Καλωδίωση και σωληνώσεις: αναλογίες και διαφορές

Όντας ηλεκτρολόγος, συναντά κανείς συχνά το γεγονός ότι οι άνθρωποι που είναι εντελώς υγιείς και αναπτύσσονται τόσο σωματικά όσο και διανοητικά, βιώνουν μια κατάσταση δέος ηλεκτρισμού. Ταυτόχρονα, ας πούμε, η εγκατάσταση ύδρευσης και αποχέτευσης δεν φαίνεται πολύ περίπλοκη σε αυτούς.

Ακόμα: το νερό τρέχει από μόνο του μέσω σωλήνων υπό πίεση, και μέσω σωλήνων μεγαλύτερης διαμέτρου εκτρέπεται στο αποχετευτικό δίκτυο - όλα είναι "ευκολότερα από ένα ατμοποιημένο γογγύλι". Είναι λυπηρό για τους ανθρώπους που κοιτάζουν αγωνιωδώς σε μια έξαψη και αναμένουν ηλεκτρολόγοςαυτό θα το αντικατέστησε.

Και επειδή για πολλούς ανθρώπους που φοβούνται τον ηλεκτρισμό, το σύστημα παροχής νερού φαίνεται να διευθετείται απλούστερα, τότε θα δώσουμε κάποιες φυσικές αναλογίες μεταξύ του ηλεκτρικού ρεύματος και της ροής του νερού.

Σε ποια κατεύθυνση τρέχει το νερό; - Από ένα σημείο με μεγαλύτερη πίεση - σε ένα σημείο με λιγότερα. Μεταξύ σημείων με την ίδια πίεση στο τοίχωμα του σωλήνα δεν υπάρχει ροή νερού. Αλλά μετά από όλα, το ηλεκτρικό ρεύμα συμπεριφέρεται επίσης: προκύπτει μεταξύ των σημείων του αγωγού, τα οποία έχουν διαφορετικές τιμές του ηλεκτρικού δυναμικού. Η αναλογία είναι απλή: ο αγωγός είναι παρόμοιος με έναν αγωγό, η ροή νερού είναι παρόμοια με το ηλεκτρικό ρεύμα και η πίεση στον αγωγό είναι παρόμοια με την ηλεκτρική ισχύ.

Με βάση αυτές τις αναλογίες, μπορούμε να πάρουμε το περίεργο "alter ego" μερικών οικιακών ηλεκτρικών συσκευών και φαινομένων. Αυτοί οι "δεύτεροι εαυτοί" θα αναφέρονται σε υδραυλικά και τρεχούμενα νερά.

Πάρτε, για παράδειγμα, ένα ηλεκτρικό διακόπτη. Τι κάνει; - Συνδέει και αποσυνδέει δύο καλώδια, ένα από τα οποία είναι μια "φάση", και το ρεύμα ρέει μέσα από αυτό, και το δεύτερο καλώδιο πηγαίνει στο φορτίο. Τα μηδενικά καλώδια δεν είναι συνδεδεμένα στο διακόπτη.

Αναλογικά για ηλεκτρικούς διακόπτες μεταξύ των βαλβίδων σωληνώσεων θα είναι βαλβίδες για κρύο και ζεστό νερό στην είσοδο του διαμερίσματος. Αυτές οι βαλβίδες, ή βαλβίδες, κατά κανόνα βρίσκονται σε μία από τις καταστάσεις: «off» ή «on», δεν έχουν τη δική τους αντίσταση και σκοπός τους είναι να τροφοδοτούν τον καταναλωτή με νερό. Και οποιοσδήποτε διακόπτης παρέχει εξίσου καλά στον καταναλωτή (για παράδειγμα, μια λάμπα) ένα ηλεκτρικό ρεύμα. Η αναλογία είναι προφανής.

Για να βρείτε ένα αναλογικό για μια υποδοχή, πρέπει να δείξετε λίγη φαντασία. Δύο καλώδια εισέρχονται στην πρίζα και δεν έχουν επαφή μεταξύ τους. Ακόμα, είναι μια "φάση" και ένα "μηδέν", νομίζω ότι δεν χρειάζεται να μιλήσουμε για τις συνέπειες μιας άμεσης σύνδεσης. Δεν υπάρχει ρεύμα στην πρίζα αν ο καταναλωτής δεν είναι ενεργοποιημένος. Και όταν ο καταναλωτής είναι ενεργοποιημένος, το ρεύμα καθορίζεται από την αντίσταση του.

