L'électrotechnique est comme une langue étrangère. Certains le maîtrisent déjà parfaitement depuis longtemps, d'autres commencent tout juste à en prendre connaissance, et pour d'autres, c'est encore un objectif inaccessible, mais séduisant. Pourquoi tant de gens veulent-ils explorer ce monde mystérieux de l’électricité ? Les gens ne la connaissent que depuis environ 250 ans, mais aujourd’hui, il est difficile d’imaginer la vie sans électricité. Pour se familiariser avec ce monde, il existe des fondements théoriques du génie électrique (TOE) pour les nuls.

Première connaissance de l'électricité

À la fin du XVIIIe siècle, le scientifique français Charles Coulomb commence à étudier activement les phénomènes électriques et magnétiques des substances. C'est lui qui a découvert la loi de la charge électrique, qui porte son nom : le coulomb.

Aujourd’hui, on sait que toute substance est constituée d’atomes et d’électrons tournant autour d’eux sur une orbitale. Cependant, dans certaines substances, les électrons sont très étroitement retenus par les atomes, tandis que dans d'autres, cette liaison est faible, ce qui permet aux électrons de se détacher librement de certains atomes et de s'attacher à d'autres.

Pour comprendre de quoi il s’agit, vous pouvez imaginer une grande ville avec un grand nombre de voitures qui circulent sans aucune règle. Ces machines se déplacent de manière chaotique et ne peuvent pas effectuer de travail utile. Heureusement, les électrons ne se séparent pas, mais rebondissent les uns sur les autres comme des balles. Pour bénéficier de ces petits travailleurs , trois conditions doivent être remplies :

1. Les atomes d’une substance doivent céder librement leurs électrons.
2. Une force doit être appliquée à cette substance, ce qui forcera les électrons à se déplacer dans une direction.
3. Le circuit le long duquel se déplacent les particules chargées doit être fermé.

C'est le respect de ces trois conditions qui sous-tend l'électrotechnique pour les débutants.

Tous les éléments sont constitués d'atomes. Les atomes peuvent être comparés au système solaire, seul chaque système a son propre nombre d'orbites, et chaque orbite peut contenir plusieurs planètes (électrons). Plus l’orbite est éloignée du noyau, moins les électrons de cette orbite sont attirés.

L'attraction ne dépend pas de la masse du noyau, mais de différentes polarités du noyau et des électrons. Si le noyau a une charge de +10 unités, les électrons doivent aussi avoir un total de 10 unités, mais de charge négative. Si un électron s'éloigne de l'orbite extérieure, l'énergie totale des électrons sera déjà de -9 unités. Un exemple simple pour l'addition +10 + (-9) = +1. Il s’avère que l’atome a une charge positive.

L’inverse se produit également : le noyau exerce une forte attraction et capte un électron « étranger ». Puis un « extra », le 11ème électron, apparaît sur son orbite externe. Même exemple +10 + (-11) = -1. Dans ce cas, l’atome sera chargé négativement.

Si deux matériaux de charges opposées sont placés dans un électrolyte et connectés à eux via un conducteur, par exemple une ampoule, alors le courant circulera dans un circuit fermé et l'ampoule s'allumera. Si le circuit est coupé, par exemple via un interrupteur, l'ampoule s'éteindra.

Le courant électrique est obtenu comme suit. Lorsqu'un des matériaux (électrode) est exposé à un électrolyte, un excès d'électrons y apparaît et il devient chargé négativement. La deuxième électrode, au contraire, cède des électrons lorsqu’elle est exposée à l’électrolyte et se charge positivement. Chaque électrode est respectivement désignée par « + » (excès d'électrons) et « - » (manque d'électrons).

Bien que les électrons aient une charge négative, l'électrode est marquée "+". Cette confusion s'est produite à l'aube de l'électrotechnique. À cette époque, on croyait que le transfert de charge se faisait par des particules positives. Depuis lors, de nombreux circuits ont été élaborés, et pour ne pas les refaire, ils ont tout laissé tel quel.

