Vezetékek és csövek: analógiák és különbségek

Villanyszerelőként gyakran szembesül azzal a ténnyel, hogy az egészséges és fizikailag és szellemileg fejlett emberek félelmetes villamos energiát tapasztalnak. Ugyanakkor, mondjuk, a vízellátás és a szennyvíz telepítése számukra nem tűnik túl bonyolultnak.

Mégis: a víz nyomás alatt lévő csöveken keresztül folyik önmagához, és egy nagyobb átmérőjű csöveken keresztül a csatornába vezetik - minden „könnyebb, mint egy párolt fehérrépa”. Kár, hogy az emberek szorongóan néznek meg egy szikrázó nyílásra, és várnak villanyszerelőez helyettesítette volna.

Mivel sok embernek, aki fél az elektromosságtól, a vízvezeték egyszerűbbnek tűnik, ezért fizikai analógiákat adunk az elektromos áram és a víz áramlása között.

Milyen irányba fut a víz? - Egy nagyobb nyomású ponttól - kevesebb pontig. A cső falára azonos nyomással rendelkező pontok között nem áramlik víz. De elvégre az elektromos áram is viselkedik: a vezető pontjai között merül fel, amelyek eltérő elektromos potenciállal rendelkeznek. Az analógia egyszerű: a cső hasonló egy vezetőhöz, a vízáram hasonló az elektromos áramhoz, és a nyomás a csővezetékben hasonló az elektromos potenciálhoz.

Ezen analógiák alapján felvehetjük néhány háztartási elektromos készülék és jelenség sajátos "alter egóját". Ezek a "második én" a vízvezetékre és a folyó vízre vonatkoznak.

Vegyünk például egy elektromos kapcsolót. Mit csinál? - Két vezetéket csatlakoztat és szétkapcsol, az egyik „fázis”, és áram áramlik rajta keresztül, a második vezeték pedig a terheléshez vezet. Nulla vezeték nincs csatlakoztatva a kapcsolóhoz.

A csővezeték-szelepek közötti elektromos kapcsolók analógjai hideg és meleg víz szelepei lesznek a lakás bejáratánál. Ezek a szelepek, vagy általában a szelepek az egyik állapotban vannak: „ki” vagy „be”, nem rendelkeznek saját ellenállással, és célja, hogy vizet biztosítsanak a fogyasztó számára. És bármilyen kapcsoló ugyanúgy szolgáltatja a fogyasztót (például egy lámpa) elektromos áramot. Az analógia nyilvánvaló.

Annak érdekében, hogy analógot találjon egy aljzathoz, meg kell mutatnia egy kis fantáziáját. Két huzal kerül a kimeneti nyílásba, és nincsenek kapcsolatban egymással. Mégis „fázis” és „nulla”, azt hiszem, nem kell beszélni a közvetlen kapcsolat következményeiről. Ha a fogyasztó nincs bekapcsolva, akkor nincs áram a kimeneten. És amikor a fogyasztót bekapcsolják, az áramot annak ellenállása határozza meg.

Mi a vízellátás „fázisa”? Ez természetesen egy vékony tengeralattjáró cső nyomás alatt. A működő „nulla” a vízelvezető cső. Különbség a elektromos vezetékek itt van, hogy a víz számára az egész környezet vezetőképes, tehát a "fázisvezetőnek" mindig további reteszelő eszközökre (fojtók) van szüksége. Vízvezetékben ezeket a fojtócsapokat csaptelepeknek lehet nevezni, és bezárva teljes mértékben átviszik az összes nyomást (olvasás: feszültség), elkerülve a szivárgásokat.

Természetesen nem tesznek fojtót a foglalatba, de egyébként nagyon hasonlítanak a mosogató feletti csaptelephez. Fogyasztó lehet például egy mosógép, amelynek bemeneti tömlője csatlakozik a szárhoz, és a lefolyó a mosogatóba irányul. Teljesen kinyitjuk a csapot - ellenállása majdnem nullára esik, de nincs rövidzárlat, mert van a gép ellenállása.

Mellesleg, rövidzárlat a vízellátásban - mi ez? Teljesen kinyitjuk a mosogató feletti csapot, kapcsoljuk ki a fent említett gépet, és figyeljük. A víz morzsol és fröccsen, és talán még a mosogató sem képes megbirkózni a bejövő patakkal. De mindazonáltal ez nem olyan lenyűgöző, mint egy elektromos rövidzárlat, szó szerint mindent elhúzva az útján.Ez azt jelenti, hogy a vízellátás sokkal ellenállóbb a rövidzárlataival szemben, és ezek a működési módok. Ezért a vízellátó rendszer nincs felszerelve „túláramvédelemmel”.

A fenti analógiák természetesen nagyon önkényesek, és különösen nem veszik figyelembe az elektromágneses mezők létezését. Igen, és mászni az elektronikába az „áramvezető” ötletekkel kapcsolatban az elektromos áramról nem érdemes. De a háztartások minimális szintjén a vízellátással való összehasonlítás népszerű és hasznos lehet.