Ποια είναι η "φάση" για την παροχή νερού; Αυτό, βέβαια, είναι ένας λεπτός υποβρύχιος σωλήνας υπό πίεση. Το "μηδέν" που λειτουργεί είναι ο αγωγός αποστράγγισης. Διαφορά από ηλεκτρικές καλωδιώσεις εδώ είναι ότι για το νερό όλο το περιβάλλον είναι ένας αγωγός, οπότε ο "αγωγός φάσης" χρειάζεται πάντα πρόσθετες διατάξεις ασφάλισης (chokes). Στις υδραυλικές εγκαταστάσεις, αυτά τα τσοκ μπορούν να ονομαστούν βρύσες, και όταν είναι κλειστά, αναλαμβάνουν πλήρως την πίεση (διαβάστε: τάση), αποφεύγοντας διαρροές.

Φυσικά, δεν βάζουν τσοκ στην υποδοχή, αλλά διαφορετικά είναι πολύ παρόμοια με τη βρύση που είναι εγκατεστημένη πάνω από το νεροχύτη. Ένας καταναλωτής μπορεί να είναι, για παράδειγμα, ένα πλυντήριο ρούχων, ο σωλήνας εισόδου του οποίου είναι συνδεδεμένος με το μύλο και η αποχέτευση κατευθύνεται στον νεροχύτη. Ανοίγουμε τη βρύση σε πλήρη - η αντίσταση της πέφτει σχεδόν στο μηδέν, αλλά δεν υπάρχει βραχυκύκλωμα, επειδή υπάρχει αντίσταση του μηχανήματος.

Με την ευκαιρία, ένα βραχυκύκλωμα στην παροχή νερού - τι είναι; Ανοίγουμε πλήρως τη βρύση πάνω από τον νεροχύτη, απενεργοποιώντας το προαναφερόμενο μηχάνημα και παρατηρούμε. Το νερό βουίζει και πιτσιλιών, και ίσως ακόμη και ο νεροχύτης δεν αντιμετωπίζει το εισερχόμενο ρεύμα. Αλλά, ωστόσο, δεν είναι τόσο εντυπωσιακό όσο ένα ηλεκτρικό βραχυκύκλωμα, κυριολεκτικά σκουπίζοντας τα πάντα στο δρόμο του.Αυτό σημαίνει ότι η παροχή νερού είναι πιο ανθεκτική στα βραχυκυκλώματά της και είναι ο τρόπος λειτουργίας για αυτό. Επομένως, το σύστημα παροχής νερού δεν είναι εξοπλισμένο με "προστασία υπερέντασης".

Φυσικά, οι παραπάνω αναλογίες είναι πολύ αυθαίρετες και, ειδικότερα, δεν λαμβάνουν υπόψη την ύπαρξη ηλεκτρομαγνητικών πεδίων. Ναι, και να αναρριχηθεί σε ηλεκτρονικά με "υδραυλικά" ιδέες για το ηλεκτρικό ρεύμα δεν αξίζει τον κόπο. Αλλά σε ένα ελάχιστο επίπεδο νοικοκυριών, η σύγκριση με την παροχή νερού μπορεί να είναι δημοφιλής και χρήσιμη.

Αλέξανδρο Μόλοκοφ

Comments

[#1 knotik]

ο ίδιος συχνά έκανε τέτοιες αναλογίες στο κεφάλι του) με πολλούς τρόπους, το νερό και το ηλεκτρικό ρεύμα είναι παρόμοια, η κύρια ομοιότητα είναι και μια κατευθυνόμενη ροή σωματιδίων, σε μια περίπτωση είναι ηλεκτρόνια στο κρυσταλλικό πλέγμα ενός αγωγού, σε μια άλλη περίπτωση είναι μόρια νερού σε έναν αγωγό .
Η κύρια διαφορά είναι φυσικά SPEED, σε αντίθεση με το νερό, η ταχύτητα του αποτελέσματος από το ηλεκτρικό ρεύμα είναι άμεση! (πρακτικά))
Για παράδειγμα, οι πυκνωτές μπορούν να εκπροσωπούνται ως κενές δεξαμενές που γεμίζουν με νερό από την πηγή, βαθμιαία ανάλογα με τη διάμετρο της εισόδου (αντίσταση R) και εκκενώνονται μέσω της εξόδου με ταχύτητα ανάλογη με τη διάμετρότητά τους)
Για σχεδόν κάθε στοιχείο του ηλεκτρικού κυκλώματος, μπορείτε να βρείτε παρόμοιες αναλογίες.
ΑΛΛΑ !!! Φυσικά, καθοδηγούμενη μόνο από αυτές τις αναλογίες, δεν πρέπει να ανεβαίνετε στην πρίζα)))

