Схема расключения проходного выключателя с двух мест: Схема подключения проходного выключателя с 2х мест, монтаж

Содержание

Схема подключения проходного выключателя

Правильно подключенный проходной выключатель позволяет управлять освещением с двух и более мест, что очень удобно. Например, в доме имеется длинный коридор, включив свет в начале, вы сможете выключить свет в конце коридора вторым выключателем. Довольно часто такие схемы используют для управления освещением лестниц.

Рассмотрим типовую схему управления освещением из двух мест.

При нажатии клавиши любого выключателя можно включить или выключить лампу независимо от второго переключателя. 

Реализовать схему управления освещением с двух мест несложно, несмотря на ее кажущуюся запутанность. Главное необходимо найти на переключателе общую клемму, то есть ту, которая не переключается. Как правило, эта клемма помечена красным цветом, буквой L или цифрой 1.

Определив эти клеммы, подключаем к ним на одном переключателе фазный провод, а на втором провод, идущий от лампочки. Оставшиеся две клеммы на переключателях соединяются между собой в любой последовательности.

Нулевой провод приходит на лампочку по схеме напрямую из распредкоробки.

Схема подключения проходного выключателя Легранд.

Схема управления освещением из трех мест мало чем отличается от предыдущей, в ней добавлен еще один перекрестный переключатель (его еще иногда называют промежуточным), имеющий четыре клеммы подключения проводов. Как следует из названия, при нажатии клавиши происходит одновременное крестообразное переключение двух независимых электрических линий.

Представленная схема будет работоспособна при увеличении количества промежуточных переключателей. Таким образом, используя представленную схему можно управлять освещением из трех и более мест.

Схема проходного выключателя с управлением из трех мест.

Двухклавишный проходной выключатель позволяет отдельно управлять двумя независимыми линиями светильников или одной люстрой с отдельными включениями ламп.

Конструктивно двухклавишный проходной выключатель состоит из двух одноклавишных проходных, совмещенных в одном корпусе. При подключении будьте внимательны, не путайте контакты, иначе схема работать не будет.

Схема подключения проходного двухклавишного выключателя Легранд.

Материалы, близкие по теме:

Схема подключения проходного выключателя

Дата публикации: .
Категория: Статьи.

Управление освещением с двух мест – идея не новая, но активно применяющаяся и в наши дни. Для ее реализации используются проходные выключатели.

Чем отличается проходной выключатель от обычного выключателя?

Если посмотреть на проходной выключатель со стороны, то никаких внешних отличий вы не найдете. Существенное и единственное отличие таких выключателей от простых, кроется внутри их конструкции.

У обычного однополюсного одноклавишного выключателя в конструкции установлены два контакта, неподвижный и подвижный. Подвижный контакт приводится в движение клавишей, которую мы нажимаем рукой, и замыкается с неподвижным контактом. Тем самым замыкается электрическая цепь и на лампу подается питающее напряжение. Существуют также конструкции двухполюсных одноклавишных выключателей по сути выполняющих ту же самую функцию, что и предыдущий. Его отличие состоит в том, что нулевая жила, идущая к лампе, рвется аналогично фазной. Сделано это для улучшения безопасности.

Рисунок 1. Принципиальная схема подключения однополюсного и двухполюсного одноклавишных выключателей

У проходного выключателя имеется два неподвижных и один подвижный контакты. Подвижный контакт всегда замкнут с одним из неподвижных. При нажатии клавиши и переводе ее из одного положения, например, «выключено» в другое положение – «включено», подвижный контакт также меняет свое положение, размыкаясь с замкнутым контактом и замыкаясь с разомкнутым. То есть у проходного выключателя отсутствует положение «выключено» и он работает не как выключатель, а как переключатель.

Поэтому в технической литературе и в каталогах производителей правильно он называется – переключатель. Например: «однополюсный одноклавишный переключатель на два направления». Помните об этом, когда будете покупать выключатели для сборки схемы управления с двух мест.

Кроме однополюсных переключателей бывают двухполюсные и даже трехполюсные переключатели.
Для простоты понимания в данной статье мы будем употреблять выражение не переключатель, а проходной выключатель, так как оно чаще употребляется среди людей.

Где применяется подобная система управления освещением?

Наиболее часто рассматриваемая система управления освещением применяется в общественных и производственных помещениях, а именно: в длинных коридорах, туннелях, проходных комнатах, то есть в комнатах, где имеются две двери равноценно служащие в качестве входа и выхода, в лестничных маршах и других местах. Во всех перечисленных случаях проходные выключатели устанавливаются рядом с дверьми.

Если говорить о жилых помещениях, то местом установки проходных выключателей могут быть, например, входная дверь в комнату и место на стене рядом с прикроватной тумбой.

В таком случае человек, зашедший в комнату, включит свет, нажав проходной выключатель расположенный рядом с дверью, а устроившись на кровати, не вставая сможет его выключить вторым проходным выключателем расположенный рядом с кроватью.

При помощи проходных выключателей можно управлять как одним светильником или лампой, так и их группой. Для каждого случая применяются разные типы проходных выключателей (одноклавишные, двухклавишные, трехклавишные). Главная цель, которую преследует человек, устанавливая такие выключатели, это удобство управления светом и снижение затрат на электроэнергию.

Подключение проходного одноклавишного выключателя

На рисунке 2 показана принципиальная схема подключения проходных выключателей предназначенных для управления одной лампой или одной группы ламп с двух, удаленных друг от друга, мест. Как вы уже, наверное, поняли, что у однополюсного проходного выключателя имеются два неподвижных и один перекидной контакт. На перекидной контакт одного из выключателей подается питающее напряжение.

Перекидной контакт второго выключателя соединяется с лампой, а лампы в свою очередь, с нулевым проводом питающей сети. Неподвижные контакты первого выключателя соединятся двумя отдельными проводниками с двумя неподвижными контактами второго выключателя.

Рисунок 2. Принципиальная электрическая схема подключения проходного выключателя с одним полюсом и одной клавишей

На схеме положение перекидных контактов обоих выключателей одинаково, что соответствует, например, опущенному положению их клавиш. Электрическая цепь при этом разомкнута. Если мы нажмем клавишу первого выключателя и переведем ее в поднятое положение, то перекидной контакт этого выключателя соответственно тоже изменит свое положение и замкнет электрическую цепь. По цепи потечет электрический ток (направление тока показано стрелочками), и лампа начнет светиться. Если теперь нажать клавишу второго выключателя и также изменить его положение, то цепь вновь окажется разомкнутой и лампа погаснет.

Для более наглядного представления о том, как производится соединение проводников, на рисунке 3 представлена монтажная схема подключения проходных выключателей. Круг зеленого цвета есть не что иное, как распределительная коробка, внутри которой производится соединение проводов. Кругляшки внутри коробки, это пайки проводов, выполненные в виде скруток со сваркой, обжатые самозажимными изолирующими колпачками, соединенные клеммами или винтовым соединением. Все остальное я думаю и так понятно.

Рисунок 3. Монтажная схема подключения однополюсных одноклавишных проходных выключателей

На представленном ниже рисунке 4, показана схема расстановки оборудования и прокладки проводов. Соединение проводов в этом случае осуществлено в двух распределительных коробках 1 установленных над проходными выключателями 3. Сделано это с целью экономии проводов. В случае установки одной распределительной коробки и сборки схемы в ней, дополнительно от коробки до ближайшего к нам выключателя пришлось бы прокладывать еще два провода.

Если бы питающие провода подводились со стороны лампы 2, то все соединения можно было произвести в одной коробке без лишних затрат проводов.

Здесь: L – линейный (фазный) провод; N – нулевой провод; PE – провод заземления.

Рисунок 4. Пример выполнения схемы управления освещением с двух мест при помощи проходных однополюсных одноклавишных выключателей

Подключение проходного двухклавишного выключателя

Электрическая схема проходного двухполюсного двухклавишного выключателя аналогична электрической схеме однополюсного одноклавишного проходного выключателя. Отличие состоит в том, что в один корпус встроен еще один комплект контактов (еще один подвижный и два неподвижных контакта). Внешне проходной двухклавишный выключатель похож на обычный двойной.

Назначение двухклавишных проходных выключателей заключается в разделении одной большой группы ламп или светильников на две группы. То есть их работа аналогична работе обычного двойного выключателя установленного в гостиной и предназначенного для включения ламп большой красивой люстры.

