Где у лампочки ноль и фаза: Где у лампочки фаза и ноль — Ремонт в квартире

Содержание

Где у лампочки фаза и ноль

Такая казалось бы простая и незамысловатая процедура, как подключение патрона для лампочки, имеет свои нюансы, не всегда знакомые для людей далеких от электричества.

Да что говорить, иногда сами электрики делают это не правильно. Чем это может обернуться для вас при дальнейшей эксплуатации?

Наибольшее распространение на нашем рынке получили 3 вида патронов:

карболитовые советского образца

керамические

пластиковые самозажимные

Начнем с карболитовых. Данный патрон является разборным и состоит из трех частей:

цилиндрический корпус с резьбой

донышко

керамический вкладыш с контактами

Чаще всего в наших квартирах используются патроны имеющие маркировку:

Значение в цифрах обозначает диаметр цоколя лампы в миллиметрах, которая подходит для этого патрона.

Буковка «E» говорит о том, что он относится к винтовой серии с резьбой Эдисона.

Бывают еще штыревые, серии G и некоторые другие, представленные ниже.

Такие изделия рассчитаны на ток не более 4А. То есть, в сети 220В к ним можно подключить нагрузку до 900Вт.

Подключение кабеля производится в следующей последовательности.

Перво-наперво перед началом работ нужно выяснить, какая из жил в кабеле является фазой. Это главный момент отвечающий за безопасность всей дальнейшей сборки.

Делается это при помощи обыкновенной индикаторной отвертки.

Контакт для подключения представлен на фото ниже.

Почему это так важно? Дело в том, что в патроне у вас никогда не должна быть под напряжением резьбовая часть. Не многие знают, но выключатель света (одноклавишный, двухклавишный) при отключении разрывают только один из проводников.

Второй, так и продолжает напрямую поступать на патрон. А теперь представьте, что электрик случайно перепутал фазу с нолем и пустил через выключатель нулевую жилу.

В итоге, в один прекрасный момент, лампочка в люстре может не просто перегореть, а лопнуть с разрушением стеклянной колбы.

Вы отключите свет чтобы ее заменить, и при такой замене, вам по любому придется соприкоснуться с цоколем.

Есть вообще светильники полностью с металлическим корпусами патронов. Стоит здесь перепутать подключение проводов, и при нештатной ситуации весь светильник целиком окажется под напряжением.

Еще часто можно наблюдать ситуацию, когда при заворачивании лампочки в патрон, она почему то не светится. Причина здесь кроется в отгибании центрального контакта. Он просто не достает до пятачка цоколя.

Чтобы исправить этот дефект, достаточно его подогнуть обратно. Многие делают это неизолированными отвертками, либо ножом.

В результате неаккуратных действий, вы обязательно заденете боковые контакты, а они у вас будут под напряжением.

Как итог — удар током вам обеспечен. Опытные электрики в этом случае советуют вообще не применять отвертки или посторонние инструменты, а воспользоваться самим патроном.

Выкручиваете цилиндрический корпус с резьбой и вставляете его боковой гранью между двух контактных площадок.

Далее краешком цепляете центральный пятачок и отгибаете его к верху. Никаких КЗ при этом вы не создадите, да и сами под напряжение не попадете.

И не важно на стене этот патрон или на потолке. Делается все в обоих случаях аналогично.

Поэтому запомните — нулевой проводник всегда должен приходить только на резьбовую часть цоколя.

У многих возникает вопрос, а куда подключать провод заземления, если у вас 3 провода в кабеле? Ведь на вкладыше с контактами больше нет свободных разъемов.

Данный третий провод, должен подключаться к корпусу самого светильника. Обычно на люстре или бра, всегда есть заводское место, куда и должна подсоединяться «земля».

Поэтому непосредственно в сам патрон, третий провод не заводится. При зачистке кабеля всегда делайте этот проводник желто-зеленого цвета большей длины, как минимум в два раза.

Хотя надо сделать замечание, что на некоторых видах керамических цоколей, есть подобные разъемы.

Наибольшее распространение на нашем рынке получили 3 вида патронов:

карболитовые советского образца

керамические

пластиковые самозажимные

Начнем с карболитовых. Данный патрон является разборным и состоит из трех частей:

цилиндрический корпус с резьбой

донышко

керамический вкладыш с контактами

Чаще всего в наших квартирах используются патроны имеющие маркировку:

Значение в цифрах обозначает диаметр цоколя лампы в миллиметрах, которая подходит для этого патрона.

Буковка «E» говорит о том, что он относится к винтовой серии с резьбой Эдисона.

Бывают еще штыревые, серии G и некоторые другие, представленные ниже.

Такие изделия рассчитаны на ток не более 4А. То есть, в сети 220В к ним можно подключить нагрузку до 900Вт.

Подключение кабеля производится в следующей последовательности.

