Ožičenje i cjevovodi: analogije i razlike

Budući da je električar, često se susrećemo s činjenicom da ljudi koji su potpuno zdravi i razvijeni u fizičkom i mentalnom smislu doživljavaju stanje straha od električne energije. Istovremeno, recimo, postavljanje vodovoda i kanalizacije ne čini im se baš kompliciranim.

Ipak: voda teče sama sebi kroz cijevi pod pritiskom, a kroz cijevi većeg promjera preusmjerava se u kanalizaciju - sve je "lakše od kuhane repe". Šteta samo za ljude koji s nestrpljenjem gledaju u iskričavi otvor i čekaju električarto bi je zamijenilo.

A budući da se za mnoge ljude koji se boje električne energije čini da je vodovod uređen jednostavnije, tada ćemo dati neke fizičke analogije između električne struje i protoka vode.

U kojem smjeru voda teče? - Od točke s većim pritiskom - do točke s manje. Između točaka s istim pritiskom na zidu cijevi neće doći do protoka vode. Ali nakon svega, električna struja se također ponaša: ona nastaje između točaka vodiča, koje imaju različite vrijednosti električnog potencijala. Analogija je jednostavna: cijev je slična vodiču, protok vode sličan je električnoj struji, a tlak u cjevovodu je sličan električnom potencijalu.

Na temelju tih analogija možemo odabrati poseban "alter ego" nekih kućanskih električnih uređaja i pojava. Ti "drugi jazi" odnose se na vodovodne i tekuće vode.

Uzmimo, na primjer, električni prekidač. Što on radi? - Spaja i odvaja dvije žice, od kojih je jedna faza, a kroz njega teče struja, a druga žica ide do opterećenja. Nula žice nisu povezane na prekidač.

Analozi za električne prekidače među ventilima cjevovoda bit će ventili za hladnu i toplu vodu na ulazu u stan. Ti ventili ili ventili u pravilu su u jednom od stanja: "isključeno" ili "uključeno", nemaju vlastiti otpor, a njihova je svrha opskrbljivanje vodom do potrošača. I svaki prekidač jednako dobro opskrbljuje potrošača (na primjer, svjetiljkom) električnu struju. Analogija je očita.

Da biste pronašli analog za utičnicu, morate pokazati malo mašte. Dvije žice dolaze u utičnicu i nemaju međusobni kontakt. Ipak je to "faza" i "nula", mislim da nema potrebe govoriti o posljedicama izravne veze. Nema struje u utičnici ako potrošač nije uključen. A kad je potrošač uključen, struja se određuje njegovim otporom.

Koja je "faza" za opskrbu vodom? To je, naravno, tanka podmornička cijev pod pritiskom. Radna „nula“ je odvodna cijev. Razlika od električno ožičenje ovdje je to što je za vodu cjelokupni okoliš provodnik, tako da "fazni vodič" uvijek trebaju dodatni uređaji za zaključavanje (prigušnice). U vodovodima se ti prigušnici mogu nazvati slavinama, a kada su zatvoreni, u potpunosti preuzimaju sav pritisak (čitaj: napon), izbjegavajući curenje.

Naravno, ne stavljaju prigušnice u utičnicu, ali u suprotnom su vrlo slične slavini instaliranoj iznad sudopera. Potrošač može biti, na primjer, stroj za pranje rublja, čije je ulazno crijevo spojeno na nosač, a odvod je usmjeren u sudoper. Otvorimo slavinu do kraja - njezin otpor pada na gotovo nulu, ali nema kratkog spoja, jer postoji otpor stroja.

Usput, kratki spoj u vodovodu - što je to? U cijelosti otvaramo slavinu iznad sudopera, isključujući gore navedeni stroj i promatramo. Voda tutnjava i prska, a možda se čak ni sudoper ne nosi s dolaznom strujom. Ali, svejedno, nije toliko impresivno kao električni kratki spoj, doslovno brišući sve na svom putu.To znači da je opskrba vodom otpornija na kratki spoj, a oni su za to način rada. Stoga, vodoopskrbni sustav nije opremljen "zaštitom od prekomjernog struje".

Naravno, gornje analogije vrlo su proizvoljne i, posebno, ne uzimaju u obzir postojanje elektromagnetskih polja. Da, i penjati se u elektroniku s "vodovodnim" idejama o električnoj struji ne vrijedi. Ali na minimalnoj razini kućanstva, usporedba s opskrbom vodom može biti popularna i korisna.

