วิศวะไฟฟ้าก็เหมือนภาษาต่างประเทศ บางคนเชี่ยวชาญมันอย่างสมบูรณ์แบบมาเป็นเวลานานแล้ว บางคนเพิ่งเริ่มทำความคุ้นเคยกับมัน และสำหรับบางคนก็ยังคงเป็นเป้าหมายที่ไม่อาจบรรลุได้ แต่เป็นเป้าหมายที่น่าดึงดูด ทำไมหลายๆ คนถึงอยากสำรวจโลกลึกลับแห่งไฟฟ้านี้? ผู้คนคุ้นเคยกับมันมาประมาณ 250 ปีแล้ว แต่ทุกวันนี้ เป็นเรื่องยากที่จะจินตนาการถึงชีวิตที่ปราศจากไฟฟ้า เพื่อทำความคุ้นเคยกับโลกนี้ มีพื้นฐานทางทฤษฎีของวิศวกรรมไฟฟ้า (TOE) สำหรับหุ่นจำลอง

ทำความรู้จักกับไฟฟ้าครั้งแรก

ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 18 Charles Coulomb นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสเริ่มศึกษาปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าและแม่เหล็กของสสารอย่างแข็งขัน เขาเป็นผู้ค้นพบกฎของประจุไฟฟ้าซึ่งตั้งชื่อตามเขา - คูลอมบ์

ปัจจุบันเป็นที่ทราบกันดีว่าสสารใด ๆ ประกอบด้วยอะตอมและอิเล็กตรอนที่หมุนรอบพวกมันในวงโคจร อย่างไรก็ตาม ในสสารบางชนิด อะตอมจะถูกยึดไว้อย่างแน่นหนามาก ในขณะที่สารอื่นๆ พันธะนี้มีความแข็งแรงน้อย ซึ่งช่วยให้อิเล็กตรอนสามารถแยกตัวออกจากอะตอมบางอะตอมได้อย่างอิสระและเกาะติดกับอะตอมอื่นๆ

เพื่อให้เข้าใจว่ามันคืออะไร คุณสามารถจินตนาการถึงเมืองใหญ่ที่มีรถยนต์จำนวนมากที่เคลื่อนที่โดยไม่มีกฎเกณฑ์ใดๆ เครื่องจักรเหล่านี้เคลื่อนที่อย่างวุ่นวายและไม่สามารถทำงานได้ที่เป็นประโยชน์ โชคดีที่อิเล็กตรอนไม่แตกออกจากกัน แต่จะกระเด้งเข้าหากันเหมือนลูกบอล เพื่อจะได้ประโยชน์จากคนงานตัวน้อยเหล่านี้ ต้องเป็นไปตามเงื่อนไขสามประการ:

1. อะตอมของสารจะต้องปล่อยอิเล็กตรอนอย่างอิสระ
2. ต้องใช้แรงกับสารนี้ซึ่งจะบังคับให้อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียว
3. จะต้องปิดวงจรที่อนุภาคมีประจุเคลื่อนที่

การปฏิบัติตามเงื่อนไขทั้งสามประการนี้เป็นพื้นฐานของวิศวกรรมไฟฟ้าสำหรับผู้เริ่มต้น

องค์ประกอบทั้งหมดประกอบด้วยอะตอม สามารถเปรียบเทียบอะตอมกับระบบสุริยะได้ มีเพียงแต่ละระบบเท่านั้นที่มีจำนวนวงโคจรของตัวเอง และแต่ละวงโคจรสามารถมีดาวเคราะห์ได้หลายดวง (อิเล็กตรอน) ยิ่งวงโคจรอยู่ห่างจากนิวเคลียสมากเท่าไร แรงดึงดูดของอิเล็กตรอนในวงโคจรก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น

แรงดึงดูดไม่ได้ขึ้นอยู่กับมวลของนิวเคลียส แต่ขึ้นอยู่กับ จากขั้วที่แตกต่างกันของนิวเคลียสและอิเล็กตรอน. ถ้านิวเคลียสมีประจุ +10 หน่วย อิเล็กตรอนจะต้องมีประจุรวม 10 หน่วยด้วย แต่มีประจุเป็นลบ หากอิเล็กตรอนบินออกไปจากวงโคจรรอบนอก พลังงานรวมของอิเล็กตรอนจะอยู่ที่ -9 หน่วยอยู่แล้ว ตัวอย่างง่ายๆ ของการบวก +10 + (-9) = +1 ปรากฎว่าอะตอมมีประจุบวก

นอกจากนี้ยังเกิดขึ้นในทางตรงกันข้าม: นิวเคลียสมีแรงดึงดูดที่แข็งแกร่งและจับอิเล็กตรอน "จากภายนอก" จากนั้นอิเล็กตรอนตัวที่ 11 “พิเศษ” จะปรากฏขึ้นในวงโคจรรอบนอกของมัน ตัวอย่างเดียวกัน +10 + (-11) = -1 ในกรณีนี้อะตอมจะมีประจุลบ

หากใส่วัสดุสองชนิดที่มีประจุตรงกันข้ามกันไว้ในอิเล็กโทรไลต์และเชื่อมต่อเข้าด้วยกันผ่านตัวนำ เช่น หลอดไฟ กระแสไฟฟ้าจะไหลในวงจรปิด และหลอดไฟจะสว่างขึ้น หากวงจรขาด เช่น ผ่านสวิตช์ หลอดไฟจะดับ

กระแสไฟฟ้าได้ดังนี้ เมื่อวัสดุชิ้นใดชิ้นหนึ่ง (อิเล็กโทรด) สัมผัสกับอิเล็กโทรไลต์ จะมีอิเล็กตรอนส่วนเกินปรากฏอยู่ในนั้น และจะมีประจุลบ ในทางกลับกัน อิเล็กโทรดที่สองจะปล่อยอิเล็กตรอนเมื่อสัมผัสกับอิเล็กโทรไลต์และมีประจุบวก อิเล็กโทรดแต่ละตัวถูกกำหนดให้เป็น "+" (อิเล็กตรอนส่วนเกิน) และ "-" (ขาดอิเล็กตรอน) ตามลำดับ

แม้ว่าอิเล็กตรอนจะมีประจุเป็นลบ แต่อิเล็กโทรดก็มีเครื่องหมาย "+" ความสับสนนี้เกิดขึ้นในช่วงเริ่มต้นของวิศวกรรมไฟฟ้า ในเวลานั้น เชื่อกันว่าการถ่ายโอนประจุเกิดขึ้นจากอนุภาคบวก นับตั้งแต่นั้นมา ได้มีการร่างวงจรจำนวนมากขึ้น และเพื่อไม่ให้ทำซ้ำ พวกเขาจึงทิ้งทุกอย่างไว้เหมือนเดิม

