Электрик

Вы знаете как соединять провода?

2010-06-13T21:51:00.016+05:00

Соединение проводов в ответвительных коробках

Большинство людей, которые каким-либо образом связаны с техникой, проводами и пайкой, скажет, что наиболее ненадежными и непростыми являются места соединений проводов. Особенно хорошо это знают те, кто организуют наружное или декоративное освещение, выполняют электромонтажные работы и т.д. Соединение плоских проводов выполняется исключительно в металлических или пластмассовых ответвительных (распределительных) коробках. Причем для проводки, выполненной скрытым способом, используют стальные коробки с обкладкой из изолирующего материала внутри. А для открытой или скрытой проводки (сечение до 4 мм2) – ответвительные коробки из пластмассы.

Как и прокладка кабеля в земле требует специальных подготовительных мероприятий, так и для ввода проводов в коробку необходимо сделать разрез разделительного основания плоского провода по длине 100 мм. Ввод проводов осуществляется через специальное отверстие или же в удаленные тонкие участки стенок коробки (подпрессовки). Следует отметить, что электромонтаж проводов в коробках без зажимов выполняется пайкой, опрессовкой или сваркой. Одним из самых перспективных способов соединения жил считается опрессовка. С ее помощью получают не только механически прочный, но и электрически надежный контакт. При этом место соединения проводов заключается в специальную металлическую гильзу и сжимается пресс-клещами.

Если же необходимо выполнить соединение проводов в ответвительной (распределительной) коробке с болтовым зажимом, то необходимо произвести ряд последовательных действий। Прежде всего, необходимо вырезать разделительное основание длиной 100мм на концах провода. Через специальные отверстия провод вводится в коробку, при этом рекомендуется оставлять запас проводов не менее 50 мм. Для соединения потребуется жила длиной, равной диаметру контактного винта. С конца жилы снимается изоляция длиной, достаточной для того, чтобы сделать кольцо вокруг контактного винта (рекомендуется зачистить на 2-4 мм больше). Далее подготовленную жилу сгинают клещами для соединения под контактный винт, плотно прижимают кольцо из жилы к пластине с помощью винта. В случае, если ответвительная коробка не содержит зажимов, то зачищенные и подготовленные концы жилы вводят в коробку, плотно скручивают, покрывают канифолью и пропаивают. Место пайки изолируют несколькими слоями изоленты и одевают специальный колпачок из пластмассы, который защитит место соединения от воздействия влаги.

Источник информации: "Школа для электрика: электротехника от А до Я. Образовательный портал по электротехнике.

История создания светодиодов

2010-05-24T12:56:00.004+05:00

C чего все началось

В 1907 году английский инженер Х.Д. Раунд, трудившийся во всемирно известной лаборатории Маркони, случайно заметил, что у работающего детектора вокруг точечного контакта возникает свечение. Всерьез же заинтересовался этим физическим явлением и попытался найти ему практическое применение Олег Владимирович Лосев.

Обнаружив в 1922 году во время своих ночных радиовахт свечение кристаллического детектора, этот тогда ещё 18-летний радиолюбитель не ограничился констатацией факта, а незамедлительно перешёл к оригинальным экспериментам. Стремясь получить устойчивую генерацию кристалла, он пропускал через точечный контакт диодного детектора ток от батарейки. Лосев писал: «У кристаллов карборунда (полупрозрачных) можно наблюдать (в месте контакта) зеленоватое свечение при токе через контакт всего 0,4 мА... Светящийся детектор может быть пригоден в качестве светового реле как безынерционный источник света».

Весь мир заговорил об «эффекте Лосева», на практическое применение которого изобретатель успел получить до своей гибели в 1942 г. четыре патента.

В 1951 г. центр по разработке «полупроводниковых лампочек», действующих на основе «эффекта Лосева», был создан в Америке, где его возглавил К. Леховец. В исследовании проблем, связанных со светодиодами, принял самое деятельное участие и «отец транзисторов» физик В. Шокли.

Вскоре выяснилось, что германий (Ge) и кремний (Si), на основе которых делаются полупроводниковые триоды (транзисторы), бесперспективны для светодиодов из-за слишком большой «работы выхода» и, соответственно, слабого испускания фотонов на p-n-переходе. Успех же сопутствовал монокристаллам из сложных композитных полупроводников - соединений галлия (Ga), мышьяка (As), фосфора (Р), индия (In), алюминия (А1) и других элементов.

Однако реализованы на практике эти идеи были лишь в 60...70-е годы, после обнаружения эффективной люминесценции полупроводниковых соединений типа AIIIBV - фосфида (GaP) и арсенида (GaAs) галлия и их твёрдых растворов. В итоге на их основе были созданы светодиоды и таким образом заложен фундамент новой отрасли техники - оптоэлектроники.

Первые имеющие промышленное значение светодиоды с красным и жёлто-зелёным свечением были созданы в 60-е годы на основе структур GaAsP/GaP Ником Холоньяком (США). Внешний квантовый выход был не более 0,1%. Длина волны излучения этих приборов находилась в пределах 500...600 нм - области наивысшей чувствительности человеческого глаза, - поэтому яркость их жёлто-зелёного излучения была достаточной для целей индикации. Световая отдача светодиодов при этом составляла приблизительно 1...2 лм/Вт.