Aleksandar Molokov

Comments

[#1 knotik]

on je često napravio takve analogije u svojoj glavi)) u mnogo čemu su voda i električna struja slične, glavna "sličnost" je i usmjereni tok čestica, u jednom slučaju to su elektroni u kristalnoj rešetki vodiča, u drugom slučaju su molekule vode u cjevovodu ,
Glavna razlika je naravno BRZINA, za razliku od vode, brzina učinka od električne struje je trenutna! (Praktički))
Na primjer, kondenzatori se mogu predstaviti kao prazan spremnik koji se puni vodom iz izvora, postepeno ovisno o promjeru ulaza (otpor R), a prazni se kroz izlazni otvor brzinom brzinom proporcionalnom njegovom promjeru)))
Za gotovo svaki element električnog kruga možete pronaći slične analogije.
ALI !!! Naravno, vodeći se tim analogijama, ne biste se trebali penjati u utičnicu)))

[#2 Anatolij]

Vrlo često koristim takve analogije. Na primjer, studentima je ponekad teško shvatiti princip rada takvih poluvodičkih uređaja kao tranzistor. Na primjeru takvog vodovodnog uređaja kao slavina, sve će stati na svoje mjesto, budući da je baza vrlo jednostavna za zamišljanje kao ventil, kolektor je slučajna rupa u vrhu slavine, a odašiljač je poput rupe za odvod. Ako otvorite ventil, tj. osnovni utikač otvor na vrhu - sakupljač - tada će veliki mlaz vode teći u otvor za odvod, tj. u ovom slučaju tranzistor je u aktivnom načinu rada.

[#3]

Bok Završio sam fakultet. U principu dobro reagiraju na našem fakultetu, kažu da dobro podučavaju. Ali svejedno, fizika struje nije jasna. Ovaj članak, previše vlažan, nije jasan. Sada znam pravila, zakone, napon, razliku potencijala, elektricitet, kretanje elektrona, Ohmov zakon za dio kruga je također poznat. Ali ne razumijem kakvi su elektroni, kako protok i zašto? Zašto, ako faza dodirne fazu, struja prolazi kroz vas? Ako ne dodirnete 0, ne postoji lanac u teoriji? I ako je tako, zašto povući nulu? Moj je grad vjerojatno 1000 km od najbliže elektrane, zašto vući dvije žice, može li jedna, jer jedna je manja od dvije? To su troškovi. To bi bilo napisano, ukratko, bez „slavina“, tako da žitarica u mojoj glavi na policama bude racionalizirana.

[#4]

Azat, što je da ti nešto kažem. Bez dizalica, vjerojatno ste puno razgovarali na fakultetu, ali samo sam pokušao ući iz potpuno drugog smjera.

Ali mogu riješiti vaše jedno pitanje. Možda će postati jasnije.

Dodirnite fazu - struja prolazi kroz vas kroz strukturu zgrade - faza - ruka - pod - najbliži uzemljeni uređaj - krug nultog vodiča. Budući da je krug toliko kompliciran, napon dodira neće biti 220 volti, dio napona će biti na podu i druge stvari Uzgred, postoji i moj članak na ovu temu.

No, prijemnike napajanja u skladu s ovom shemom ne mogu se uključiti - stvarno trebaju visokokvalitetno napajanje, pouzdano 220 volti.

Zato uvlače nulu žicu u stan - kako bi se zajamčeno 220 volti nalazilo u utičnici. Stoga su potrebne nulte žice.

[#5]

HvalaOvdje je jedno manje pitanje. Možda se tako polako i nositi sa svime.

[#6 Dmitry]

Dobar dan

A ako uzmete u obzir ovaj primjer: tlak u cijevi je pao, pa je tlak vode postao manji, a voda teče iz slavine sporije. Ako prevedemo u električne veličine, tada se napon smanjuje, a smanjuje se i struja.

Razumijem li ispravno?

Hvala unaprijed.

[#7 Autor]

O tome i govoru. Potrebno je samo ne zaboraviti da ova analogija ima određene granice. Ali na najosnovnijoj razini takva analogija pomaže "razumjeti struju".

[#8 porota]

Toyotina analogija o vodi i struji
youtube.com/watch?v=KpcZcbfDK3A

[#9 andy]

Hidraulička analogija kondenzatora je cijev, na koju se troši druga cijev, a između njih se proteže gumena membrana, na primjer, um ... balon. analogija je gotovo potpuna:

1) dok membrana ne rasteže (kond. Ispraznjena) voda može teći, maksimalna struja

2) u ovom slučaju nijedna molekula vode (elektrona) ne prolazi kroz membranu (dielektričnu) kao takvu, ali se kretanje vode ipak osjeća na drugom kraju cijevi (kond. Koji prenosi izmjeničnu struju)

3) kada se membrana povuče (kond. Napuni), struja se praktično zaustavi, napon na membrani (kondenzatoru) je maksimalan (kond. Drži jednosmernu struju)

4) meka membrana - veliki kapacitet, uska - mali kapacitet

5) probijanje membrane - proboj u dielektriku

do gomile: otpornik je pijesak filter, zavojnica je težak kotač s noževima, transformator (i dioda), kao što je već rečeno, ventili itd.

Azat-u, "nula" je zaista izborno. takav se sistem naziva jednožilni povrat na zemlju (jednožilni sustav s povratom kroz zemlju) i prakticirao se u zoru električne energije. potrebna je samo razlika potencijala za trenutni protok. samo „nula“ elektrane mnogo je bolja (manji otpor) od recimo kante zakopane u zemlju, ne ovisi o svojstvima tla itd.