ในเซลล์กัลวานิก กระแสไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้นจากปฏิกิริยาทางเคมี การรวมกันขององค์ประกอบหลายอย่างเรียกว่าแบตเตอรี่กฎดังกล่าวสามารถพบได้ในวิศวกรรมไฟฟ้าสำหรับหุ่นจำลอง หากเป็นไปได้โดยกระบวนการย้อนกลับ เมื่อพลังงานเคมีสะสมในองค์ประกอบภายใต้อิทธิพลของกระแสไฟฟ้า องค์ประกอบดังกล่าวจะเรียกว่าแบตเตอรี่

เซลล์กัลวานิกถูกประดิษฐ์ขึ้นโดย Alessandro Volta ในปี 1800 เขาใช้แผ่นทองแดงและสังกะสีจุ่มลงในสารละลายเกลือ นี่จึงเป็นต้นแบบของแบตเตอรี่และแบตเตอรี่สมัยใหม่

ประเภทและลักษณะของกระแสไฟฟ้า

หลังจากได้รับไฟฟ้าก้อนแรกแล้ว ก็มีแนวคิดที่จะส่งพลังงานนี้ไปในระยะทางหนึ่ง และความยากลำบากก็เกิดขึ้นที่นี่ ปรากฎว่าอิเล็กตรอนที่ผ่านตัวนำสูญเสียพลังงานบางส่วนและยิ่งตัวนำนานเท่าใดการสูญเสียเหล่านี้ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ในปี ค.ศ. 1826 Georg Ohm ได้ก่อตั้งกฎหมายที่ติดตามความสัมพันธ์ระหว่างแรงดัน กระแส และความต้านทาน โดยมีข้อความดังนี้: U=RI ปรากฎว่า: แรงดันไฟฟ้าเท่ากับกระแสคูณด้วยความต้านทานของตัวนำ.

จากสมการจะเห็นได้ว่ายิ่งตัวนำยิ่งยาวซึ่งเพิ่มความต้านทานกระแสไฟฟ้าและแรงดันก็จะน้อยลงดังนั้นกำลังจะลดลง เป็นไปไม่ได้ที่จะกำจัดความต้านทานในการทำเช่นนี้คุณจะต้องลดอุณหภูมิของตัวนำลงให้เป็นศูนย์สัมบูรณ์ซึ่งเป็นไปได้ในสภาพห้องปฏิบัติการเท่านั้น กระแสไฟฟ้าเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับพลังงาน ดังนั้นคุณจึงไม่สามารถสัมผัสมันได้เช่นกัน สิ่งที่เหลืออยู่คือการเพิ่มแรงดันไฟฟ้า

ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 นี่เป็นปัญหาที่ผ่านไม่ได้ ท้ายที่สุดแล้วในสมัยนั้นยังไม่มีโรงไฟฟ้าที่ผลิตไฟฟ้ากระแสสลับหรือหม้อแปลงไฟฟ้า ดังนั้นวิศวกรและนักวิทยาศาสตร์จึงหันมาสนใจวิทยุ แม้ว่าจะแตกต่างอย่างมากจากระบบไร้สายสมัยใหม่ก็ตาม รัฐบาลของประเทศต่างๆ ไม่เห็นประโยชน์ของการพัฒนาเหล่านี้และไม่ได้สนับสนุนโครงการดังกล่าว

เพื่อให้สามารถแปลงแรงดันไฟฟ้า เพิ่มหรือลดได้ ต้องใช้ไฟฟ้ากระแสสลับ คุณสามารถดูวิธีการทำงานได้ในตัวอย่างต่อไปนี้ ถ้าลวดถูกม้วนเป็นขดลวดและมีแม่เหล็กเคลื่อนที่เข้าไปข้างในอย่างรวดเร็ว กระแสสลับจะเกิดขึ้นในขดลวด ซึ่งสามารถตรวจสอบได้โดยการเชื่อมต่อโวลต์มิเตอร์ที่มีเครื่องหมายศูนย์ตรงกลางถึงปลายขดลวด ลูกศรของอุปกรณ์จะเบี่ยงเบนไปทางซ้ายและขวาซึ่งจะบ่งบอกว่าอิเล็กตรอนกำลังเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวจากนั้นไปอีกทิศทางหนึ่ง

วิธีการสร้างกระแสไฟฟ้านี้เรียกว่าการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก ตัวอย่างเช่นใช้ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและหม้อแปลงไฟฟ้าการรับและการเปลี่ยนแปลงกระแสไฟฟ้า ตามรูปแบบของมัน กระแสสลับสามารถ:

• ไซน์;
• ห่าม;
• ยืดตัว

ประเภทของตัวนำ

สิ่งแรกที่ส่งผลต่อกระแสไฟฟ้าคือค่าการนำไฟฟ้าของวัสดุ ค่าการนำไฟฟ้านี้แตกต่างกันไปตามวัสดุที่แตกต่างกัน ตามอัตภาพ สารทั้งหมดสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท:

• ตัวนำ;
• เซมิคอนดักเตอร์;
• อิเล็กทริก

ตัวนำอาจเป็นสารใดๆ ก็ได้ที่กระแสไฟฟ้าผ่านตัวมันเองอย่างอิสระ ซึ่งรวมถึงวัสดุแข็ง เช่น โลหะหรือกึ่งโลหะ (กราไฟต์) ของเหลว - ปรอท โลหะหลอมเหลว อิเล็กโทรไลต์ รวมถึงก๊าซไอออไนซ์ด้วย

บนพื้นฐานนี้ ตัวนำไฟฟ้าแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ

• อิเล็กทรอนิกส์;
• อิออน

การนำไฟฟ้าประกอบด้วยวัสดุและสารทั้งหมดที่ใช้อิเล็กตรอนเพื่อสร้างกระแสไฟฟ้า องค์ประกอบเหล่านี้ประกอบด้วยโลหะและกึ่งโลหะ คาร์บอนยังนำกระแสไฟฟ้าได้ดี

ในการนำไอออนิก บทบาทนี้จะเล่นโดยอนุภาคที่มีประจุบวกหรือลบ ไอออนคืออนุภาคที่มีอิเล็กตรอนขาดหายไปหรือมีอิเล็กตรอนเกิน ไอออนบางตัวไม่รังเกียจที่จะจับอิเล็กตรอน "ส่วนเกิน" ในขณะที่ไอออนบางตัวไม่เห็นค่าของอิเล็กตรอนดังนั้นจึงปล่อยพวกมันออกไปอย่างอิสระ