Дальнейшее совершенствование светодиодов проходило по двум направлениям - увеличение внешнего квантового выхода и расширение спектра излучения. Велик вклад в эту работу российских учёных, в частности, Ж.И. Алферова с сотрудниками, ещё в 70-е годы разработавших так называемые многопроходные двойные гетероструктуры, позволившие значительно увеличить внешний квантовый выход. Использовались гетероструктуры на основе арсени-дов галлия-алюминия, при этом был достигнут внешний квантовый выход до 15% для красной части спектра (световая отдача до 10 Лм/Вт) и более 30% - для инфракрасной. Показателен факт присуждения Ж.И. Алферову Нобелевской премии в 2000 году, когда стали очевидными важность и огромное значение его работ для развития науки и техники.

Долгое время развитие светодиодов сдерживалось отсутствием приборов, излучающих в синем диапазоне. Попытки реализовать синие и зелёные светодиоды и лазеры были связаны с использованием кристаллов нитрида галлия GaN и селенида цинка ZnSe.

У светодиодов на основе SiC оказался слишком мал КПД и низок квантовый выход излучения (то есть число излучённых квантов на одну рекомбинировавшую пару). У светодиодов на основе твёрдых растворов селенида цинка ZnSe квантовый выход был выше, но они перегревались из-за большого сопротивления и служили недолго. Оставалась надежда на нитриды.

Исследования свойств нитридов элементов группы III (A1N, GaN, InN) и их сплавов, представляющих собой широкозонные полупроводники с прямыми оптическими переходами, позволили заключить, что они являются наиболее перспективными материалами для изготовления свето- и лазерных диодов, излучающих во всей видимой и ультрафиолетовой (240...620 нм) областях спектра.

Основной причиной, препятствовавшей получению высококачественных пленок GaN, было отсутствие подходящих подложек, параметры решётки и коэффициент теплового расширения которых соответствовали бы GaN. Долгое время такие плёнки выращивали на сапфире (рассогласование решеток 13,5%), достоинствами которого являются лишь термическая стойкость и возможность очистки перед началом роста. Другая проблема - получение кристаллов р-типа. Первые работы в этом направлении были начаты ещё в 60-е годы XX века, однако все попытки надёжно внедрить элементы группы II (Mg, Zn, Be) как примеси замещения, которые бы действовали как акцепторы, завершились неудачей.

Ещё в 70-х годах группа Дж. Панкова (J. Pankove, RCA, Princetone, USA) из лаборатории компании ЮМ создала фиолетовые и голубые диоды на основе эпитаксиальных пленок нитрида галлия (GaN) на сапфировой подложке. Квантовый выход был достаточен для практики (доли процента), но срок их службы был ограничен. В р-области p-n-перехода концентрация дырок была мала, и сопротивление диодов из-за высокой концентрации дефектов оказалось слишком большим, они довольно быстро перегревались и выходили из строя. При этом Панкову так и не удалось осуществить легирование р-типа.

В начале 80-х годов Г.В. Сапарин и М.В. Чукичев в Московском государственном университете им. М.В. Ломоносова обнаружили, что после действия электронного пучка образец GaN, легированный Zn, становится ярким люминофором. Но причину яркого свечения - активацию акцепторов Zn под влиянием пучка электронов - тогда понять не удалось. Эту причину раскрыл И. Акасаки (I. Akasaki) из Нагойского университета.

Из многих его достижений выделим два основных, сделанных в 80-е годы XX века. Он предложил включить между сапфиром и активным слоем буферный слой A1N, что отчасти снимало проблему несоответствия решёток, и уже в 1986 году получил пленки GaN высокого качества. А в 1989 году счастливый случай помог ему вместе с его аспирантом Амано (Н. Amano) впервые изготовить образец р-типа.

Изучая под электронным микроскопом легированную Mg плёнку GaN, Акасаки и Амано обнаружили свечение образца после бомбардировки электронами. Завершив электронно-микроскопические исследования, они установили, что образец приобрёл проводимость р-типа, и связали это с воздействием электронного пучка на плёнку, способствовавшим замещению атомов Ga атомами Mg. Авторы заявили патент на эффективное легирование GaN р-типа.

К тому времени большинство исследователей прекратили работать с GaN, и сообщение Акасаки почти не привлекло внимания. Но эти работы не оставил без внимания Шуджи Накамура (Shuji Nakamura) из фирмы Nichia Chemical, который и совершил прорыв в изготовлении голубых светодиодов. Узнав о важном достижении Акасаки по получению материала р-типа, Накамура быстро воспроизвел этот результат, но при этом заметил, что облучение образца электронным потоком приводило к небольшому его нагреву, и предположил, что наблюдавшийся эффект мог быть просто результатом влияния температуры. Подвергнув образец отжигу в атмосфере азота, он обнаружил, что его сопротивление понизилось, и таким образом выяснил, что эффект был не следствием обработки пучком электронов, а результатом прогрева.

Свой первый синий светодиод Накамура изготовил 28 марта 1991 года. Он оставил диод включённым, когда уходил домой, а после бессонной ночи, придя рано утром в лабораторию, увидел, что диод ещё светит. И хотя излучение было не очень ярким, это была победа.

Два с половиной года спустя после многочисленных улучшений Накамура изготовил диоды, излучавшие с силой света 1000 мккд, а ещё через шесть месяцев компания объявила о выпуске 2000-мккд диода, который излучал настолько ярко, что на него больно было смотреть. 29 ноября 1993 года компания Nichia Chemical Industries объявила, что завершила разработку голубых светодиодов на основе GaN и планирует приступить к их массовому производству.

