Электрические схемы автомобиля: как читать их новичку. Чтение электросхем

Читаем электрические схемы с транзистором

В прошлой статье мы рассматривали схему без биполярного транзистора. Для того, чтобы понять, как работает транзистор, мы с вами соберем простой регулятор мощности свечения лампочки накаливания с помощью двух резисторов и транзистора.

Давайте вспомним, как ведет себя транзистор. По идее, биполярный транзистор представляет из себя управляемое сопротивление между коллектором и эмиттером, которое управляется силой тока базы. Про все это я писал еще в цикле статей про биполярник.

Если представить транзистор, как этот краник, то можно провести небольшую аналогию. С помощью одного мизинчика я могу включать бешеный поток воды, который тотчас побежит по трубе.

Также не забывайте, что регулируя угол положения рукоятки, я также могу плавно регулировать поток воды в трубе.

Открываю кран, поток воды бежит на полную катушку:

Закрываю краник, вода не бежит:

Ну что вспомнили?

Кто все-таки не помнит, читайте срочно цикл статей про транзисторы по ссылке, которую я привел чуть выше.

Итак, я буду делать схему регулятора мощности свечения лампочки накаливания с помощью советского транзистора КТ815Б. Она будет выглядеть следующим образом:

На схеме мы видим лампу накаливания, транзистор и два резистора. Один из них переменный. Итак, главное правило транзистора: меняя силу тока в цепи базы, мы тем самым меняем силу тока в цепи коллектора, а следовательно, мощность свечения самой лампы.

Как в нашей схеме будет все это выглядеть? Здесь я показал две ветви. Одну синим цветом, другую красным.

Как вы видите, в синей ветке цепи последовательно друг за другом идут +12В—-R1—-R2—-база—-эмиттер—-минус питания. А как вы помните, если резисторы либо различные потребители (нагрузки) цепи идут друг за другом последовательно, то через все эти нагрузки, потребители и резисторы протекает одна и та же сила тока. Правило делителя напряжения. То есть в данный момент для удобства объяснения, я назвал эту силу тока, как ток базы Iб . Все то же самое можно сказать и о красной ветви. Ток пойдет по такому пути: +12В—-лампочка—-коллектор—-эмиттер—-минус питания. В ней будет протекать ток коллектора Iк.

Итак, для чего мы сейчас разобрали эти ветви цепи? Дело в том, что через базу и эмиттер протекает базовый ток Iб , который протекает также и через переменный резистор R1 и резистор R2. Через коллектор-эмиттер протекает ток коллектора Iк , который также течет и через лампочку накаливания.

Ну и теперь самое интересное: коллекторный ток зависит от того, какая сила тока в данный момент течет через базу-эмиттер. То есть прибавив базовый ток, мы тем самым прибавляем и коллекторный ток. А раз коллекторный ток у нас стал больше, значит и через лампочку сила тока стала больше, и лампочка загорелась еще ярче. Управляя слабым током базы, мы можем управлять большим током коллектора. Это и есть принцип работы биполярного транзистора.

Как нам теперь регулировать силу тока через базу-эмиттер? Вспоминаем закон Ома: I=U/R. Следовательно, прибавляя или убавляя значение сопротивления в цепи базы, мы тем самым можем менять силу тока базы! Ну а она уже будет регулировать силу тока в цепи коллектора. Получается, меняя значение переменного резистора, мы тем самым меняем свечение лампочки 😉

И еще один небольшой нюанс.

Как вы заметили в схеме есть резистор R2. Для чего он нужен? Дело все в том, что может случится пробой перехода база-эмиттер. Или, простым языком, он выгорит. Если бы его не было, то при изменении сопротивления на переменном резисторе R1 до нуля Ом, мы бы махом выжгли P-N переход базы-эмиттера. Поэтому, чтобы такого не было, мы должны подобрать резистор, который бы при сопротивлении на R1 в ноль Ом, ограничивал бы силу тока на базу, чтобы ее не выжечь. Получается, мы должны подобрать такую силу тока на базу, чтобы лампочка светилась на полную яркость, но при этом переход база-эмиттер был бы целым. Если сказать языком электроники — мы должны подобрать такой резистор, который бы вогнал транзистор в границу насыщения, но не более того. Такой резистор я подбирал с помощью магазина сопротивления. Его также можно подобрать с помощью переменного резистора. Резистор в базе часто называют токоограничительным. Как-то давненько даже писал отдельную статью про этот токоограничительный резистор.

Ну а теперь дело за практикой. Собираем схему в реале:

Кручу переменный резистор и добиваюсь того, чтобы лампочка горела на весь накал:

Кручу еще чуток и лампочка светит в пол накала:

Выкручиваю переменник до упора и лампочка тухнет:

Вместо лампочки можно взять любую другую нагрузку, например, вентилятор от компа. В этом случае, меняя значение переменного резистора, я могу управлять частотой вращения вентилятора, тем самым убавляя или прибавляя силу потока воздуха.

Здесь вентилятор не крутится, так как я на переменнике выставил большое сопротивление:

Ну а здесь, покрутив переменник, я уже могу регулировать обороты вентилятора:

Можно сказать, что получилась готовая схема, чтобы обдувать себя жарким летним деньком ;-). Стало холодно — убавил обороты, стало слишком жарко — прибавил 😉

Прошаренные чайники-электронщики могут сказать: «А зачем так сильно все было усложнять? Не проще ли было просто взять переменный резистор и соединить последовательно с нагрузкой?

