавить в словарь TechTerms, отправьте электронное письмо в TechTerms!

Подпишитесь на информационный бюллетень TechTerms, чтобы получать избранные термины и тесты прямо в свой почтовый ящик.