Vad är en elektrisk krets och hur fungerar det?

Girl Connects Lightbulb

En krets som ansluter en LED till ett batteri är en mikrokosmos av en typisk bostadskrets.

Bildkredit: yvonnestewarthenderson / iStock / Getty

Tänk dig att driva en ljusdiode med ett D-cellbatteri. Du ansluter en terminal på batteriet till en av LED-terminalerna med koppartråd, och ingenting händer. Men när du ansluter de andra terminalerna till en annan trådlängd tänds ljuset. Genom att göra denna andra anslutning slutför du kretsen och tillåter el att flöda i en komplett väg.

De elektriska kretsar i ditt hem fungerar enligt samma princip, med några viktiga skillnader. Bland de viktigaste är att spänningen i ditt hus är högre, strömkällan går aldrig ner och strömmen är inte direkt (DC) som det är med ett batteri, men växelvis (AC). Men vilken form av ström som diskuteras, elektrisk krets är ledningsvägen som går från strömkällan, via ledningar till enheterna som drivs, tillbaka till strömkällan. En krets är i huvudsak en avslutad elektrisk ström. Varje gång du sätter på eller stänger av en väggströmbrytare, eller när du ansluter och slår på en lampa eller annan apparat, slutför du eller avbryter den kretsen.

Elpanelen

Om ditt hus är "på nätet" kommer din kraft från en generatorstation som arbetar dygnet runt för att producera el till dig och dina grannar. Strömmen kommer till ditt hus på transmissionslinjer och trappas ner till 240 volt av en transformator innan du kommer till din huvudsakliga elektriska panel. Panelen är kontrollcentret för ditt hem el, och alla kretsar i huset kommer och kommer tillbaka dit.

Elektrisk panel

Den elektriska panelen är styrcentret för alla kretsar i ett hus.

Bildkredit: Lisafx / iStock / Getty

Precis som att en LED måste anslutas till de positiva och negativa polerna i ett batteri innan det kommer tänds, kretspanelen måste ha två anslutningar till generationsstationen före el kommer att flyta. Stationen producerar växelström genom rotation av en induktiv spole och den elektriska signalen ändras riktning 60 gånger i sekundet, så det är meningslöst att utse en positiv och negativ pol som du gör med DC nuvarande. Istället är tråden som leder ut från stationen till ditt hus den "heta" tråden, och den som slutför kretsen tillbaka till generationsstationen är den "neutrala" eller "återvända" -tråden.

Inuti panelen ansluter ett par heta ledningar som kommer från transformatorn till ett par mässingsbussstänger, och en enda neutralledning, ansluten till en krom bussstång, slutför kretsen genom att återgå till transformator. Spänningen för varje het buss i förhållande till returbussen är 120 volt. Alla 120-volts kretsar i huset, som är de som strålkastare och uttag, ansluter till en av mässingsbussstängerna och till den neutrala bussen. Dessutom ansluter de till en tredje buss som är ansluten till en jordstav. Jordning ger ett sätt att säkert slutföra kretsen i fall av strömavbrott eller något annat fel. Det förhindrar elektriska olyckor och bränder.

Kretsledningar är färgkodade

Elektriker som arbetar med ledningar på vindrenoveringsplatsen

Den svarta tråden är varm och den vita tråden är neutral.

Bildkredit: artursfoto / iStock / Getty

När du installerar en elektrisk krets måste du installera en brytare för den kretsen. Brytaren är en säkerhetsanordning som du kan stänga av manuellt för att stänga av strömmen till kretsen. Den utlöses när en kortslutning eller något annat fel ger en strömmen. Panelerna är utformade på ett sådant sätt att brytaren fästs på plats i en avsedd spår, och när den är på plats är den i kontakt med en av mässingsbussarna.

Den heta ledningen för kretsen fästs vid brytaren och returkabeln fästs på den neutrala bussen. Dessutom har varje krets en jordledning som ansluts till jordbussen. National Electric Code anger vit som färgen för den neutrala tråden, och enligt konventionen är den heta tråden antingen svart eller röd. I 120-volts kretsar är hettråden nästan alltid svart. Jordtråden är vanligtvis bara koppar, men det kan vara en grön isolerad tråd.

Vissa apparater i ett vanligt hushåll drivs med 240 volt. En 240-volts krets skapas med hjälp av en tvågängsbrytare, som kontaktar båda bussningsstängerna samtidigt. Eftersom spänningen mellan varje het buss och returledningen är 120 volt är spänningen mellan de två heta bussstängerna 240 volt.

  • Notera: 120-volts- och 240-voltsvärdena är medelvärden. I praktiken kan linjespänningar variera. För denna diskussions syfte hänvisar 120 volt till enheter med betyg mellan 110 och 125 volt, och 240 volt enheter kan hänvisa till spänningsgrader från 230 till 250 volt.

Med en 240-volts effektbrytare är konventionen att fästa en röd tråd till en av terminalerna på tvågängsuppsättningen och en svart till den andra. Eftersom dessa två ledningar utgör en komplett krets, krävs ingen retur endast om kretsen också levererar ström till en 120-volts enhet, till exempel en klocka på en spis.

Arbetar med el

Elektriktekniker på arbete på ett bostadselektriskt system.

Testa alltid för att se till att strömmen är avstängd innan du gör elektriskt arbete.

Bildkredit: francescomoufotografo / iStock / Getty

Varje brytare i en elektrisk panel styr en krets i huset, och ett antal enheter kan installeras på en enda krets. Till exempel kan alla uttag i vardagsrummet vara på en krets. En belysningskrets kan leverera ström till ljusarmaturerna i flera angränsande rum. Elektriska koder kräver att vissa apparater och inventarier betjänas av sina egna "dedikerade kretsar" som inte tjänar andra uttag, lampor eller fixeringar. Till exempel i ett kök måste de viktigaste apparaterna, som kylskåp, mikrovågsugn, diskmaskin och skräp, ha sina egna dedikerade kretsar.

Renoveringar och andra överväganden kan ge vissa förbryllande konfigurationer, till exempel lamporna i ett sovrum som delar en krets med utomhusuttag eller tvättmaskinuttaget. För att undvika förvirring är det viktigt att indexera din panel genom att bestämma vilka enheter varje brytare styr och markera dessa på paneldörren. Du kan göra detta genom att stänga av brytaren och notera vilka enheter som tappar ström.

När anslutning av en enhet, Det är viktigt att först stänga av brytaren som styr kretsen och att dubbelkontrollera med hjälp av en spänningstestare innan du vidrör någon terminal eller tråd. Tänk på standardfärgkoderna när du ansluter. Heta terminaler är alltid mässing, neutrala terminaler är krom- eller silverfärgade och markterminalerna är gröna. Eftersom ledningarna är färgkodade vet du alltid vilken tråd du ska ansluta till vilken terminal för att stänga kretsen och driva enheten. Det är alltid vit tråd till krom / silver, terminal koppar till grön terminal och svart eller röd tråd till mässingterminal.