ดังนั้นอนุภาคดังกล่าวจึงสามารถมีประจุลบหรือประจุบวกได้ ตัวอย่างคือน้ำเกลือ สารหลักคือน้ำกลั่นซึ่งเป็นฉนวนและไม่นำกระแสไฟฟ้า เมื่อเติมเกลือเข้าไป จะกลายเป็นอิเล็กโทรไลต์ซึ่งก็คือตัวนำ

เซมิคอนดักเตอร์ในสถานะปกติจะไม่นำกระแส แต่เมื่อสัมผัสกับอิทธิพลภายนอก (อุณหภูมิ ความดัน แสง ฯลฯ) สารกึ่งตัวนำจะเริ่มนำกระแส แม้ว่าจะไม่ดีเท่ากับตัวนำก็ตาม

วัสดุอื่น ๆ ทั้งหมดที่ไม่รวมอยู่ในสองประเภทแรกจัดประเภทเป็นไดอิเล็กทริกหรือฉนวน ภายใต้สภาวะปกติพวกมันจะไม่นำกระแสไฟฟ้า สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าในวงโคจรรอบนอก อิเล็กตรอนจะถูกยึดอย่างแน่นหนาในตำแหน่งของมัน และไม่มีที่ว่างสำหรับอิเล็กตรอนตัวอื่น

เมื่อศึกษาไฟฟ้าสำหรับหุ่น คุณต้องจำไว้ว่ามีการใช้วัสดุประเภทที่ระบุไว้ก่อนหน้านี้ทั้งหมด ตัวนำส่วนใหญ่จะใช้เพื่อเชื่อมต่อองค์ประกอบของวงจร (รวมถึงในวงจรไมโคร) พวกเขาสามารถเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟเข้ากับโหลดได้ (เช่น สายไฟจากตู้เย็น สายไฟ ฯลฯ) ใช้ในการผลิตขดลวดซึ่งสามารถนำมาใช้ได้ไม่เปลี่ยนแปลงเช่นบนแผงวงจรพิมพ์หรือในหม้อแปลงไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้า มอเตอร์ไฟฟ้า ฯลฯ

ตัวนำมีจำนวนมากและหลากหลายที่สุด ส่วนประกอบวิทยุเกือบทั้งหมดทำมาจากส่วนประกอบเหล่านี้ ตัวอย่างเช่น เพื่อให้ได้วาริสเตอร์ สามารถใช้เซมิคอนดักเตอร์ตัวเดียว (ซิลิคอนคาร์ไบด์หรือซิงค์ออกไซด์) ได้ มีชิ้นส่วนที่ประกอบด้วยตัวนำไฟฟ้าประเภทต่างๆ เช่น ไดโอด ซีเนอร์ไดโอด ทรานซิสเตอร์

Bimetals ครอบครองช่องพิเศษ เป็นส่วนผสมของโลหะตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไปซึ่งมีระดับการขยายตัวต่างกัน เมื่อชิ้นส่วนดังกล่าวได้รับความร้อน มันจะเปลี่ยนรูปเนื่องจากเปอร์เซ็นต์การขยายตัวที่แตกต่างกัน โดยทั่วไปใช้ในการป้องกันกระแสไฟ เช่น เพื่อป้องกันมอเตอร์ไฟฟ้าจากความร้อนสูงเกินไป หรือปิดอุปกรณ์เมื่อถึงอุณหภูมิที่ตั้งไว้ เช่น เตารีด

ไดอิเล็กทริกทำหน้าที่ป้องกันเป็นหลัก (เช่น ด้ามจับที่เป็นฉนวนของเครื่องมือไฟฟ้า) นอกจากนี้ยังช่วยให้คุณสามารถแยกองค์ประกอบของวงจรไฟฟ้าได้ แผงวงจรพิมพ์ที่ติดตั้งส่วนประกอบวิทยุทำจากอิเล็กทริก สายคอยล์เคลือบด้วยฉนวนวานิชเพื่อป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรระหว่างรอบ

อย่างไรก็ตาม เมื่อเพิ่มตัวนำเข้าไป อิเล็กทริกจะกลายเป็นเซมิคอนดักเตอร์และสามารถนำกระแสไฟฟ้าได้ อากาศเดียวกันนี้จะกลายเป็นตัวนำในระหว่างที่เกิดพายุฝนฟ้าคะนอง ไม้แห้งเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ไม่ดี แต่ถ้าเปียกน้ำจะไม่ปลอดภัยอีกต่อไป

กระแสไฟฟ้ามีบทบาทอย่างมากในชีวิตของมนุษย์ยุคใหม่ แต่ในทางกลับกัน ก็อาจก่อให้เกิดอันตรายถึงชีวิตได้ ตรวจจับได้ยากมาก เช่น ในสายไฟที่วางอยู่บนพื้น ซึ่งต้องใช้อุปกรณ์และความรู้พิเศษ ดังนั้นจึงต้องใช้ความระมัดระวังอย่างยิ่งเมื่อใช้เครื่องใช้ไฟฟ้า

ร่างกายมนุษย์ประกอบด้วยน้ำเป็นหลักแต่ไม่ใช่น้ำกลั่นซึ่งเป็นอิเล็กทริก ดังนั้นร่างกายจึงแทบจะเป็นตัวนำไฟฟ้า หลังจากได้รับไฟฟ้าช็อต กล้ามเนื้อจะหดตัวซึ่งอาจทำให้หัวใจหยุดเต้นและระบบหายใจได้ เมื่อมีการกระทำต่อไป เลือดจะเริ่มเดือด จากนั้นร่างกายจะแห้ง และในที่สุด เนื้อเยื่อก็จะไหม้เกรียม สิ่งแรกที่ต้องทำคือหยุดกระแสไฟฟ้าหากจำเป็น ให้ปฐมพยาบาล และไปพบแพทย์

แรงดันไฟฟ้าคงที่เกิดขึ้นในธรรมชาติ แต่ส่วนใหญ่มักจะไม่เป็นอันตรายต่อมนุษย์ ยกเว้นฟ้าผ่า แต่อาจเป็นอันตรายต่อวงจรอิเล็กทรอนิกส์หรือชิ้นส่วนได้ ดังนั้นเมื่อทำงานกับไมโครวงจรและทรานซิสเตอร์สนามแม่เหล็กจึงใช้กำไลที่มีการต่อสายดิน

ปัจจุบันก็มีการพัฒนาค่อนข้างต่อเนื่องแล้ว ตลาดบริการรวมถึงในภูมิภาคด้วย ช่างไฟฟ้าในครัวเรือน.