Подключение проходного двухклавишного выключателя производится в соответствии с принципиальной схемой, изображенной на рисунке 5. Направления токов указаны стрелками.

Рисунок 5. Принципиальная схема подключения проходного двухклавишного выключателя

Рисунок 6. Монтажная схема подключения двухполюсных двухклавишных проходных выключателей

Управление освещением с трех мест и более

Бывают случаи, когда возникает необходимость во включении света в помещении не с одного или двух мест, а с трех, четырех и более. Для реализации такой схемы производители изготавливают промежуточные выключатели (переключатели). Пример схемы управления с трех мест показан на рисунке 7.

Рисунок 7. Принципиальная схема подключения двухполюсных двухклавишных проходных и промежуточного выключателей

Как видно из схемы промежуточный выключатель имеет четыре неподвижных и два подвижных контакта.

При нажатии клавиши, подвижные контакты одновременно переключаются с одной пары неподвижных контактов на другую пару.

Рисунок 8. Монтажная схема подключения однополюсных одноклавишных проходных выключателей и промежуточного выключателя

Для того чтобы можно было включать и выключать свет, например, из четырех мест, устанавливают еще один промежуточный выключатель. Ставится он между одним из проходных выключателей и существующим промежуточным выключателем. По аналогии можно увеличить число мест управления до любого значения.

Рисунок 9. Принципиальная схема управления освещением с пяти мест

Проходной выключатель схема подключения. Как подключить проходной выключатель

Обычные выключатели, которые установлены у нас дома, способны включать и отключать освещение из одного места. Согласитесь что люстру, которая находится в спальне, можно включить только выключателем, который находится там же.

Но что делать, если требуется необходимость управлять одним светильником из разных комнат одновременно. С помощью обычных выключателей такую схему сложно собрать. На помощь придут проходные выключатели или как их еще называют переключатели.

Такие выключатели используются для организации управления светильниками независимо из нескольких мест. Предлагаемая схема включения не только очень удобна, но еще и позволяет довольно существенно экономить электроэнергию.

Рассмотрим в этой статье, как собирается схема подключения проходного выключателя в распределительной коробке.

Особенно актуально применение проходных выключателей для управления освещением лестничных пролетов. Часто для этой цели используют схемы с применением реле времени, но, следует признать, что они не так удобны в использовании, менее надежны и экономичны.

Все передвигаются по лестницам с разной скоростью, да и вы сами можете сегодня подниматься налегке, а завтра с тяжелым чемоданом. Ставить же большие временные задержки с учетом запаса – означает уменьшать экономию.

Предлагаемая схема позволяет включить светильники внизу одним выключателем, а поднявшись по лестнице, выключить другим. Если же вам понадобится спуститься, вы используете проходной выключатель наверху для включения света, а внизу – для его выключения. Так же удобно использовать подобную схему для освещения длинных коридоров.

Впрочем, проходные выключатели будут полезны не только обладателям длинных коридоров и многоэтажных домов. Они очень пригодятся и обитателям небольших квартир. Типичная ситуация. В вашей квартире имеется проходная комната, при входе в которую вы включаете свет, затем проходите в следующую комнату, включаете свет в ней, а ставшее ненужным освещение в проходной комнате отключаете проходным выключателем. Согласитесь – очень удобно. Избавляет от лишнего хождения и экономит электричество.

Еще один пример. Вы заходите в спальню и у двери включаете свет. Укладываясь в кровать, включаете настольную лампу или бра, чтобы почитать книжку перед сном, но теперь вам надо снова встать, пойти к двери и выключить люстру! А можно этого не делать, если вы заранее установили у изголовья кровати проходной выключатель.

Для реализации такой схемы управления используются так называемые «проходные выключатели», которые, строго говоря, на самом деле являются переключателями. В отличие от обычных выключателей они имеют не два, а три контакта и могут переключать «фазу» с первого контакта – на второй или третий.

В качестве источника освещения в такой схеме могут использоваться любые типы ламп – от обычных ламп накаливания до люминисцентных, энергосберегающих и светодиодных. Впрочем, по такой же схеме можно подключать не только лампы, но и любую другую нагрузку, управлять включением которой вам требуется из нескольких мест.

Как подключить проходной выключатель - схема управления светильником из 2 мест

Процедура подключения проходного выключателя мало чем отличатся от подключения обычного выключателя. Разница только в количестве контактных клемм и подводимых проводов. У проходного выключателя их три.

Учтите заранее, что от распределительной коробки к такому выключателю вам надо протянуть трехжильный провод.

Проходной выключатель схема подключения - управление светильником из 2 мест

В схеме используются два проходных выключателя и распределительная коробка, в которую заведены провода от управляемого светильника и трехжильные провода от выключателей.

Фазный провод от распаечной коробки подключается к общему входному контакту первого проходного выключателя. Два других (выходных) контакта соединяются с проводами, идущими от аналогичных контактов второго выключателя. А общий (входной) контакт второго выключателя соединяется с проводом, идущим от светильника.

Второй провод от светильника напрямую соединяется с нулем распаечной коробки.

Сечение трехжильного провода, подводимого к проходным выключателям нужно подбирать в соответствии с мощностью управляемого светильника.

Как подключить проходной выключатель - схема управления светильником из 3 мест

В определенных случаях возникает необходимость обеспечить не два, а более пунктов управления светильниками. Например, свет на лестнице многоэтажного дома должен включаться и выключаться на каждом этаже. Та же ситуация с длинным коридором, в который выходят двери нескольких комнат.

Реализовать такую схему можно, но понадобятся кроме простых проходных выключателей еще и перекрестные выключатели. В таких выключателях уже не три, а четыре контакта – два входных и два выходных, представляющих собой две пары одновременно переключаемых контактов. Соответственно и подводить к таким выключателям нужно четырехжильный провод.

Проходной выключатель схема подключения - управление светильником из 3 мест

В такой схеме управления используются обычные проходные выключатели на первом и последнем пункте управления светильниками и перекрестные – на всех остальных.

Количество пунктов управления не ограничено, возрастает только сложность коммутации в распределительной коробке из-за большого количества подводимых к ней проводов. И здесь не обойтись без грамотной маркировки проводов при их прокладке, иначе вы в них просто запутаетесь.

Принцип подключения таков – выходная пара контактов первого проходного выключателя соединяется с проводами, идущими к входной паре следующего перекрестного выключателя и так далее, вплоть до последнего проходного выключателя, общий контакт которого соединяется с проводом, идущим к светильнику. Фазный провод подключается к входному контакту первого выключателя, а второй провод от светильника – к нулю распаечной коробки.

К каждому проходному выключателю протягиваем трехжильный провод, а к каждому перекрестному – четырехжильный.

На представленной схеме показано подключение трех пунктов управления светильниками, состоящих из одного перекрестного и двух проходных выключателей.

Небольшое разъяснение к схемам подключения

Давайте рассмотрим, как же работает схема подключения проходного выключателя. В представленных схемах использованы следующие элементы: соединительная коробка, лампа, проходные выключатели и соединяющие провода, в качестве которых, в процессе установки, применяют различные по конструкции кабели.

Первая из предложенных схем представляет собой подключение проходного выключателя, при котором управление осуществляется из двух различных местоположений, данный тип схемы считается достаточно простым в исполнении.

При таком виде подключения один провод, являющийся нулевым, направлен от источника электричества к лампе через соединительную коробку. Второй же, являющийся фазным, также через соединительную коробку направлен к контакту выключателя.

Таким образом, две пары контактов выключателей соединены между собой. Для загорания лампы, фаза подается к светильнику с общего контакта второго проходного выключателя.

На второй схеме представлено подключение проходных выключателей вместе с перекидным или перекрестным. При такая схема дает возможность управлять освещением из трех различных мест.

Со схемой подключения разобрались, теперь подробнее об ее монтаже. Он заключается в установке проходных выключателей и дальнейшей прокладке от них трехжильных кабелей. Также устанавливают, соединенные параллельно, лампы, от которых отходит двухжильный кабель.

Вместе с тем, монтируем также и соединительную коробку, куда прокладываем кабели от: переключателей, лампы, и источника электропитания, для соединения их между собой, в соответствии с вышеобозначенной схемой. При этом следует обратить внимание на выбор подходящего места монтажа соединительной коробки, беря в расчет длину используемых кабелей.

