Последовательное и параллельное соединение

Движение электронов по проводу во многом напоминает собою течение воды по трубе. Много ли воды может пропустить через себя такая труба, или другими словами: от чего зависит количество воды, которое за одну секунду протекает через сечение такой трубы? Ясно, что это зависит: во первых, оттого напора (силы), который гонит воду, во вторых, — от самой трубы: так, например, через узкую или засоренную трубу будет протекать меньшее количество воды, чем через широкую.


Подобный же вопрос можно задать и относительно эл. тока: много ли электронов будет за каждую секунду протекать через сечение провода? Как и в случае воды, это зависит от двух причин:


  • Во-первых: от электродвижущей силы элемента, которая приложена к концам провода (или, как иначе говорят, от напряжения или разности потенциалов), приложенной к проводу 2): чем она больше — тем больше электронов будет она перегонять каждую секунду.
  • Во-вторых, от самого провода, от его сопротивления. Разные провода оказывают различное сопротивление прохождению электр. тока. При одном и том же элементе через толстый провод потечет больше электронов, чем через тонкий, потому что сопротивление последнего больше первого. С увеличением длины провода увеличивается и его сопротивление. Сопротивление провода зависит от его материала. Наилучшим проводником является серебро и медь.

Количество электронов, которое в 1 секунду протекает через поперечное сечение провода, называется, как мы уже знаем, силой тока. Итак, сила тока, текущего по проводу, зависит от:

  • приложенного к проводу напряжения (электродвиж. силы)
  • от сопротивления провода.

Обратимся теперь к рис. 2a.
Здесь в цепь элемента включены 2 лампы R1 и R2 последовательно (одна за другой). Если бы мы такую цепь составили, мы увидели бы, что стрелка амперметра отклонилась слабее, чем в случае рис. 1; амперметр показал бы, что при двух последовательно включенных лампах ток в цепи слабее, чем в случае рис. 1. Об'ясняется это тем, что нить каждой лампы обладает некоторым сопротивлением; две одинаковые лампы, соединенные последовательно, оказывают сопротивление прохождению тока вдвое большее, чем одна лампа. А мы знаем, что с увеличением сопротивления уменьшается сила тока.

На рис. 3 мы имеем в цепи 2 лампы R1 и R2, соединенные параллельно друг другу.

В отличие от предыдущего случая, где тот же ток последовательно протекал через нити обоих ламп, — здесь ток, идущий от отрицательного полюса по соединительному проводнику ac, разветвляется в точке c; дальше он идет 2-я "ручьями", из которых один проходит по верхней ветви через лампу R1 и амперметр А1; а другой через лампу R2; в точке d оба "ручья" опять сливаются и через амперметр возвращаются к положительному полюсу. Амперметр А1 измеряет ток, проходящий через лампу R1, а амперметр А2 — общий ток, даваемый элементом, равный сумме токов обоих ветвей. Каждая из ламп берет от элемента такой же ток, как и в случае рис.1. (если только напряжение элемента и сопротивление каждой лампы взяты такими же, как в указанном случае), поэтому общий ток (показание амперметра А2), даваемый элементом, вдвое больше, чем в случае рис. 1.

При параллельном соединении нескольких сопротивлений общее сопротивление цепи уменьшается и следовательно ток увеличивается.

Последовательное и параллельное соединение батарей

1. При последовательном соединение положительный полюс одного элемента присоединён к отрицательному полюсу следующего элемента. При таком соединение нескольких элементов их напряжение складывается и общее напряжение батареи равна их сумме.

Общая ёмкость батареи будет равняться емкости одного из аккумуляторов.
Важно! При последовательном соединение важно чтобы элементы были одинаковой ёмкости, т.к её ёмкость будет равна ёмкости самого малоёмкого элемента (1000mAh + 700mAh + 1000mAh = 700mAh).

Максимальный ток(А) батарей будет равен максимальному току одного из её элементов (1А + 1А = 1А)

2. При параллельном соединение (плюс к плюсу, минус к минусу) общее напряжение батарей отстаётся такое же , как и у одного элемента, но при этом сила тока сумммируется (1А + 1А + 1А = 3А).