ช่างไฟฟ้ามืออาชีพที่มีความกระตือรือร้นอย่างเปิดเผย พยายามอย่างเต็มที่เพื่อช่วยเหลือประชากรที่เหลือของเรา ขณะเดียวกันก็ได้รับความพึงพอใจอย่างมากจากงานที่มีคุณภาพและค่าตอบแทนเล็กน้อย ในทางกลับกัน ประชากรของเรายังได้รับความพึงพอใจอย่างมากจากวิธีแก้ปัญหาคุณภาพสูง รวดเร็ว และราคาไม่แพงเลย

ในทางกลับกัน มีพลเมืองหลายประเภทที่ค่อนข้างกว้างซึ่งโดยพื้นฐานแล้วถือว่ามันเป็นเกียรติ - ด้วยมือของเขาเองแก้ไขปัญหาในชีวิตประจำวันที่เกิดขึ้นในสถานที่อยู่อาศัยของคุณเองอย่างแน่นอน ตำแหน่งดังกล่าวสมควรได้รับการอนุมัติและความเข้าใจอย่างแน่นอน
นอกจากนี้ทั้งหมดนี้ การเปลี่ยน การโอน การติดตั้ง- สวิตช์ เต้ารับ เครื่องจักร มิเตอร์ โคมไฟ การเชื่อมต่อเตาครัวฯลฯ - บริการทุกประเภทเหล่านี้เป็นที่ต้องการของประชากรมากที่สุดจากมุมมองของช่างไฟฟ้ามืออาชีพ เลย ไม่ใช่งานยาก.

และตามจริงแล้ว พลเมืองธรรมดาที่ไม่มีการศึกษาด้านวิศวกรรมไฟฟ้า แต่มีคำแนะนำที่ละเอียดพอสมควรสามารถรับมือกับการใช้งานด้วยมือของเขาเองได้อย่างง่ายดาย
แน่นอนว่าเมื่อทำงานดังกล่าวเป็นครั้งแรก ช่างไฟฟ้ามือใหม่สามารถใช้เวลามากกว่ามืออาชีพที่มีประสบการณ์มาก แต่ไม่ใช่ความจริงที่ว่าสิ่งนี้จะทำให้ประสิทธิภาพลดลง ด้วยความใส่ใจในรายละเอียดและไม่เร่งรีบ.

ในตอนแรก ไซต์นี้ถือเป็นชุดคำแนะนำที่คล้ายกันเกี่ยวกับปัญหาที่พบบ่อยที่สุดในพื้นที่นี้ แต่ต่อมาสำหรับผู้ที่ไม่เคยประสบปัญหาดังกล่าวมาก่อนเลยก็มีการเพิ่มหลักสูตร “ช่างไฟฟ้ารุ่นเยาว์” ซึ่งประกอบด้วยบทเรียนภาคปฏิบัติ 6 บทลงไป

คุณสมบัติของการติดตั้งเต้ารับไฟฟ้าของสายไฟที่ซ่อนอยู่และแบบเปิด ปลั๊กสำหรับเตาไฟฟ้าในครัว เชื่อมต่อเตาไฟฟ้าด้วยมือของคุณเอง

สวิตช์

การเปลี่ยนและติดตั้งสวิตช์ไฟฟ้า การเดินสายไฟแบบซ่อนและแบบสัมผัส

เครื่องจักรอัตโนมัติและ RCD

หลักการทำงานของอุปกรณ์กระแสตกค้างและเซอร์กิตเบรกเกอร์ การจำแนกประเภทของเบรกเกอร์วงจร

มิเตอร์ไฟฟ้า.

คำแนะนำในการติดตั้งและเชื่อมต่อมิเตอร์เฟสเดียวด้วยตนเอง

เปลี่ยนสายไฟ.

การติดตั้งระบบไฟฟ้าภายใน. คุณสมบัติการติดตั้งขึ้นอยู่กับวัสดุของผนังและประเภทของการตกแต่ง การเดินสายไฟฟ้าในบ้านไม้

โคมไฟ.

การติดตั้งโคมไฟติดผนัง โคมไฟระย้า. การติดตั้งไฟสปอร์ตไลท์

ผู้ติดต่อและการเชื่อมต่อ

การเชื่อมต่อตัวนำบางประเภท มักพบในอุปกรณ์ไฟฟ้า "บ้าน"

วิศวกรรมไฟฟ้า--ทฤษฎีพื้นฐาน

แนวคิดเรื่องความต้านทานไฟฟ้า กฎของโอห์ม กฎของเคอร์ชอฟฟ์ การเชื่อมต่อแบบขนานและแบบอนุกรม

คำอธิบายของสายไฟและสายเคเบิลทั่วไป

คำแนะนำพร้อมภาพประกอบสำหรับการทำงานกับเครื่องมือวัดไฟฟ้าสากลแบบดิจิทัล

เกี่ยวกับหลอดไฟ - หลอดไส้, ฟลูออเรสเซนต์, LED

เกี่ยวกับ "เงิน"

อาชีพช่างไฟฟ้าไม่ถือว่ามีเกียรติอย่างแน่นอนจนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ แต่จะเรียกว่าจ่ายน้อยได้ไหม? ด้านล่างนี้คุณสามารถดูรายการราคาของบริการทั่วไปเมื่อสามปีที่แล้ว

ติดตั้งระบบไฟฟ้า-ราคา

เพิ่มไซต์ลงในบุ๊กมาร์ก

ผู้เริ่มต้นต้องรู้อะไรบ้างเกี่ยวกับไฟฟ้า?

เรามักจะได้รับการติดต่อจากผู้อ่านที่ไม่เคยเจองานไฟฟ้ามาก่อนแต่อยากลองคิดดู มีการสร้างส่วน "ไฟฟ้าสำหรับผู้เริ่มต้น" สำหรับหมวดหมู่นี้

รูปที่ 1. การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนในตัวนำ

ก่อนที่คุณจะเริ่มทำงานเกี่ยวกับไฟฟ้าคุณต้องได้รับความรู้ทางทฤษฎีเล็กน้อยเกี่ยวกับปัญหานี้

คำว่า "ไฟฟ้า" หมายถึงการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า

สิ่งสำคัญคือการเข้าใจว่าไฟฟ้าคือพลังงานของอนุภาคที่มีประจุน้อยที่สุดซึ่งเคลื่อนที่ภายในตัวนำไปในทิศทางที่แน่นอน (รูปที่ 1)

กระแสตรงจะไม่เปลี่ยนทิศทางและขนาดเมื่อเวลาผ่านไปสมมติว่าแบตเตอรี่ธรรมดามีกระแสคงที่ จากนั้นประจุจะไหลจากลบไปบวกโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงจนกว่าจะหมด

กระแสสลับคือกระแสที่เปลี่ยนทิศทางและขนาดด้วยช่วงระยะเวลาหนึ่ง คิดว่ากระแสน้ำเป็นกระแสน้ำที่ไหลผ่านท่อ หลังจากช่วงระยะเวลาหนึ่ง (เช่น 5 วินาที) น้ำจะพุ่งไปในทิศทางเดียวจากนั้นไปอีกทิศทางหนึ่ง