Надеюсь данная статья «проходной выключатель схема подключения» помогла Вам разобраться со всеми вопросами подключения, если будут вопросы или пожелания задавайте их в комментариях, с удовольствием отвечу.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья - поделись с друзьями!

 

Схема подключения проходного переключателя

Автор Remontnic На чтение 4 мин. Просмотров 520

Схема подключения проходного переключателя технически несколько сложнее, чем простейший традиционный выключатель.

Однако, функциональные возможности, заложенные в его принцип действия, позволяют упростить и сделать удобным для потребителя процесс управления системой освещения.

К примеру, использование проходного выключателя позволяет включить свет у входа в подъезд дома и выключить, уже находясь на площадке своего этажа.

Конструктивные особенности

По внешнему виду проходные практически не отличаются от простых. Они также могут предназначаться для открытой и скрытой проводки, быть одноклавешными и двуклавешными (многоклавешными), отличие заложено в конструкции контактной группы.

Простой выключатель имеет одну пару токоведущих контактов, один из них принято называть подвижным, второй — неподвижным. У проходного подвижным является один, два других неподвижны. Ниже приведены электрические схемы простого и проходного одноклавишного выключателя.

Простой выключатель, посредством замыкания или размыкания подвижного контакта ПК и неподвижного НК, производит включение-выключение сети освещения.

Коммутирующее устройство одноклавишного проходного выключателя (ВКпр) составляют: ПК; НК 1, НК 2 – неподвижные контакты.

Принцип работы проходного устройства заключается в том, что в зависимости от положения клавиши, ПК может коммутировать цепи НК 1 или НК 2.

ВКпр подразделяются по величине номинальных характеристик, как правило, для бытовых сетей освещения используются коммутационные устройства, рассчитанные на напряжение 250 Вольт с токовой нагрузкой до 10 Ампер.

При установке на открытом пространстве и в тех местах, где возможно попадание влаги, необходимо использовать изделия брызгозащитного исполнения.

Прежде чем приступать к сборке освещения с применением ВКпр, необходимо знать принцип их действия и внимательно изучить электрическую схему подключения.

Схема управления освещением с проходными выключателями с двух мест

В состав электрической схемы (рис. 2) с проходными выключателями, обеспечивающей управление освещением из двух точек, входят:

  1. Два проходных устройства (ВКпр 1, ВКпр 2).
  2. Электрический светильник.
  3. Токоведущие провода.

При таком положении ПК 1, ПК 2, как показано на Рис. 2, электрическая цепь разомкнута, соответственно на светильник не будет приходить напряжение. Если изменением положения клавиши проходного выключателя ВКпр 1, который установлен в первой точке, подвижный контакт ПК 1 замкнуть с неподвижным НК 2, произойдет замыкание электрической цепи по маршруту: фаза – провод 1 – ПК 1 – НК 2 – провод 3 – НК 4 – ПК 2 – провод 4 – светильник – провод 5 – нулевой провод.

Затем при необходимости в точке 2, где установлен второй ВКпр 2, после перевода клавиши в другое положение, разомкнутся контакты ПК 2 – НК 4, цепь питания светильника разорвется.

Подключение проходных переключателей

Работа по монтажу проходных выключателей технически проста и не требует высокой квалификации электромонтера, ее можно произвести самостоятельно. Для этого понадобится следующий инструмент:

  1. Пассатижи универсальные.
  2. Отвертка с крестообразным или плоским жалом.
  3. Нож.
  4. Индикатор напряжения.

Очень важно

Перед производством электромонтажных работ необходимо убедиться в отсутствие напряжения в электрической сети. Подключения производить только на обесточенном оборудовании.

Для начала необходимо установить устройства в удобных для потребителя местах и проложить электрическую проводку. Когда все будет готово начать соединения в соответствии со схемой см. Рис. 2.

Подключение проходных, как и простых, необходимо производить на разрыве фазного провода, поэтому перед тем, как отключить напряжение, необходимо при помощи фазоискателя или индикатора напряжения определить фазный и нулевой провод.

Нулевой провод подключается непосредственно к светильнику, фазный провод к клемме ПК 1. Перемычками надо соединить между собой клеммы НК 1 – НК 3, НК 2 – КН 4. С клеммы подвижного контакта ПК 2 проводом делается отвод на светильник.

Процесс монтажа электрических цепей с применением проходных устройств более сложен и трудоемок, чем та же работа с традиционными устройствами включения освещения, к тому же требует некоторого увеличения финансовых затрат.

Однако, следует иметь в виду, что те условия комфорта управления освещением, которые будут созданы при этом, а также экономия электроэнергии, последовавшая вслед за рациональным потреблением электричества, с лихвой окупят все вышеуказанные издержки, но это не точно.

Дорогие друзья, очень надеюсь, что вы разберетесь в этой схеме, но для наглядности можно посмотреть еще и видео:

Спасибо за внимание, поделитесь статьей в соц сетях и следите за обновлениями на блоге.

Схема подключения проходного выключателя с 2х мест

Проходной выключатель и его функциональные особенности

Системы электропроводки, в частности, организация освещения, предусматривает элементы управления электроприборами. Эта функция принадлежит переключателям или выключателям, как их называют в быту.

В последние несколько лет для управления освещением в доме или в помещениях в целом, для экономии места и удобства, устанавливается проходной выключатель. Он имеет ряд тождественных названий – дублирующий, перекидной или перекрестный выключатель или переключатель. Сама схема подключения проходного переключателя почти не отличаются от монтажа обычных выключателей.

Работает он по тем же принципам, что и обычный одинарный переключатель, но обладает расширенными функциональными возможностями. Так, монтаж проходного выключателя актуален в тех случаях, когда в рамках одного помещения необходимо установить несколько осветительных приборов, объедененных в единой электрической цепи, например, установить в комнате основной (потолочный элемент освещения) и дополнительный источник света – светильник на стене. Проходные выключатели устанавливаются для освещения двух помещений одновременно, например туалета и ванной комнаты. Для массивных осветительных конструкций, например, многоярусных люстр или точечного освещения одного помещения, в частности сети люминесцентных ламп также целесообразно устанавливать проходной выключатель, схема монтажа которого не представляет большой сложности.

Схема подключения проходного выключателя с двух мест

Схема подключения проходного выключателя с 2х мест, которую мы рассмотрим, позволит вам установить возле входов в комнату два прерывателя цепи. При отсутствии опыта лучше заказать бытовые услуги на дом. Но выполнить эту работу можно и самостоятельно. Нужно только выполнять правила установки, подключения, а также не забывать о технике безопасности. Итак, как сделать выключатель света с двух мест?

Монтаж проходного выключателя: этапы проведения работ

  1. Определяется схема проходного выключателя с двух мест. Она довольно проста. В соединительную коробку подается 2 жилы – ноль и фаза. Нулевой сразу соединяем с контактом осветительного прибора. Фазу проводим до первого размыкателя и подсоединяем до общего контакта двух прерывателей. От этого контакта проводим перемычку между выключателями. На втором эта жила подсоединяется к общему контакту. Ко второму - подводится ноль от лампы. Два оставшихся контакта соединяем через коробку с проводом фазы.
  2. Подготавливаем места установки и проводим провода. Здесь стоят две задачи – мы должны правильно развести жилы и определить места установки размыкателей и проводной коробки согласно схеме подключения проходного выключателя на 2 клавиши. Определившись, делаем разводку и специальной коронкой сверлим большие отверстия для установки коробки и размыкателей сети. Провода лучше использовать трехжильные и разного цвета. И соединять между собой строго по цветам, для предотвращения короткого замыкания.
  3. Производим монтаж проходного выключателя и распределительной коробки. Для этого в готовые отверстия вставляются специальные пластиковые чашки. В них заводятся жилы и подключаются к оборудованию. Затем оно вставляется на место. При помощи крепежных винтов и выдвижных узлов закрепляем их в коробках. Соединительную коробку закрываем крышкой на винтах или защелках. Монтаж завершен.

Для вашей же безопасности лучше доверить данную работу электрику, но если вы обладаете начальными знаниями, то можете самостоятельно попробовать подключить проходной выключатель. Схема подключения проходного выключателя подробно представлена здесь.

