Вся электротехника России без посредников
Электропроводка и трубопровод: аналогии и различия
Будучи электриком, часто сталкиваешься с тем, что вполне здоровые и развитые как физически, так и умственно люди испытывают состояние благоговейного ужаса перед электричеством. При этом, скажем, устройство водопровода и канализации не кажется им очень уж сложным.
Еще бы: бежит себе вода по трубам под давлением, а по трубам большего диаметра отводится в канализацию – все «проще пареной репы». Просто жаль таких людей, с тревогой поглядывающих на источающую искры розетку и ожидающих электрика, который бы произвел ее замену.
И раз уж многим людям, испытывающим страх перед электричеством, водопровод кажется устроенным более просто, то приведем некоторые физические аналогии между электрическим током и течением воды.
В каком направлении бежит вода? – Из точки с большим давлением - в точку с меньшим. Между точками с одинаковым давлением на стенки трубы течения воды не будет. Но ведь и электрический ток ведет себя также: он возникает между точками проводника, имеющими разное значение электрического потенциала. Аналогия проста: труба схожа с проводником, поток воды – с электрическим током, а давление в трубопроводе – с электрическим потенциалом.
Основываясь на этих аналогиях, мы можем подобрать своеобразные «альтер эго» некоторых бытовых электротехнических устройств и явлений. Эти «вторые Я» будут относиться к сантехнике и водопроводу.
Возьмем, к примеру, электрический выключатель. Что он делает? – Соединяет и разъединяет два провода, причем один из них «фаза», и по нему приходит ток, а второй провод идет к нагрузке. Нулевые провода к выключателю не подключаются.
Аналогами для электрических выключателей среди трубопроводной арматуры будут задвижки на холодной и горячей воде на вводе в квартиру. Эти задвижки, или вентили, как правило, находятся в одном из состояний: «выключено» или «включено», собственного сопротивления они не имеют, и предназначение их состоит в подаче воды потребителю. А любой выключатель точно также подает потребителю (например, светильнику) электрический ток. Аналогия очевидна.
Чтобы найти аналог для штепсельной розетки, придется немного проявить фантазию. В розетку приходят два провода, и они не имеют между собой контакта. Еще бы, ведь это «фаза» и «ноль», о последствиях непосредственного соединения которых, думаю, рассказывать нет необходимости. Тока в розетке нет, если не включен потребитель. А когда потребитель включен, ток определяется его сопротивлением.
Что же является «фазой» для водопровода? Это, конечно, тонкая подводная труба, находящаяся под давлением. Рабочим «нулем» является отводная канализационная труба. Отличие от электропроводки здесь в том, что для воды вся окружающая среда является проводником, поэтому «фазный проводник» всегда нуждается в дополнительных запирающих устройствах (дросселях). В сантехнике эти дроссели можно звать кранами, и в закрытом состоянии они полностью берут на себя все давление (читай: напряжение), не допуская утечек.
В розетке, конечно, дроссели не ставят, а в остальном они очень похожи на кран, установленный над раковиной. Потребителем может быть, к примеру, стиральная машинка, заливной шланг которой подключен к гусаку, а сливной – направлен в раковину. Открываем кран на полную – его сопротивление падает практически до нуля, но короткого замыкания нет, потому что есть сопротивление машинки.
Кстати, короткое замыкание в водопроводе, – какое оно? Открываем кран над раковиной полностью, отключив вышеупомянутую машинку, и наблюдаем. Вода шумит и брызжется, и, возможно, даже раковина не справляется с прибывающим потоком. Но, все же, это не так впечатляюще, как электрическое короткое замыкание, буквально все сметающее на своем пути. Это означает, что водопровод более стоек к своим коротким замыканиям, и они для него являются рабочим режимом. Поэтому водопровод не оснащается «максимально-токовой защитой».
Конечно, приведенные аналогии весьма условны, и, в частности, никак не учитывают существование электромагнитных полей. Да и в электронику лезть с «водопроводными» представлениями об электрическом токе не стоит. Но на минимальном бытовом уровне сравнение с водопроводом может быть популярным и полезным.