รูปที่ 2 แผนภาพการออกแบบหม้อแปลงไฟฟ้า

ด้วยกระแสนี้สิ่งนี้จะเกิดขึ้นเร็วกว่ามาก 50 ครั้งต่อวินาที (ความถี่ 50 Hz) ในช่วงหนึ่งของการแกว่ง กระแสจะเพิ่มขึ้นจนถึงสูงสุด จากนั้นผ่านศูนย์ จากนั้นกระบวนการย้อนกลับจะเกิดขึ้น แต่มีสัญญาณที่แตกต่างออกไป เมื่อถามว่าทำไมสิ่งนี้ถึงเกิดขึ้น และเหตุใดจึงจำเป็นต้องใช้กระแสไฟฟ้าดังกล่าว เราสามารถตอบได้ว่าการรับและส่งสัญญาณไฟฟ้ากระแสสลับนั้นง่ายกว่าไฟฟ้ากระแสตรงมาก การรับและส่งกระแสสลับมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับอุปกรณ์ เช่น หม้อแปลงไฟฟ้า (รูปที่ 2)

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ผลิตกระแสสลับนั้นได้รับการออกแบบง่ายกว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงมาก นอกจากนี้กระแสสลับยังเหมาะที่สุดสำหรับการส่งพลังงานในระยะทางไกล ด้วยความช่วยเหลือนี้ ทำให้สูญเสียพลังงานน้อยลง

การใช้หม้อแปลงไฟฟ้า (อุปกรณ์พิเศษในรูปของขดลวด) กระแสสลับจะถูกแปลงจากแรงดันไฟฟ้าต่ำเป็นไฟฟ้าแรงสูงและในทางกลับกันดังที่แสดงในภาพประกอบ (รูปที่ 3)

ด้วยเหตุนี้อุปกรณ์ส่วนใหญ่จึงทำงานจากเครือข่ายที่มีกระแสไฟฟ้าสลับกัน อย่างไรก็ตาม กระแสตรงยังใช้กันอย่างแพร่หลาย: ในแบตเตอรี่ทุกประเภท ในอุตสาหกรรมเคมี และพื้นที่อื่นๆ

รูปที่ 3. วงจรส่งสัญญาณ AC

หลายคนเคยได้ยินคำลึกลับเช่น เฟสเดียว สามเฟส ศูนย์ กราวด์ หรือดิน และรู้ว่าสิ่งเหล่านี้เป็นแนวคิดที่สำคัญในโลกแห่งไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ทุกคนที่เข้าใจว่าพวกเขาหมายถึงอะไร และเกี่ยวข้องกับความเป็นจริงโดยรอบอย่างไร อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องรู้เรื่องนี้

โดยไม่ต้องเจาะลึกรายละเอียดทางเทคนิคที่ไม่จำเป็นสำหรับช่างซ่อมบ้านเราสามารถพูดได้ว่าเครือข่ายสามเฟสเป็นวิธีการส่งกระแสไฟฟ้าเมื่อกระแสสลับไหลผ่านสายสามเส้นและส่งกลับผ่านสายเดียว ข้างต้นต้องมีการชี้แจงบางอย่าง วงจรไฟฟ้าใด ๆ ประกอบด้วยสายไฟสองเส้น วิธีหนึ่งที่กระแสไฟฟ้าส่งถึงผู้บริโภค (เช่น กาต้มน้ำ) และอีกวิธีหนึ่งจะส่งกลับ หากคุณเปิดวงจรดังกล่าวจะไม่มีกระแสไหล นั่นคือคำอธิบายทั้งหมดของวงจรเฟสเดียว (รูปที่ 4 A)

เส้นลวดที่กระแสไหลผ่านเรียกว่าเฟสหรือเฟสและส่งคืน - ศูนย์หรือศูนย์ วงจรสามเฟสประกอบด้วยสายไฟสามเฟสและสายส่งคืนหนึ่งเส้น สิ่งนี้เป็นไปได้เนื่องจากเฟสของกระแสสลับในแต่ละสายไฟทั้งสามเส้นจะเลื่อนสัมพันธ์กับสายไฟที่อยู่ติดกัน 120° (รูปที่ 4 B) หนังสือเรียนเกี่ยวกับเครื่องกลไฟฟ้าจะช่วยตอบคำถามนี้โดยละเอียดยิ่งขึ้น

รูปที่ 4 แผนภาพวงจรไฟฟ้า

การส่งกระแสสลับเกิดขึ้นอย่างแม่นยำโดยใช้เครือข่ายสามเฟส สิ่งนี้เป็นประโยชน์เชิงเศรษฐกิจ: ไม่จำเป็นต้องใช้สายไฟที่เป็นกลางอีกสองเส้น เมื่อเข้าใกล้ผู้บริโภคกระแสจะแบ่งออกเป็นสามเฟสและแต่ละเฟสจะได้รับเป็นศูนย์ นี่คือวิธีที่มันเข้าไปในอพาร์ทเมนต์และบ้าน แม้ว่าบางครั้งจะมีการจ่ายเครือข่ายสามเฟสให้กับบ้านโดยตรงก็ตาม ตามกฎแล้วเรากำลังพูดถึงภาคเอกชนและสถานการณ์นี้มีข้อดีและข้อเสีย

Earth หรือพูดให้ถูกกว่านั้นคือการต่อสายดินเป็นสายที่สามในเครือข่ายเฟสเดียว โดยพื้นฐานแล้วมันไม่ได้รับภาระงาน แต่ทำหน้าที่เป็นฟิวส์ชนิดหนึ่ง

เช่น เมื่อไฟฟ้าหมดควบคุมได้ (เช่น ไฟฟ้าลัดวงจร) ก็มีความเสี่ยงที่จะเกิดเพลิงไหม้หรือไฟฟ้าช็อตได้ เพื่อป้องกันไม่ให้สิ่งนี้เกิดขึ้น (นั่นคือค่าปัจจุบันไม่ควรเกินระดับที่ปลอดภัยสำหรับมนุษย์และอุปกรณ์) จึงมีการแนะนำให้มีการต่อสายดิน ไฟฟ้าส่วนเกินจะลงสู่พื้นผ่านสายไฟนี้อย่างแท้จริง (รูปที่ 5)

รูปที่ 5 รูปแบบการต่อสายดินที่ง่ายที่สุด

อีกตัวอย่างหนึ่ง สมมติว่าเกิดการพังทลายเล็กน้อยในการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้าของเครื่องซักผ้าและส่วนหนึ่งของกระแสไฟฟ้าไปถึงเปลือกโลหะด้านนอกของอุปกรณ์