Варианты установки перекрестных выключателей

На данный момент имеется несколько вариантов того, как сделать проходной выключатель или типов подключения проходных выключателей.

Вот наиболее популярные и удачные варианты:

1. Схема подключения проходного выключателя с 2х мест - по схеме этого варианта происходит контроль освещения из двух мест. Для ее сборки используется два одинарных проходных выключателя. У каждого из них имеется одна точка контакта в месте входа и две аналогичные точки на выходе. Подключение проходного выключателя с двух мест, предполагает:

  • Провод «ноль» идет от источника питания через распредкоробку к осветительному прибору.
  • «Фазу» также через коробку подключаем на общий контакт первого переключателя.
  • Выходные контакты с него, опять же, через коробку подсоединяем к аналогичным контактам второго переключателя.
  • В качестве завершающего шага от 2-го прибора с общего контакта провод через коробку подключаем к осветительному прибору и подключение проходного выключателя завершено;

2. Следующий вариант предусматривает управление из двух мест сразу группами осветительных приборов, потребуется схема подключения проходного выключателя на 2 клавиши. В качестве примера – имеется комната с примыкающим коридором. Также есть люстра на пять ламп. Наша задача – установить проходные выключатели для управления двумя группами лампочек на одной люстре. Используем 2 двойных проходных переключателя, получается, что мы будем иметь 2 точки входа и 4 выхода. В остальном порядок подсоединения аналогичен тому, как сделать выключатель света с двух мест.

Схема проходного выключателя

При нажатии на клавишу одного выключателя включается свет. Это происходит из-за замыкания общего провода и подачей ноля от лампочки. Затем, пройдя через длинное помещение или спустившись с этажа, выходя, надавливаете на клавишу другого выключателя, сеть размыкается. Свет тухнет. Теперь на одном контактная планка находится внизу, а на другом вверху. Независимо с какой стороны вы будете включать свет, замыкание контактов позволит вам это сделать. Система очень проста и надежна.

Таким же способом можно подключить и три выключателя. Добавляется одно место установки, дополнительные провода. Разводка остается прежней. Главное правильно подсоединить проводку, не спешить.

Основной вопрос – как сделать проходной выключатель – мы разобрали. Но осталось еще несколько нюансов:

1. Правила техники безопасности при проведении работы. Их немного и они очень простые.
Нельзя проводить работы при включенной сети электрического тока. Обязательно убедится перед работой, чтобы никто не смог включить электрический ток. Повесьте предупреждающую табличку.

Проводя монтаж, обязательно убедитесь в правильном соединении проводов и контактов выключателей.

2. При покупке оборудования и проводов обратите особое внимание на качество продукции, спрашивайте сертификаты и не гонитесь за дешевыми товарами.

Выполнив все требования, вы получите светлое и комфортное жилье. Описанный метод подходит для людей, сталкивавшихся с заменой проводки, в противном случае, вам лучше обратиться к специалисту.

Света и радости вашему дому!

Схема подключения проходного выключателя с 2х мест: порядок действий

Схема подключения проходного выключателя с 2х мест является несложной. Отсюда возникает вопрос: как подключить переходной выключатель дома, не прибегая к услугам специалистов? В действительности, это можно осуществить самому без особых усилий, если соблюдать все принципы установки и правила безопасности.

Освещение с разных точек пространства

Включать и выключать осветительные приборы с нескольких точек пространства одновременно дает возможность схема подключения проходного выключателя с 2х мест.

При ее прокладывании для каждой детали в отдельности должен быть трехжильный кабель. Напротив тумблера осуществляют установку распределительной коробки.

Схема подключения выключателей с двух мест состоит из:

  • кабеля питания;
  • кабеля первого выключателя;
  • кабеля второго выключателя;
  • кабеля лампы или светильника.

Фото подключения проходного выключателя с 2х мест позволяет ознакомиться с принципами прокладывания схем наглядно. Это обеспечивает установку по всем правилам, гарантируя качество и надежность.

2х клавишные приборы регулировки света

Схема подключения на 2 клавиши проходного выключателя – это прибор, состоящий из двух клавиш. Эти элементы соединяются вместе одним корпусом. Работа схемы базируется на перекидывании контактов. Контакты выключателя делятся на 2 входа и 4 выхода. В данном случае управлять светом можно любым способом.

Схема подключения 2 клавишного проходного выключателя зависит от планировки здания, но в общем случае всегда нулевой кабель напрямую подключают к лампе:

  • к обеим частям прибора примыкает фазный электропровод;
  • для замыкания контактов предназначена первая клавиша;
  • электропровод подключается к контактам, а потом от них к прибору освещения.
  • способом такого же типа ко второй клавише присоединяются остальные провода.

Схема проходного 2х клавишного выключателя монтируется в подрозетниках, а лампы и светильники подключаются к нескольким точкам света. К выключателям подключаются трехжильные кабели. Они конструктивно имеют 6 контактов.

Схема подключения на две лампы проходного выключателя заключается в том, что для экономии времени применяется всего два кабеля. Тут используют трехжильный и двухжильный, а прокладывают их только ко второму выключателю.

2х клавишный проходной выключатель используется в том случае, когда имеется длинное помещение. Вам не нужно возвращаться в то место, где вы включили свет, он обеспечивает меньшую затрату времени.

Проходной выключатель на 2 клавиши, две точки которого обеспечивают работу системы по методу перекидывания контактов, размещается в начале и в конце коридора.

Как подключить в доме два проходных выключателя?

Режим переключения с разных точек помещения обеспечивают два двуклавишных выключателя. Схема подключения двух проходных выключателей состоит из двух выключателей, имеющих 2 клавиши переключения и 3 контакта. Система переключения клавиш должна быть «перекидной».

К обоим выключателям присоединяется фазный кабель, а ток распределяется на их левую и правую клавиши. Выключатели соединены между собой за счет промежуточных проводов. Схема подключения 2х проходных выключателей предусматривает возможность установки электропроводов разного цвета. Это обеспечивает точность при установке и исключает путаницу в кабелях.

Схема подключения двухклавишного выключателя с 2х мест обеспечивает включение в одном месте, а выключение в другом. Этот способ актуален не только для помещений длинного типа, но и для многоэтажек. Схема значительно экономит электроэнергию, а вас избавляет от ненужного передвижения по квартире или дому.

 

Прочтите также:
- Как правильно подключить выключатель света. Пособие знатока
- Особенности электрической проводки в зданиях из бруса
- Проводка в квартире своими руками
- Выключатели света: разновидности, характеристики, цены
- Дистанционный выключатель света с пультом
- Ретро проводка в деревянном доме


←Вернуться

Схема подключения проходного выключателя с 3х мест

Традиционная схема подключения проходного выключателя с 3х мест не сложна в выполнении, но предполагает обязательное соблюдение правил самостоятельного подсоединения.

Такой вариант подключения является оптимальным при наличии определенной конфигурации помещений.

Подключение проходного выключателя из 3 х мест

Проходного типа выключатели представляют собой удобные и функциональные переключатели, которые в процессе воздействия на клавишу, способны выполнить переброс главного контакта между двумя другими.

Принципиальным отличием подключения переключателя проходного типа от установки классических двухполюсных устройств являются следующие параметры:
  • последовательное подключение коммутаторов друг к другу;
  • замена процесса размыкания переключением фазы;
  • входных контактов в два раза меньше, чем выходных;
  • парные полюса на коммутаторах в обязательном порядке должны «смотреть» друг на друга.

Электромонтажные работы, связанные с самостоятельной установкой выключателя проходного типа с трёх мест, характерно соблюдением схемы, представленной соединительной коробкой, лампочками, а также выключателями и проводами.

В качестве источника освещения могут использоваться светильники с традиционными лампочками накаливания, энергосберегающие или светодиодные приборы.

Проходные переключатели, также известные, как перекидные, дублирующие и лестничные выключатели, по внешнему виду не имеют существенных отличий от обычных изделий, но позволяют управлять освещением с разных мест.

Где применяется система трех выключателей?

Обустройство прибора, позволяющего выполнять управление различного типа светильниками в трех разных точках, позволяет обеспечить практичность и экономичность эксплуатации системы внутридомового и уличного освещения. Это оптимальный вариант в многоэтажных частных домовладениях.