Dans les cellules galvaniques, le courant électrique est généré à la suite d’une réaction chimique. La combinaison de plusieurs éléments s'appelle une batterie, une telle règle peut être trouvée en électrotechnique pour les nuls. Si le processus inverse est possible, lorsque l'énergie chimique s'accumule dans l'élément sous l'influence du courant électrique, alors un tel élément est appelé batterie.

La cellule galvanique a été inventée par Alessandro Volta en 1800. Il utilisait des plaques de cuivre et de zinc trempées dans une solution saline. C'est devenu le prototype des batteries et batteries modernes.

Types et caractéristiques du courant

Après avoir reçu la première électricité, l'idée est née de transmettre cette énergie sur une certaine distance, et ici des difficultés sont apparues. Il s'avère que les électrons traversant un conducteur perdent une partie de leur énergie, et plus le conducteur est long, plus ces pertes sont importantes. En 1826, Georg Ohm établit une loi qui trace la relation entre tension, courant et résistance. Il se lit comme suit : U=RI. En mots, il s'avère : la tension est égale au courant multiplié par la résistance du conducteur.

L'équation montre que plus le conducteur est long, ce qui augmente la résistance, moins il y aura de courant et de tension, donc la puissance diminuera. Il est impossible d'éliminer la résistance, pour ce faire, il faut abaisser la température du conducteur jusqu'au zéro absolu, ce qui n'est possible que dans des conditions de laboratoire. Le courant est nécessaire à l’alimentation, donc on ne peut pas non plus y toucher, il ne reste plus qu’à augmenter la tension.

Pour la fin du XIXe siècle, c'était un problème insurmontable. Après tout, à cette époque, il n’existait pas de centrales électriques générant du courant alternatif, ni de transformateurs. C’est pourquoi les ingénieurs et les scientifiques se sont tournés vers la radio, même si elle était très différente du sans fil moderne. Les gouvernements de divers pays n’ont pas vu les bénéfices de ces développements et n’ont pas parrainé de tels projets.

Pour pouvoir transformer la tension, l'augmenter ou la diminuer, il faut du courant alternatif. Vous pouvez voir comment cela fonctionne dans l'exemple suivant. Si le fil est enroulé dans une bobine et qu'un aimant est rapidement déplacé à l'intérieur, un courant alternatif apparaîtra dans la bobine. Cela peut être vérifié en connectant un voltmètre avec un repère zéro au milieu aux extrémités de la bobine. La flèche de l'appareil s'écartera vers la gauche et vers la droite, cela indiquera que les électrons se déplacent dans un sens, puis dans l'autre.

Cette méthode de production d’électricité s’appelle l’induction magnétique. Il est utilisé, par exemple, dans les générateurs et les transformateurs, recevant et modifiant le courant. Selon sa forme le courant alternatif peut être :

• sinusoïdale;
• impulsif;
• redressé.

Types de conducteurs

La première chose qui affecte le courant électrique est la conductivité du matériau. Cette conductivité est différente selon les matériaux. Classiquement, toutes les substances peuvent être divisées en trois types :

• conducteur;
• semi-conducteur;
• diélectrique.

Un conducteur peut être toute substance qui laisse passer librement le courant électrique à travers elle. Il s'agit notamment de matériaux durs tels que le métal ou le semi-métal (graphite). Liquide - mercure, métaux fondus, électrolytes. Cela inclut également les gaz ionisés.

Basé sur ceci, les conducteurs sont divisés en deux types de conductivité :

• électronique;
• ionique.

La conductivité électronique comprend tous les matériaux et substances qui utilisent des électrons pour créer un courant électrique. Ces éléments comprennent les métaux et les semi-métaux. Le carbone conduit également bien le courant.

En conduction ionique, ce rôle est joué par une particule qui possède une charge positive ou négative. Un ion est une particule avec un électron manquant ou supplémentaire. Certains ions ne sont pas opposés à la capture d’un électron « supplémentaire », tandis que d’autres n’apprécient pas les électrons et les cèdent donc librement.