Да, можно.

Но должны соблюдаться некоторые условия. Предположим у нас лампа накаливания жрет прилично, а значит и сила тока в цепи тоже будет приличная. В этом случае переменный резистор должен быть большой мощности, так как при выкручивании до упора в сторону маленького сопротивления через него побежит большой ток. Вспоминаем формулу выделяемой мощности на нагрузке: P=I2R. Переменник тупо сгорит (проверено не раз на собственном опыте).

В схеме с транзистором весь груз ответственности, то бишь всю мощность рассеивания, транзистор берет на себя. В схеме с транзистором переменный резистор спалить уже будет невозможно, так как сила тока в цепи базы в десятки, а то и в сотни раз меньше, чем сила тока через нагрузку, в нашем случае через лампочку. Греться по-максимуму транзистор будет только тогда, когда мы регулируем мощность нагрузки наполовину. В этом случае половина отсекаемой мощности в нагрузке будет рассеиваться на транзисторе. Поэтому, если вы регулируете мощную нагрузку, то для начала поинтересуйтесь таким параметром, как мощность рассеивания транзистора и при необходимости не забывайте ставить транзисторы на радиаторы 😉

Резюме

Главное предназначение транзистора — управление большой силой тока с помощью малой силы тока, то есть с помощью маленького базового тока мы можем регулировать приличный коллекторный ток.

Есть критического значение базового тока, которые нельзя превышать, иначе сгорит переход база-эмиттер. Такая сила тока через базу возникает, если потенциал на базе будет более 5 Вольт в прямом смещении. Но лучше даже близко не приближаться к такому значению. Также не забывайте, чтобы открыть транзистор, на базе должен быть потенциал больше, чем 0,6-0,7 Вольт для кремниевого транзистора.

Резистор в базе служит для ограничения протекающего тока через базу-эмиттер. Его значение выбирают в зависимости от режима работы схемы. В основном это граница насыщения транзистора, при котором коллекторный ток начинает принимать свои максимальные значения.

При проектировании схемы не забываем, что лишняя мощность рассеивается на транзисторе. Самый щадящий режим — это режим отсечки и насыщения, то есть лампа либо вообще не горит, либо горит на всю мощность. Самая большая мощность будет выделяться на транзисторе в том случае, если лампа горит в пол накала.

www.ruselectronic.com

Как читать электрические схемы автомобиля? Как правильно читать принципиальные электрические схемы? :: SYL.ru

Электросхема – это специализированное графическое изображение, на котором демонстрируются пиктограммы различных элементов, находящихся в определенном порядке в цепи, а также связанных между собой параллельно или же последовательно. При этом стоит отметить тот факт, что любой такой чертеж не демонстрирует реальное местонахождение тех или иных элементов, а используется только для того, чтобы указать их связь друг с другом. Таким образом, человек, который знает, как читать электрические схемы, с одного взгляда может понять принцип работы того или иного устройства.

Что они содержат?

В схеме присутствует три группы элементов:

источники питания, берущие на себя функцию выработки тока;
различные устройства, которые отвечают за дальнейшее преобразование энергии;
узлы, осуществляющие передачу тока (проводники).

В качестве источника могут выступать самые разнообразные гальванические элементы, характеризующиеся небольшим сопротивлением. Преобразованием энергии в данном случае занимаются различные электронные двигатели. При этом достаточно важно знать условные обозначения каждого отдельного объекта, из которых состоит данная схема, так как читать электрические схемы без этих знаний затруднительно.

Зачем они нужны?

Многие люди часто задаются вопросом о том, а зачем вообще они требуются. Однако на самом деле разбираться в них важно для каждого автомобилиста, ведь если вы знаете, как читать электрические схемы, впоследствии сможете значительно сэкономить на услугах профессиональнов. Конечно, вам будет непросто осуществлять самостоятельный ремонт каких-либо особенно сложных неисправностей, не привлекая к этим работам квалифицированных специалистов, да и в принципе, это чревато дальнейшими осложнениями. Но если же нужно произвести исправление какой-то незначительной неисправности или же осуществить подключение фар, ЭБУ, аккумуляторной батареи и других элементов, вы сможете сделать это даже сами, если знаете, как читать электронные схемы.

Зачем они автомобилисту?

Часто люди хотят ввести в цепь самые разнообразные электронные устройства, включая магнитолу, сигнализацию, кондиционер и множество других приборов, которые существенно упрощают процедуру вождения и делают нашу жизнь более комфортной. В этом случае также важно понять, как научиться читать схемы электрические, потому что в преимущественном большинстве случаев их обязательно прилагают практически к каждому устройству.

Особенно это актуально для владельцев машин с прицепом, потому что нередко случаются самые разные проблемы с его подключением. В таких случаях нужно будет использовать электросхему прицепа легкового автомобиля, и при этом уметь в ней разбираться, так как научиться читать схемы электрические за короткое время не получится.

Основные понятия

Чтобы понять, по какому принципу работает то или иное устройство, знающий человек может просто посмотреть на его электрическую схему. При этом достаточно важно учитывать несколько основных нюансов, которые помогут даже новичку детально прочитать подобные чертежи.