Рациональным является использование такой системы электрической проводки для освещения придомовой территории или приусадебного участка в условиях загородного домовладения.

Схема соединения выключателей между собой: посередине — крестовой с 4 контактами для соединения остальных переключателей

Также подобный вариант часто применяется в помещениях с несколькими спальными местами, что позволяет управлять освещением, не вставая с кровати.

Допускается использование такой системы в качестве лестничной подсветки и для освещения подъездов.

Применение схемы подключения выключателя проходного типа с трёх мест является наиболее удобным, практичным и экономным при обустройстве системы освещения.

Принцип перекрестного отсоединителя

Перекрестного типа выключатели очень похожи внешним видом на традиционное и популярное одноклавишное устройство, а основная разница состоит в наличии внутри корпуса четырех клемм. Название «перекрестный» обусловлено двумя электрическими линиями, которые переключаются.

Перекрестные отсоединители способствуют одновременному разъединению первого и второго выключателя, после чего осуществляется их синхронное соединение. Именно перемещением контактов объясняется зажигание и выключение источников света.

Подключение проходного выключателя схема с трех мест

Количество точек варьирует, но при большом их количестве значительно осложняется коммутация всех элементов внутри распределительной коробки.

Особого внимания требует грамотное подсоединение концов электрических кабелей, что гарантирует бесперебойную работоспособность и безопасность эксплуатации всей системы.

Элементы и составные части схемы подключения

Прежде чем приступить к самостоятельному подключению прибора управления освещением с трёх мест, необходимо приобрести основные расходные материалы, представленные:

  • соединительной коробкой;
  • светильниками с обычными лампами накаливания, светодиодными или энергосберегающими осветительными приборами;
  • парой переключателей проходного типа;
  • переключателем перекрестного типа;
  • электрическими проводами.

Инструкция по подключению тройного выключателя

Выключатели, которые могут быть задействованы в обустройстве системы — перекидные, дублирующие или лестничные, удобнее и практичнее традиционных устройств, но несколько сложнее в монтаже своими руками. Допускается установка одно- или двухклавишных устройств.

Первый вариант имеет три контакта. Кроме всего прочего, в процессе монтажа потребуется использовать набор отверток и гаечных ключей, монтажный нож и пассатижи, а также бокорезы.

При необходимости выполнить внутреннюю проводку требуется подготовить перфоратор и дрель с алмазным кругом, а для внешней установки используются традиционные кабель-каналы или гофрированная труба.

Тройной проходной выключатель – схема подключения

Стандартная схема включения, согласно которой монтируются устройства в трех точках, незначительно отличается от двухточечной установки.

Перекрестный переключатель имеет в схеме следующую функциональную нагрузку:

  • транзисторный аппарат, не взаимодействующий с парой других включателей осветительных приборов;
  • самостоятельный аппарат, размыкающий схему и обеспечивающий работоспособность части осветительных приборов.

Если выключатель проходного типа, устанавливаемый для пары точек, предполагает применение трёхжильного электрического кабеля, то для обустройства третьей точки используется пять контактов.

В этом случае пара контактов подсоединяется к одному из маршевых выключателей, а еще пара — для подведения ко второму устройству. Свободный прибор используется в качестве транзитного устройства.

Важно помнить, что присутствующий в схеме подключения транзитный контакт является обязательным, так как используется для включения в электрическую цепь и обеспечения работоспособности третьей точки подключения.

Монтаж

Процесс самостоятельного подключения выполняется в соответствии со следующими рекомендациями:

  • определение на проходном устройстве места расположения общей клеммы;
  • подведение к первому выключателю, установленному рядом с распределительной коробкой, «фазы» и последующая фиксация на общей клемме при помощи оранжевого или красного провода;
  • подсоединение к выходным клеммам внутри проходного выключателя пары оставшихся свободных проводов;
  • подведение ко второму выключателю кабеля и последующая фиксация его в соответствии с цветовой маркировкой;
  • подсоединение внутри распределительной коробки оранжевого или красного провода от второго переключателя к «фазе» осветительного прибора;
  • подсоединение внутри распределительной коробки двух свободных проводов к кабельной жиле от первого переключателя в соответствии с цветовой маркировкой.

Монтаж трехклавишного выключателя

На заключительном этапе необходимо выполнить подсоединение кабельной жилы «ноль» и «земля» внутри распределительной коробки к однотипному по назначению проводу, который затем заводится в осветительный прибор.

После того, как будет полностью выполнено соединение, необходимо тщательно подтянуть все скрутки, при необходимости выполнить лужение, а также заизолировать оголенные участки кабеля.

В быту используются не только понижающие, но и повышающие трансформаторы. Как из 12 вольт сделать 220 и в каких случаях это может быть необходимо, читайте внимательно.

О том, как проверить работоспособность конденсатора при помощи мультиметра, читайте на этой странице и следуйте инструкции.

Необходимость установки выключателей проходного типа обуславливается особенностями помещения, в котором установлены светильники, требующие регулирования работы из разных точек.

Грамотная установка обеспечивает удобство и комфорт эксплуатации, а при необходимости есть возможность усовершенствовать систему и задействовать даже большее количество точек.

Видео на тему

Схема подключения трехпозиционного переключателя

Уважаемый г-н электрик: Мне нужно посмотреть электрические схемы трехпозиционного переключателя. У меня на кухне есть два переключателя, которые управляют одним светом. Я не уверен, что это 3-х позиционные переключатели или 2-х позиционные переключатели света. Я обнаружил, что один переключатель должен всегда оставаться в верхнем положении, чтобы другой включал свет. Как мне диагностировать и исправить это?

Ответ: На этой странице есть несколько схем подключения трехпозиционного переключателя.Одна диаграмма вверху, остальные внизу. Двухсторонние электрические выключатели света и трехсторонние выключатели света - это одно и то же, просто они имеют разные названия в зависимости от страны. Я предполагаю, что один из ваших трехпозиционных переключателей сломался. ПРИМЕЧАНИЕ. Текстовые ссылки ниже ведут к соответствующим продуктам на Amazon.com и EBay.

Отключите питание цепи в коробке выключателя. Из-за того, что в этом конкретном типе проводки переключателя несколько горячих проводов, любителю может быть немного сложно диагностировать, какой трехпозиционный переключатель вышел из строя.Предлагаю вам поменять один переключатель. Если это не поможет, замените другой.

В любом случае рекомендуется заменить оба переключателя одновременно. , так как другой вскоре может выйти из строя. Будьте очень осторожны, идентифицируя провода ЛИНИИ и НАГРУЗКИ ПЕРЕД отключением переключателей. Обычно я снимаю один провод со старого переключателя и кладу его на новый переключатель, а затем повторяю с другими проводами.

Не отсоединяйте сразу все провода от одного трехпозиционного переключателя, а затем пытайтесь выяснить, что это за каждый провод.Прежде всего, обратите внимание на цвет винтовых клемм на старом переключателе. Один винтовой зажим будет другого цвета и помечен как «Общий». К этому винту будет подключен провод ЛИНИИ или НАГРУЗКИ.

Задняя сторона двух трехпозиционных переключателей со стрелками, указывающими на общую клемму

Спасибо Джону С. за приведенную выше фотографию, на которой показаны общие клеммы на трехпозиционных переключателях. Общие клеммы - это клеммы разного цвета, используемые для ЛИНИИ и НАГРУЗКИ.Латунные клеммные винты без маркировки предназначены для подключения путешественников.

Вы не можете полагаться на цветовую схему подключения , чтобы выяснить, какова функция каждого провода в существующей установке трехпозиционного переключателя. Первоначальные установщики использовали любые материалы и методы проводки, которые были приемлемы во время установки.

Существуют старые установки трехпозиционного электрического переключателя, которые не соответствуют принятой в отрасли практике или требованиям электротехнических правил.Вот почему важно определить функцию проводов для 3-х полюсных электрических выключателей освещения.

Замена 3-позиционного переключателя на интеллектуальный коммутатор WiFi может быть сложной задачей. Для питания интеллектуального переключателя вам понадобится нейтральный провод. Нельзя использовать заземляющий провод вместо нейтрали. Кроме того, может потребоваться внести некоторые изменения в другой трехпозиционный переключатель в цепи.