หากไม่มีสายดิน ประจุนี้จะเดินไปรอบๆ เครื่องซักผ้าต่อไป เมื่อบุคคลสัมผัสมัน เขาจะกลายเป็นทางออกที่สะดวกที่สุดสำหรับพลังงานนี้ทันทีนั่นคือเขาจะได้รับไฟฟ้าช็อต

หากมีสายดินในสถานการณ์นี้ ประจุส่วนเกินจะไหลลงมาโดยไม่ทำร้ายใคร นอกจากนี้เราสามารถพูดได้ว่าตัวนำที่เป็นกลางสามารถต่อสายดินได้และโดยหลักการแล้วมันเป็น แต่ที่โรงไฟฟ้าเท่านั้น

สถานการณ์เมื่อไม่มีสายดินในบ้านก็ไม่ปลอดภัย วิธีจัดการกับมันโดยไม่ต้องเปลี่ยนสายไฟทั้งหมดในบ้านจะมีการหารือในภายหลัง

ความสนใจ!

ช่างฝีมือบางท่านอาศัยความรู้พื้นฐานด้านวิศวกรรมไฟฟ้าในการติดตั้งสายนิวทรัลเป็นสายกราวด์ อย่าทำเช่นนี้

หากสายไฟที่เป็นกลางขาด ตัวเรือนของอุปกรณ์ที่ต่อสายดินจะมีแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่า 220 โวลต์

เรานำเสนอเนื้อหาเล็ก ๆ ในหัวข้อ: “ไฟฟ้าสำหรับผู้เริ่มต้น” จะให้ความเข้าใจเบื้องต้นเกี่ยวกับคำศัพท์และปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนในโลหะ

คุณสมบัติของคำ

ไฟฟ้าคือพลังงานของอนุภาคมีประจุขนาดเล็กที่เคลื่อนที่ในตัวนำในทิศทางเฉพาะ

ด้วยกระแสไฟฟ้าคงที่ ขนาดและทิศทางการเคลื่อนที่ในช่วงเวลาหนึ่งจะไม่มีการเปลี่ยนแปลง หากเลือกเซลล์กัลวานิก (แบตเตอรี่) เป็นแหล่งกำเนิดกระแส ประจุจะเคลื่อนที่ไปในลักษณะที่เป็นระเบียบ: จากขั้วลบไปยังปลายขั้วบวก กระบวนการนี้จะดำเนินต่อไปจนกว่าจะหายไปอย่างสมบูรณ์

กระแสสลับจะเปลี่ยนขนาดและทิศทางการเคลื่อนที่เป็นระยะ

วงจรส่งกำลังไฟฟ้ากระแสสลับ

ลองทำความเข้าใจว่าเฟสคืออะไรในคำที่ทุกคนเคยได้ยิน แต่ไม่ใช่ทุกคนที่เข้าใจความหมายที่แท้จริงของคำนั้น เราจะไม่ลงรายละเอียดและรายละเอียดเราจะเลือกเฉพาะวัสดุที่ช่างฝีมือประจำบ้านต้องการเท่านั้น เครือข่ายสามเฟสเป็นวิธีการส่งกระแสไฟฟ้าซึ่งกระแสไฟฟ้าไหลผ่านสายไฟสามเส้นที่แตกต่างกันและสายหนึ่งส่งคืน ตัวอย่างเช่น มีสายไฟสองเส้นในวงจรไฟฟ้า

กระแสไฟฟ้าไหลผ่านสายแรกไปยังผู้บริโภค เช่น ไปยังกาต้มน้ำ สายที่สองใช้เพื่อส่งคืน เมื่อเปิดวงจรดังกล่าว ประจุไฟฟ้าจะไม่ผ่านเข้าไปในตัวนำ แผนภาพนี้อธิบายวงจรเฟสเดียว ในด้านไฟฟ้าเหรอ? เฟสถือเป็นลวดที่กระแสไฟฟ้าไหลผ่าน ศูนย์คือเส้นลวดที่ใช้ในการส่งคืน ในวงจรสามเฟสจะมีสายไฟสามเฟสพร้อมกัน

แผงไฟฟ้าในอพาร์ตเมนต์จำเป็นสำหรับกระแสไฟฟ้าในห้องพักทุกห้อง ถือว่าเป็นไปได้ในเชิงเศรษฐกิจเนื่องจากไม่ต้องการ 2 เฟส เมื่อเข้าใกล้ผู้บริโภคกระแสจะแบ่งออกเป็น 3 เฟส โดยแต่ละเฟสจะมีศูนย์ อิเล็กโทรดกราวด์ซึ่งใช้ในเครือข่ายแบบเฟสเดียวไม่รับภาระการทำงาน เขาเป็นฟิวส์

เช่น หากเกิดไฟฟ้าลัดวงจร อาจทำให้เกิดไฟฟ้าช็อตหรือไฟไหม้ได้ เพื่อป้องกันสถานการณ์ดังกล่าว ค่าปัจจุบันไม่ควรเกินระดับที่ปลอดภัย ส่วนเกินจะลงดิน

คู่มือ "โรงเรียนสำหรับช่างไฟฟ้า" จะช่วยให้ช่างฝีมือมือใหม่รับมือกับเครื่องใช้ในครัวเรือนที่พังได้ เช่น หากเกิดปัญหากับการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้าของเครื่องซักผ้า กระแสจะไหลไปที่โครงโลหะด้านนอก

หากไม่มีสายดิน ประจุจะกระจายไปทั่วเครื่อง เมื่อคุณสัมผัสด้วยมือ บุคคลจะทำหน้าที่เป็นตัวนำไฟฟ้าลงกราวด์และได้รับไฟฟ้าช็อต หากมีสายดินก็จะไม่เกิดเหตุการณ์เช่นนี้

คุณสมบัติของวิศวกรรมไฟฟ้า

หนังสือเรียนเรื่อง "ไฟฟ้าสำหรับหุ่น" ได้รับความนิยมในหมู่ผู้ที่ห่างไกลจากฟิสิกส์ แต่วางแผนที่จะใช้วิทยาศาสตร์นี้เพื่อการปฏิบัติ

วันที่ปรากฏของวิศวกรรมไฟฟ้าถือเป็นจุดเริ่มต้นของศตวรรษที่สิบเก้า ในเวลานี้เองที่มีการสร้างแหล่งที่มาปัจจุบันแห่งแรก การค้นพบที่เกิดขึ้นในสาขาแม่เหล็กและไฟฟ้าสามารถเสริมสร้างวิทยาศาสตร์ด้วยแนวคิดใหม่และข้อเท็จจริงที่มีความสำคัญเชิงปฏิบัติที่สำคัญ