Первый коммерческий синий светодиод был сделан Накамурой в начале 1994 года на основе гетероструктуры InGaN/AlGaN с активным слоем InGaN, легированным Zn. Выходная мощность составляла 3 мВт при прямом токе 20 мА с квантовым выходом 5,4% на длине волны излучения 450 нм.

Вскоре после этого за счёт увеличения концентрации In в активном слое был изготовлен зелёный светодиод, излучавший с силой света 2 кд. Он состоит из 3-нм активного слоя InGaN, заключённого между слоями p-AlGaN и n-GaN, выращенными на сапфире. Такой тонкий слой InGaN сводит к минимуму влияние рассогласования решёток: упругое напряжение в слое может быть снято без образования дислокаций и качество кристалла остаётся высоким.

В 1995 году при ещё меньшей толщине слоя InGaN и более высоком содержании In удалось повысить силу света до 10 кд на длине волны 520 нм, а квантовую эффективность до 6,3%, причём измеренное время жизни светодиодов составляло 50 000 ч, а по теоретическим оценкам - более 150 лет!.

Накамура запатентовал ключевые этапы технологии, и к концу 1997 года фирма Nichia выпускала уже 10...20 млн. голубых и зелёных светодиодов в месяц. Дела компании стремительно понеслись вверх, доходы выросли с 20 млрд. иен в 1993 г. до 116 млрд. иен в 2002 и порядка до 180 млрд. иен в 2003.

На сегодняшний день внешний квантовый выход излучения светодиодов на основе GaN и его твёрдых растворов (InGaN, AlGaN) достиг значений 29/15/12% соответственно для фиолетовых/голубых/зелёных светодиодов; их светоотдача достигла значений 30...50 лм/Вт. Внутренний квантовый выход для «хороших» кристаллов с мощным теплоотводом достигает почти 100%, рекорд внешнего квантового выхода для красных светодиодов составляет 55%, а для синих 35%. Внешний квантовый выход излучения жёлтых и красных светодиодов на основе твёрдых растворов AlInGaP достиг значений 25...55%, а светоотдача соответственно достигла 100 лм/Вт, т.е. сравнялась со светоотдачей лучших современных люминесцентных ламп.

В статье использована информация из журнала «Современная электроника»

2010-05-24T08:39:00.007+05:00

Как выбрать светодиодный светильник

Полезные советы по выбору светодиодных светильников

Светодиодные светильники - это новое поколение источников освещение, которые отличаются рядом особенностей.

Во-первых, обратим внимание, когда светодиодные источники света эффективно применять:

1. Строительство новых дорого и объектов. При строительстве новых дорог, где самым затратным элементом является строительство и установка трансформаторных подстанций. При использовании традиционных источников света, таких как лампы ДРЛ, ДНАТ, МГЛ - на один километр в среднем устанавливается до 33 опоры освещения, для электропитания которых требуется один трансформатор.

При установке светодиодных светильников, которые потребляют в 4 раза меньше - экономия на трансформаторах также составляет 4 раза. С учетом стоимости трансформаторов от 3 до 5 миллионов рублей, экономия ощутима уже в момент строительства.

Так на 4 км автодороги вместо четырех трансформаторов требуется установить только один, при этом снижение капитальных затрат составит от 9 до 12 миллионов рублей. Также необходимого учитывать, что для светодиодных светильников и фонарей требуется кабель меньшего сечения.

2. Ограничение электромощностей. На многих объектах есть нехватка электромощностей. Проблема может решаться по разному: во-первых, можно подключить дополнительные мощности (но во многих случаях это или очень дорого, или просто нет технических возможностей), во-вторых, можно начать оптимизировать электропотребление (ведь электросети часто устанавливают лимит по потреблению, превышение которого грозит многократным увеличение тарифа). По нашей практике в среднем на объекте до 30% расхода электроэнергии тратится на освещение. Использование светодиодных ламп и светильников позволяет уменьшить указанный расход до 5-7%.

3. Наличие вибрации. Многие объекты подвержены вибрации (бурительные установки, краны, мосты, насосные станции и т.д.), что приводит к быстрому выходу из строя традиционных ламп накаливания, люминесцентных и ртутных и требует частой их замены (иногда связанной с существенными технологическими сложностями и финансовыми затратами: выключение оборудования, перекрытие автодороги и т.д.). Светодиодные лампы, прожекторы, фонари и светильники полностью виброустойчивы.

4. Высота крепления источников света более 3,5 метров. Разные коммерческие и общественные здания и строения предполагают наличие высоких потолков от 4 метров, что требует использование специального оборудования для замены перегоревших ламп. На многих предприятиях, где существуют жесткие требования к освещенности (атомная, военная промышленность), правила безопасности труда, правила пожарной безопасности и другие регламентирующие нормативы - освещение должно работать всегда. Поэтому для главного инженера или энергетика постоянной проблемой является замена ламп, которые вышли из строя, в некоторых случаях отдельная бригада постоянно только и занимается этим вопросом.

5. Вредный эффект для глаз. Многие знают, что мерцающий свет не полезен для глаз. Во многих офисах вы могли видеть, как старые люминесцентные ламы неприятно мерцают (мигают), мешая работе и увеличивая утомляемость сотрудников. Светодиодные лампы полезны для глаз и не подвержены мерцанию.