Делается это при помощи обыкновенной индикаторной отвертки.

Контакт для подключения представлен на фото ниже.

Вы отключите свет чтобы ее заменить, и при такой замене, вам по любому придется соприкоснуться с цоколем.

И не важно на стене этот патрон или на потолке. Делается все в обоих случаях аналогично.

Поэтому запомните — нулевой проводник всегда должен приходить только на резьбовую часть цоколя.

Хотя надо сделать замечание, что на некоторых видах керамических цоколей, есть подобные разъемы.

Автор Не я задал вопрос в разделе Естественные науки

Куда в патроне лампе цеплять ноль и фазу? Почему? и получил лучший ответ

Ответ от 125aaa[гуру]
Фазу- на центральный контакт. Во избежание случайного прикосновения. Например, если колба лампы лопнет и придётся выкручивать её за цоколь. Или просто начнёшь патрон не глядя руками от дурости хватать.
Ну и выключатель естественно должен разрывать фазу.

Как определить фазу и ноль мультиметром, отверткой индикаторной

Готовим мультиметр

В первую очередь осматриваем корпус прибора. Если он разваливается в руках, нужно принять меры — защёлкнуть держатели или завернуть винты. Осматриваем провода. Если изоляция местами слезла, меняем провод. Либо обматываем изолентой. Красиво починить провод может термоусадочная трубка. Щупы тоже подвергаем ревизии. Если на корпусах есть острые сколы — выравниваем, чтобы случайно не пораниться. Если видны токонесущие части — изолируем любыми подручными средствами — изоляционной лентой, клеевым пистолетом, термоусадкой подходящего диаметра. Проверяем работоспособность. Кабель чёрного цвета включаем в гнездо Com, а красного — в гнездо с символами единиц измерения — латинские A и V, греческая большая Омега.

После включения прибор должен что-то показать на дисплее. Если не показывает — проверяем элементы питания. Устанавливаем селектор прибора на измерение переменного напряжения, выбираем первое значение выше 220 В. Скорее всего, это будет 500 В. Не касаясь оголённых частей шупов, вставляем их в розетку 220 В. Прибор должен показать значение, близкое к 220 В, хотя бывает всякое. В одном из малых городов автору встретилось напряжение в обычной бытовой сети в 158 В. На самом деле, это повод обратиться к сбытовой организации, но фазу искать не мешает. Итак, если прибор показал напряжение в сети — он исправен. Можно искать фазу.

Универсальность определителя фаз

Для этого лучше всего подходит механизм вычисления последовательности фазировки, то есть определитель. Он предназначен для обнаружения фазировки, в которой напряжение отстает от значения в фазе. Взятая для начала отсчета точка этого отставания нужна, чтобы правильно подключить к сети, приборы, которые требуют соблюдения последовательности чередования фаз. Одним из примеров такого прибора может быть трехфазный четырехпроводный электросчетчик.

Конструкция такого устройства отличается простотой:

Основа представляет электроизоляционный материал, например, текстолит.
В нём размещены 2 настенных электропатрона, внутри которых находится обычные лампы накаливания, закрытые полупрозрачными кожухами.
На их основании укрепляют конденсатор и клеммник подсоединения проводов.

Нередко такие определители делают самостоятельно в домашних условиях. При подключении такого определителя к 3-фазной сети, из-за вставленного конденсатора в каждой фазе, меняется напряжение, поэтому лампы накаливания светятся по-разному. По интенсивности свечения ламп можно судить о принадлежности оставшихся двух проводов к оставшимся фазам.

При подключении данного элемента для вычисления чередования фазировки при обесточенной трехфазной сети, в качестве средней выбирается линия В.

По отношению к этой фазе, 1 из не подсоединенных проводов, например, А, будет опережающим. То есть, напряжение в ней будет опережать значение в фазе В. А последняя фаза С будет отстающей, в ней напряжение будет отставать от В. Схема такого подключения выглядит следующим образом. При подаче на определитель напряжения, одна из светоисточников будет гореть ярче, а другой хуже. Линия, где диод горит ярче, является отстающей. Фаза, где лампа горит наполовину, является опережающей. Таким образом, можно определить, правильное ли чередование фаз.

Для чего искать фазу

Казалось бы, чего проще — установить выключатель лампочки. Разрывай любой провод, ставь на него рубильник — и свет будет послушен воле человека. Тем не менее, по действующим Правилам установки электрооборудования — ПУЭ — выключатель должен ставится исключительно в разрыв фазного провода. Это вполне логично — разомкнув цепь мы должны обезопасить себя или другого человека от поражения током, если надо будет поменять патрон или весь светильник, даже лампочку. Разумеется, при замене светильника, в первую очередь монтажник или домашний мастер проверяет наличие фазы. И, если уж поставить выключатель правильно нет возможности, придётся отключать автомат в щитке, чтобы гарантировано обесточить проводники для лампы. Всегда проверяйте наличие фазы в том оборудовании, которое собираетесь ремонтировать или менять.