Скорее всего, НАГРУЗКА и один бегунок нужно будет соединить вместе, в то время как другой будет закрыт проволочной гайкой.Все интеллектуальные переключатели отличаются друг от друга, и вы должны следовать инструкциям производителя по установке.

Все электрические схемы трехпозиционного переключателя и двухпозиционного переключателя имеют одни и те же основные компоненты: Провода, состоящие из ЛИНИИ, НАГРУЗКИ, нейтрали, пары ходовых и двух трехпозиционных переключателей. Если вы пытаетесь устранить неполадки в работе трехпозиционного переключателя, вам необходимо определить функцию каждого провода. Сделайте это перед отключением любых проводов от переключателей.

Провод LINE обычно легче всего идентифицировать, потому что он всегда горячий.Он должен быть подключен к обычному медному или черному винту на одном из трехпозиционных переключателей. Другой трехпозиционный переключатель будет иметь провод НАГРУЗКИ, подключенный к общему медному или черному винту. Тестер напряжения подходит для проверки токоведущих проводов с нейтралью и / или заземлением.

Спереди и сзади два идентичных трехпозиционных переключателя.

Обратите внимание на один черный винт на каждом из вышеуказанных трехпозиционных переключателей. Только провод НАГРУЗКИ или провод ЛИНИИ подключается к общему черному винту. Зеленый винт предназначен только для заземления, и к нему должен быть подключен один провод заземления.

Amazon продает много 3-ходовых коммутаторов

Переключатели можно просто заменить без необходимости определять функцию каждого проводника. В этом случае вы просто снимаете один провод за раз и подключаете его к той же клемме на новом переключателе. Обратите внимание на цвет винтовых клемм на старом и новом переключателях. Проверьте заднюю часть старого переключателя на наличие клеммы «Общий».

Для старых проводов, цвет которых не очень различим, я использую цветную изоленту для обозначения проводов.Это очень полезно и значительно упрощает замену переключателей в следующий раз. У меня на грузовике всегда есть черная, белая, красная, зеленая и синяя изолента.

Между каждым трехпозиционным переключателем находится пара «Путешественников» , которые подключены к латунным клеммам без маркировки. Путевые провода взаимозаменяемы между двумя клеммными винтами, окрашенными в латунный цвет.

На одном из трехпозиционных переключателей ЛИНИЯ или горячий провод подключается к общей медной или черной винтовой клемме.На другом трехпозиционном переключателе провод НАГРУЗКИ (НАГРУЗКА - это провод, подающий питание на осветительный прибор) подключается к общей медной или черной винтовой клемме.

Ниже представлена ​​простая трехпозиционная схема, которую можно применить ко всем соединениям трехпозиционного электрического переключателя света. Это всего лишь схема подключения, а не фактический метод подключения, используемый для установки трехпозиционного переключателя.

Принципиальная электрическая схема трехпозиционного переключателя. Два очень старых трехпозиционных переключателя.

На фотографии выше изображены два очень старых трехпозиционных переключателя. Винтовые клеммы были на передней панели переключателей много-много лет назад. Было небезопасно располагать электрические клеммы под напряжением так близко к металлической настенной пластине. Я лично видел несколько случаев, когда металлическая настенная пластина контактировала с токоведущими клеммами и создавала короткое замыкание, приводящее к срабатыванию выключателя.

БОЛЬШЕ СХЕМ ЭЛЕКТРОПРОВОДКИ ТРЕХСТОРОННЕГО ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯ

Существует несколько способов подключения трехпозиционного переключателя , которые можно использовать, и обычно установщик определяет, какой способ лучше всего подходит для его или ее целей. В некоторых странах трехпозиционный переключатель называют двухпозиционным переключателем. Национальный электротехнический кодекс требует, чтобы нейтральный провод (белый провод) был установлен в большинстве мест переключателей света, однако статья 404-2 (C) требует наличия нейтрали только в одном месте трехпозиционного переключателя.

Я думаю, что наиболее распространенный метод, используемый для подключения набора трехпозиционных переключателей, - это подвести двухпроводной кабель LINE к одной распределительной коробке и подвести двухпроводной кабель НАГРУЗКИ к другой распределительной коробке. Затем между двумя трехполюсными распределительными коробками устанавливается трехжильный кабель с заземлением .Этот метод изображен на диаграмме вверху этого поста.

В распределительной коробке LINE черный провод двухпроводного кабеля LINE подключается к общей медной или черной винтовой клемме на трехпозиционном переключателе. Красный и черный провода (Travelers) трехпроводного кабеля подключаются к латунным клеммам трехпозиционного переключателя. Неважно, какой путешественник на каком латунном терминале едет.

Белый нейтральный провод LINE подключается к белому проводу кабеля 14/3.На другом конце белая нейтраль НАГРУЗКИ подключена к белому проводу кабеля 14/3. В распределительной коробке НАГРУЗКИ черный провод двухпроводного кабеля НАГРУЗКИ подключается к общей медной или черной клемме на трехпозиционном переключателе. Белый провод НАГРУЗКИ подключается к белому проводу трехжильного кабеля. Красный и черный путешественники в трехпроводном кабеле подключаются к латунным клеммам трехпозиционного переключателя.

Вышеупомянутый метод хорош тем, что он обеспечивает наличие белого нейтрального провода LINE на каждой распределительной коробке.Кроме того, для этого метода требуется только трехжильный кабель (с заземлением) между переключателями.

Не все существующие установки трехпозиционного переключателя имеют одинаковые цвета проводов. Перед заменой трех- и двусторонних переключателей света важно идентифицировать провода LINE и LOAD. Обратите внимание, какие провода подключены к общим медным или черным винтовым клеммам.

Вариантом вышеупомянутой схемы подключения трех- и двухпозиционного переключателя является объединение всех кабелей в одну настенную распределительную коробку, как показано на схеме ниже, и ответвление оттуда к каждому переключателю и осветительной арматуре.ЛИНИЯ и НАГРУЗКА объединены в одну электрическую коробку с трехпозиционным переключателем. Оттуда необходимо установить 3-проводной кабель (2 дорожки, заземление и повторно идентифицированный белый провод) или кабелепровод ко второму трехпозиционному переключателю.

Если белый провод не используется в качестве нейтрального, его необходимо заменить на другой цвет. У второго трехпозиционного переключателя черный провод должен быть подключен к общей медной или черной винтовой клемме переключателя.

Голый или зеленый провод подключается к металлической распределительной коробке с помощью крепежного винта 10/32 и к зеленому винту на трехпозиционном переключателе. Оголенный или зеленый заземляющий провод на этих схемах подключения не показан для упрощения. Электрическая коробка должна быть достаточно большой, чтобы вместить количество проводов. См. Статью 314 Национального электротехнического кодекса (NFPA 70) относительно требований к пространству.

Схема подключения трехпозиционного переключателя с ЛИНИЕЙ и НАГРУЗКОЙ в одной распределительной коробке.

На приведенной выше схеме белый провод должен быть повторно идентифицирован как горячий провод в каждом месте переключателя. Белый провод между переключателями не используется в качестве нейтрали.

Пример подключения трехпозиционного переключателя с ЛИНИЕЙ и НАГРУЗКОЙ в одной квадратной электрической коробке 4 ″.

На фотографии выше зеленая стрелка указывает на ЛИНИЙ, находящийся под напряжением , подключенный к черному проводу кабеля 14/3, который идет к другому трехпозиционному переключателю. Синяя стрелка указывает на провод НАГРУЗКИ, который будет подключен к общей клемме черного или красного цвета на трехпозиционном переключателе света, который будет установлен в этой коробке.

Красный и синий провода в этой установке - путешественники.Это было добавлено к существующей установке, в которой был только один однополюсный настенный выключатель наверху лестницы в подвал для освещения подвала. Домовладелец хотел установить дополнительный выключатель в подвале.

На фотографии ниже показана проводка в другом трехполюсном переключателе, который изначально был однополюсным переключателем.

Подключение трех- и двухпозиционного переключателя без нагрузки или подачи линии в распределительную коробку.

Черный провод под напряжением в электрическом блоке наверху подключается другим концом к черному проводу ЛИНИИ и подключается к общему черному или красному винту на трехпозиционном переключателе.Белый провод заклеен синей изолентой, чтобы показать, что это не нейтральный провод, а проводник. Красный провод - другой путешественник. Путешественники подключаются к двум латунным винтовым клеммам на трехпозиционном переключателе.