En conséquence, ces particules peuvent être chargées négativement ou positivement. Un exemple est l’eau salée. La substance principale est l’eau distillée, qui est un isolant et ne conduit pas le courant. Lorsque du sel est ajouté, il devient un électrolyte, c'est-à-dire un conducteur.

Les semi-conducteurs dans leur état normal ne conduisent pas le courant, mais lorsqu'ils sont exposés à des influences externes (température, pression, lumière, etc.), ils commencent à conduire le courant, mais pas aussi bien que les conducteurs.

Tous les autres matériaux non inclus dans les deux premiers types sont classés comme diélectriques ou isolants. Dans des conditions normales, ils ne conduisent pratiquement pas le courant électrique. Cela s'explique par le fait que sur l'orbite extérieure, les électrons sont maintenus très fermement à leur place et qu'il n'y a pas de place pour d'autres électrons.

Lorsque vous étudiez l'électricité pour les nuls, vous devez vous rappeler que tous les types de matériaux répertoriés précédemment sont utilisés. Les conducteurs sont principalement utilisés pour connecter des éléments de circuit (y compris dans les microcircuits). Ils peuvent connecter une source d'alimentation à une charge (par exemple, un cordon d'un réfrigérateur, un câblage électrique, etc.). Ils sont utilisés dans la fabrication de bobines qui, à leur tour, peuvent être utilisées telles quelles, par exemple sur des circuits imprimés ou dans des transformateurs, des générateurs, des moteurs électriques, etc.

Les chefs d'orchestre sont les plus nombreux et les plus divers. Presque tous les composants radio en sont fabriqués. Pour obtenir une varistance, par exemple, un seul semi-conducteur (carbure de silicium ou oxyde de zinc) peut être utilisé. Certaines pièces contiennent des conducteurs de différents types de conductivité, par exemple des diodes, des diodes Zener, des transistors.

Les bimétalliques occupent une niche particulière. C'est une combinaison de deux ou plusieurs métaux, qui ont différents degrés d’expansion. Lorsqu'une telle pièce chauffe, elle se déforme en raison de différents pourcentages d'expansion. Généralement utilisé en protection de courant, par exemple pour protéger un moteur électrique de la surchauffe ou pour éteindre l'appareil lorsqu'il atteint une température définie, comme dans un fer à repasser.

Les diélectriques remplissent principalement une fonction de protection (par exemple, poignées isolantes sur les outils électriques). Ils permettent également d'isoler des éléments d'un circuit électrique. Le circuit imprimé sur lequel sont montés les composants radio est en diélectrique. Les fils de la bobine sont recouverts d'un vernis isolant pour éviter les courts-circuits entre spires.

Cependant, un diélectrique, lorsqu’un conducteur est ajouté, devient un semi-conducteur et peut conduire le courant. Le même air devient conducteur lors d’un orage. Le bois sec est un mauvais conducteur, mais s’il est mouillé, il ne sera plus sécuritaire.

Le courant électrique joue un rôle important dans la vie de l'homme moderne, mais il peut également constituer un danger mortel. Il est très difficile de le détecter, par exemple, dans un fil posé au sol, cela nécessite un équipement et des connaissances particulières. Il faut donc faire preuve d’une extrême prudence lors de l’utilisation d’appareils électriques.

Le corps humain est composé principalement d'eau, mais ce n'est pas de l'eau distillée, qui est un diélectrique. Par conséquent, le corps devient presque un conducteur d’électricité. Après avoir reçu un choc électrique, les muscles se contractent, ce qui peut entraîner un arrêt cardiaque et respiratoire. Avec l'action ultérieure du courant, le sang commence à bouillir, puis le corps se dessèche et enfin les tissus se carbonisent. La première chose à faire est d'arrêter le courant, si nécessaire, de prodiguer les premiers soins et d'appeler des médecins.

La tension statique existe dans la nature, mais le plus souvent elle ne présente aucun danger pour l'homme, à l'exception de la foudre. Mais cela peut être dangereux pour les circuits ou pièces électroniques. Par conséquent, lorsque vous travaillez avec des microcircuits et des transistors à effet de champ, des bracelets mis à la terre sont utilisés.