6. Вопросы утилизации и экологической безопасности. Все люминесцентные лампы содержат ртуть, которая может причинить вред здоровью человека, если лампа разбилась или нарушилась герметичность, и требует специальной утилизации. В отличии от люминесцентных ламп – светодиодные лампы полностью безвредны для здоровья людей и не требуют специальной утилизации, являясь экологически безвредным изделием.

Во-вторых, обратим внимание, на какие характеристики стоит обратить внимание при выборе светодиодных светильников и ламп.

На сегодня на рынке представлены многочисленные производители светодиодной продукции.

Можно выделить 3 основные группы:

1. Продавцы европейских и американских светильников

2. Продавцы азиатских производителей (в том числе китайских)

3. Российские производители

При таком разнообразии не трудно убедится, что на заказчиков, которые интересуются тематикой внедрения светодиодных изделий идет огромный поток различной информации.

Итак, при выборе светодиодного светильника необходимо обратить внимание на следующие пункты:

1. Производитель и характеристики светодиодов:

На мировом рынке представлены различные известные компании, Semileds, Cree, Osram, Philips, Nichia и другие. Известность производителя может говорить о том, что заявленные характеристики скорей всего будут соблюдены. По нашей практике наибольшие нарекания вызывают несоответствие основных характеристик светодиодов (яркость, угол, цветовая температура, потребляемая мощность, деградация) от заявленных показателей.

2. Характеристики блоков питания:

Рекомендуются внимательно изучить заявленные характеристики блоков питания по температурным режимам (особенно, что касается отрицательных температур), перепадам напряжения, гарантийным обязательствам и правил хранения, перевозки, монтажа и эксплуатации.

3. Конструктивное исполнение

При выборе светильников помимо технических составляющих, конечно же, необходимо учитывать и конструктивные решения, применяемые при их производстве. Здесь особое внимание надо уделить вопросам пыле и влагозащиты, теплопередачи (неудачные корпус может приводить к плохому коэффициенту теплопроводимости, что приведет к перегреву плат со светодиодами и их последующей деградации)

4. Ремонтопригодность

Несмотря на все заверения компаний, которые продают светодиодные светильники, прожектора и лампы, о сроке службы изделий более 10 лет, возможны ситуации при которых потребуется ремонт изделия (например, перегорит часть светодиодов или блок питания). Важным аспектом является вопрос – можно ли заменить сломанную деталь на месте или придется отправлять изделие на техническую экспертизу и гарантийный или послегарантийный ремонт продавцу?

5. Наличие светотехнических файлов

У всех серьезных игроков есть светотехнические файлы с замеренными характеристиками, чаще всего в широко распространенной программе Dialux, которая позволяет проводить трехмерное проектирование объектов (в том числе улиц, производственных и других помещений и строений) и рассчитывать освещенность на поверхности в соответствии со СНИПами «Искусственное и естественное освещение».

По нашей практике, наиболее часто производители и продавцы злоупотребляют следующими основными светотехническими характеристиками:

1. яркость светового потока светильника

2. цветовая температура светильника

3. угол раскрытия светового луча

4. освещенность на поверхности

5. потребляемая мощность светильника

Получить достоверные данные возможно либо в лабораторных условиях, либо путем полевых испытаний и замеров, поэтому желательно уточнять какой лабораторией проводились светотехнические и электрические замеры.

Источник информации:"Электронная электротехническая библиотека" - http://electrolibrary.info/

Монтаж электропроводки

2010-05-23T23:38:00.007+05:00

Электропроводка
Монтаж электропроводки - не самый сложный, но весьма важный этап в строительстве. Если Вы не разбираетесь в электричестве, то лучше всего поручить выполнение данных работ специалистам.
Если Вы все же решили смонтировать электропроводку самостоятельно, необходимо следовать нескольким обязательным требованиям.

• Монтаж электропроводки следует осуществлять до начала отделочных работ. Это позволит в дальнейшем избежать ненужных расходов на повторную отделку и сопутствующих ей неприятностей.

• Как уже было сказано выше, все электромонтажные работы начинаются с разработки плана. Здесь нужно определить тип проводки и места, где она буде проложена. Далее следует начертить схему проводки, рассчитать схему проводки, рассчитать необходимое количество электроустановочных устройств (выключателей, распределительных коробок, патронов и т.п.), определить места их установки с учетом удобства пользования и подключения. Составления такого плана позволит в дальнейшем обслуживать проводку и легко ремонтировать ее в случае сбоев.

• Схему электропроводки следует разрабатывать так, чтобы все выключатели размыкали фазовый кабель. Определить фазовый кабель можно с помощь фазоискателя, или пробника, как его еще называют. Он представляет собой полую внутри отвертку, в которой находится неоновая лампочка. При прикосновении жалом отвертки к оголенному кабелю неоновая лампочка загорается. Если лампочка при прикосновении к кабелю не загорается - провод нулевой.

• Соединять кабели в местах разрыва следует только через переходную колодку, а не скручивать. Тем более нельзя скручивать алюминиевые и медные кабели.