Ёмкость увеличится и будет равна сумме емкостей всех аккумуляторов ((1000mAh + 1000mAh + 1000mAh = 300mAh)

Делитель напряжения

Схема делителя потенциала — это очень распространенная схема, используемая в электронике, где входное напряжение должно быть преобразовано в другое напряжение, меньшее, чем оно. Эта схема очень полезна для всех аналоговых схем, где требуются переменные напряжения, поэтому важно понимать, как работает эта схема и как рассчитать значения резисторов.

Схема делителя напряжения — это очень простая схема, состоящая всего из двух резисторов (R1 и R2), как показано выше. Требуемое выходное напряжение (Vout) можно получить на резисторе R2. Используя эти два резистора, мы можем преобразовать входное напряжение в любое требуемое выходное напряжение, это выходное напряжение определяется значением сопротивления R1 и R2. Формулы для расчета Vout показаны ниже.

V вых = (V in x R 2 ) / (R 1 + R 2 )

Мы можем использовать калькулятор делителя напряжения для расчета любого из значений, упомянутых в формулах делителя напряжения.

ВНИМАНИЕ!

Другим важным фактором, который следует учитывать при выборе значений резистора, является его номинальная мощность (Вт) . Как только вы узнаете значения силы тока I (на основе нагрузки), Vin, R1 и R2, сложите R1 и R2 вместе, чтобы получить R TOTAL , и используйте калькулятор закона Ома, чтобы узнать номинальную мощность (Вт), необходимую для резисторов. Или просто используйте формулы P=VI, чтобы определить номинальную мощность резистора. Если не выбрать правильную номинальную мощность, резистор перегреется и может также сгореть.

Проверка неизвестного трансформатора

Вывод заключается в следующем. Поскольку первичная обмотка трансформатора рассчитана на более высокое напряжение (220 В, 230 В) относительно вторичной (12 В, 24 В и т.д.), то она мотается большим числом витков. Но при этом в ней протекает меньший ток, поэтому применяется более тонкий провод большей длины. Отсюда следует, что первичная обмотка понижающего трансформатора обладает большим сопротивлением, чем вторичная.
Поэтому с помощью мультиметра уже можно определить, какие выводы являются выводами первичной обмотки, а какие вторичной, путем измерения и сравнения их сопротивлений.

Как определить обмотки трансформатора

Измерив сопротивление обмоток, мы узнали, как из них рассчитана на более высокое напряжение. Но мы еще не знаем, можно ли на нее подавать 220 В. Ведь более высокое напряжение еще на означает 220 В. Иногда попадаются трансформаторы, рассчитаны на работу от мети переменного тока 110 В и 127 В или меньшее значение. Поэтому если такой трансформатор включить в сеть 220 В, он попросту сгорит.

В таком случае опытные электрики поступают так. Берут лампу накаливания и последовательно соединяют с предполагаемой первичной обмоткой. Далее один вывод обмотки и вывод лампочки подключают в сеть 220 В. Если трансформатор рассчитан на 220 В, то лампа не засветится, так как приложенное напряжение 220 В полностью уравновешивается ЭДС самоиндукции обмотки. ЭДС и приложенное напряжение направлены встречно. Поэтому через лампу накаливания будет протекать небольшой ток – ток холостого хода трансформатора. Величина этого тока недостаточна для разогрева нити лампы накаливания. По этой причине лампа не светится.

Если лампа засветится даже в полнакала, то на такой трансформатор нельзя подавать 220 В; он не рассчитан на такое напряжение.



Очень часто можно встретить трансформатор, имеющий много выводов. Это значит, что он имеет несколько вторичных обмоток. Узнать напряжение каждой из них можно узнать следующим образом.

Раньше мы рассмотрели, как проверить трансформатор мультиметром и определить по отношению сопротивления первичную обмотку. Также с помощью лампы накаливания можно убедится в том, что она рассчитана на 220 В (230 В). Теперь дело осталось за малым. Подаем на первичную обмотку 220 В и выполняем измерение переменного напряжения на выводах оставшихся обмоток с помощью мультиметра.


Кабели ВВГ и ПВС – как выбрать?

КАБЕЛЬ ВВГ

Наименование кабеля ВВГ расшифровывается так:

  • В – изоляция жил из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ);
  • В – оболочка также из ПВХ;
  • Г – отсутствие защитного покрова;

Возможные дополнительные буквы в маркировке:

  • п – плоский кабель;
  • нг – не горючий (изоляция из ПВХ пониженной горючести);
  • LS – малодымный (с пониженным дымообразованием);
  • FR - огнестойкий.