Александр Молоков
Источник: http://electrik.info
Еще бы: бежит себе вода по трубам под давлением, а по трубам большего диаметра отводится в канализацию – все «проще пареной репы». Просто жаль таких людей, с тревогой поглядывающих на источающую искры розетку и ожидающих электрика, который бы произвел ее замену.
И раз уж многим людям, испытывающим страх перед электричеством, водопровод кажется устроенным более просто, то приведем некоторые физические аналогии между электрическим током и течением воды.
В каком направлении бежит вода? – Из точки с большим давлением - в точку с меньшим. Между точками с одинаковым давлением на стенки трубы течения воды не будет. Но ведь и электрический ток ведет себя также: он возникает между точками проводника, имеющими разное значение электрического потенциала. Аналогия проста: труба схожа с проводником, поток воды – с электрическим током, а давление в трубопроводе – с электрическим потенциалом.
Основываясь на этих аналогиях, мы можем подобрать своеобразные «альтер эго» некоторых бытовых электротехнических устройств и явлений. Эти «вторые Я» будут относиться к сантехнике и водопроводу.
Возьмем, к примеру, электрический выключатель. Что он делает? – Соединяет и разъединяет два провода, причем один из них «фаза», и по нему приходит ток, а второй провод идет к нагрузке. Нулевые провода к выключателю не подключаются.
Аналогами для электрических выключателей среди трубопроводной арматуры будут задвижки на холодной и горячей воде на вводе в квартиру. Эти задвижки, или вентили, как правило, находятся в одном из состояний: «выключено» или «включено», собственного сопротивления они не имеют, и предназначение их состоит в подаче воды потребителю. А любой выключатель точно также подает потребителю (например, светильнику) электрический ток. Аналогия очевидна.
Чтобы найти аналог для штепсельной розетки, придется немного проявить фантазию. В розетку приходят два провода, и они не имеют между собой контакта. Еще бы, ведь это «фаза» и «ноль», о последствиях непосредственного соединения которых, думаю, рассказывать нет необходимости. Тока в розетке нет, если не включен потребитель. А когда потребитель включен, ток определяется его сопротивлением.
Что же является «фазой» для водопровода? Это, конечно, тонкая подводная труба, находящаяся под давлением. Рабочим «нулем» является отводная канализационная труба. Отличие от электропроводки здесь в том, что для воды вся окружающая среда является проводником, поэтому «фазный проводник» всегда нуждается в дополнительных запирающих устройствах (дросселях). В сантехнике эти дроссели можно звать кранами, и в закрытом состоянии они полностью берут на себя все давление (читай: напряжение), не допуская утечек.
В розетке, конечно, дроссели не ставят, а в остальном они очень похожи на кран, установленный над раковиной. Потребителем может быть, к примеру, стиральная машинка, заливной шланг которой подключен к гусаку, а сливной – направлен в раковину. Открываем кран на полную – его сопротивление падает практически до нуля, но короткого замыкания нет, потому что есть сопротивление машинки.
Кстати, короткое замыкание в водопроводе, – какое оно? Открываем кран над раковиной полностью, отключив вышеупомянутую машинку, и наблюдаем. Вода шумит и брызжется, и, возможно, даже раковина не справляется с прибывающим потоком. Но, все же, это не так впечатляюще, как электрическое короткое замыкание, буквально все сметающее на своем пути. Это означает, что водопровод более стоек к своим коротким замыканиям, и они для него являются рабочим режимом. Поэтому водопровод не оснащается «максимально-токовой защитой».
Конечно, приведенные аналогии весьма условны, и, в частности, никак не учитывают существование электромагнитных полей. Да и в электронику лезть с «водопроводными» представлениями об электрическом токе не стоит. Но на минимальном бытовом уровне сравнение с водопроводом может быть популярным и полезным.
Александр Молоков
Источник: http://electrik.info