[#2 ανατόλια]

Πολύ συχνά χρησιμοποιώ τέτοιες αναλογίες. Για παράδειγμα, είναι μερικές φορές δύσκολο για τους μαθητές να κατανοήσουν την αρχή της λειτουργίας τέτοιων συσκευών ημιαγωγών ως τρανζίστορ. Από το παράδειγμα μιας τέτοιας συσκευής υδραυλικών εγκαταστάσεων ως βρύσης, όλα θα ταιριάζουν στη θέση τους, αφού η βάση είναι πολύ απλή για να φανταστεί κανείς ως βαλβίδα, ο συλλέκτης είναι τυχαία οπή στην κορυφή της βρύσης και ο εκπομπός είναι σαν μια οπή αποστράγγισης. Αν ανοίξετε τη βαλβίδα, δηλ. Βάση συνδέστε την οπή στην κορυφή - ο συλλέκτης - τότε ένα μεγάλο ρεύμα νερού θα ρέει μέσα στην οπή αποστράγγισης, δηλ. στην περίπτωση αυτή, το τρανζίστορ είναι σε ενεργή λειτουργία.

[#3]

Γεια σας. Αποφοίτησα από το κολέγιο. Ανταποκρίνονται καλά στο κολέγιο μας, καταρχήν λένε ότι διδάσκουν καλά. Όμως, η φυσική του ρεύματος δεν είναι ξεκάθαρη. Αυτό το άρθρο, πολύ υγρό, δεν είναι σαφές. Τώρα γνωρίζω τους κανόνες, τους νόμους, την τάση, τη διαφορά δυναμικού, την ηλεκτρική ενέργεια, την κίνηση των ηλεκτρονίων, το νόμο του Ohm για ένα τμήμα του κυκλώματος είναι επίσης γνωστό. Αλλά δεν καταλαβαίνω τι είδους ηλεκτρόνια είναι, πώς ρέουν και γιατί; Γιατί, αν η φάση αγγίξει τη φάση, το ρεύμα περνά μέσα από σας; Εάν δεν αγγίξετε 0, δεν υπάρχει αλυσίδα θεωρητικά; Και αν ναι, γιατί να τραβήξουμε το μηδέν; Η πόλη μου είναι πιθανότατα 1000 χλμ. Από τον πλησιέστερο σταθμό ηλεκτροπαραγωγής, γιατί τράβηξε δύο καλώδια, μπορεί κανείς να είναι ένας, επειδή κάποιος είναι μικρότερος από δύο; Αυτά είναι τα κόστη. Αυτό θα γράφτηκε, εν συντομία, χωρίς "βρύσες", έτσι ώστε το δημητριακό στο κεφάλι μου στα ράφια να εξομαλυνθεί.

[#4]

Azat τι είναι να σου πω κάτι. Χωρίς γερανούς, ίσως μιλήσατε πολύ στο κολέγιο, αλλά απλώς προσπάθησα να έρθω από μια εντελώς διαφορετική κατεύθυνση.

Αλλά μπορώ να επιλύσω τη μία σας ερώτηση. Ίσως θα γίνει σαφέστερο.

Αγγίξτε τη φάση - το ρεύμα περνάει μέσα από τη φάση - χέρι - δάπεδο - δομή κτιρίου - πλησιέστερη συσκευή γείωσης - μηδενικό κύκλωμα αγωγού.Αφού το κύκλωμα είναι τόσο περίπλοκο, η τάση αφής δεν θα είναι 220 βολτ, μέρος της τάσης θα είναι στο πάτωμα και άλλα πράγματα Υπάρχει, επίσης, το άρθρο μου για το θέμα αυτό.