Самые популярные виды кабеля ВВГ:

  • ВВГнг 2 х 1.5;
  • ВВГнг 2 х 2.5;
  • ВВГнг 2 х 4;
  • ВВГнг 3 х 1.5;
  • ВВГнг 3 х 2.5;
  • ВВГнг 3 х 4;
  • ВВГнг 3 х 6.

Первая цифра в обозначении провода означает число жил в кабеле, вторая – площадь сечения одной жилы в мм2. Для большинства электроприборов используют жилы сечением 2.5 мм2, для осветительных приборов - 1.5 мм2, а для мощных электроприборов, таких как электрическая плита или проточный электроводонагреватель, нужен кабель с сечением жилы не менее 4 мм2, в отдельных случаях даже 6 мм2. Для подбора необходимого сечения надо пользоваться нормативным документом «ПУЭ».

Жилы у кабеля ВВГнг однопроволочные (монолитные). Они не такие гибкие как многопроволочные, что менее удобно для монтажа, а с другой – при подключении лучше однопроволочный, т.к. он даёт качественный и плотный контакт, а многопроволочные жилы деформируются и мнутся при за-жиме клемм. Конечно, их можно опрессовать гильзами или залудить, но это делается далеко не всегда. Форма кабеля ВВГ зависит от предприятия-производителя, бывают как плоские, так и круглые. Цвет внешней изоляции чаще бывает чёрный, хотя встречается и белый. Цвет изоляции жил подчиняется следующим правилам: нулевой провод всегда синего цвета, или бело-синий, провод заземления – всегда зелёно-жёлтый. Фазные провода могут быть как однородного цвета, так и белыми с цветными полосками, любого цвета, кроме синего, жёлтого и зелёного.

При монтаже электропроводки нельзя забывать о безопасности, к примеру, когда проводка прокладывается за листами гипсокартона или любой другой каркасной облицовкой, то кабель надо убрать в гофрированную трубу (гофру из ПВХ или ПНД). Главная задача гофры - перекрыть доступ воздуха в случае возгорания. Концы гофры надо тщательно замотать изолентой.


ПРОВОД ПВС

Для внутренней электропроводки также часто используется провод ПВС.

Расшифровка маркировки провода ПВС:

  • П – провод;
  • В – винил (изоляция жилы и внешняя изоляция изготовлены из ПВХ);
  • С – соединительный.

Самое важное – провод ПВС не предназначен для монтажа стационарной электропроводки. Это вытекает из его наименования, а именно из буквы С, то есть "соединительный провод". То есть ПВС предназначен для соединения электроприборов с уже готовой электросетью. Именно с проводом ПВС мы сталкиваемся ежедневно - им мы подключаем большинство бытовой техники, вставляя вилку в розетку. Кроме того, из ПВС изготавливают удлинители и переноски. Т.е. провод ПВС применяется, как шнур. Применение же провода ПВС для скрытой электропроводки нерационально, т.к. срок службы у него маленький, от 6 до 10 лет. А заменить проводку на новую, не разрушая стены и потолки будет в большинстве случаев сложно и дорого, а в остальных случаях – невозможно.

Жилы у провода ПВС многопроволочные, гибкие, ПВХ изоляция цветная и тоже гибкая, оболочка обычно белая, и не менее гибкая. Т.к. ПВС применяется, как шнур, ему часто приходится испытывать деформацию (гнуться, вытягиваться, закручиваться), то материалы изоляции выполнены с этим учётом, хотя срок службы этого провода – не более 10 лет. Даже если закрепить его неподвижно в качестве стационарной электропроводки, он не прослужит дольше – из-за старения материала изоляции.

ПВС относительно хорошо выдерживает механические нагрузки. Сечение его жил варьируется от 0,75 мм² до 16 мм², поэтому этот кабель можно использовать для изготовления любых удлинителей и переносок, не эксплуатирующихся в условиях низких температур. Ведь на морозе оболочка ПВС, к сожалению, просто лопается.


