Для складання електричної схеми не можна використовувати перші, що попалися під руку, дроти. Такі дії можуть призвести до аварії або пожежі. Щоб цього не сталося, необхідно, попередньо, правильно вибрати перетин проводів.
В електроустановках застосовують дроти різного роду. Вони можуть виконуються з міді або з алюмінію. Мідь краще проводить електричний струм, але алюміній дешевше.
Для збирання електричних схем і для проводки всередині будівель, як правило, використовуються мідні дроти, покриті шаром пластикової або гумової ізоляції. Провід повітряних ліній, простягнуті між високими опорами, виконуються з алюмінію і можуть бути оголеними, тобто не мати ізоляції.
При роботі проводу він нагрівається проходять по ньому струмом. Допустима температура нагріву проводу близько 50 градусів Цельсія.
Головним параметром дроти є величина його поперечного перерізу, S [мм 2]. Чим більше площа поперечного перерізу проводу (чим він товстіший), тим більший струм може пропустити провід. Оскільки провід в перетині круглий, площа перерізу визначається за формулою:
D-діаметр дроту в мм.
Важливим параметром дроти, також, є тип його ізоляції. Він визначає допустиму температуру, до якої може нагріватися провід під час роботи. Перевищення температури дроти може призвести до займання ізоляції та пожежі.
Промисловість випускає дроти самого різного перетину. Типові числові значення величини поперечного перерізу проводів можна побачити в лівому стовпчику наведеної нижче таблиці. Як приклад вкажемо, що в квартирній електропроводці зазвичай використовуються мідні дроти перетином 2,5 мм 2.
Вибір проводів проводиться двома різними способами: по допустимому нагріву і по допустимій втраті напруги в лінії. Необхідно послідовно визначити перетин проводів цими способами і, потім, вибрати з двох отриманих результатів бо льше значення.
Для розрахунку перетину дроту необхідно знати параметри споживача електроенергії: напруга живлення і силу струму.
Вибір проводів по допустимому нагріву. Ніякого розрахунку тут робити не потрібно. Потрібно лише скористатися таблицею.
Таблиця допустимих значень струму в проводах
Вивчаючи таблицю легко помітити наступне:
- чим більше перетин дроту, тим більший струм може витримати провід без перегріву;
- провід, прокладений відкрито, витримує струм, більший, ніж провід, прокладений в трубі, що пояснюється його кращим охолодженням;
- для алюмінієвих проводів допускається менший струм в порівнянні з мідними, при однаковому перетині.
Останнє пояснюється тим, що у алюмінієвого проводу більше опір і, при однаковому струмі, він нагрівається сильніше, чес мідний.
Розрахунок проводів по допустимій втраті напруги. При передачі енергії від джерела ЕРС споживачеві, струм проходить по дротах, кожен з яких володіє опором Rпр. Розглянувши схему, показану на рис. 21, легко зрозуміти, що опір проводів включено послідовно з опором навантаження R. Це означає, що напруга на навантаженні Uн буде менше, ніж напруга Uіст на джерелі електроенергії на величину падіння напруги на опорі проводів.
Мал. 22. Опір проводів лінії Rпр включено послідовно з навантаженням
Щоб втрата напруги на проводах лінії не перевищувала допустимої величини, необхідно розрахувати перетин проводів лінії по формулі:
P - потужність навантаження, Вт;
l - довжина лінії, м;
# 947; питома провідність матеріалу дроту: для міді 57 м / Ом • мм 2 і для алюмінію 34 м / Ом • мм 2;
е - допустима величина втрати напруги в лінії,%; звичайно приймається рівної 5%;
Uн - номінальна напруга на споживача.
Розділ 2. Магнітне поле
Магнітне поле - це особливий вид матерії, що оточує намагнічені тіла або рухомі заряджені частинки. Магнітне поле можна виявити по створюваним ним ефектів або за допомогою спеціальних приладів.
Магнітне поле існує навколо постійних магнітів і провідників зі струмом. У разі провідника зі струмом магнітне поле створюється рухомими елек-тричних зарядами. Нерухомі заряди не можуть створити магнітного поля. Саме магнітне поле діє тільки на рухомі електричні заряди. На нерухомі заряди магніт-ве поле не впливає.
Магнітне поле має здатність проникати через багато речовин, наприклад, повітря, скло, буму-гу, картон, мідь, воду, а також через без-повітряний простір. Людина не може виявити магнітне поле за допомогою своїх органів почуттів. Тим не менше, воно впливає на організм людини. Цей вплив може бути як позитивним, так і шкодити. Все залежить від параметрів магнітного поля.
Ми живемо в слабкому магнітному полі, яким володіє планета Земля. За мільйони років еволюції ми цілком зріднилися з ним. Якщо ізолювати людини від цього поля, він починає погано себе почувати, тобто природне магнітне поле Землі нам необхідно.
У той же час, тривалий вплив сильних магнітних полів, що утворюються при роботі електроустановок, здатне завдати шкоди організму людини.
Магнітне поле прийнято зображати на малюнках за допомогою уявних магнітних силових ліній. З їх допомогою можна зручно і наочно зобразити магнітне поле. У тих місцях, де магнітне поле сильніше, зображують сило-ші лінії розташованими гущі, т. Е. Ближче один до дру-гу. І навпаки, в місцях, де поле слабкіше, показують силові лінії в меншій кількості, т. Е. Розташований-ними рідше. Поглянувши на зображене за допомогою сі-лових ліній магнітне поле, по густоті їх расположе-ня, відразу можна сказати, де поле сильніше і де сла-бее.
Постійний магніт і силові лінії магнітного поля навколо нього показаний на рис. 23. На малюнку показано лише кілька силових ліній. Насправді їх набагато більше.
Зображення магнітного поля у вигляді сукупності силових ліній є досить неточним. Насправді магнітне поле заповнює всі про-странство навколо джерела магнітного поля і через будь-яку точку простору проходить якась силова лінія. Однак для простоти зображують лише невелике число силових ліній, що показують наибо-леї характерні особливості структури поля. Деякі з силових ліній показані на малюнку частково. При видаленні від магніту його магнітне поле слабшає.
Магнітні силові лінії завжди замкнені, тобто не мають ні початку, ні кінця. Поза постійного магніту вони виходять з північного полюса і входять в південний. Усередині магніту - навпаки. Інтенсивність магнітного поля відображається на малюнку густішими силовими лініями. Видно, що найбільш сильним буде поле близько полюсів магніту.