Конечно, ни одно устройство не может нормально работать без тока, поступающего через внутренние проводники. Эти пути обозначаются тонкими линиями, цвет которых выбирается в соответствии с реальным цветом проводов.

В том случае, если в электрическую схему входит достаточно большое количество элементов, трасса на ней отображается в виде разрывов и отрезков, при этом в обязательном порядке должны указываться места их подключения или соединения.

Помимо этого, номера, которые указываются на узлах, также должны полностью соответствовать реальным цифрам, так как читать электрические схемы (обозначения) в противном случае будет бессмысленно. Числа, указанные в кружках, определяют места соединений «минуса» с проводами, в то время как обозначение токоведущих дорожек делает более простым поиск элементов, находящихся на разных схемах. Комбинации букв и цифр полностью соответствуют разъемным соединениям, при этом существует достаточно большое количество специализированных таблиц, при помощи которых можно достаточно просто идентифицировать элементы любой электроцепи. Такие таблицы достаточно просто найти не только в интернете, но и в разных пособиях для специалистов. В общем, разобраться в том, как правильно читать принципиальные электрические схемы, не так сложно. Главное в этом – разобраться с функциональностью различных элементов, а также уметь правильно следить за цифрами.

Полезные советы

Чтобы понять, как правильно читать автомобильные электрические схемы, нужно не только детально разбираться в условных обозначениях различных компонентов, но и при этом хорошо представлять себе то, каким образом осуществляется их формирование в блоки. Чтобы вы могли разобраться в особенностях взаимодействия между несколькими элементами электронного устройства, стоит научиться определять, как осуществляются прохождение и преобразование сигнала. Далее мы рассмотрим, как читать электрические схемы. Для новичков инструкция такова:

Первоначально нужно ознакомиться со схемой выделения цепей питания. В преимущественном большинстве случаев места, в которые подается питающее напряжение на каскады прибора, располагаются ближе к верхней части схемы. Питание непосредственно подается на нагрузку, после чего переходит на анод электронной лампы или же непосредственно в коллекторную цепь транзистора. Вам стоит определить место объединения электрода с выводом нагрузки, так как в данном месте усиленный сигнал полностью снимается с каскада.
Установите входные цепи на каждом каскаде. Вам следует выделить основной управляющий элемент, после чего детально изучить вспомогательные, которые к нему прилегают.
Отыщите конденсаторы, расположенные около входа каскада, а также на его выходе. Данные элементы являются чрезвычайно важными в процессе усиления переменного напряжения. Конденсаторы не являются рассчитанными на прохождение через них постоянного тока, вследствие чего значение входного сопротивления следующего блока не будет иметь возможности вывести каскад из стабильного состояния по постоянному току.
Начинайте изучать те каскады, которые используются для усиления определенного сигнала по постоянному току. Всевозможные элементы, формирующие напряжение, объединяются между собой без конденсаторов. В преимущественном большинстве случаев такие каскады работают в аналоговом режиме.
Определяется точная последовательность каскадов для того, чтобы установить направление прохождение сигнала. Особенное внимание в данном случае нужно будет уделить детекторам, а также всевозможным преобразователям частоты. Также вам следует определить, какие каскады подключены параллельно, а какие – последовательно. При использовании параллельного объединения каскадов несколько сигналов будут обрабатываться абсолютно независимо друг от друга.
Помимо того что вы разберетесь, как научиться читать электрические принципиальные схемы, вам следует также разобраться в приложенных к ним схемах соединения, которые принято называть монтажными. Особенности компоновки различных компонентов электронного прибора помогут вам понять, какие блоки в данной системе являются основными. Помимо всего прочего, монтажная схема позволяет проще определить центральный компонент системы, а также понять, как он взаимодействует с вспомогательными системами, так как читать автомобильные электрические схемы без этих значений затруднительно.

Как научиться?

Даже если человек досконально разбирается в различных условных обозначениях, которые используются в электронных схемах, это вовсе не говорит о том, что он сразу сможет понять, каким образом сигналы передаются между компонентами. Именно поэтому, для того чтобы научиться не только называть конкретные компоненты на схеме, но еще и определить взаимодействие их между собой, нужно освоить определенный ряд приемов того, как читать принципиальные электрические схемы.

Типы цепей

В первую очередь вам нужно научиться отличать стандартные цепи питания от сигнальных. Следует обратить свое внимание на то, что место, в котором питание подается на каскад, практически всегда отображается в верхней части соответствующего элемента схемы. Постоянное питающее напряжение почти во всех случаях изначально проходит через нагрузку, и только со временем передается на анод лампы или же на транзисторный коллектор. Точка соединения определенного электрода с нижним выводом нагрузки и будет представлять собой то место, где с каскада снимается усиленный сигнал.

Входные цепи

Зачастую для тех людей, которые приблизительно понимают, как читать электрические схемы автомобиля, входные цепи каскада не требуют никаких пояснений. При этом вам следует учесть, что дополнительные элементы, расположенные вокруг управляющего электрода активного компонента, являются гораздо более важными, чем это может показаться на первый взгляд. Именно при помощи этих элементов формируется напряжение так называемого смещения, с помощью которого компонент будет вводиться в гораздо более оптимальный режим по постоянному току. Не следует забывать также о том, что разные активные компоненты имеют индивидуальные особенности способа подачи смещения.