Alexander Molokov

Comments

[#1 knotik]

maga is gyakran készített ilyen analógiákat a fejében)) sok szempontból a víz és az elektromos áram hasonló, a fő "hasonlóság" egyrészt a részecskék irányított áramlása, egy esetben ezek egy elektronok a vezető kristályrácsában, egy esetben egy csővezetékben lévő vízmolekulák .
A fő különbség természetesen SPEED, a vízzel ellentétben az elektromos áram hatása azonnal gyors! (Gyakorlatilag))
A kondenzátorok például egy üres tartály lehet, amely a forrásból vízzel van feltöltve, fokozatosan a bemeneti nyílás átmérőjétől függően (R ellenállás), és az átmenő nyíláson keresztül átmérőjével arányosan ürítik)))
Az elektromos áramkör szinte minden elemére hasonló analógiákat lehet felhozni.
DE !!! Természetesen, csak ezen analógiák alapján, nem szabad bemászni a konnektorba)))

[#2 Anatolij]

Nagyon gyakran használok ilyen analógiákat. Például, a hallgatók számára néha nehéz megérteni az ilyen félvezető eszközök tranzisztorként működésének elvét. Ilyen vízvezeték-eszköz, mint csaptelep esetén, minden a helyére illeszkedik, mivel az alapot szelepként nagyon egyszerű elképzelni, a kollektor egy véletlenszerű lyuk a csap tetején, és a kibocsátó olyan, mint egy lefolyó lyuk. Ha kinyitja a szelepet, azaz alul dugja be a tetején lévő lyukat - a kollektort -, akkor egy nagy mennyiségű víz áramlik a lefolyó nyílásba, azaz ebben az esetben a tranzisztor aktív módban van.

[#3]

Helló Diplomát szereztem a főiskolán. Jól reagálnak a kollégiumunkról, elvileg azt mondják, hogy jól tanítanak. De ugyanakkor az áram fizikája nem egyértelmű. Ez a cikk túl nedves, nem egyértelmű. Most ismerem a szabályokat, törvényeket, feszültséget, potenciálkülönbséget, elektromosságot, az elektronok mozgását, Ohm törvénye az áramkör egy szakaszára is ismert. De nem értem, hogy milyen elektronok vannak, hogyan áramlik és miért? Miért, ha a fázis érinti a fázist, akkor az áram áthat rajta? Ha nem érinti a 0-t, akkor elméletben nincs lánc? És ha igen, miért húzza le a nullát? A városom valószínűleg 1000 km-re van a legközelebbi erőműtől, miért húzzon két vezetéket, lehet egy, mert egy kevesebb, mint kettő? Ezek költségek. Ezt röviden, csapok nélkül írnák, hogy a fejemben lévő gabonafélék a polcokon korszerűsödjenek.

[#4]

Azat, mi az, hogy elmondom neked valamit. Daruk nélkül valószínűleg sokat beszéltél a főiskolán, de én csak egy teljesen más irányból próbáltam bejutni.

De meg tudom oldani az egy kérdést. Lehet, hogy világosabb lesz.

Érintse meg a fázist - az áram áthalad a fázissal - padló - épület szerkezetén - a legközelebbi földelő eszköz - nulla vezető áramkörön. Mivel az áramkör annyira bonyolult, az érintési feszültség nem lesz 220 volt, a feszültség egy része a padlón lesz és egyéb dolgok Mellesleg van a témámról szóló cikk is.

De az ennek a sémanak megfelelő vevőkészülékeket nem lehet bekapcsolni - nagyon jó minőségű áramellátásra van szükségük, megbízható 220 V-os feszültségre.

Ezért húzzák a nulla vezetéket a lakásba - annak garantálása érdekében, hogy 220 V-os áram van a kimeneten. Ezért nulla vezetékre van szükség.

[#5]

KöszönömItt van egy kevés kérdés. Talán olyan lassan és foglalkozzon mindent.

[#6 Dmitry]

Jó napot

És ha figyelembe vesszük ezt a példát: a csőben a nyomás csökkent, így a víz nyomása kevesebb lett, és a víz lassabban áramlik a csapból. Ha elektromos mennyiségekre fordítunk, akkor a feszültség csökkent, és az áram is csökkent.

Megértem helyesen?

Előre köszönöm.

[#7 A szerző]

Erről és a beszédről. Csak nem szabad megfeledkezni arról, hogy ennek az analógiának van bizonyos határai. De a legalapvetőbb szinten egy ilyen analógia segít "megérteni az elektromosságot".

[#8 zsűri]

A Toyota víz- és villamosenergia-analógiája
youtube.com/watch?v=KpcZcbfDK3A

[#9 andy]

A kondenzátor hidraulikus analógiája egy cső, amelyen egy másik csövet viselnek, és közöttük gumi membrán van, például egy léggömb. az analógia majdnem teljes:

1) amíg a membrán nincs megfeszítve (ebből kifolyólag) víz folyhat, a maximális áram

2) ebben az esetben egyetlen vízmolekula (elektron) sem halad át a membránon (dielektromos), de a víz mozgását a cső másik végén mégis érezteti (egymás után váltakozó áramot továbbít)

3) a membrán meghúzásakor (cond. Töltés) az áram gyakorlatilag leáll, a membránon (kondenzátoron) a feszültség maximális (cond. Állandó áramot tart)

4) puha membrán - nagy kapacitású, szoros - kis kapacitású

5) a membrán megszakad - a dielektrikum lebontása

a halomhoz: az ellenállás egy homokszűrő, a tekercs egy nehéz kerék pengékkel, transzformátor (és egy dióda), amint már említettük, szelepek stb.

Azat-ben, a "nulla" valóban választható. egy ilyen rendszert egyvezetékes föld visszatérítésnek (egyvezetékes rendszer, a földön keresztüli visszatérítéssel) hívnak, és a villamos energia hajnalán gyakorolták. az áramláshoz csak a potenciálkülönbségre van szükség. az erőműből egyszerűen „nulla” sokkal jobb (kisebb ellenállás), mint például egy földbe temetett vödör, nem függ a talaj tulajdonságaitól stb.