Определение назначения проводов по цвету

Изоляция силового проводника, заземления и т.п. окрашивается в определенные цветы. По Стандарту Европейского Союза МЭК 60445 от 2010 года провода с силовым питанием должны быть окрашены в коричневый, черный, серый цвет. Синей изоляцией обозначаются проводники с нулем. Заземление окрашивается в двухцветную обмотку зелено-желтого цвета. Кроме того, Стандартом запрещается использовать окрашивание заземление только желтым или только зеленым цветом. В России же распространён ГОСТ 50462 от 2009 г., который почти полностью соответствует Европейскому Стандарту и по которому окрашивание производится так же. Необходимо обратить внимание на то, что не лучшим решением является поиск наличия напряжения только по цветовой маркировке, так как специалисты-электрики могут по-разному проводить подключение.

Как определить фазу мультиметром

Если в розетке, люстре, распределительной коробке три провода, то всё просто. Оставив мультиметр в том же режиме — измерения переменного напряжения с пределом 500 В, попарно касаемся проводов. Ищем пару проводников, напряжение между которыми будет нулевым. Оставшийся провод — фаза. Если же провода два, придётся стать частью электрической цепи. Берём в руку жало чёрного щупа. Он в разъёме Com —это важно. Красным щупом касаемся провода. Если тестер показывает напряжение в районе 220 В — это фаза. Собственную руку можно заменить, например, радиатором отопления — гарантированно заземлёным проводником. Часто от лампы до батареи проводник не дотягивается — поэтому и приходится брать чёрный щуп руками. Это не опаснее, чем пользоваться индикаторной отвёрткой — там монтажник тоже становится частью цепи. Помните — мультиметр должен быть переключен в режим измерения переменного напряжения на предел в 500 В — и никак иначе.

Берегите себя, соблюдайте правила безопасности.

Как отличить фазу от нуля

Существует целый ряд способов – как профессиональных, так и не очень – для определения функционального назначения проводников, входящих в состав кабеля.

С применением мультиметра

Как мультиметром определить фазу и ноль

Просто и надежно определить, где ноль, а где фаза в электропроводке, можно при помощи мультиметра (тестера). Прежде всего, необходимо включить мультиметр в режим измерения переменного напряжения и выбираем подходящий предел измерения (выше напряжения в электрической сети). Далее вы можете избрать один из описанных ниже способов идентификации фазного проводника.

Один из щупов мультиметра зажимается пальцами, другим необходимо коснуться той или иной жилы токоведущего кабеля. В случае соприкосновения щупа с фазой на дисплее мультиметра отобразится показание, приближенное к 220 В.
Если вы ни в коем случае не желаете прикасаться к щупам мультиметра руками, то один из них, как и в предыдущем случае, скоммутируйте с идентифицируемым контактом, а другим дотроньтесь до оштукатуренной стены либо заведомо заземленной металлической поверхности.
Как упоминалось выше, в современных системах электроснабжения предусмотрен также заземляющий проводник. Чтобы разобраться в назначении жил трехжильного либо многожильного кабеля следует попеременно касаться пар проводов щупами мультиметра. На его дисплее при контакте с фазой и нулем, а также с фазой и заземлением будет отображаться значение напряжения, близкое к 220 В (при этом фаза и заземление дают меньшее значение, нежели фаза и ноль). При одновременном касании щупами нулевого и заземляющего проводов, как и при касании двух фаз, на дисплее мультиметра будет «0».

Важно! При идентификации проводников по первому из вышеописанных методов обязательно убедитесь в том, что мультиметр включен в режим измерения напряжения, до того, как будете касаться пальцами одного из его щупов.

Как определить ноль и фазу индикаторной отверткой или отверткой для прозвонки сети

Со специальной индикаторной отверткой работать еще проще. Этот инструмент внешне очень похож на отвертку обыкновенную, но имеет относительно непростую внутреннюю конструкцию. Такую отвертку в народе также называют «контролькой».

Индикаторные отвертки

Важно! Не следует применять индикаторную отвертку для осуществления манипуляций над винтовыми соединениями (откручивания винтов и их закручивания). Такие действия являются наиболее распространенной причиной выхода из строя описываемого устройства.

Для того, чтобы определить функциональное назначение кабельных жил с ее помощью, нужно просто поочередно коснуться каждой из них жалом данного инструмента, нажимая при этом специальную кнопку в торцевой его части. Если в процессе указанных манипуляций светодиодная лампочка на отвертке загорится, значит, вы касаетесь фазного проводника, в противном случае – нулевого.