Конденсаторы

Обязательно нужно обращать свое внимание на конденсаторы, находящиеся как у входа, так и у выхода каскада, который усиливает переменное напряжение. Этими конденсаторами не осуществляется проведение постоянного тока, в связи с чем ни входное сопротивление, ни входной сигнал не имеют возможности вывести каскад из режима по постоянному току.

Каскады усиления

Далее обязательно обратите свое внимание на тот факт, что определенные каскады используются для усиления по постоянному току. В конструкции таких каскадов полностью отсутствуют специализированные формирователи напряжения, в то время как между собой они соединяются без использования конденсаторов. Определенные экземпляры способны работать в аналоговом режиме, в то время как некоторые другие работают только в ключевом. В последнем случае обеспечивается минимально возможный нагрев активного компонента.

Последовательность

Если в системе используется одновременно несколько каскадов, вам нужно будет научиться понять, как именно сигнал проходит через них, так как правильно читать электрические схемы автомобиля без этих знаний вы не сможете. Нужно обязательно выработать навыки определения каскадов, которые занимаются теми или иными преобразованиями в отношении сигнала, к примеру. При этом следует учитывать, что в одной схеме может присутствовать одновременно несколько параллельных каскадных цепочек, обрабатывающих несколько сигналов абсолютно независимо друг от друга.

Невозможно сразу обрисовать все тонкости, без знания которых можно было бы понять, как правильно читать электрические схемы без каких-либо ошибок. Именно по указанной причине многие люди, которые занимаются этим профессионально, штудируют специализированные учебники по схемотехнике.

Как начертить?

Соответственно, перед установкой какой-либо электрической схемы в обязательном порядке чертится ее изображение, но при этом стоит отметить, что далеко не всегда электросхему производители предпочитают прилагать к тем или иным устройствам. Если вы занимаетесь сборкой электронного оборудования своими руками, можете выполнить данную схему полностью самостоятельно. При помощи современных компьютерных программ данная процедура стала предельно простой, и удобно выполняется даже новичками.

Что для этого нужно?

Чтобы провести данную процедуру, вам потребуется всего несколько доступных вещей:

Лист бумаги.
Стандартный карандаш.
Утилита от компании Microsoft под названием Office Visio Professional.

Инструкция

Изначально нужно начертить схематичное изображение определенной конструкции устройства на бумаге. Выполненная таким образом схема предоставит возможность максимально правильно скомпоновать разные элементы системы и расположить их в верной последовательности, а также объединить между собой условными линиями, которые отображают порядок присоединения тех или иных электронных элементов.
Для более точного числового предоставления вашей электронной схемы нужно использовать указанную выше программу Visio. После того как программное обеспечение будет полностью установлено, запустите его.
Далее вам следует войти в меню «Файл» и выбрать там пункт «Создать документ». На представленной панели инструментов следует выбрать такие пункты, как «Привязка» и «Привязка к сетке».
Детально настройте все параметры страницы. Чтобы это сделать, нужно использовать специальную команду из меню «Файл». В появившемся окне вам нужно будет выбрать формат изображения схемы и в зависимости от формата уже определить ориентацию составляемого чертежа. Лучше всего в данном случае будет использовать альбомное расположение.
Определите единицу измерения, в которой будет чертиться электрическая схема, а также необходимый масштаб изображения. В конце нажмите кнопку «Ок».
Перейдите в меню «Открыть», а затем - в библиотеку трафаретов. Вам следует перенести на лист чертежа необходимую форму основной надписи, рамку и еще массу других дополнительных элементов. В последние нужно будет вносить надписи, которые будут пояснять особенности вашей схемы.
Для вычерчивания компонентов схемы можно использовать как уже подготовленные трафареты, находящиеся в библиотеке программы, так и какие-либо собственные заготовки.
Всевозможные однотипные блоки или же компоненты схемы нужно будет изобразить посредством копирования представленных элементов, внося уже потом нужные дополнения и правки.

После того как работа над схемой будет завершена, вам следует проверить, насколько правильно она была составлена. Также постарайтесь детально откорректировать пояснительные надписи, после чего сохраняйте файл под нужным именем. Готовый чертеж можно выводить на печать.

www.syl.ru

Электросхемы автомобилей - как правильно читать обозначения + Видео

Электросхемы автомобиля

Все больше и больше современных автомобилей становятся настоящим сбором электронных устройств. Ведь с увеличением комфорта и улучшением характеристик двигателя, в автомобилях применяется большое количество различных приборов и аппаратов управления. Все это усложняет обслуживание электрической части автомобиля и требует необходимости умения читать электрические схемы. В этой статье мы расскажем вам, что такое электрические схемы, для чего нужно уметь читать их, и расскажем вам об основных обозначения.

Что такое электрическая схема?

Электрическая схема представляет собой графическое (на бумаге) изображение специальных символов и пиктограмм, которые имеют параллельное или последовательное соединение. Схема никогда не показывает действительное изображение совокупности предметов, а лишь показывает их связь между собой. Таким образом, если знать, как правильно читать схемы, можно разобраться в принципе действия того или иного устройства или системы устройств.