• Необходимо пометить кабели, чтобы знать, какой к чему ведет

• Кабели прокладываются только по вертикальным и горизонтальным линиям, а их расположение должно быть томно известно во избежании повреждения при сверлении отверстий, забивании гвоздей т.д. Горизонтальная прокладка проводится на расстоянии 50-100 мм от карниза и балок, на 150 мм от потолка и на 150-200 мм от плинтуса. Вертикально проложенные участки кабелей должны быть удалены от углов помещения, оконных и дверных проемов не менее чем на 100 мм.

• Необходимо проследить, чтобы кабель не соприкасался с металлическими конструкциями. Параллельная прокладка вблизи трубопроводов с горючими веществами (газом) производится на расстоянии не менее чем 400 мм. При наличии горячих трубопроводов (отопление и горячая вода) проводка должна быть защищена от воздействия высокой температуры асбестовыми прокладками, или необходимо применить кабель с защитным покрытием. Запрещается прокладывать кабели пучкам, а также с расстоянием между ними менее 3 мм.

• В помещениях соединения и ответвления кабелей при всех видах электропроводок выполняется в соединительных и ответвительных коробках.
Таковы основные положения, на которые следует опираться при составлении плана электропроводки квартиры и его реализации в реальности. В дальнейшем это убережет от многих неприятностей. Для разных видов проводки есть определенная номенклатура кабелей. В настоящее время в соответствии с требованиями ГОСТ для электропроводки в доме (квартире) в основном применяют медные кабели сечением 1,5 мм и алюминиевые сечением 2,5 мм с двойной изоляцией. Предпочтительнее устанавливать медную электропроводку, так как медь обладает лучшей проводимостью и более пластична, чем алюминий.
За подвесными потолками и облицовочными стенами проводку прокладывают в легких гофрированных трубах из ПВХ. Если обрешетка подшивного потолка сделана из деревянного бруса, следует использовать гофрированные трубы из НД (полиэтилена низкого давления), который не горит.
Соединение кабелей необходимо производить при помощи винтовых или пружинных зажимов и клеммных колодок и только 8 соединительных и ответвительных коробках. Места соединений должны быть доступны для осмотра и ремонта и надежно изолированы.
При подсоединении к счетчикам, светильникам, автоматическим выключателям, щиткам, штепселным розеткам и другим потребителям необходимо предусматривать запас концов кабелей по длине, обеспечивающий их повторное подсоединение.
Встраиваемые выключатели и штепсельные розетки устанавливают в цилиндрических или кубических коробках, используемых также и в качестве распаечных или проходных. В дальнейшем после отделки по крышкам коробок легко найти трассу электропроводки.
Источник:http//remont-control.com/

Как пользоваться мультиметром

2010-05-19T19:11:00.004+05:00

Как пользоваться мультиметром

Цифровой мультиметр

- это один из самых важных и нужных приборов, используемых в процессе ремонта разнообразного оборудования. С помощью такого девайса можно получить кучу информации, провести большое количество измерений, и во многих случаях точно продиагностировать неисправность. До появления современных цифровых мультиметров все пользовались обычными приборами со стрелочной шкалой. Безусловно, у них есть свои плюсы, но в большинстве случаев цифровой прибор намного предпочтительнее, так как, во-первых, не надо вглядываться в шкалу, отвлекаясь от ремонтируемого девайса и рискуя что-нибудь коротнуть, во-вторых, показания хорошо настроенных цифровых мультиметров, как правило, намного точнее "стрелочных" аналогов.

Какие бывают мультиметры

Существует много видов приборов, от самых дешевых и простых, до жутко дорогих и по-настоящему универсальных. Отличаются такие мультиметры качеством, точностью измерений и, конечно же, функциями. Стоит добавить, что приборы также бывают поддельными. Ушлые китайцы подделывают мультиметры многих известных фирм. Говорить о качестве, точности и сроке службы таких девайсов, думаю, не стоит, и так все понятно.

Что умеют мультиметры

Как уже было сказано выше, все зависит от навороченности девайса. Тем не менее, существует определенный набор возможностей, которые поддерживают абсолютно все модели. Прежде всего, это измерение постоянного и переменного напряжения, измерение сопротивления и силы тока. В большинстве мультиметров также присутствует возможность измерения коэффициента усиления транзисторов, и есть режим для тестирования диодов. Самый дешевый мультиметр, имеющий все перечисленные выше "способности", стоит порядка 150-300 деревянных рублей. Наверняка, он также будет поддерживать еще какие-либо скромные, но полезные фичи, например, прозвонку цепи на короткое замыкание, низкочастотный генератор и т.п. Недостатком таких недорогих приборов является, в первую очередь, маленький размер экрана и, как правило, достаточно узкие пределы измерений. Например, дешевый девайс умеет мерить сопротивление в пределах от 0,1 Ом до 2 МОм, в то время как модели "средней" ценовой категории от 0,1 Ом до 200 МОм. Это также касается и остальных характеристик прибора. Более дорогие приборы, поддерживающие дополнительные интересные функции, стоят от 800 до 5000 рублей. Помимо приведенных возможностей, они умеют измерять температуру, емкость конденсаторов, индуктивность катушек и т.д. Естественно, предпочтительней покупать приборы этого класса, так как, помимо всего сказанного выше, делаются они намного качественней "младших" аналогов и "живут" дольше.