À l'heure actuelle, il s'est déjà développé de manière assez constante marché des services, y compris dans la région électriciens domestiques.

Des électriciens hautement professionnels, avec un enthousiasme non dissimulé, tentent de toutes leurs forces d'aider le reste de notre population, tout en bénéficiant d'une grande satisfaction d'un travail de qualité et d'une rémunération modeste. À son tour, notre population bénéficie également d'une solution de haute qualité, rapide et totalement peu coûteuse à ses problèmes.

D'un autre côté, il y a toujours eu une catégorie assez large de citoyens qui considèrent fondamentalement cela comme un honneur - de sa propre main résolvez absolument tous les problèmes quotidiens qui surviennent dans votre propre lieu de résidence. Une telle position mérite certainement approbation et compréhension.
De plus, tout cela Remplacements, transferts, installations- interrupteurs, prises, machines, compteurs, lampes, raccordement des cuisinières etc. - tous ces types de services les plus demandés par la population, du point de vue d'un électricien professionnel, du tout ce n'est pas un travail difficile.

Et pour être honnête, un citoyen ordinaire, sans formation en génie électrique, mais disposant d'instructions assez détaillées, peut facilement assurer lui-même sa mise en œuvre, de ses propres mains.
Bien entendu, lorsqu'il effectue un tel travail pour la première fois, un électricien débutant peut y consacrer beaucoup plus de temps qu'un professionnel expérimenté. Mais ce n’est pas du tout un fait que cela rendra son exécution moins efficace, avec une attention aux détails et sans hâte.

Initialement, ce site a été conçu comme un recueil d'instructions similaires concernant les problèmes les plus fréquemment rencontrés dans ce domaine. Mais plus tard, pour les personnes qui n'avaient absolument jamais rencontré de solutions à de tels problèmes, un cours « jeune électricien » composé de 6 leçons pratiques a été ajouté.

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Que doivent savoir les débutants en électricité ?

Nous sommes souvent contactés par des lecteurs qui n'ont jamais rencontré de travaux électriques auparavant, mais qui souhaitent les comprendre. Une rubrique « Électricité pour débutants » a été créée pour cette catégorie.

Figure 1. Mouvement des électrons dans un conducteur.

Avant de commencer des travaux liés à l'électricité, vous devez acquérir quelques connaissances théoriques sur cette question.

Le terme « électricité » fait référence au mouvement des électrons sous l’influence d’un champ électromagnétique.

L'essentiel est de comprendre que l'électricité est l'énergie des plus petites particules chargées qui se déplacent à l'intérieur des conducteurs dans une certaine direction (Fig. 1).

Le courant continu ne change pratiquement pas de direction et d'ampleur avec le temps. Disons qu'une batterie ordinaire a un courant constant. Ensuite, la charge passera du moins au plus, sans changer, jusqu'à épuisement.

Le courant alternatif est un courant qui change de direction et d’amplitude avec une certaine périodicité. Considérez le courant comme un courant d’eau circulant dans un tuyau. Au bout d'un certain temps (par exemple 5 s), l'eau va s'engouffrer dans un sens, puis dans l'autre.

Figure 2. Schéma de conception du transformateur.

Avec le courant, cela se produit beaucoup plus rapidement, 50 fois par seconde (fréquence 50 Hz). Au cours d'une période d'oscillation, le courant augmente jusqu'à un maximum, puis passe par zéro, puis le processus inverse se produit, mais avec un signe différent. Lorsqu'on nous demande pourquoi cela se produit et pourquoi un tel courant est nécessaire, nous pouvons répondre que la réception et la transmission du courant alternatif sont beaucoup plus simples que le courant continu. La réception et la transmission du courant alternatif sont étroitement liées à un dispositif tel qu'un transformateur (Fig. 2).

Un générateur qui produit du courant alternatif est de conception beaucoup plus simple qu’un générateur de courant continu. De plus, le courant alternatif est le mieux adapté pour transmettre de l’énergie sur de longues distances. Avec son aide, moins d'énergie est perdue.