Практически на всех электрических схемах располагаются следующие предметы:

Источник питания. Таковым является аккумуляторная батарея или генератор.
Проводники – провода, с помощью которых осуществляется передача электрической энергии по цепи.
Аппаратура управления – это устройства, предназначенные для замыкания или размыкания электрической цепи, которые могут присутствовать или отсутствовать в схеме.
Потребители электрической энергии – это все приборы или устройства, которые осуществляют преобразование электрического тока в другой вид энергии. Например, прикуриватель преобразует электрический ток в тепловую энергию.

Для чего нужно уметь читать электрические схемы?

Такие знания не нужны были владельцам первых автомобилей. Дело в том, что их электрооборудование было ограниченным, что позволяло легко запомнить связь элементов цепи и выучить все провода наизусть. Другое дело современные автомобили, где монтируется большое количество электротехнических устройств и приборов. Вот тут электрическая схема понадобится в обязательном порядке.

Умение читать схему может понадобиться вам при эксплуатации любого автомобиля. Это поможет вам легко найти и устранить мелкие неисправности связанные с отказом того или иного электрического прибора. Ведь диагностика неисправностей и затем последующий ремонт могут обойтись в довольно немалую сумму. Почему бы не сделать это самостоятельно?

В другом случае, знание схемы поможет вам при подключении новых электрических приборов. Многим водителям схема помогает осуществить монтаж сигнализации, автозапуска и многих других устройств, где подключение к бортовой сети автомобиля является обязательным.

Многие водители затрудняются с подключением цепи прицепа к электрической сети автомобиля. Знание элементов схемы поможет вам быстро найти неисправность и произвести ее оперативное устранение.

Видео - Как читать схему проводки автомобиля

Условные обозначения на электросхемах авто

Условные обозначения электрических схем не представляют собой ничего сложного. Чтобы понять их, необходимо иметь минимальное представление о действии электрического тока.

Как известно, ток – это упорядоченное движение заряженных частиц по проводникам электрического тока. В роли проводников выступают разноцветные провода, которые обозначаются в схеме в виде прямых линий. Цвет линий должен в обязательном порядке соответствовать цвету проводов в действительности. Именно это и помогает разобраться водителю с толстыми жгутами проводов и не запутаться.

Различные контактные соединения обозначаются при помощи специальных цифр, которые есть как на схеме, так и в местах соединения. Как правило, такими цифрами в обязательном порядке обладают реле, имеющие множество контактных выводов. Элементы электрической цепи на схеме подписываются при помощи цифр. Внизу схемы или в виде отдельной таблицы отображается специальная расшифровка этих чисел, которая отображает название элемента цепи.

Подытожим. Читать электрические схемы – это достаточно легкое занятие. Главное правильно взаимодействовать с условными обозначениями и уметь понимать симптомы неисправности, чтобы своевременно и правильно определить род и место неисправности на схеме.

vipwash.ru

виды принципиальных электросхем, обучение читать для начинающих

Когда при выезде на рыбалку вдруг под вечер не загораются фары на личном авто, некоторые водители хватаются за голову. Они не умеют читать электрические схемы автомобиля и поломка такого рода сразу становится неразрешимой проблемой. По этой причине обучение грамоте чтения электросхем не просто прихоть, а необходимость для нормального использования железного коня.

Виды электросхем

Обучение всему неизвестному обычно начинают с азов или начальных понятий. Чтобы научиться читать электрические принципиальные схемы, узнают, что они из себя представляют и зачем нужны. Вот основные виды:

Первичные. Это цепи, обеспечивающие поступление напряжения от источника электроэнергии непосредственно к потребителю этой энергии.
Вторичные. Цепи с напряжением не более 1 квТ, которые служат в основном для установки контрольного и сигнального оборудования.
Системы защиты, сигнализации, управления и прочие. Разновидности вторичных электросхем.
Принципиальные. Упрощённые изображения, где указаны только основные элементы, а второстепенные опущены.
Монтажные. Подробные изображения с учётом второстепенных узлов. Применяются для монтажа электрооборудования.
Однолинейные. Схематичный план с указанием последовательности подключения на основную фазу.
Полнолинейные. Схематичное изображение, которое используются для обозначения трёхфазных линий. На нём указывают последовательность соединений на всех трёх фазах.
Развернутые. Подробные чертежи полной оснастки электрооборудования на объекте.

Тип таких изображений определяют по его предназначению. Например, для сборки требуется один план, для понятия принципа действия — другой, для ремонта — третий и так далее.

Условные обозначения

Столкнувшись впервые с электрической схемой, новичок может подумать, что перед ним китайская грамота. Однако, освоив основные обозначения и принципы построения, очень скоро чтение электросхем для начинающих может стать привычным делом. Для начала определяются с основными частями любой документации такого толка. Это три группы общих по функциям составляющих элементов:

Источники электроэнергии — приборы, агрегаты и приспособления, вырабатывающие ток.
Приёмники электричества — приборы, узлы, оборудование, которое преобразует или использует электроток.
Передатчики электричества — провода, переключатели, другие проводники тока, а также приборы измерения, усиления, ослабления, контроля и другие, то есть всё, что помогает передавать ток от источника к потребителю.

