Co to jest obwód elektryczny i jak działa?

Wyobraź sobie, że zasilasz diodę elektroluminescencyjną baterią D-cell. Podłączasz jeden zacisk akumulatora do jednego z zacisków LED drutem miedzianym i nic się nie dzieje. Jednak po podłączeniu drugiej pary zacisków za pomocą innej długości drutu lampka zapala się. Wykonując to drugie połączenie, uzupełniasz obwód i pozwalasz przepływowi energii elektrycznej na całej ścieżce.

The obwody elektryczne w domu działaj na tej samej zasadzie, z kilkoma kluczowymi różnicami. Najważniejsze jest to, że napięcie w twoim domu jest wyższe, źródło zasilania nigdy nie spada, a prąd nie jest bezpośredni (DC), jak ma to miejsce w przypadku akumulatora, ale na przemian (AC). Ale niezależnie od formy omawianego prądu, an obwód elektryczny jest ścieżką okablowania, która biegnie od źródła zasilania, poprzez przewody do zasilanych urządzeń, z powrotem do źródła zasilania. Obwód jest zasadniczo ukończoną pętlą prądu elektrycznego. Za każdym razem, gdy włączasz lub wyłączasz przełącznik ścienny, lub za każdym razem, gdy podłączasz i włączasz lampę lub inne urządzenie, kończysz lub przerywasz ten obwód.

Jeśli twój dom jest „w sieci”, twoja energia pochodzi ze stacji wytwórczej, która działa 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu, aby wytwarzać energię elektryczną dla ciebie i twoich sąsiadów. Energia dociera do twojego domu na liniach przesyłowych i zostaje obniżona do 240 woltów przez transformator przed przejściem do głównego panelu elektrycznego. Panel jest centrum kontroli energii elektrycznej w twoim domu, a wszystkie obwody w domu pochodzą i tam wracają.

Tak jak dioda LED musi być podłączona do dodatniego i ujemnego bieguna akumulatora, zanim będzie to możliwe świeci, panel obwodu musi mieć dwa połączenia ze stacją wytwórczą przed elektrycznością popłynie. Stacja wytwarza prąd przemienny przez obrót cewki indukcyjnej i zmienia się sygnał elektryczny kierunek 60 razy na sekundę, więc nie ma sensu wyznaczać bieguna dodatniego i ujemnego, tak jak ma to miejsce w przypadku prądu stałego obecny. Zamiast tego drut prowadzący ze stacji do domu jest drutem „gorącym”, a drutem uzupełniającym obwód z powrotem do stacji prądotwórczej jest drut „neutralny” lub „powrotny”.

Wewnątrz panelu para gorących drutów pochodzących z transformatora łączy się z parą mosiężnych szyn zbiorczych i pojedynczy przewód neutralny, podłączony do chromowanej szyny zbiorczej, uzupełnia obwód, wracając do transformator. Napięcie każdej gorącej szyny względem szyny powrotnej wynosi 120 woltów. Wszystkie obwody o napięciu 120 woltów w domu, które zasilają światła i gniazdka, podłączane są do jednej z mosiężnych szyn zbiorczych i do szyny neutralnej. Ponadto łączą się z trzecią magistralą, która jest podłączona do pręta uziemiającego. Uziemienie zapewnia sposób na bezpieczne dokończenie obwodu w przypadku wzrostu napięcia lub innej awarii. Zapobiega wypadkom elektrycznym i pożarom.

Podczas instalowania obwodu elektrycznego należy zainstalować wyłącznik obwodu dla tego obwodu. Wyłącznik jest urządzeniem zabezpieczającym, które można ręcznie wyłączyć w celu odcięcia zasilania obwodu. Uruchamia się, gdy zwarcie lub inna awaria powoduje skok prądu. Panele są zaprojektowane w taki sposób, że wyłącznik zatrzaskuje się w wyznaczonym gnieździe, a gdy jest na swoim miejscu, styka się z jednym z mosiężnych szyn zbiorczych.

Gorący drut obwodu podłącza się do wyłącznika, a drut powrotny do szyny neutralnej. Ponadto każdy obwód ma przewód uziemiający, który łączy się z szyną uziemiającą. Krajowy kodeks elektryczny określa biel jako kolor przewodu neutralnego, a konwencjonalnie gorący drut jest czarny lub czerwony. W obwodach 120 V gorący drut jest prawie zawsze czarny. Drut uziemiający jest zwykle czystą miedzią, ale może być zielonym drutem izolowanym.

Niektóre urządzenia w typowym gospodarstwie domowym zasilane są napięciem 240 woltów. Obwód 240 woltów jest tworzony przy użyciu wyłącznika podwójnego, który styka się jednocześnie z obiema szynami. Ponieważ napięcie między każdą gorącą szyną a drutem powrotnym wynosi 120 woltów, napięcie między dwiema szynami gorącej szyny wynosi 240 woltów.

• Uwaga: Wartości znamionowe 120 i 240 woltów są średnimi. W praktyce napięcia sieciowe mogą się różnić. Do celów niniejszej dyskusji napięcie 120 woltów odnosi się do urządzeń o wartościach znamionowych od 110 do 125 woltów, a urządzenia 240 woltów mogą odnosić się do wartości napięcia w zakresie od 230 do 250 woltów.

W przypadku wyłącznika 240-woltowego konwencja polega na podłączeniu czerwonego przewodu do jednego z zacisków zestawu podwójnego i czarnego do drugiego. Ponieważ te dwa przewody stanowią kompletny obwód, powrót nie jest wymagany, chyba że obwód ten zasila również urządzenie 120 woltów, takie jak zegar na kuchence.

Każdy wyłącznik w panelu elektrycznym steruje obwodem w domu, a na jednym obwodzie można zainstalować wiele urządzeń. Na przykład wszystkie gniazda w salonie mogą znajdować się na jednym obwodzie. Obwód oświetleniowy może dostarczać energię do opraw oświetleniowych w kilku sąsiednich pokojach. Kody elektryczne wymagają, aby niektóre urządzenia i urządzenia były obsługiwane przez ich własne „obwody dedykowane”, które nie obsługują innych gniazdek, lamp ani urządzeń. Na przykład w kuchni główne urządzenia, takie jak lodówka, kuchenka mikrofalowa, zmywarka do naczyń i wywóz śmieci, muszą mieć własne wydzielone obwody.

Remonty i inne względy mogą powodować pewne zagadkowe konfiguracje, takie jak światła w sypialni dzielące obwód z gniazdkami zewnętrznymi lub gniazdkiem pralki. Aby uniknąć nieporozumień, ważne jest zindeksowanie panelu poprzez określenie, które urządzenia kontroluje każdy wyłącznik i zaznaczenie ich na drzwiach panelu. Możesz to zrobić, wyłączając wyłącznik i zauważając, które urządzenia tracą moc.

Kiedy okablowanie urządzenia, ważne jest, aby najpierw wyłączyć wyłącznik sterujący obwodem i dwukrotnie sprawdzić za pomocą testera napięcia przed dotknięciem jakichkolwiek zacisków lub przewodów. Podczas wykonywania połączeń należy pamiętać o standardowych kodach kolorów. Gorące zaciski są zawsze mosiężne, neutralne zaciski są w kolorze chromu lub srebra, a zaciski uziemienia są zielone. Ponieważ przewody są oznaczone kolorami, zawsze wiesz, który przewód podłączyć do którego zacisku, aby zamknąć obwód i zasilić urządzenie. Zawsze jest to biały przewód do chromu / srebra, zacisk z czystej miedzi do zacisku zielonego, a czarny lub czerwony przewód do zacisku mosiężnego.