Кабель (шнур) ШВВП

Кабель (шнур) ШВВП. ШВВП — шнур в виниловой оболочке, с жилами в виниловой изоляции, плоский. В целом этот кабель похож на ВВГ, но, в отличие от последнего, ШВВП имеет гибкие многопроволочные медные жилы. Поэтому он, как и ПВС, часто используется для удлинителей. Однако изоляция ШВВП не отличается высокой прочностью, и ответственные нагруженные линии этим шнуром не выполняют.

Соответственно, и сечения у ШВВП бывают только небольшие: 0,5 мм² или 0,75 мм² при количестве жил, равном двум или трем. Провод по форме плоский. Может эксплуатироваться при температурах от –25 °C до +70 °C, выдерживает влажность до 98 %. Легко переносит воздействие химически агрессивных сред. Цвет оболочки белый либо черный. Цвет жил: голубой, коричневый, черный, красный, желтый.

Кроме слабеньких удлинителей (которые, кстати, часто становятся причиной неприятностей в хозяйстве у плохо знакомых с электричеством людей), ШВВП чаще всего используется в автоматизации для питания слаботочных систем.

Также его применяют для присоединения к сети бытовых приборов, таких как холодильники, стиральные машины, приборы личной гигиены и т. д. Он способен работать в сетях переменного тока частотой 50 Гц при напряжении до 380 В. Весьма гибок, что очень важно в быту.

Основная функция провода ШВВП — присоединительный шнур: на одном конце прибор, на другом — вилка.


Если сравнить ПВС и ВВГ(NYM) для внутренней электропроводки, можно сделать такие выводы:

С одной стороны, ПВС дешевле, с другой – ВВГ(NYM) надёжнее. Срок службы у ВВГ заявлен 30 лет, что в трое выше, чем у ПВС, изоляция – негорючая, жилы – однопроволочные, что делает клеммные соединения значительно качественнее и надёжнее. Если кому-то важнее долговечность, а кому-то хочется денег сэкономить, то тут, как говорится, дело хозяйское.



Подключение разгрузочного реле

Контакты реле:

  • 85 и 86: Контакты катушки реле.
  • 30: Общий (входной) контакт.
  • 87: Выходной контакт (нормально разомкнутый, NO).

Подключение:

Катушка реле (85 и 86):

  • Контакт 85: Подключается к минусу (массе) автомобиля.
  • Контакт 86: Подключается к плюсу через выключатель ближнего света.

Коммутационные контакты (30 и 87):

  • Контакт 30: Подключается к плюсу аккумулятора через предохранитель.
  • Контакт 87: Подключается к плюсу ламп ближнего света.
  • Минус ламп: Подключается к массе автомобиля.

Коммутационная часть:

  • Подключите провод от плюса аккумулятора к контакту 30 реле через предохранитель (например, на 30А).
  • Контакт 87 реле подключите к плюсу ламп ближнего света.
  • Минусовые провода ламп подключите к массе автомобиля.

Важные моменты:

  • Предохранитель: Обязательно используйте предохранитель между аккумулятором и контактом 30 реле для защиты цепи.
  • Сечение проводов: Убедитесь, что провода имеют достаточное сечение, чтобы справляться с током, потребляемым лампами.
  • Качество соединений: Убедитесь, что все соединения надежны и хорошо изолированы.

Примечание:

При выборе реле и проводов учитывайте общую мощность ламп ближнего света и их потребляемый ток. Например, стандартные галогенные лампы могут потреблять около 4-5 ампер каждая. Если у вас две лампы по 55 Вт (стандартный ближний свет), то общий ток будет примерно 9-10 ампер, что вполне укладывается в возможности реле на 25 ампер.

Следуя этим инструкциям, вы сможете безопасно и эффективно подключить лампы ближнего света через реле на 25А и 12В в вашей Газели.


Транзистор: усилитель электрического сигнала


Транзистор: включатель


Световая сигнализация


Автоматическая схема ночного освещения

  1. Вместо резистра R1 100 кОм лучше 400-500кОм. Можно два последовательных по 220кОм. Тогда начнёт светиться при более тёмной обстановке. Можно подобрать резистры как нужно

  2. Вместо резистра R2 470 ом можно два параллельно по 1кОм

Диммер на транзисторе

  1. Вместо резистра R1 и светодиода можно использовать вентилятор или то, скорость (яркость) чего нужно регулировать