À l'aide d'un transformateur (un dispositif spécial sous forme de bobines), le courant alternatif est converti de basse tension en haute tension, et vice versa, comme le montre l'illustration (Fig. 3).

C'est pour cette raison que la plupart des appareils fonctionnent à partir d'un réseau dans lequel le courant est alternatif. Cependant, le courant continu est également utilisé assez largement : dans tous les types de batteries, dans l'industrie chimique et dans certains autres domaines.

Figure 3. Circuit de transmission CA.

Beaucoup de gens ont entendu des mots aussi mystérieux qu'une phase, trois phases, zéro, terre ou terre, et savent que ce sont des concepts importants dans le monde de l'électricité. Cependant, tout le monde ne comprend pas ce qu’ils signifient et comment ils se rapportent à la réalité environnante. Il est néanmoins impératif de le savoir.

Sans entrer dans les détails techniques qui ne sont pas nécessaires pour un bricoleur à domicile, on peut dire qu'un réseau triphasé est une méthode de transmission de courant électrique lorsque le courant alternatif circule dans trois fils et revient par un. Ce qui précède nécessite quelques éclaircissements. Tout circuit électrique est constitué de deux fils. Dans un sens, le courant va au consommateur (par exemple, une bouilloire) et dans l'autre, il le renvoie. Si vous ouvrez un tel circuit, aucun courant ne circulera. C'est toute la description d'un circuit monophasé (Fig. 4 A).

Le fil à travers lequel le courant circule est appelé phase, ou simplement phase, et par lequel il revient - zéro ou zéro. Un circuit triphasé se compose de trois fils de phase et d'un fil de retour. Ceci est possible car la phase du courant alternatif dans chacun des trois fils est décalée de 120° par rapport au fil adjacent (Fig. 4 B). Un manuel d'électromécanique permettra de répondre plus en détail à cette question.

Figure 4. Schéma du circuit électrique.

La transmission du courant alternatif s'effectue précisément à l'aide de réseaux triphasés. Ceci est économiquement avantageux : deux fils neutres supplémentaires ne sont pas nécessaires. En approchant du consommateur, le courant est divisé en trois phases et chacune d'elles reçoit un zéro. C'est ainsi qu'il pénètre dans les appartements et les maisons. Bien que parfois un réseau triphasé soit alimenté directement à la maison. En règle générale, nous parlons du secteur privé, et cet état de fait a ses avantages et ses inconvénients.

La terre, ou plus exactement la mise à la terre, est le troisième fil d'un réseau monophasé. Essentiellement, il ne supporte pas la charge de travail, mais sert en quelque sorte de fusible.

Par exemple, lorsque l’électricité devient incontrôlable (comme un court-circuit), il existe un risque d’incendie ou de choc électrique. Pour éviter que cela ne se produise (c'est-à-dire que la valeur actuelle ne doit pas dépasser un niveau sans danger pour les humains et les appareils), une mise à la terre est introduite. Grâce à ce fil, l'excès d'électricité va littéralement dans le sol (Fig. 5).

Figure 5. Le schéma de mise à la terre le plus simple.

Encore un exemple. Disons qu'une petite panne se produit dans le fonctionnement du moteur électrique d'une machine à laver et qu'une partie du courant électrique atteint la coque métallique extérieure de l'appareil.

S'il n'y a pas de mise à la terre, cette charge continuera à circuler dans la machine à laver. Lorsqu'une personne le touche, elle deviendra instantanément l'exutoire le plus pratique pour cette énergie, c'est-à-dire qu'elle recevra un choc électrique.

S'il y a un fil de terre dans cette situation, la charge excédentaire s'écoulera sans nuire à personne. De plus, on peut dire que le conducteur neutre peut également être mis à la terre et, en principe, c'est le cas, mais uniquement dans une centrale électrique.

La situation où il n'y a pas de mise à la terre dans la maison est dangereuse. Comment y faire face sans changer tout le câblage de la maison sera discuté plus tard.

ATTENTION!