Когда белый провод используется в качестве путеводителя, его цвет необходимо изменить в соответствии со статьей 310. 110 (C). Можно использовать любой цвет, кроме белого, серого или зеленого. Дополнительный зажим в верхней части этой распределительной коробки необходимо удалить, поскольку он считается одним дополнительным проводом (статья 314.16 (В) (2).

В первой распределительной коробке черный провод, который был проложен ко второму трехпозиционному переключателю, можно подключить либо к черному проводу НАГРУЗКИ, либо к черному проводу ЛИНИИ. Черный провод ЛИНИИ или провод НАГРУЗКИ, который не подключен ко второму трехпозиционному переключателю, подключается к общей медной или черной клемме первого трехпозиционного переключателя.

Белые нейтральные провода LINE и LOAD должны быть соединены вместе. Путевые провода от второго переключателя подключаются к тем же двум латунным клеммам на первом переключателе.

Заземляющие провода должны быть соединены вместе, и один или два гибких провода, подключенных из этого пучка, должны быть подключены к металлической коробке с помощью крепежного винта 10/32 и к зеленой винтовой клемме на трехпозиционном переключателе.

Другой пример альтернативного метода 3-сторонней разводки - это подвести все кабели к электрической коробке потолочного светильника. Оттуда необходимо будет проложить трехжильный кабель или кабелепровод к одному из трехпозиционных переключателей.Четырехжильный кабель с заземлением или кабелепровод должен быть проложен к другому месту расположения трехпозиционного переключателя, как того требует кодекс, чтобы иметь белый нейтральный проводник в одной из распределительных коробок.

Для размещения всех проводов в этой конкретной установке трехпозиционного переключателя потребуется потолочная электрическая коробка большего размера. При использовании провода №14 требуется минимум 24 кубических дюйма. См. Таблицы 314.16 (A) и (B). Для каждого провода №14 требуется два кубических дюйма.

Обновление в Национальном электротехническом кодексе 2020 года требует, чтобы все электрические коробки потолочного освещения, в которых может быть установлен потолочный вентилятор, были рассчитаны на поддержку потолочного вентилятора .См. Статью 314.27 (C).

Схема подключения 3-позиционного переключателя, на которой показаны все провода в потолочной распределительной коробке.

На каждом переключателе на приведенной выше схеме подключения трехпозиционного переключателя черный провод подключается к общему медному или черному винту. В электрической коробке потолочного светильника один черный провод от трехпозиционного переключателя подключается к черному проводу НАГРУЗКИ на осветительном приборе. Черный провод от другого трехполюсника подключается к черному проводу LINE. Белый нейтральный провод LINE подключается к светильнику.

Путешественники в распределительной коробке потолочного светильника соединяются по цвету. Основания соединяются между собой, к металлической коробке, а также к светильнику. Электрическая распределительная коробка на потолке должна быть очень большой, чтобы подходить для всех проводов. Обратите внимание на белый нейтральный провод, который должен быть в одной из распределительных коробок.

Схема подключения двухпозиционного переключателя для Великобритании.

В Великобритании некоторые электрики используют альтернативный метод для подключения двусторонних переключателей, как показано на приведенной выше схеме подключения.Двусторонние переключатели и трехпозиционные переключатели работают одинаково и имеют одинаковые точки подключения, просто в Великобритании у них разные имена: Common, L1 и L2.

На приведенной выше схеме подключения переключателя показана цветовая кодировка проводов, отличная от той, что используется в США. В этой конфигурации проводки общие клеммы на каждом двухпозиционном переключателе соединены вместе одним проводом. Провод LINE подключается к клемме L1, а провод НАГРУЗКИ подключается к клемме L2.

Если вы хотите добавить дополнительные переключатели, вы должны установить четырехпозиционные переключатели, или, как их называют в Европе, промежуточные переключатели, которые подключаются к проводам L1 и L2.Промежуточные переключатели подключаются между двухсторонними проводками. Используя трехжильный кабель, общий провод, идущий к двухпозиционным переключателям, просто проходит через каждую электрическую коробку промежуточного переключателя. Цветная изолента используется для повторной идентификации проводов.

Заземляющие провода на этих схемах не показаны для экономии места и облегчения просмотра. Однако во время установки все заземляющие провода должны быть соединены вместе, и к каждому коммутатору будет добавлен провод . Все металлические электрические коробки необходимо заземлить с помощью крепежного винта 10/32 в задней части коробки.

Вы можете найти мой пост со схемами подключения 4-позиционного переключателя полезным.

Схемы подключения однополюсного выключателя света см. В моем посте здесь .

Чтобы подключить настенные переключатели для управления электрическими розетками, см. Мой пост здесь .

Электропроводка альтернативного 4-позиционного переключателя - электрическая часть 101

Альтернативная схема подключения 4- позиционного переключателя

Альтернативный 4- позиционный переключатель - это довольно сложно.Электроэнергия поступает в первую коробку осветительных приборов вместо первой 3-позиционной распределительной коробки . Эта конфигурация проводки больше не разрешена с NEC 2011 года, если нейтральный провод отсутствует в распределительных коробках.

На схеме ниже 2--жильный кабель NM подает линейное напряжение и нейтраль от панели к первому световому блоку слева. Линейный (черный) провод в конечном итоге подключается к общей клемме первого 3- позиционного переключателя . Нейтральный (белый) провод подключается к осветительной арматуре (ам), а белый (-ые) провод (-и) кабеля (-ов) NM соединяет коробки для осветительных приборов.Этот нейтральный провод заканчивается в последней коробке осветительной арматуры и не проходит через какие-либо распределительные коробки.

Провод NM 2- соединяет последнюю коробку осветительных приборов с первой 3- позиционной распределительной коробкой . Черный провод подключается к общей клемме первого трехпозиционного переключателя . Белый провод (с коммутацией линий) соединяет белые провода последовательных переходных кабелей NM вместе и в конечном итоге подключается к общей клемме второго переключателя 3-. Эти провода должны иметь на обоих концах черную ленту для обозначения линии вместо нейтрали.

Провод NM 3- соединяет контактные клеммы первого 3- -позиционного переключателя и первого 4- -позиционного переключателя. Провода 3- NM соединяют контактные клеммы первого 4- -позиционного переключателя и второго 4- -позиционного переключателя и так далее. Провода 3- NM соединяют контактные клеммы последнего 4- -позиционного переключателя и второго 3- -позиционного переключателя. Путевые провода на каждом переключателе взаимозаменяемы.

Общая клемма второго переключателя 3- подает линейное напряжение, переключенное от второго переключателя 3- через распределительные коробки и обратно к осветительной арматуре, используя белый провод NM с черной лентой на каждом конце.

Диаграммы, представленные на этой странице, упрощены для наглядности. В электрические розеточные коробки можно вводить и выводить множество кабелей NM. См. Фактическую проводку распределительной коробки.

Схема заземления показана отдельно.

Розетка

- несколько розеток с переключением снизу от двух мест переключателей

Здесь можно спуститься двумя путями

Ваша ситуация, когда переключатели и розетки свободно перемешаны, оставляет вам два разумных способа подключить это.Либо вы можете использовать традиционный трехпроводной кабель в стиле путешественника, и подключить его с помощью отдельных проводов 12AWG THHN в кабелепроводе для ЛОР (он же «трубка смурфа»), либо мы можем придерживаться кабеля NM, но для этого нам потребуется использовать 12/4 NM. и - другой способ подключения трехпозиционного переключателя, называемый «Калифорнийский трехпозиционный» (, а не , следует путать с трехпозиционным переключателем Carter , который является совершенно устаревшим и совершенно незаконным), если вы не хотите трепаться с многокабельными трассами НМ.

Smurf (tube) - ваши друзья!