Не стоит путать индикаторную отвертку с отверткой, предназначенной для прозвонки сети. Последней также можно определить функционал той или иной жилы, однако нажимать на металлическую пластину в ее верхней части не нужно – иначе отвертка будет светиться в любом случае. Отвертка для прозвонки сети предусматривает в своей конструкции наличие батареек.

Визуальное определения фазы и нуля

При отсутствии вышеупомянутого инструментария вы можете задаться вопросом, как определить фазу и ноль без приборов. Одним из таких способов является их визуальная идентификация. Дело в том, что в соответствии с требованиями к монтажу электропроводки изоляция каждой жилы кабеля должна быть окрашена в свой собственный цвет.

При этом если с заземлением и нулем все понятно – они должны иметь желто-зеленую (желтую, зеленую) и синюю (голубую) окраску соответственно, то изоляционный слой фазного провода может быть выполнен в одном из следующих цветов: коричневый, черный, серый, а также красный, фиолетовый, розовый, белый, оранжевый, бирюзовый, — в зависимости от действующих на момент прокладки кабельной трассы нормативов.

По цвету проводки

Помимо цветовой, имеет место и буквенно-цифровая маркировка кабельных жил. В соответствии с ней ноль, фаза и земля обозначаются соответственно буквами N (neutral), L (line), PE (protectearth).

Контрольная лампочка

Еще один способ решения вопроса, как найти фазу и ноль без приборов, это самостоятельная сборка так называемой контрольной лампочки. Для ее изготовления потребуется обыкновенная лампа накаливания, подходящий к ней патрон, а также два отрезка медного провода (примерно по 50 сантиметров длиной).

Лампочка вкручивается в патрон, а проводники подключаются к его контактам. Другой конец одного из проводников необходимо закрепить на зачищенном до металлического блеска радиаторе системы отопления (либо на иной заведомо заземленной поверхности), а другим концом второго следует попеременно касаться проводников неопределенного функционала. При этом во время контакта с фазным проводом лампочка должна начать светиться.

Важно! В случае планирования систематического использования контрольной лампочки целесообразно ее саму поместить в защитный кожух, а к концам подсоединенных к патрону проводников прикрепить щупы (как у мультиметра).

Контрольной лампочкой

Контрольная картофелина

Название данного подраздела звучит весьма абсурдно, но тем не менее можно определить функциональное назначение токоведущих жил электрического кабеля и при помощи обыкновенной картофелины. Как и в вышеописанном методе с использованием самодельной контрольной лампочки, нам понадобятся два пятидесятисантиметровыхпровода.

Картофель разрезается пополам и в срез овоща на довольно приличном друг от друга расстоянии вставляются подготовленные проводники. Далее конец одного размещается на отопительной батарее(либо на иной заведомо заземленной поверхности), а конец другого соединяется с идентифицируемой жилой кабеля. Чтобы получить результат, придется подождать пять-десять минут. Если по прошествии указанного времени на срезе картофелины образовалось темное пятно, значит вы проверяли фазный проводник. Если изменений не произошло – нулевой.

Важно! Последние два из вышеописанных методов идентификации функционала токоведущих проводников кабеля системы электроснабжения вы используете на свой страх и риск. При работе с такого рода конструкциями следует соблюдать предельную осторожность, чтобы не получить поражение электрическим током.

Разобравшись с тем, что такое фаза и ноль в электричестве, а также найдя для себя сразу несколько ответов на вопрос, как найти эти самые фазу и ноль в проводке, вы можете выбрать любой подходящий для вас способ. Тем не менее, для того, чтобы проверить фазу и ноль, рекомендуем вам такие методы, как проверка тестером либо специализированной отверткой.

Дополнительные рекомендации

Так чем же лучше всего воспользоваться, чтобы найти ноль и фазу в розетке? Неужели нельзя воспользоваться самодельной «контролькой» и отказаться от покупки других приборов? Конечно же можно, однако стоимость индикаторной отвертки копеечная, а в использовании она гораздо удобнее лампочки с патроном. Кроме того, некоторые современные отвертки имеют очень высокую чувствительность и способны индицировать фазный провод даже на расстоянии в несколько сантиметров.

Что касается мультиметра, его целесообразно приобрести тем, кто ближе знаком с электрическими приборами и электроникой. Этот прибор имеет широкие функциональные возможности в плане измерения различных электрических величин, поэтому он пригодится далеко не каждому человеку.

Избрав для себя оптимальный способ определения фазы и ноля, помните, что все электрические работы связаны с опасностью поражения током, поэтому строго соблюдайте правила техники безопасности при работе с электроприборами! Более наглядно процесс определения фазы и ноля изложен в видео к этому уроку.

Что такое фаза?