คู่มือ “โรงเรียนสำหรับช่างไฟฟ้า” ถือว่ามีความคุ้นเคยกับคำศัพท์พื้นฐานที่เกี่ยวข้องกับไฟฟ้า

หนังสือฟิสิกส์หลายเล่มมีไดอะแกรมไฟฟ้าที่ซับซ้อนและมีคำศัพท์ที่น่าสับสนมากมาย เพื่อให้ผู้เริ่มต้นเข้าใจความซับซ้อนทั้งหมดของฟิสิกส์ส่วนนี้ จึงได้พัฒนาคู่มือพิเศษ "ไฟฟ้าสำหรับ Dummies" การเดินทางสู่โลกของอิเล็กตรอนต้องเริ่มต้นด้วยการพิจารณากฎและแนวคิดทางทฤษฎี ตัวอย่างที่เป็นภาพประกอบและข้อเท็จจริงทางประวัติศาสตร์ที่ใช้ในหนังสือ “ไฟฟ้าสำหรับ Dummies” จะช่วยให้ช่างไฟฟ้ามือใหม่ได้รับความรู้ หากต้องการตรวจสอบความคืบหน้า คุณสามารถใช้การบ้าน การทดสอบ และแบบฝึกหัดที่เกี่ยวข้องกับไฟฟ้าได้

หากคุณเข้าใจว่าคุณไม่มีความรู้ทางทฤษฎีเพียงพอที่จะรับมือกับการเชื่อมต่อสายไฟได้อย่างอิสระ โปรดดูหนังสืออ้างอิงสำหรับ "หุ่นจำลอง"

ความปลอดภัยและการปฏิบัติ

ก่อนอื่นคุณต้องศึกษาหัวข้อเกี่ยวกับข้อควรระวังด้านความปลอดภัยอย่างรอบคอบ ในกรณีนี้ระหว่างทำงานเกี่ยวกับไฟฟ้าจะไม่มีเหตุฉุกเฉินที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพ

เพื่อนำความรู้ทางทฤษฎีที่ได้รับหลังจากศึกษาพื้นฐานวิศวกรรมไฟฟ้าด้วยตนเองไปปฏิบัติคุณสามารถเริ่มต้นด้วยเครื่องใช้ในครัวเรือนเก่าได้ ก่อนเริ่มการซ่อมแซม โปรดอ่านคำแนะนำที่มาพร้อมกับอุปกรณ์ก่อน อย่าลืมว่าไม่ควรล้อเล่นเรื่องไฟฟ้า

กระแสไฟฟ้าสัมพันธ์กับการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนในตัวนำ ถ้าสารไม่สามารถนำกระแสไฟฟ้าได้จะเรียกว่าไดอิเล็กทริก (ฉนวน)

เพื่อให้อิเล็กตรอนอิสระเคลื่อนที่จากขั้วหนึ่งไปอีกขั้วหนึ่ง จะต้องมีความต่างศักย์ที่แน่นอนระหว่างขั้วทั้งสอง

ความเข้มของกระแสที่ไหลผ่านตัวนำมีความสัมพันธ์กับจำนวนอิเล็กตรอนที่ไหลผ่านหน้าตัดของตัวนำ

ความเร็วของการไหลของกระแสจะขึ้นอยู่กับวัสดุ ความยาว และพื้นที่หน้าตัดของตัวนำ เมื่อความยาวของเส้นลวดเพิ่มขึ้น ความต้านทานก็จะเพิ่มขึ้น

บทสรุป

ไฟฟ้าเป็นสาขาวิชาฟิสิกส์ที่สำคัญและซับซ้อน คู่มือ "ไฟฟ้าสำหรับ Dummies" จะตรวจสอบปริมาณหลักที่แสดงถึงประสิทธิภาพของมอเตอร์ไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้ามีหน่วยเป็นโวลต์ กระแสมีหน่วยเป็นแอมแปร์

ทุกคนมีพลังที่แน่นอน หมายถึงปริมาณไฟฟ้าที่ผลิตโดยอุปกรณ์ในช่วงระยะเวลาหนึ่ง ผู้ใช้พลังงาน (ตู้เย็น เครื่องซักผ้า กาต้มน้ำ เตารีด) ก็มีไฟฟ้าใช้เช่นกัน ซึ่งใช้ไฟฟ้าระหว่างการทำงาน หากต้องการคุณสามารถคำนวณทางคณิตศาสตร์และกำหนดราคาโดยประมาณสำหรับเครื่องใช้ในครัวเรือนแต่ละเครื่องได้

ก่อนที่คุณจะเริ่มทำงานเกี่ยวกับไฟฟ้าคุณต้องได้รับความรู้ทางทฤษฎีเล็กน้อยเกี่ยวกับปัญหานี้ พูดง่ายๆ ก็คือ ไฟฟ้ามักหมายถึงการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า สิ่งสำคัญคือการเข้าใจว่าไฟฟ้าคือพลังงานของอนุภาคมีประจุขนาดเล็กที่เคลื่อนที่ภายในตัวนำไปในทิศทางที่แน่นอน

กระแสตรงในทางปฏิบัติแล้วจะไม่เปลี่ยนทิศทางและขนาดเมื่อเวลาผ่านไป สมมติว่าแบตเตอรี่ธรรมดามีกระแสคงที่ จากนั้นประจุจะไหลจากลบไปบวกโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงจนกว่าจะหมด

กระแสสลับ- นี่คือกระแสที่เปลี่ยนทิศทางและขนาดด้วยช่วงระยะเวลาหนึ่ง

คิดว่ากระแสน้ำเป็นกระแสน้ำที่ไหลผ่านท่อ หลังจากช่วงระยะเวลาหนึ่ง (เช่น 5 วินาที) น้ำจะพุ่งไปในทิศทางเดียวจากนั้นไปอีกทิศทางหนึ่ง ด้วยกระแสนี้สิ่งนี้จะเกิดขึ้นเร็วกว่ามาก - 50 ครั้งต่อวินาที (ความถี่ 50 Hz) ในช่วงหนึ่งของการแกว่ง กระแสจะเพิ่มขึ้นจนถึงสูงสุด จากนั้นผ่านศูนย์ จากนั้นกระบวนการย้อนกลับจะเกิดขึ้น แต่มีสัญญาณที่แตกต่างออกไป เมื่อถามว่าทำไมสิ่งนี้ถึงเกิดขึ้น และเหตุใดจึงจำเป็นต้องใช้กระแสไฟฟ้าดังกล่าว เราสามารถตอบได้ว่าการรับและส่งสัญญาณไฟฟ้ากระแสสลับนั้นง่ายกว่าไฟฟ้ากระแสตรงมาก