Ωστόσο, οι δέκτες ισχύος σύμφωνα με αυτό το σχήμα δεν μπορούν να ενεργοποιηθούν - χρειάζονται πραγματικά υψηλής τάσης τροφοδοσία, αξιόπιστα 220 βολτ.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τραβούν το μηδέν σύρμα στο διαμέρισμα - προκειμένου να εγγυηθούμε ότι θα έχουν 220 βολτ στην έξοδο. Επομένως, απαιτούνται μηδενικά καλώδια.

[#5]

Σας ευχαριστώΕδώ είναι μια λιγότερο ερώτηση. Ίσως τόσο αργά και να ασχοληθείς με τα πάντα.

[#6 Ντμίτρι]

Καλησπέρα

Και αν εξετάσετε αυτό το παράδειγμα: η πίεση στον σωλήνα έχει πέσει, έτσι η πίεση του νερού έχει γίνει λιγότερο, και το νερό ρέει από τη βρύση πιο αργά. Εάν μεταφράσουμε σε ηλεκτρικές ποσότητες, τότε η τάση μειώθηκε και το ρεύμα επίσης μειώθηκε.

Καταλαβαίνω σωστά;

Ευχαριστώ εκ των προτέρων.

[#7 Ο συγγραφέας]

Σχετικά με αυτό και την ομιλία. Είναι απαραίτητο να μην ξεχνάμε ότι αυτή η αναλογία έχει ορισμένα όρια. Αλλά στο πιο στοιχειώδες επίπεδο, μια τέτοια αναλογία συμβάλλει στην "κατανόηση της ηλεκτρικής ενέργειας".

[#8 Γιούρι]

Η Αναλογία Υδάτων και Ηλεκτρισμού της Toyota
youtube.com/watch?v=KpcZcbfDK3A

[#9 andy]

Η υδραυλική αναλογία ενός συμπυκνωτή είναι ένας σωλήνας, στον οποίο είναι φθαρμένος ένας άλλος σωλήνας, και μια ελαστική μεμβράνη τεντώνεται μεταξύ τους, για παράδειγμα, ... ένα μπαλόνι. η αναλογία είναι σχεδόν πλήρης:

1) ενώ η μεμβράνη δεν είναι τεντωμένη (κατακρημνισμένη) το νερό μπορεί να ρέει, το μέγιστο ρεύμα

2) σε αυτή την περίπτωση, δεν διέρχεται μέσω της μεμβράνης (διηλεκτρικό) μόριο νερού (ηλεκτρόνιο), αλλά η κίνηση του ύδατος αισθάνεται ωστόσο στο άλλο άκρο του σωλήνα (παραπομπή μεταδίδει εναλλασσόμενο ρεύμα)

3) Όταν η μεμβράνη τραβιέται (καταγεγραμμένη), το ρεύμα σταματάει πρακτικά, η τάση στη μεμβράνη (πυκνωτής) είναι μέγιστη (cond. Διατηρεί σταθερό ρεύμα)

4) μαλακή μεμβράνη - μεγάλη χωρητικότητα, σφιχτή - μικρή χωρητικότητα

5) η μεμβράνη σπάει - μια βλάβη στο διηλεκτρικό

στον σωρό: ένας αντιστάτης είναι ένα φίλτρο άμμου, ένα πηνίο είναι ένας βαρύς τροχός με λεπίδες, ένας μετασχηματιστής (και μια δίοδος), όπως ήδη ειπώθηκε, βαλβίδες κλπ.

Azat, το "μηδέν" είναι πραγματικά προαιρετικό. ένα τέτοιο σύστημα ονομάζεται επιστροφή απλής σύρματος γης (μονοσύρματο σύστημα με επιστροφή μέσω της γης) και ασκήθηκε την αυγή του ηλεκτρισμού. μόνο η διαφορά δυναμικού είναι απαραίτητη για την τρέχουσα ροή. απλώς "μηδέν" από το εργοστάσιο είναι πολύ καλύτερη (λιγότερο αντίσταση) από, ας πούμε, ένας κάδος θάβεται στο έδαφος, δεν εξαρτάται από τις ιδιότητες του εδάφους, κλπ.