Как известно, генератор, который вырабатывает электроэнергию, в сущности, представляет собой несколько огромных катушек провода, в которых возбуждается электрический ток движением постоянных магнитов. Все эти катушки соединены между собой таким образом, что один конец каждой из них соединен с землей (заземление), а другой представляет собой изолированный проводник, идущий к потребителям в виде воздушной линии или изолированного провода. Соответственно, один из двух проводов, которые заведены в квартиру, протянут от заземленного конца катушек электростанции, и представляет собой так называемый «ноль», а другой, который не соединен с землей, называется «фаза».

Как известно, в обычной бытовой розетке всегда есть ноль и одна фаза. В квартирах заведена всегда только одна фаза и ноль, поскольку все бытовые приборы и оборудование рассчитаны на однофазное питание. Однако от электростанции к потребителям идет всегда три фазы и ноль. Так куда же деваются еще две фазы? Почему их нет в квартире? На этот вопрос ответ находится в подвале многоэтажного дома, где установлен силовой щит. К нему подведены все три фазы, которые затем распределяются равномерно между квартирами для обеспечения одинаковой нагрузки.

Учебник по физике: Требования к электрической цепи

Предположим, что вам дали маленькую лампочку, гальванический элемент и оголенный медный провод, и вас попросили найти четыре различных расположения трех элементов, которые привели бы к образованию электрической цепи. цепь, которая зажжет лампочку. Какие четыре устройства приведут к успешному зажиганию лампочки? И, что более важно, что общего у каждой из четырех схем, что привело бы нас к пониманию двух требований к электрической цепи?

Занятие само по себе является стоящим занятием, и если оно не выполнялось ранее, следует попробовать его, прежде чем читать дальше. Как и во многих лабораторных работах, в фактическом участии в работе есть сила, которую нельзя заменить простым чтением о ней. Когда это задание выполняется в классе физики, можно сделать множество наблюдений, наблюдая за классом, полным студентов, стремящихся найти четыре расположения. Следующие устройства часто пробуют и не приводят к зажиганию лампочки.

После нескольких минут попыток, нескольких здоровых смешков и случайных восклицаний о том, как сильно нагревается провод, паре студентов удается зажечь лампочку. В отличие от вышеупомянутых попыток, первая успешная попытка характеризуется созданием полной проводящей петли от положительной клеммы к отрицательной клемме, причем и батарея, и лампочка являются частью петли. Как показано на схеме справа, цоколь лампочки соединяется с положительной клеммой элемента, а провод проходит от ребристых сторон лампочки вниз к отрицательному выводу элемента. Полная проводящая петля сделана с лампочкой, являющейся частью петли. Цепь существует, и заряд течет по всему проводящему пути, зажигая при этом лампочку. Сравните расположение ячейки, лампочки и провода справа с неудачным расположением, показанным выше. В попытке A провод не возвращается к отрицательному выводу ячейки. В попытке B провод образует петлю, но не возвращается к отрицательному выводу ячейки. В попытке C вообще нет полного цикла. Попытка D похожа на попытку B тем, что есть петля, но не от положительной клеммы к отрицательной. И в попытке E есть петля, и она идет от положительного вывода к отрицательному; это цепь, но лампочка в нее не входит. ВНИМАНИЕ: Попытка E приведет к тому, что ваши пальцы станут горячими, поскольку вы держите оголенный провод, и заряд начнет течь с высокой скоростью между положительной и отрицательной клеммами.

Анатомия лампочки

Как только одна группа студентов успешно зажжет лампочку, многие другие лабораторные группы быстро последуют ее примеру. Но тогда возникает вопрос, как еще можно расположить ячейку, лампочку и оголенный провод так, чтобы лампочка зажглась. Часто короткий урок анатомии лампочки побуждает лабораторные группы к быстрому открытию одного или нескольких оставшихся устройств.

Лампочка представляет собой относительно простое устройство, состоящее из нити накала, опирающейся на два провода или каким-либо образом прикрепленной к ним. Провода и нить накала представляют собой проводящие материалы, которые позволяют заряду течь по ним. Один провод подключается к ребристым сторонам лампочек. Другой провод подключается к нижнему основанию лампочки. Ребристая кромка и нижняя часть разделены изоляционным материалом, который предотвращает прямой поток заряда между нижней частью и ребром. Единственный путь, по которому заряд может пройти от ребристого края к нижнему основанию или наоборот, — это путь, который включает провода и нить накала. Заряд может либо войти в ребристую кромку, пройти через нить и выйти из нижнего основания; или он может войти в нижнее основание, пройти через нить и выйти через ребристый край. Таким образом, есть две возможные точки входа и две соответствующие точки выхода.