การรับและส่งกระแสสลับมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับอุปกรณ์ เช่น หม้อแปลงไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ผลิตกระแสสลับนั้นได้รับการออกแบบง่ายกว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงมาก นอกจากนี้กระแสสลับยังเหมาะที่สุดสำหรับการส่งพลังงานในระยะทางไกล ด้วยความช่วยเหลือนี้ ทำให้สูญเสียพลังงานน้อยลง

การใช้หม้อแปลงไฟฟ้า (อุปกรณ์พิเศษในรูปของขดลวด) กระแสสลับจะถูกแปลงจากแรงดันไฟฟ้าต่ำเป็นไฟฟ้าแรงสูงและในทางกลับกัน ดังที่แสดงในภาพประกอบ ด้วยเหตุนี้อุปกรณ์ส่วนใหญ่จึงทำงานจากเครือข่ายที่มีกระแสไฟฟ้าสลับกัน อย่างไรก็ตาม กระแสตรงยังใช้กันอย่างแพร่หลายในแบตเตอรี่ทุกประเภท ในอุตสาหกรรมเคมี และด้านอื่นๆ

หลายคนเคยได้ยินคำลึกลับเช่น เฟสเดียว สามเฟส ศูนย์ กราวด์ หรือดิน และรู้ว่าสิ่งเหล่านี้เป็นแนวคิดที่สำคัญในโลกแห่งไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ทุกคนที่เข้าใจว่าพวกเขาหมายถึงอะไร และเกี่ยวข้องกับความเป็นจริงโดยรอบอย่างไร อย่างไรก็ตามจำเป็นต้องรู้เรื่องนี้ โดยไม่ต้องเจาะลึกรายละเอียดทางเทคนิคที่ไม่จำเป็นสำหรับช่างซ่อมบ้านเราสามารถพูดได้ว่าเครือข่ายสามเฟสเป็นวิธีการส่งกระแสไฟฟ้าเมื่อกระแสสลับไหลผ่านสายสามเส้นและส่งกลับผ่านสายเดียว ข้างต้นต้องมีการชี้แจงบางอย่าง วงจรไฟฟ้าใด ๆ ประกอบด้วยสายไฟสองเส้น วิธีหนึ่งที่กระแสไฟฟ้าส่งถึงผู้บริโภค (เช่น กาต้มน้ำ) และอีกวิธีหนึ่งจะส่งกลับ หากคุณเปิดวงจรดังกล่าวจะไม่มีกระแสไหล นั่นคือคำอธิบายทั้งหมดของวงจรเฟสเดียว

เส้นลวดที่กระแสไหลผ่านเรียกว่าเฟสหรือเฟสและส่งคืน - ศูนย์หรือศูนย์ วงจรสามเฟสประกอบด้วยสายไฟสามเฟสและสายส่งคืนหนึ่งเส้น สิ่งนี้เป็นไปได้เนื่องจากเฟสของกระแสสลับในแต่ละสายไฟทั้งสามเส้นจะเลื่อนสัมพันธ์กับสายไฟที่อยู่ติดกัน 120 °C หนังสือเรียนเกี่ยวกับเครื่องกลไฟฟ้าจะช่วยตอบคำถามนี้โดยละเอียดยิ่งขึ้น การส่งกระแสสลับเกิดขึ้นอย่างแม่นยำโดยใช้เครือข่ายสามเฟส นี่เป็นประโยชน์เชิงเศรษฐกิจ - ไม่จำเป็นต้องใช้สายไฟที่เป็นกลางอีกสองเส้น

เมื่อเข้าใกล้ผู้บริโภคกระแสจะแบ่งออกเป็นสามเฟสและแต่ละเฟสจะได้รับเป็นศูนย์ นี่คือวิธีที่มันเข้าไปในอพาร์ทเมนต์และบ้าน แม้ว่าบางครั้งจะมีการจ่ายเครือข่ายสามเฟสให้กับบ้านโดยตรงก็ตาม ตามกฎแล้วเรากำลังพูดถึงภาคเอกชนและสถานการณ์นี้มีข้อดีและข้อเสีย เรื่องนี้จะมีการหารือในภายหลัง Earth หรือพูดให้ถูกกว่านั้นคือการต่อสายดินเป็นสายที่สามในเครือข่ายเฟสเดียว โดยพื้นฐานแล้วมันไม่ได้รับภาระงาน แต่ทำหน้าที่เป็นฟิวส์ชนิดหนึ่ง สิ่งนี้สามารถอธิบายได้ด้วยตัวอย่าง เมื่อไฟฟ้าเกินการควบคุม (เช่น ไฟฟ้าลัดวงจร) อาจมีความเสี่ยงที่จะเกิดเพลิงไหม้หรือไฟฟ้าช็อต เพื่อป้องกันไม่ให้สิ่งนี้เกิดขึ้น (นั่นคือค่าปัจจุบันไม่ควรเกินระดับที่ปลอดภัยสำหรับมนุษย์และอุปกรณ์) จึงมีการแนะนำให้มีการต่อสายดิน ผ่านสายไฟนี้ไฟฟ้าส่วนเกินจะลงสู่พื้นอย่างแท้จริง

อีกตัวอย่างหนึ่ง สมมติว่าเกิดการพังทลายเล็กน้อยในการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้าของเครื่องซักผ้าและส่วนหนึ่งของกระแสไฟฟ้าไปถึงเปลือกโลหะด้านนอกของอุปกรณ์ หากไม่มีสายดิน ประจุนี้จะเดินไปรอบๆ เครื่องซักผ้าต่อไป เมื่อบุคคลสัมผัสมัน เขาจะกลายเป็นทางออกที่สะดวกที่สุดสำหรับพลังงานนี้ทันทีนั่นคือเขาจะได้รับไฟฟ้าช็อต หากมีสายดินในสถานการณ์นี้ ประจุส่วนเกินจะไหลลงมาโดยไม่ทำร้ายใคร นอกจากนี้เราสามารถพูดได้ว่าตัวนำที่เป็นกลางสามารถต่อสายดินได้และโดยหลักการแล้วมันเป็น แต่ที่โรงไฟฟ้าเท่านั้น สถานการณ์เมื่อไม่มีสายดินในบ้านก็ไม่ปลอดภัย วิธีจัดการกับมันโดยไม่ต้องเปลี่ยนสายไฟทั้งหมดในบ้านจะมีการหารือในภายหลัง

ความสนใจ!

ช่างฝีมือบางท่านอาศัยความรู้พื้นฐานด้านวิศวกรรมไฟฟ้าในการติดตั้งสายนิวทรัลเป็นสายกราวด์ อย่าทำเช่นนี้ หากสายไฟที่เป็นกลางขาด ตัวเรือนของอุปกรณ์ที่ต่อสายดินจะมีแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่า 220 โวลต์