Пределы измерения

Наш мультиметр может измерять, скажем, значения сопротивления в пределах от 0.1 Ом до 200 МОм и имеет 7 пределов измерений, от 200 Ом до 200 МОм. У неподготовленного читателя может возникнуть вопрос, а зачем столько пределов измерений? Это сделано для того, чтобы точно знать величину, отображаемую на экране мультиметра. Предположим, ты измеряешь сопротивление резистора на 20 кОм, но ты не знаешь его значения и видишь на экране цифру 20. Если бы не было пределов, а измерение сопротивления было бы на одном пределе (0 - 200 МОм), было бы непонятно, что это за цифра, то ли 20 Ом, то ли 20 кОм, а может 20 МОм. Кроме того, при помощи пределов настраивается точность измерений: чем точнее установленный предел соответствует измеряемому элементу, тем точнее будет результат измерения.

Источник информации: "Школа для электрика: электротехника от А до Я . Образовательный портал по электротехнике.

Действие электрического тока на человека

2010-05-16T02:24:00.001+05:00

Как электрический ток действует на человека
Факт действия электрического тока на человека был
установлен в последней четверти XVIII века. Опасность
этого действия впервые установил изобретатель
электрохимического высоковольтного источника
напряжения В. В. Петров. Описание первых промышленных электротравм появилось значительно позже: в 1863 г. — от постоянного тока и в 1882 г. — о переменного.
Электрический ток, электротравмы и электротравматизм
Под электротравмой понимают травму, вызванную действием электрического тока или электрической дуги.
Электротравматизм характеризуют такие особенности: защитная реакция организма появляется только после попадания человека под напряжение, т. е. когда электрический ток уже протекает через его организм; электрический ток действует не только в местах контактов с телом человека и на пути прохождения через организм, но и вызывает рефлекторное действие, проявляющееся в нарушении нормальной деятельности сердечно-сосудистой и нервной системы, дыхания и т. д. Электротравму человек может получить как при непосредственном контакте с токоведущими частями, так и при поражении напряжением прикосновения или шага, через электрическую дугу.

Электротравматизм по сравнению с другими видам! производственного травматизма составляет небольшой процент, однако по числу травм с тяжелым, и особенно летальным, исходом занимает одно из первых мест. Наибольшее число электротравм (60 —70 %) происходит при работе на электроустановках напряжением до 1000 В. Это объясняется широким распространением таких электроустановок и сравнительно низким уровнем электротехнической подготовки лиц, эксплуатирующих их. Электроустановок напряжением свыше 1000 В в
эксплуатации значительно меньше, и обслуживает их специально обученный персонал, что и обусловливает меньшее количество электротравм.

Причины поражения человека электрическим током
Причины поражения человека электрическим током следующие: прикосновение к неизолированным токоведущим частям; к металлическим частям оборудования, оказавшимся под напряжением вследствие повреждения изоляции; к неметаллическим предметам, оказавшимся под напряжением; поражение током напряжения шага и через дугу.

Виды поражений человека электрическим током
Электрический ток, протекающий через организм человека, воздействует на него термически, электролитически и биологически। Термическое действие характеризуется нагревом тканей, вплоть до ожогов; электролитическое — разложением органических жидкостей, в том числе и крови; биологическое действие электрического тока проявляется в нарушении биоэлектрических процессов г сопровождается раздражением и возбуждением живых тканей и сокращением мышц.

Различают два вида поражения организма электрическим током: электрические травмы и электрические удары.
Электрические травмы — это местные поражения тканей и органов: электрические ожоги, электрические знаки и электрометаллизация кожи.
Электрические ожоги возникают в результате нагрева тканей человека протекающим через него электрическим током силой более 1 А. Ожоги могут быть поверхностные, когда поражаются кожные покровы, и внутренние — при поражении глубоколежащих тканей тела. По условиям возникновения различают контактные-дуговые и смешанные ожоги.
Электрические знаки представляют собой пятна серого или бледно-желтого цвета в виде мозоли на поверхности кожи в месте контакта с токоведущими частями. Электрические знаки, как правило, безболезненны и с течением времени сходят.

Электрометаллизация кожи — это пропитывание поверхности кожи частицами металла при его разбрызгивании или испарении под действием электрического тока. Пораженный участок кожи имеет шероховатую поверхность, окраска которой определяется цветом соединений металла, попавшего на кожу. Электрометаллизация кожи не представляет собой опасности и с течением времени исчезает, как и электрические знаки. Большую опасность представляет металлизация глаз.

К электрическим травмам, кроме того, относятся механические повреждения в результате непроизвольных судорожных сокращений мышц при протекании тока (разрывы кожи, кровеносных сосудов и нервов, вывихи суставов, переломы костей), а также электроофтальмия — воспаление глаз в результате действия ультрафиолетовых лучей электрической дуги.

Электрический удар представляет собой возбуждение живых тканей электрическим током, сопровождающееся непроизвольным судорожным сокращением мышц. По исходу электрические удары условно разделяют на пять групп: без потери сознания; с потерей сознания, но без нарушения сердечной деятельности и дыхания; с потерей сознания и нарушением сердечной деятельности или дыхания; клиническая смерть и электрический шок.

Клиническая, или «мнимая», смерть — это
переходное состояние от жизни к смерти. В состоянии клинической смерти сердечная деятельность прекращается и дыхание останавливается. Длительность клинической смерти 6... 8 мин. По истечении этого времени происходит гибель клеток коры головного мозга, жизнь угасает и наступает необратимая биологическая смерть. Признаки клинической смерти: остановка или фибрилляция сердца (и, как следствие, отсутствие пульса), отсутствие дыхания, кожный покров синеватый, зрачки глаз резко расширены из-за кислородного голодания коры головного мозга и не реагируют на свет.