Успешный способ зажечь лампочку, как показано выше, заключался в том, чтобы поместить нижний цоколь лампочки на положительную клемму и соединить ребристый край с отрицательной клеммой с помощью провода. Любой заряд, который входит в лампочку через нижний цоколь, выходит из лампочки в том месте, где провод соприкасается с ребристым краем. Тем не менее, нижняя часть не обязательно должна быть частью лампочки, которая касается положительной клеммы. Лампа загорится так же легко, если ребристый край поместить сверху положительной клеммы, а нижний цоколь соединить с отрицательной клеммой с помощью провода. Последние две схемы, которые приводят к зажженной лампочке, включают в себя размещение лампочки на отрицательном выводе ячейки либо путем контакта с ним ребристым краем, либо с нижним основанием. Затем провод должен соединить другую часть лампочки с положительным полюсом ячейки.

Требование замкнутого проводящего пути

Для создания электрической цепи необходимо выполнить два требования. Первый отчетливо демонстрируется вышеописанной активностью. Должен быть замкнутый проводящий путь, идущий от положительной клеммы к отрицательной клемме. Недостаточно просто замкнутой проводящей петли; сама петля должна простираться от положительного вывода до отрицательного вывода гальванического элемента. Электрическая цепь похожа на водяную цепь в аквапарке. Течение заряда по проводам аналогично течению воды по трубам и по горкам в аквапарке. Если труба забита или сломана так, что вода не может полностью пройти через контур , то подача воды скоро прекратится. В электрической цепи все соединения должны быть выполнены из проводящих материалов, способных нести заряд. По мере продолжения эксперимента с ячейкой, лампочкой и проводом некоторые студенты изучают способность различных материалов нести заряд, вставляя их в свою цепь. Металлические материалы являются проводниками и могут быть вставлены в цепь, чтобы успешно зажечь лампочку. С другой стороны, бумага и пластик обычно являются изоляционными материалами, и их введение в цепь будет препятствовать потоку заряда до такой степени, что ток прекратится, и лампочка больше не загорится. Должна быть замкнутая проводящая петля от положительного к отрицательному выводу, чтобы установить цепь и иметь ток.

Поняв это первое требование к электрической цепи, становится ясно, что происходит, когда перестает работать лампочка накаливания в настольной или торшерной лампе. Со временем нить накаливания лампочки становится слабой и ломкой, часто может порваться или просто ослабнуть. Когда это происходит, цепь размыкается и замкнутого проводящего контура больше не существует. Без замкнутого проводящего контура не может быть ни цепи, ни потока заряда, ни зажженной лампочки. В следующий раз, когда вы найдете сломанную лампочку в лампе, смело извлеките ее и осмотрите нить накала. Часто встряхивание снятой лампы вызывает дребезжание; нить накала, вероятно, упала с опорных стоек, на которых она обычно опирается на дно стеклянного шара. При встряхивании вы услышите, как нить ударяется о стеклянный шар.

Требование к источнику энергии

Второе требование к электрической цепи, которое является общим для каждой из успешных попыток, продемонстрированных выше, заключается в том, что должна быть разность электрических потенциалов на двух концах схема. Чаще всего это достигается с помощью гальванического элемента, набора элементов (например, батареи) или какого-либо другого источника энергии. Важно, чтобы был какой-то источник энергии, способный увеличивать электрическую потенциальную энергию заряда по мере его движения от терминала с низкой энергией к терминалу с высокой энергией. Как обсуждалось в Уроке 1, для перемещения положительного пробного заряда против электрического поля требуется энергия. Применительно к электрическим цепям движение положительного пробного заряда через ячейку от клеммы с низкой энергией к клемме с высокой энергией является движением против электрического поля. Это движение заряда требует, чтобы над ним была совершена работа, чтобы поднимите его к терминалу более высокой энергии. Электрохимическая ячейка выполняет полезную роль подачи энергии для выполнения работы над зарядом, чтобы накачать его или переместить через ячейку от отрицательного вывода к положительному. Таким образом, ячейка создает разность электрических потенциалов на двух концах электрической цепи. (Концепция разности электрических потенциалов и ее применение к электрическим цепям подробно обсуждались в Уроке 1. )

В бытовых цепях энергия подается местной коммунальной компанией, которая отвечает за то, чтобы горячая и нейтральная пластины в распределительной коробке вашего дома всегда имели разность электрических потенциалов около 110 Вольт для 120 вольт (в США). В типичной лабораторной работе гальванический элемент или группа элементов (например, батарея) используются для установления разности электрических потенциалов на двух концах внешней цепи около 1,5 В (один элемент) или 4,5 В (три элемента пакет). Часто проводят аналогии между электрическим контуром и водяным контуром в аквапарке или аттракционом на американских горках в парке развлечений. Во всех трех случаях есть что-то, что движется по полному циклу, то есть по контуру. И во всех трех случаях важно, чтобы схема включала участок, в котором энергия передается воде, каботажному судну или заряду для его перемещения в гору против естественного направления движения от низкой потенциальной энергии к высокой потенциальной энергии. В аквапарке есть водяной насос, который перекачивает воду с уровня земли на вершину горки. Поездка на американских горках имеет цепь с приводом от двигателя, которая несет поезд горок от уровня земли до вершины первой капли. А в электрической цепи есть гальванический элемент, батарея (группа элементов) или какой-либо другой источник энергии, который перемещает заряд с уровня земли (отрицательный полюс) на положительный полюс. Постоянная подача энергии для перемещения заряда от клеммы с низкой энергией и низким потенциалом к клемме с высокой энергией и высоким потенциалом позволяет поддерживать непрерывный поток заряда.