Certains artisans, s'appuyant sur des connaissances de base en électrotechnique, installent le fil neutre comme fil de terre. Ne fais jamais ça.

En cas de rupture du fil neutre, les boîtiers des appareils mis à la terre seront sous tension de 220 V.

Nous vous proposons un petit matériel sur le thème : « L'électricité pour les débutants ». Il donnera une première compréhension des termes et phénomènes associés au mouvement des électrons dans les métaux.

Caractéristiques du terme

L'électricité est l'énergie de petites particules chargées se déplaçant dans des conducteurs dans une direction spécifique.

Avec un courant constant, il n'y a aucun changement dans son ampleur, ni dans la direction du mouvement sur une certaine période de temps. Si une cellule galvanique (batterie) est choisie comme source de courant, alors la charge se déplace de manière ordonnée : du pôle négatif à l'extrémité positive. Le processus continue jusqu'à ce qu'il disparaisse complètement.

Le courant alternatif change périodiquement d’ampleur ainsi que de direction de mouvement.

Circuit de transmission CA

Essayons de comprendre ce qu'est une phase dans un mot que tout le monde a entendu, mais tout le monde ne comprend pas son vrai sens. Nous n'entrerons pas dans les détails et les détails, nous sélectionnerons uniquement le matériel dont l'artisan a besoin. Un réseau triphasé est une méthode de transmission de courant électrique dans laquelle le courant circule à travers trois fils différents et l'un d'eux le renvoie. Par exemple, il y a deux fils dans un circuit électrique.

Le courant circule à travers le premier fil jusqu'au consommateur, par exemple vers une bouilloire. Le deuxième fil sert à le renvoyer. Lorsqu’un tel circuit est ouvert, il n’y aura aucun passage de charge électrique à l’intérieur du conducteur. Ce schéma décrit un circuit monophasé. en électricité ? Une phase est considérée comme un fil dans lequel circule un courant électrique. Zéro est le fil par lequel le retour s'effectue. Dans un circuit triphasé, il y a des fils triphasés à la fois.

Un tableau électrique dans l'appartement est nécessaire pour le courant dans toutes les pièces. sont considérés comme économiquement réalisables, car ils n'en nécessitent pas 2. À l'approche du consommateur, le courant est divisé en trois phases, chacune avec un zéro. L'électrode de terre, utilisée dans un réseau monophasé, ne supporte pas de charge de travail. C'est un fusible.

Par exemple, si un court-circuit se produit, il existe un risque de choc électrique ou d'incendie. Pour éviter une telle situation, la valeur actuelle ne doit pas dépasser un niveau sûr, l'excédent va dans le sol.

Le manuel « École des électriciens » aidera les artisans débutants à faire face à certaines pannes d'appareils électroménagers. Par exemple, s'il y a des problèmes avec le fonctionnement du moteur électrique de la machine à laver, le courant circulera vers le boîtier métallique extérieur.

S'il n'y a pas de mise à la terre, la charge sera répartie dans toute la machine. Lorsque vous le touchez avec vos mains, une personne agira comme un conducteur de terre et recevra un choc électrique. S'il y a un fil de terre, cette situation ne se produira pas.

Caractéristiques du génie électrique

Le manuel «L'électricité pour les nuls» est populaire parmi ceux qui sont loin de la physique, mais envisagent d'utiliser cette science à des fins pratiques.

La date d'apparition de l'électrotechnique est considérée comme étant le début du XIXe siècle. C’est à cette époque que fut créée la première source de courant. Les découvertes faites dans le domaine du magnétisme et de l'électricité ont réussi à enrichir la science de nouveaux concepts et faits d'une importance pratique importante.

Le manuel « École d'électricien » suppose une connaissance des termes de base liés à l'électricité.

De nombreux livres de physique contiennent des schémas électriques complexes et une variété de termes prêtant à confusion. Afin que les débutants comprennent toutes les subtilités de cette section de la physique, un manuel spécial « L'électricité pour les nuls » a été développé. Une excursion dans le monde de l’électron doit commencer par une considération des lois et des concepts théoriques. Des exemples illustratifs et des faits historiques utilisés dans le livre « L'électricité pour les nuls » aideront les électriciens débutants à acquérir des connaissances. Pour vérifier vos progrès, vous pouvez utiliser des devoirs, des tests et des exercices liés à l'électricité.