Для всех составляющих электроцепи придуманы условные обозначения. Значки расставляются в той последовательности, как они соединены электропроводкой, а не по буквальному расположению. То есть две лампочки могут располагаться на приборе рядом, а на схеме — в противоположных друг от друга частях. Элементы, подсоединённые к одному напряжению цепи, называются ветвью. Они соединены узлами. Узлы на схеме выделяют точками. Замкнутые контуры могут содержать несколько ветвей. Самые простые электросхемы — это изображения одноконтурных цепей. Самые сложные — многоконтурные.

Для изучения расшифровки условных обозначений пользуются специальными справочниками. Кроме условных обозначений, на схемах применяют пояснительные надписи и указания маркировок используемого электрооборудования и деталей.

Порядок чтения

По сути, электросхема — это чертёж. На ней с помощью условных обозначений изображено устройство электрооборудования. Зная основные принципы построения таких чертежей и условные обозначения, можно освоить чтение электрических схем. Для начинающих это именно то, что нужно. Так, легче всего тренироваться на упрощённых чертежах, чем на тех, где показаны все детали.

Для правильного чтения схем усваивают простой алгоритм действий, который поможет не упустить важных мелочей. Вот последовательность изучения электросхемы:

Определяют количество контуров и ветвей в каждом контуре.
Выделяют условные обозначения всех составляющих схемы.
По порядку исследуют каждое обозначение. Находят в справочнике, чему оно соответствует, и узнают всю возможную информацию об элементе. При необходимости записывают, чтобы не забыть и не искать её снова.
Для наглядности находят нужный узел или деталь на своём автомобиле, если изучают электросхему автомашины.
Стараются понять принцип действия и техническое предназначение того или иного элемента. Некоторые задаются вопросом о том, что будет, если элемент убрать из цепи, можно ли его заменить чем-то другим.
Скрупулёзно читают дополнительную информацию в описании схемы или в маркировках рядом с элементами. Иногда на схемах приводятся маркировочные таблицы, которые требуют дополнительного внимания.

Научившись читать простые схемы, переходят к более сложным. Электрооборудование современных автомобилей становится всё сложнее и сложнее. Очень многие блоки содержат электронную начинку.

Понять такие схемы начинающему электрику очень трудно. Однако, зная азы, они могут сделать простой ремонт электрооборудования, используя электросхему своего автомобиля.

220v.guru

Читаем электрические схемы. Напряжение и сила тока

В прошлой статье мы с вами рассмотрели, как выглядят обозначения основных радиоэлементов на схеме. В этой статье мы поговорим о таких понятиях, как электрический ток, напряжение и сила тока. Хотя я уже писал о них в самых первых статьях, но в этой статье попробуем все это сложить в одну кучу, чтобы вам было легче уловить суть дела.

Начнем с самого-самого начала. Как вы знаете, все схемы состоят из проводков или печатных дорожек, которые соединяют различные радиоэлементы в единое целое. Например, в статье «самый простой усилитель звука«, я с помощью проводков соединял различные радиоэлементы и у меня получилась схема, которая усиливает звуковые частоты

Для того, чтобы все было красиво, эстетично и занимало мало пространства, прямо на платах создают «проводки», которые уже называются печатными дорожками.

В домашних условиях все это делается с помощью технологии ЛУТ (Лазерно-Утюжная-Технология).

На другой стороне печатной платы уже располагаются радиоэлементы

Так как радиолюбители стараются делать свои устройства как можно меньше по габаритам, то и плотность монтажа возрастает. Поэтому в некоторых случаях радиоэлементы и печатные дорожки располагают по обе стороны платы.

Промышленные печатные платы уже делают многослойными. Они состоят из слоев, как торт из коржей:

Прямо внутри них есть дорожки, которые соединяются межслойно. Очень сильно экономится площадь на поверхностях печатной платы. Бум SMD технологий вызвал в свою очередь нужду в многослойных печатных платах.

Электрический ток

Думаю, вы не раз слышали такое выражение: «по этому проводу течет ток». Электронику проще объяснять как раз с точки зрения гидравлики. Раз ток течет, значит, в нашем случае, проводок — это шланг или труба для электрического тока. Получается, что так. А что такое электрический ток? Электрический ток — это упорядоченное движение заряженных частиц, чаще всего электронов, в одном направлении. По аналогии с гидравликой, электроны — это молекулы воды. Электрический ток — поток воды. Думаю, этого пока будет достаточно. Одними словами сыт не будешь, поэтому давайте нарисуем рисунок, чтобы порадовать глаза:

В данный момент шланг валяется где-нибудь в огороде и в нем осталась вода. Шланг никуда не подключен, то есть молекулы воды в шланге находятся в неподвижном состоянии.

По аналогии с электроникой, медный проводок лежит на столе и никуда не подключен.

Но вот настал вечер. Надо полить помидоры и огурцы, иначе к зиме останетесь без закуски. Как только мы открываем кран, вода в шланге начинает движуху:

Теперь вопрос на засыпку: почему когда мы открыли краник, вода побежала по шлангу? Создалось давление… молекулы что левее стали давить на молекулы что правее и движуха началась. Но кто толкал те молекулы, которые толкали молекулы? В нашем случае это либо насос, либо вода в водобашне под воздействием гравитационной силы Земли.