Устанавливая эту разницу в электрическом потенциале, заряд может течь вниз по внешней цепи. Это движение заряда естественно и не требует энергии. Подобно движению воды в аквапарке или катанию на американских горках в парке развлечений, движение вниз по склону естественно и не требует энергии из внешнего источника. Именно разница в потенциале — будь то гравитационный потенциал или электрический потенциал — заставляет воду, каботажное судно и заряд двигаться. Эта разность потенциалов требует ввода энергии из внешнего источника. В случае электрической цепи одним из двух требований для создания электрической цепи является источник энергии.

В заключение, есть два требования, которые должны быть выполнены для создания электрической цепи. Требования:

Должен быть источник энергии, способный выполнять работу за счет заряда, чтобы переместить его из места с низкой энергией в место с высокой энергией и, таким образом, установить разность электрических потенциалов на двух концах внешней цепи.
Во внешней цепи должна быть замкнутая проводящая петля, которая тянется от положительной клеммы с высоким потенциалом к отрицательной клемме с низким потенциалом.

Проверьте свое понимание

1. Если бы электрическую цепь можно было сравнить с водяной цепью в аквапарке, то …

.. . батарея была бы аналогична ____.
… положительная клемма аккумулятора аналогична ____.
… ток будет аналогичен ____.
… плата будет аналогична ____.
… разность электрических потенциалов аналогична ____.
Выбор:
А. давление воды
B. галлонов воды, стекающей по горке в минуту
С. вода
D. нижняя часть слайда
Е. водяной насос
F. верхняя часть слайда

2. Используя свое понимание требований к электрической цепи, определите, будет ли проходить заряд через следующее расположение элементов, лампочек, проводов и переключателей. Если потока заряда нет, то объясните почему.

а.	б.
Расход заряда: да или нет? Объяснение:	Расход заряда: да или нет? Объяснение:
в.	д.
Расход заряда: да или нет? Объяснение:	Расход заряда: да или нет? Объяснение:

3. На схеме справа показана лампочка, подключенная к автомобильному аккумулятору на 12 В. Показаны клеммы + и -.

а. По мере того, как положительный заряд движется через батарею от D к A, он ________ (приобретает, теряет) потенциальную энергию и ________ (приобретает, теряет) электрический потенциал. Точка наибольшей энергии внутри батареи — это ______ (+, -) клемма.
б. Когда положительный заряд перемещается по внешней цепи от A к D, он ________ (приобретает, теряет) потенциальную энергию и ________ (приобретает, теряет) электрический потенциал. Точка наибольшей энергии во внешней цепи находится ближе всего к клемме ______ (+, -).
в. Используйте знаки >, < и =, чтобы сравнить электрический потенциал (В) в четырех точках цепи.
В _А В _В В _С В _D

4. В фильме « Танго и Кэш » Курт Рассел и Сильвестр Сталлоне сбегают из тюрьмы, спрыгнув с высокой стены по воздуху на высоковольтную линию электропередач. Перед прыжком Сталлоне возражает против этой идеи, говоря Расселу: «Мы собираемся поджариться». Рассел отвечает: «Вы не изучали физику в средней школе, не так ли. Пока вы касаетесь только одного провода и ваши ноги не касаются земли, вас не ударит током». Это правильное утверждение?

Следующий раздел:

Перейти к следующему уроку:

Руководство по поэтапному отказу от лампочек

Блог Alliance to Save Energy

09.01.14 /

Вы помните духовки Easy-Bake? Хотя мне никогда не разрешали его иметь (кое-что о гендерных стереотипах и ожогах второй степени), у меня было достаточно игр, чтобы понять, как они работают: лампочки внутри маленькой розовой духовки испекли крошечный пирог, которого было достаточно, чтобы его съесть.

Причина, по которой эти лампочки смогли испечь что-то, заключается в том, что 90 процентов энергии, производимой традиционными лампами накаливания, теряется в виде тепла. Это была хорошая новость для детей, которые пекли торты в своих спальнях, но плохая новость для всех, кто использовал лампочки по прямому назначению (ну, для освещения!). К счастью, эта огромная трата энергии и денег постепенно компенсируется поэтапным внедрением новых стандартов освещения.