Электрический шок — это тяжелая нервнорефлекторная реакция организма на раздражение электрическим током. При шоке возникают глубокие расстройства дыхания, кровообращения, нервной системы и других систем организма. Сразу после действия тока наступает фаза возбуждения организма: появляется реакция на боль, повышается артериальное давление и др. Затем наступает фаза торможения: истощается нервная система, снижается артериальное давление, ослабевает дыхание, падает и учащается пульс, возникает состояние депрессии. Шоковое состояние может длиться от нескольких десятков минут до суток, а затем может наступить выздоровление или биологическая смерть.

Пороговые значения электрического тока
Электрический ток различной силы оказывает различное действие на человека. Выделены пороговые значения электрического тока: пороговый ощутимый ток — 0,6... 1,5 мА при переменном токе частотой 50 Гц и 5... 7 мА при постоянном токе; пороговый неотпускающий ток (ток, вызывающий при прохождении через человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник) — 10... 15 мА при 50 Гц и 50...80 мА при постоянном токе; пороговый фибрилляционный ток (ток, вызывающий при прохождении через организм фибрилляцию сердца) — 100 мА при 50 Гц и 300 мА при постоянном электрическом токе.

От чего зависит степень действия электрического тока на организм человека.
Исход поражения также зависит от длительности протекания тока через человека. С увеличением длительности нахождения человека под напряжением эта опасность увеличивается.

Индивидуальные особенности организма человека значительно влияют на исход поражения при электротравмах। Например, неотпускающий ток для одних людей может быть пороговым ощутимым для других. Характер действия тока одной н той же силы зависит от массы человека и его физического развития. Установлено, что для женщин пороговые значения тока примерно в 1.5 раза ниже, чем для мужчин.

Степень действия тока зависит от состояния нервной системы и всего организма. Так, в состоянии возбуждения нервной системы, депрессии, болезни (особенно болезней кожи, сердечно-сосудистой системы, нервной системы и др.) и опьянения люди более чувствительны к протекающему через них току.

Значительную роль играет и «фактор внимания». Если человек подготовлен к электрическому удару, то степень опасности резко снижается, в то время как неожиданный удар приводит к более тяжелым последствиям.

Существенно влияет на исход поражения путь тока через тело человека. Опасность поражения особенно велика, если ток, проходя через жизненно важные органы — сердце, легкие, головной мозг, — действует непосредственно на эти органы. Если ток не проходит через эти органы, то его действие на них только рефлекторное и
вероятность поражения меньше. Установлены наиболее часто встречающиеся пути тока через человека, так называемые «петли тока». В большинстве случаев цепь тока через человека возникает по пути правая рука — ноги. Однако утрату трудоспособности более чем на три рабочих дня вызывает протекание тока по пути рука — рука — 40 %, путь тока правая рука — ноги — 20 %, левая рука — ноги — 17 %, остальные пути встречаются реже.

Что опаснее - переменный или постоянный электрический ток?
Опасность переменного тока зависит от частоты этого тока. Исследованиями установлено, что токи в диапазоне от 10 до 500 Гц практически одинаково опасны. С дальнейшим увеличением частоты значения пороговых токов повышаются. Заметное снижение опасности поражения человека электрическим током наблюдается при частотах более 1000 Гц.

Постоянный ток менее опасен и пороговые значения его в 3 - 4 раза выше, чем переменного тока частотой 50 Гц. Однако при разрыве цепи постоянного тока ниже порогового ощутимого возникают резкие болевые ощущения, вызываемые током переходного процесса. Положение о меньшей опасности постоянного тока по сравнению с переменным справедливо при напряжениях до 400 В. В диапазоне 400...600 В опасности постоянного и переменного тока частотой 50 Гц практически одинаковы, а с дальнейшим увеличением напряжения относительная опасность постоянного тока увеличивается. Это объясняется физиологическими процессами действия на живую клетку.

Следовательно, действие электрического тока на организм человека многообразно и зависит от многих факторов.

Что такое электрический ток

2010-05-15T22:04:00.001+05:00

Электрический ток — направленное движение электрически заряженных частиц под воздействием электрического поля. Такими частиками могут являться: в проводниках — электроны, в электролитах - ионы (катионы и анионы), в полупроводниках - электроны и, так называемые, "дырки" ("электронно-дырочная проводимость"). Также существует "ток смещения", протекание которого обусловлено процессом заряда емкости, т.е. изменением разности потенциалов между обкладками. Между обкладками никакого движения частиц не происходит, но ток через конденсатор протекает.

Различают постоянный и переменный ток. Постоянный ток — это ток. направление которого не изменяется со временем. Направление же переменного тока изменяется во времени. Величиной, характеризующей переменный ток. является частота (в системе СИ измеряется в герцах), в том случае, когда его сила изменяется периодически. Переменный ток высокой частоты вытесняется на поверхность проводника. Токи высокой частоты применяется в машиностроении для термообработки поверхностей деталей и сварки, в металлургии для плавки металлов.