В электронике электроны толкает так называемая ЭДС. В любой электрической схеме есть тот самый «насос», который толкает электроны по проводкам и радиоэлементам. Он может находится в самой схеме, либо подключаться в схему извне. Как только электроны начинают движуху в проводке в одном направлении, то можно уже сказать, что в проводке стал течь электрический ток.

Еще раз про напряжение

А теперь представьте такую ситуацию. У нас есть водонасос, но шланг мы закупорили пробкой.

Вода вроде бы готова бежать, но бежать то некуда! Там пробка закупоривает шланг. Но на саму пробку сейчас оказывается давление, которое создает насосная станция. От чего зависит давление на пробку? Думаю понятно, что от мощности насоса. Если мощность насоса будет приличная, то пробка вылетит со скоростью пули, либо давление порвет шланг, если пробка туго сидит в шланге.

Все то же самое можно сказать и про водобашню. Давление на дне башни зависит от того, сколько воды налито в башню. Если башня под завязку, то и давление на дне башни будет большое, и наоборот.

А теперь прикиньте какое давление на дне океана, особенно в Марианской впадине 😉

Что можно сказать про давление в этих двух случаях? Оно вроде как есть, но молекулы воды стоят на месте.

Так вот, по аналогии с электроникой, это давление называется напряжением. Например, вы, наверное, не раз слышали такое выражение, типа «блок питания может выдать напряжение от 0 и до 30 Вольт». Или говоря детским языком, создать «электрическое давление» на своих клеммах (отметил на фото) от 0 и до 30 Вольт. Нулевой уровень, откуда идет отсчет электрического давления, обозначается минусом.

Электрическое давление — это еще не значит, что есть электрический ток. Для того, чтобы появился электрический ток должна быть движуха электронов в одном направлении, а они в данный момент тупо стоят на месте. А раз движухи нету, то и нет электрического тока. Но то, что уже есть давление — это предпосылка к зарождению электрического тока.

Вы прямо сейчас можете создать давление воздуха в своем организме. Для этого достаточно набрать воздуха в легкие и закрыть рот. Потом выпустить воздух и надуть щеки, не открывая рот. В это время у вас на щеки молекулы воздуха будут оказывать давление. Чем больше вы выдыхаете воздуха, тем напряженнее стают ваши щеки от давления. Движуха идет из области высокого давления в область низкого давления. В ваших легких вы создали большое давление, а давление снаружи оказалось меньше. Поэтому-то щёчки и надулись.

С точки зрения электроники, на одном щупе блока питания высокое давление, а на другом низкое. Поэтому, положительный щуп блока питания да и вообще всех приборов стараются сделать красным, мол типа берегитесь, здесь высокое давление! А отрицательный щуп — черным или синим. Тут типа давление минимальное (нулевое). В электронике, чтобы указать, на каком выводе больше » электрическое давление», а на каком меньше проставляют два знака: плюс и минус, соответственно положительный и отрицательный. На плюсе избыточное «давление», а на минусе — недостаточное.

Поэтому, если замкнуть эти два вывода между собой, электрический ток устремится от плюса к минусу, но напрямую этого делать крайне не рекомендуется, так как это уже будет называться коротким замыканием.

Итак, одна составляющая для зарождения электрического тока у нас уже есть — это напряжение.

Вернемся снова к гидравлике.

Давление мы создали, но электрического тока до сих пор нету. Что надо сделать? Правильно, убрать пробку из шланга и дать водичке спокойно вытекать. Пошла движуха, значит, пошел электрический ток!

От какого слова образуется слово «ток». Я думаю, от слова поТОК. Поток воды, поток энергии, поток света и тд, а поток электронов в проводке называется просто «электрическим током». Значит, заставляя течь электроны, мы тем самым создаем электрический ток 😉

Теперь снова надуйте свои пухленькие щечки и пытайтесь создать внутри полости рта очень высокое давление. Что у нас произойдет? Ваши губки не выдержат и поток воздуха устремится изо рта в окружающее пространство. То есть вы создали в полости рта высокое давление, которое устремилось в область низкого давления, то есть наружу. Почти схожим образом вы создаете «ветер» из пукана, напрягая свой животик :-).

Ладно, давайте обобщим, все что мы тут пописали. ЭДС создает движуху электронов по проводку. Для того, чтобы движуха была, электроны должны куда-то направляться, желательно обратно к ЭДС источнику. В идеале, должно быть как-то так:

Как вы видите, труба у нас выходит из насосной станции и входит в насосную станцию. То есть контур трубы получается замкнутым. Пока работает насосная станция, у нас есть движуха воды. Как только насосная станция сдохнет, движуха воды прекратится. Также немаловажно чтобы труба не была тонкая в диаметре, иначе ее порвет, если насосная станция будет большой мощности.

По аналогии с электроникой получаем все то же самое. Во-первых, нужно чтобы контур был замкнутым, во вторых — чтобы был источник ЭДС, и в-третьих, чтобы провод выдерживал поток электронов.

Еще раз про силу тока

Также нас интересует еще один немаловажный фактор — это какой объем воды у нас выльется из шланга за какое-то время.

Как думаете, с каким напором воды мы быстрее наполним ведерко?

С таким

или с таким?

или вот с таким?