Первого числа года вступили в силу последние стандарты на лампочки. Эти стандарты не только широко поддерживаются производителями, но и могут сэкономить потребителям немало денег. По оценкам Министерства энергетики (DOE), замена 15 неэффективных лампочек в вашем доме может сэкономить вам около 50 долларов в год. А поскольку более новые, более эффективные лампочки, как правило, служат дольше, эти сбережения будут только расти с годами. С введением новых стандартов домохозяйства США могут сэкономить почти 6 миллиардов долларов только в 2015 году. Это столько же, сколько стоили выборы 2012 года или около тридцати миллионов iPhone 5.

Эти стандарты были установлены двухпартийным Законом об энергетической независимости и безопасности от 2007 года, подписанным президентом Джорджем Бушем-младшим. Они не запрещают какой-либо конкретный тип лампочек, но вместо этого оговаривают, что лампочки должны потреблять как минимум на 25% меньше энергии. Лампы мощностью 100 и 70 Вт уже сняты с производства, и эти новые ограничения распространяются на лампы мощностью 40 и 60 Вт.

Но что именно это означает для потребителей?

У вас есть три основных варианта замены неэффективных ламп накаливания в вашем доме: галогенные, компактные люминесцентные и светодиодные лампы.

Галогены: Хотя некоторые противники этих правил эффективности заявляют, что стандарты на лампочки запрещают лампы накаливания, правда в том, что галогены технически являются лампами накаливания, просто гораздо более эффективными. Эти лампы примерно на 25 процентов эффективнее и могут работать в три раза дольше, чем традиционные лампы накаливания.

КЛЛ: Технология компактных люминесцентных ламп (КЛЛ) прошла долгий путь по сравнению с холодными и жесткими лампами прошлого. Цвет новых компактных люминесцентных ламп намного теплее, и многие из них совместимы с диммерными выключателями. КЛЛ, сертифицированные по стандарту ENERGY STAR, потребляют примерно четверть энергии и служат в 10 раз дольше, чем традиционные лампы накаливания, излучающие такое же количество света.

Светодиоды: Эти лампы больше не предназначены только для светофоров. Светодиоды, соответствующие стандарту ENERGY STAR, потребляют всего около 20 процентов энергии и служат в 25 раз дольше, чем традиционные лампы накаливания. Хотя светодиоды по-прежнему относительно дороги (60-ваттная замена может стоить около 15 долларов), ожидается, что в ближайшие несколько лет цены резко упадут по мере роста спроса. Но даже за 15 долларов срок службы светодиодной лампы намного превышает первоначальные затраты.

Хотя мы традиционно выбирали лампочки на основе мощности, лучший способ выбрать правильную лампочку для ваших нужд — узнать количество люменов, которые она производит. В то время как ватты измеряют потребление энергии, люмены измеряют яркость. Используйте эту удобную диаграмму в следующий раз, когда пойдете за покупками; например, если вам нужна лампочка, которая дает столько же света, сколько и традиционная 75-ваттная лампочка, ищите лампу на 1100 люмен.

Хотя эти стандарты были приняты в качестве закона в 2007 г. и начали действовать в 2012 г., Палата представителей проголосовала в 2012 и 2013 гг. за отказ от финансирования реализации и обеспечения соблюдения закона. Поскольку с тех пор Конгресс не принял новый бюджет, Министерство энергетики еще не получило финансирования для обеспечения соблюдения стандартов. Все крупные производители осветительных приборов обязались соблюдать закон и уже производят более энергоэффективные лампочки, но без соблюдения законов невозможно гарантировать, что все, особенно иностранные конкуренты, соблюдают правила.

Пока Конгресс вступает в переговоры об ассигнованиях на новое бюджетное соглашение, Альянс призывает политиков в Конгрессе финансировать соблюдение этих важных стандартов. Наряду с несколькими другими организациями и компаниями, в том числе Американской ассоциацией освещения, Альянс направил письмо, в котором призвал лидеров подкомитета Сената по энергетике и водным ресурсам выступить против усилий по предотвращению соблюдения стандартов эффективности лампочек. Альянс будет и впредь настаивать на внедрении этих экономически эффективных стандартов, чтобы обеспечить определенность регулирования, помочь потребителям сэкономить деньги и поддержать рабочие места на дому.

ПОСЛЕДНИЕ СООБЩЕНИЯ В БЛОГЕ

Мой путь к COP27: оглядываясь назад, чтобы смотреть вперед

07.11.22/
Bob Hinkle

Альянс за экономию энергии провел 30-й ежегодный гала-концерт Stars of Energy Efficiency Gala

18.10.22 /

Специалисты по энергоэффективности: возвращение

22.07.22 /

Показать еще

СОХРАНЯЙТЕ ВОЗМОЖНОСТИ

ПРИНЯТЬ ДЕЙСТВИЯ

Помогите Альянсу отстаивать политику более эффективного использования энергии, поддерживая создание рабочих мест, сокращение выбросов и снижение затрат. Свяжитесь с вашим членом Конгресса.