Ток характеризуется силой тока, которая в системе СИ измеряется в амперах (А), и плотностью тока, которая в системе СИ измеряется в амперах на квадратный метр. Один ампер соответствует перемещению через поперечное сечение проводника в течение одной секунды (с) заряда электричества величиной в один кулон (Кл):
1А=1Кл/с.
В общем случае, обозначив ток буквой i, а заряд q, получим:
i = dq / dt.

По типу носителей электрических зарядов и среды их перемещения различают токи проводимости и токи смешения. Проводимость делят на электронную и ионную. Для установившихся режимов различают два вида токов: постоянный и переменный. Постоянным называют ток, который может изменяться по величине, но не изменяет своего знака сколь угодно долгое время. Переменным называют ток, который периодически изменяется как по величине, так и по знаку. Переменные токи подразделяют на синусоидальные и несинусопдальные. Синусоидальным называют ток, изменяющийся по гармоническому закону:
i = Ini sin cot,
где Im, - амплитудное (наибольшее) значение тока. А,
Скорость изменения переменного тока характеризуется его частотой, определяемой как число полных повторяющихся колебаний в единицу времени. Частота обозначается буквой f и измеряется в герцах (Гц). Так, частота тока в сети 50 Гц соответствует 50 полным колебаниям в секунду. Угловая частота со - скорость изменения тока в радианах в секунду и связана с частотой простым соотношением:
со = 2%£
Установившиеся (фиксированные) значения постоянного и переменного токов обозначают прописной буквой I неустановившиеся (мгновенные) значения - буквой i. Условно положительным направлением тока считают направление движения положительных зарядов.
Переменный ток
Переменный ток — это ток, который изменяется по закону синуса с течением времени.
Под переменным током также подразумевают ток в обычных одно- и трёхфазных сетях. В этом случае параметры переменного тока изменяются по гармоническому закону.
Поскольку переменный ток изменяется во времени, простые способы решения задач, пригодные для цепей постоянного тока, здесь непосредственно неприменимы. При очень высоких частотах заряды могут совершать колебательное движение — перетекать из одних мест цепи в другие и обратно. При этом, в отличие от цепей постоянного тока, токи в последовательно соединённых проводниках могут оказаться неодинаковыми. Ёмкости, присутствующие в цепях переменного тока, усиливают этот эффект. Кроме того, при изменении тока сказываются эффекты самоиндукции, которые становятся существенными даже при низких частотах, если используются катушки с большой индуктивностью. При сравнительно низких частотах цепи переменного тока можно по-прежнему рассчитывать с помощью правил Кирхгофа, которые, однако, необходимо соответствующим образом модифицировать.

■
Цепь, в которую входят разные резисторы, катушки индуктивности и конденсаторы, можно рассматривать, как есл1 бы она состояла из обобщённых резистора, конденсатора и катушки индуктивности, соединённых последовательно. Рассмотрим свойства такой цепи, подключённой к генератору синусоидального переменного тока. Чтобы сформулировать! правила, позволяющие рассчитывать цепи переменного тока, нужно найти соотношение между падением напряжения и током для каждого из компонентов такой цепи.
Конденсатор играет совершенно разные роли в цепях переменного и постоянного токов. Если, например, к цепи подключить электрохимический элемент, то конденсатор начнёт заряжаться, пока напряжение на нём не станет равным ЭДС элемента. Затем зарядка прекратится и ток упадёт до нуля. Если же цепь подключена к генератору переменного тока, то в один полупериод электроны будут вытекать из левой обкладки конденсатора и накапливаться на правой, а в другой — наоборот. Эти перемещающиеся электроны и представляют собой переменный ток, сила которого одинакова по обе стороны конденсатора. Пока частота переменного тока не очень велика, ток через резистор и катушку индуктивности также одинаков.
В устройствах-потребителях переменного тока переменный ток часто выпрямляется выпрямителями для получения постоянного тока.
Проводники электрического тока
Материал, в котором течёт ток, называется проводником. Некоторые материалы при низких температурах переходят в состояние сверхпроводимости. В таком состоянии они не оказывают почти никакого сопротивления току, их сопротивление стремится к нулю. Во всех остальных случаях проводник оказывает сопротивление течению тока и в результате часть энергии электрических частиц превращается в тепло. Силу тока можно рассчитать по закону Ома для участка цепи и закону Ома для полной цепи.
Скорость движения частиц в проводниках зависит от материала проводника, массы и заряда частицы, окружающей температуры, приложенной разности потенциалов и составляет величину, намного меньшую скорости света. Несмотря на это, скорость распространения собственно электрического тока равна скорости света в данной среде, то есть скорости распространения фронта электромагнитной волны.
Как ток влияет на организм человека
Ток, пропущенный через организм человека или животного, может вызвать электрические ожоги, фибрилляцию или смерть. С другой стороны, электрический ток используют в реанимации; для лечения психических заболеваний, особенно депрессии; электростимуляцию определённых областей головного мозга применяют для лечения таких заболеваний, как болезнь Паркпнсона и эпилепсия; водитель ритма,стимулирующий сердечную мышцу импульсным током, используют при орадикардии. В организме человека и животных ток используется для передачи нервных импульсов.
По технике безопасности, минимально ощутимый человеком ток составляет 1 мА. Опасным для жизни человека ток становится начиная с силы примерно 0.01 А. Смертельным для человека ток становится начиная с силы примерно ОД А. Безопасным считается напряжение менее 42 В.