Понятное дело, что с последним. Почему так? Да потому что, ну пусть скажем за секунду, у нас вылитой из трубы воды будет больше, чем из шланга. А объем вылитой воды из зеленого шланга за секунду будет больше, чем из желтого, так как напор воды в желтом шланге очень слабый. И теперь еще один вопросик на посошок. Какой поток струи будет обладать бОльшей силой? Ясно дело, что струя, которая выходит из трубы. Такой струей можно и гидрогенераторы крутить.

Давайте допустим, что у нас есть большая труба, и к ней заварены две другие, но одна в два раза меньше диаметром, чем другая.

Из какой трубы объем воды будет выходить больше за секунду времени? Разумеется с той, которая толще в диаметре, потому что площадь поперечного сечения S2 большой трубы больше, чем площадь поперечного сечения S1 малой трубы. Следовательно, сила потока через большую трубу будет больше, чем через малую, так как объем воды, который протекает через поперечное сечение трубы S2, будет в два раза больше, чем через тонкую трубу.

Так… теперь давайте все что мы тут пописали про водичку, применим в электронике. Проводки — это шланги или трубы, в зависимости от размера. Тонкий проводок — это тонкий в диаметре шланг, толстый проводок — это толстый в диаметре шланг, можно сказать — труба. Молекулы воды — это электроны. Следовательно, толстый проводок при одинаковом напряжении можно протащить больше электронов, чем тонкий. И еще, в какой трубе сила потока электронов будет больше? Разумеется, через толстый проводок, так как количество электронов через поперечное сечение проводка за единицу времени будет проходить больше, чем в тонком проводке 😉 А количество электронов, которое проходит через поперечное сечение проводника за какой-то промежуток времени, называется силой тока. Я ведь говорил, что гидравлика и электроника очень взаимосвязаны ;-).

Не забываем, что электроны обладают зарядом, поэтому официальная терминология силы тока звучит так: сила тока — это физическая величина, равная отношению количества заряда прошедшего через поверхность (читаем как через площадь поперечного сечения) за какое-то время. Измеряется как Кулон/секунда. Чтобы сэкономить время и по другим морально-эстетическим нормам, Кулон/секунду договорились называть Ампером, в честь французского ученого-физика.

И что я вообще тут разглагольствую?

Давайте еще раз глянем на шланг с водой и зададим себе вопросы. От чего зависит поток воды? Первое, что приходит в голову — это давление. Почему молекулы воды движутся в рисунке ниже слева-направо? Потому, что давление слева, больше чем справа. Чем больше давление, тем быстрее побежит водичка по шлангу — это элементарно.

Теперь такой вопрос: как можно увеличить количество электронов через площадь поперечного сечения? Первое, что приходит на ум — это увеличить давление. В этом случае скорость потока воды увеличится, но ее много не увеличишь, так как шланг порвется как грелка в пасти Тузика. Второе — это поставить шланг большим диаметром. В этом случае у нас количество молекул воды через поперечное сечение будет проходить больше, чем в тонком шланге:

Все те же самые умозаключения можно применить и к обыкновенному проводочку. Чем он больше в диаметре, тем больше он сможет протащить через себя силу тока. Чем меньше в диаметре, то желательно меньше его нагружать, иначе его «порвет», то есть он тупо сгорит. Именно этот принцип заложен в плавких предохранителях. Внутри такого предохранителя тонкий проводок. Его толщина зависит от того, на какую силу тока он рассчитан

Как только сила тока через проводок превысит силу тока, на которую рассчитан предохранитель, то плавкий проводок перегорает и размыкает цепь. Через перегоревший предохранитель ток уже течь не может, так как проводок в обрыве

Давайте подведем итоги.

Электрический ток в основном характеризуется такими параметрами, как напряжение и сила тока. Проводочки служат именно теми самыми «трубами и шлангами» для того, чтобы передавать электрический ток на расстояния. Проводочки выбираются в зависимости от того, какая сила тока будет течь через них.

Например, вот такие медные «проводочки» используются для передачи бешенной силы тока на заводах, крупных фабриках, электросетях и тд. Называют их медными шинами.

На последней картинке можно увидеть предохранитель, который соединяет шины. Его номинал 500 Ампер. Можно сказать, что через сечение такой медной шины за 1 секунду может пробежать очень большой заряд, а точнее 500 Кулон.

А что было бы, если мы туда поставили какой-нибудь медный тонкий проводочек? Я думаю, произошло бы что-то типа этого

Резюме

Электрический ток — это движение в одном направлении свободных электронов.

Свободные электроны у нас имеются в проводках, которые в основном сделаны из меди и алюминия.

Электрический ток характеризуется двумя параметрами: напряжением и силой тока.

Для того, чтобы в проводке возник электрический ток, надо чтобы в одном конце проводка было избыточное давление, а в другом — недостаточное.

Ток течет от плюса к минусу (хотя электроны бегут от минуса к плюсу)

Сила тока через проводок — это количество заряда, которое проходит через площадь «кружочка» (сечение проводка поперек) за одну секунду. Выражается в Амперах (Кулон/ Вольт).

Проводки, через которые будет проходить большая сила тока, делают толще, иначе тонкие провода нагреются и расплавятся, причинив вред окружающим предметам.

www.ruselectronic.com

Каталог товаров