Si vous comprenez que vous n'avez pas suffisamment de connaissances théoriques pour gérer de manière indépendante la connexion du câblage électrique, reportez-vous aux ouvrages de référence pour les « nuls ».

Sécurité et pratique

Vous devez d’abord étudier attentivement la section concernant les précautions de sécurité. Dans ce cas, lors de travaux liés à l'électricité, il n'y aura pas de situations d'urgence dangereuses pour la santé.

Afin de mettre en pratique les connaissances théoriques acquises après avoir étudié en autodidacte les bases de l'électrotechnique, vous pouvez commencer avec de vieux appareils électroménagers. Avant de commencer les réparations, assurez-vous de lire les instructions fournies avec l'appareil. N'oubliez pas qu'il ne faut pas plaisanter avec l'électricité.

Le courant électrique est associé au mouvement des électrons dans les conducteurs. Si une substance n’est pas capable de conduire le courant, on l’appelle diélectrique (isolant).

Pour que les électrons libres se déplacent d’un pôle à l’autre, il doit exister une certaine différence de potentiel entre eux.

L'intensité du courant traversant un conducteur est liée au nombre d'électrons traversant la section transversale du conducteur.

La vitesse du flux de courant est affectée par le matériau, la longueur et la section transversale du conducteur. Plus la longueur du fil augmente, plus sa résistance augmente.

Conclusion

L'électricité est une branche importante et complexe de la physique. Le manuel « L'électricité pour les nuls » examine les principales grandeurs caractérisant l'efficacité des moteurs électriques. Les unités de tension sont les volts, le courant est mesuré en ampères.

Tout le monde a un certain pouvoir. Il s’agit de la quantité d’électricité générée par un appareil sur une certaine période de temps. Les consommateurs d'énergie (réfrigérateurs, machines à laver, bouilloires, fers à repasser) disposent également d'électricité et consomment de l'électricité pendant leur fonctionnement. Si vous le souhaitez, vous pouvez effectuer des calculs mathématiques et déterminer le prix approximatif de chaque appareil électroménager.

Avant de commencer des travaux liés à l'électricité, vous devez acquérir quelques connaissances théoriques sur cette question. En termes simples, l’électricité fait généralement référence au mouvement des électrons sous l’influence d’un champ électromagnétique. L'essentiel est de comprendre que l'électricité est l'énergie de minuscules particules chargées qui se déplacent à l'intérieur des conducteurs dans une certaine direction.

DC ne change pratiquement pas de direction et d'ampleur au fil du temps. Disons qu'une batterie ordinaire a un courant constant. Ensuite, la charge passera du moins au plus, sans changer, jusqu'à épuisement.

Courant alternatif- c'est un courant qui change de direction et d'amplitude avec une certaine périodicité.

Considérez le courant comme un courant d’eau circulant dans un tuyau. Au bout d'un certain temps (par exemple 5 s), l'eau va s'engouffrer dans un sens, puis dans l'autre. Avec le courant, cela se produit beaucoup plus rapidement – ​​50 fois par seconde (fréquence 50 Hz). Au cours d'une période d'oscillation, le courant augmente jusqu'à un maximum, puis passe par zéro, puis le processus inverse se produit, mais avec un signe différent. Lorsqu'on nous demande pourquoi cela se produit et pourquoi un tel courant est nécessaire, nous pouvons répondre que la réception et la transmission du courant alternatif sont beaucoup plus simples que le courant continu.

La réception et la transmission du courant alternatif sont étroitement liées à un appareil tel qu'un transformateur. Un générateur qui produit du courant alternatif est de conception beaucoup plus simple qu’un générateur de courant continu. De plus, le courant alternatif est le mieux adapté pour transmettre de l’énergie sur de longues distances. Avec son aide, moins d'énergie est perdue.

