Что такое электрическая цепь и как она работает?

Представьте себе питание светодиода с помощью D-элементной батареи. Вы подключаете одну клемму батареи к одной из клемм светодиода с помощью медного провода, и ничего не происходит. Однако, когда вы подключаете другую пару клемм с другой длиной провода, индикатор горит. Выполнив это второе соединение, вы завершите цепь и дадите электричеству течь по полному пути.

электрические цепи в вашем доме действуют по тому же принципу, с некоторыми ключевыми отличиями. Одним из наиболее важных является то, что напряжение в вашем доме выше, источник питания никогда не отключается, и ток не постоянный (постоянный ток), как с батареей, а переменный (переменный ток). Но какая бы форма тока ни обсуждалась, электрическая цепь это путь проводки, который проходит от источника питания по проводам к устройствам, на которые подается питание, и обратно к источнику питания. Схема, по сути, представляет собой законченную петлю электрического тока. Каждый раз, когда вы включаете или выключаете настенный выключатель, или каждый раз, когда вы подключаете и включаете лампу или другое устройство, вы или замыкаете, или прерываете эту цепь.

Если ваш дом находится в сети, ваша энергия поступает от электростанции, которая работает круглосуточно и производит электроэнергию для вас и ваших соседей. Электропитание поступает в ваш дом по линиям электропередачи и снижается до 240 вольт от трансформатора, прежде чем подойти к вашей главной электрической панели. Панель является центром управления электричеством вашего дома, и все цепи в доме происходят и возвращаются туда.

Так же, как светодиод должен быть подключен к положительному и отрицательному полюсам батареи, прежде чем он будет загораться, на панели управления должно быть два подключения к электростанции перед подачей электроэнергии будет течь. Станция производит переменный ток при вращении индуктивной катушки, и электрический сигнал изменяется направление 60 раз в секунду, поэтому не имеет смысла обозначать положительный и отрицательный полюс, как вы делаете с DC текущий. Вместо этого провод, ведущий от станции к вашему дому, является «горячим» проводом, а провод, завершающий цепь обратно на генераторную станцию, является «нейтральным» или «обратным» проводом.

Внутри панели пара горячих проводов, идущих от трансформатора, соединяется с парой латунных шин и один нейтральный провод, подключенный к хромированной шине, завершает цепь, возвращаясь к трансформатор. Напряжение каждой горячей шины относительно обратной шины составляет 120 вольт. Все 120-вольтовые цепи в доме, которые служат для питания ламп и розеток, подключаются к одной из медных шин и к нейтральной шине. Кроме того, они подключаются к третьей шине, которая подключена к заземляющему стержню. Заземление обеспечивает способ безопасного замыкания цепи в случае скачка напряжения или другой неисправности. Это предотвращает электрические аварии и пожары.

Когда вы устанавливаете электрическую цепь, вы должны установить автоматический выключатель для этой цепи. Выключатель является защитным устройством, которое можно отключить вручную, чтобы отключить питание цепи. Он срабатывает, когда короткое замыкание или какая-либо другая неисправность вызывает скачок тока. Панели сконструированы таким образом, что выключатель защелкивается на месте в назначенном гнезде, а когда он на месте, он соприкасается с одной из медных шин.

Горячий провод цепи подключается к автоматическому выключателю, а обратный провод подключается к нейтральной шине. Кроме того, каждая цепь имеет провод заземления, который подключается к шине заземления. Национальный электротехнический кодекс определяет белый цвет в качестве цвета нейтрального провода, и, как правило, горячий провод бывает либо черным, либо красным. В 120-вольтовой цепи горячий провод почти всегда черный. Провод заземления обычно медный, но это может быть зеленый изолированный провод.

Некоторые бытовые приборы в типичном домашнем хозяйстве работают от 240-вольтовой мощности. Цепь на 240 вольт создается с помощью двухполюсного выключателя, который контактирует с обеими шинами одновременно. Поскольку напряжение между каждой горячей шиной и обратным проводом составляет 120 вольт, напряжение между двумя горячими шинами составляет 240 вольт.

• Замечания: 120-вольтные и 240-вольтные значения являются средними. На практике линейные напряжения могут варьироваться. Для целей этого обсуждения 120 вольт относится к устройствам с номиналами от 110 до 125 вольт, а 240-вольтные устройства могут относиться к номинальным напряжениям в диапазоне от 230 до 250 вольт.

Для автоматического выключателя на 240 вольт принято подключать красный провод к одной из клемм в наборе с двумя блоками, а черный - к другой. Поскольку эти два провода составляют законченную цепь, возврат не требуется, если цепь также не подает питание на устройство на 120 вольт, такое как часы на плите.

Каждый прерыватель в электрической панели управляет цепью в доме, и несколько устройств могут быть установлены в одной цепи. Например, все розетки в гостиной могут быть на одной цепи. Схема освещения может подавать питание на осветительные приборы в нескольких смежных комнатах. Электрические правила требуют, чтобы некоторые приборы и устройства обслуживались их собственными «выделенными цепями», которые не обслуживают другие розетки, источники света или устройства. Например, на кухне основные бытовые приборы, такие как холодильник, микроволновая печь, посудомоечная машина и устройство для вывоза мусора, должны иметь свои собственные специальные цепи.

Ремонт и другие соображения могут привести к некоторым удивительным конфигурациям, таким как освещение в спальне, разделяющее цепь с наружными розетками или розеткой для стиральной машины. Чтобы избежать путаницы, важно индексировать панель, определяя, какими устройствами управляет каждый прерыватель, и отмечая их на дверце панели. Вы можете сделать это, выключив выключатель и отметив, какие устройства теряют питание.

когда подключение устройства, Важно сначала отключить выключатель, управляющий цепью, и дважды проверить его с помощью тестера напряжения, прежде чем прикасаться к каким-либо клеммам или проводам. При подключении учитывайте стандартные цветовые коды. Горячие клеммы всегда латунные, нейтральные клеммы окрашены в хром или серебро, а клеммы заземления зеленые. Поскольку провода имеют цветовую кодировку, вы всегда знаете, какой провод подключать к какой клемме, чтобы замкнуть цепь и подать питание на устройство. Это всегда белый провод к хрому / серебру, клемма неизолированного медного к зеленому выводу и черный или красный провод к латунному выводу.