À l'aide d'un transformateur (un dispositif spécial sous forme de bobines), le courant alternatif est converti de la basse tension en la haute tension et vice versa, comme le montre l'illustration. C'est pour cette raison que la plupart des appareils fonctionnent à partir d'un réseau dans lequel le courant est alternatif. Cependant, le courant continu est également largement utilisé - dans tous les types de batteries, dans l'industrie chimique et dans certains autres domaines.

Beaucoup de gens ont entendu des mots aussi mystérieux qu'une phase, trois phases, zéro, terre ou terre, et savent que ce sont des concepts importants dans le monde de l'électricité. Cependant, tout le monde ne comprend pas ce qu’ils signifient et comment ils se rapportent à la réalité environnante. Cependant, il est nécessaire de le savoir. Sans entrer dans les détails techniques qui ne sont pas nécessaires pour un bricoleur à domicile, on peut dire qu'un réseau triphasé est une méthode de transmission de courant électrique lorsque le courant alternatif circule dans trois fils et revient par un. Ce qui précède nécessite quelques éclaircissements. Tout circuit électrique est constitué de deux fils. Dans un sens, le courant va au consommateur (par exemple, une bouilloire) et dans l'autre, il le renvoie. Si vous ouvrez un tel circuit, aucun courant ne circulera. C'est toute la description d'un circuit monophasé.

Le fil à travers lequel le courant circule est appelé phase, ou simplement phase, et par lequel il revient - zéro ou zéro. Un circuit triphasé se compose de trois fils de phase et d'un fil de retour. Cela est possible car la phase du courant alternatif dans chacun des trois fils est décalée de 120 °C par rapport au fil adjacent. Un manuel d'électromécanique permettra de répondre plus en détail à cette question. La transmission du courant alternatif s'effectue précisément à l'aide de réseaux triphasés. Ceci est économiquement avantageux : deux fils neutres supplémentaires ne sont pas nécessaires.

En approchant du consommateur, le courant est divisé en trois phases et chacune d'elles reçoit un zéro. C'est ainsi qu'il pénètre dans les appartements et les maisons. Bien que parfois un réseau triphasé soit alimenté directement à la maison. En règle générale, nous parlons du secteur privé, et cet état de fait a ses avantages et ses inconvénients. Ceci sera discuté plus tard. La terre, ou plus exactement la mise à la terre, est le troisième fil d'un réseau monophasé. Essentiellement, il ne supporte pas la charge de travail, mais sert en quelque sorte de fusible. Cela peut être expliqué avec un exemple. Lorsque l’électricité devient incontrôlable (comme un court-circuit), il existe un risque d’incendie ou de choc électrique. Pour éviter que cela ne se produise (c'est-à-dire que la valeur actuelle ne doit pas dépasser un niveau sans danger pour les humains et les appareils), une mise à la terre est introduite. Grâce à ce fil, l’excès d’électricité va littéralement dans le sol.

Encore un exemple. Disons qu'une petite panne se produit dans le fonctionnement du moteur électrique d'une machine à laver et qu'une partie du courant électrique atteint la coque métallique extérieure de l'appareil. S'il n'y a pas de mise à la terre, cette charge continuera à circuler dans la machine à laver. Lorsqu'une personne le touche, elle deviendra instantanément l'exutoire le plus pratique pour cette énergie, c'est-à-dire qu'elle recevra un choc électrique. S'il y a un fil de terre dans cette situation, la charge excédentaire s'écoulera sans nuire à personne. De plus, on peut dire que le conducteur neutre peut également être mis à la terre et, en principe, c'est le cas, mais uniquement dans une centrale électrique. La situation où il n'y a pas de mise à la terre dans la maison est dangereuse. Comment y faire face sans changer tout le câblage de la maison sera discuté plus tard.

Attention!

Certains artisans, s'appuyant sur des connaissances de base en électrotechnique, installent le fil neutre comme fil de terre. Ne fais jamais ça. En cas de rupture du fil neutre, les boîtiers des appareils mis à la terre seront sous tension de 220 V.