Раньше было так, что прокладка всего около любой системы кабелепровода типа была дорогостоящим и очень трудоемким делом, требовавшим более сложной работы с металлическими коробками, дополнительной арматурой и часто ручным трудом по сгибанию и соединению жестких секций. трубопровода вместе.Однако в настоящее время то, что известно как электрические неметаллические трубки, или в просторечии «смурфовая трубка», используется в качестве кабелепровода для электропроводки в дополнение к развертыванию в низковольтных / коммуникационных приложениях. Он сделан из ПВХ, похожего на жесткий ПВХ-кабелепровод, который часто используется на открытом воздухе, но достаточно гибкий, чтобы его можно было легко сгибать, катать и ловить во многом так же, как кабели NM, и обеспечивает гораздо большую гибкость и расширяемость, чем NM, в то время как возможность использования с пластиковыми или металлическими ящиками, в отличие от металлических трубопроводов.

В вашем случае 1/2 "ЛОР предоставляет достаточно места для всех необходимых вам проводов, и вы можете использовать внутри него многожильные провода THHN 12AWG THHN, что делает протягивание провода через кабелепровод довольно тривиальной задачей, если вы не делаете этого. Не превышайте предел изгиба на 360 ° для любого отдельного участка кабелепровода. Вам понадобится голый или зеленый цвет для заземления между всеми коробками, белый для нейтральных проводов между всеми коробками, черный для всегда горячих точек между коробками и два другие цвета, кроме белого, серого или зеленого для подключенных к сети и путешественников.Например, вы можете использовать красный цвет для переключения, а синий или желтый - для обоих путешественников, поскольку вам не нужно различать путешественников друг от друга.

После того, как у вас есть 1/2 "ЛОР пробег между всеми коробками, и ваш 12/2 homerun переместится в удобную коробку, мы можем начать электромонтаж. В первом положении переключателя черный переходит в общий (разноцветный) 3 Винт двухпозиционного переключателя, зеленый соединяется с остальной частью заземления и соединяется с зеленым винтом трехпозиционного переключателя, в то время как два винта трехпозиционного переключателя того же цвета подключаются к путевым проводам, и переключаемый горячий и нейтральные закрываются индивидуально в коробке.В каждой коробке с розеткой в ​​ней всегда горячий, переключаемый горячий, нейтральный и заземляющий провода подключены к своим ответным частям с `` другой стороны '' и к кабелям, идущим к розетке (с сломанным контактом на горячей стороне, конечно), с путешественниками просто пробегите ящик на другую сторону. Затем в другом распределительном блоке мы подключаем дорожки к одинаковым по цвету (дорожным) винтам на трехпозиционном переключателе и соединяем коммутируемые точки с общим винтом на этом трехпозиционном переключателе, затем подключаем заземление. друг к другу и к косичке на переключателе, и, наконец, протянуть всегда горячий и нейтральный к «другой стороне» этого блока.И последнее, но не менее важное: там, где подается питание, мы подключаем всегда горячий, нейтральный провод и заземление от главного провода к их соответствующим соединениям проводов на коробке.

Мы идем в солнечную Калифорнию ...

По-видимому, обычной практикой в ​​строительстве в Калифорнии было использование таких розеток с половинным переключением для большинства источников освещения с управлением с двух разных положений переключателя. В результате электрики придумали умный способ трехстороннего управления, который обеспечивает и всегда горячим, и переключаемым на обоих концах с минимумом проводов за счет отсутствия возможности расширения. к большему количеству переключателей с 4-позиционными переключателями, в отличие от традиционной 3-позиционной проводки путевой системы.

Для этого нам нужно проложить кабель 12/4 NM (да, такая штука существует) между всеми задействованными коробками. Это дает нам черный всегда горячий провод, белый нейтральный провод, оголенный провод заземления, красный переключаемый горячий провод и синий общий провод переключателя в каждой коробке. В местах переключателей всегда горячие точки соединяются вместе и соединяются кабелем с одним из подвижных винтов (того же цвета) на трехпозиционном переключателе, в то время как переключаемые точки подключения подключаются друг к другу и к косичке с другим. путевой винт на указанном трехпозиционном переключателе.Таким образом, общие провода переключателя подключаются друг к другу и к общей клемме на трехпозиционном переключателе. Наконец, нейтрали подключаются друг к другу (или закрываются, если они являются единственной нейтралью для этой цепи в коробке), и заземления создаются, как обычно, со всеми заземлениями в коробке, соединенными вместе, и заземляющим проводом. к включенному винту заземления переключателя.

Переходя к розеткам, мы, разумеется, ломаем язычки на горячей стороне и соединяем всегда горячие точки друг с другом и с косичкой с одним горячим винтом, переключаемые точки друг с другом и с косичкой с другим горячим винт, нейтрали друг к другу и косичку к винту нейтрали, а заземления друг к другу и косичку к винту заземления.Однако общие провода переключателя просто подключаются друг к другу в каждой коробке розеток. И последнее, но не менее важное: при подаче питания входящие всегда горячие, нейтральные и заземляющие провода подключаются к их соответствующим соединениям.

Четырехпозиционный переключатель и трехпозиционный переключатель: основы подключения

Если на лестнице, коридоре или в комнате есть два отдельных входа, трехпозиционные переключатели гарантируют, что жильцам не придется пересекать комнату в темноте, чтобы включить свет. Трехпозиционные переключатели также полезны для управления наружным освещением между двумя зданиями и для управления освещением в отдельном гараже изнутри главного здания.

Большинство домовладельцев и рабочих могут без проблем подключать обычные однополюсные переключатели, но когда дело доходит до трехполюсных переключателей, многие сбиваются с толку и в конечном итоге вызывают профессионального электрика, чтобы разобраться во всем. Вот несколько принципов, которые помогут обеспечить правильную и эффективную установку, которая будет работать с первого раза:

Два трехпозиционных переключателя обязательно располагаются на некотором расстоянии друг от друга, но электрически они составляют единый «черный ящик». Вместе они функционируют как один обычный однополюсный выключатель, единственная функция которого - включать и выключать нагрузку.

Эту конфигурацию черного ящика / переключателя проще подключить в виде линейной конфигурации, чем в петлю переключателя, которая требует большего количества проводов и является более сложной из-за требований нового Кодекса по обеспечению нейтрали в каждой коммутационной коробке.

Схема, показывающая прохождение тока для пары трехпозиционных переключателей и одного четырехпозиционного переключателя.

Один трехпозиционный переключатель является входом для пары, а другой - выходом. Трехпозиционные переключатели имеют одну клемму на одном конце корпуса переключателя. На входном переключателе это единственный черный (горячий) провод от источника питания, такого как входная панель.На выходном переключателе единственный черный провод идет прямо к нагрузке. Белые провода не подключены ни к одному из переключателей. Они проходят через корпуса и подключаются к нагрузке, как и зеленый или оголенный провод заземления оборудования.

На другом конце каждого корпуса трехпозиционного переключателя находятся две клеммы. Они предназначены для двух путей переменного тока внутри черного ящика между двумя трехпозиционными переключателями. В любой момент времени один из этих проводов находится под напряжением, а другой - нет. Между двумя переключателями проходит специальный трехжильный кабель.К одному выводу каждого подключается черный провод. С другим соединяется красный. Неважно, что именно. Красных и черных проводников в народе называют путешественниками. Чтобы добавить немного юмора в сухую тему, я называю их «политиками».

Третий провод белый, он не подключен ни к одному из переключателей. Он подключается (с помощью проволочных гаек) к белым проводам в каждом корпусе, чтобы обеспечить непрерывное соединение нейтрали между источником питания и нагрузкой.То же самое и с оголенным или зеленым проводом заземления оборудования. Обязательно подключите его к заземляющим шинам коммутаторов и ко всем корпусам, если они металлические.

Четырехпозиционные переключатели используются в приложениях, в которых требуется более двух мест переключения. Их легче понять, чем трехпозиционные переключатели. У них есть две клеммы на каждом конце корпуса переключателя, которые подключаются к подвижным элементам на линии между трехходовыми переключателями, входящие на одном конце корпуса переключателя, выходящие на другом конце.Не имеет значения, в какую сторону обращены четырехпозиционные переключатели. Красные и черные соединения могут меняться любое количество раз между входным трехпозиционным переключателем и выходным трехпозиционным переключателем.

Вот и все. Следуйте этим основным принципам, и ваши трех- и четырехсторонние установки всегда будут работать. В случае сомнений используйте омметр, чтобы прозвонить клеммы этих устройств.

Также доступны трех- и четырехпозиционные диммерные переключатели. Они устроены таким же образом и могут добавить атмосферы в гостиную или столовую.(Учтите, однако, что лампы CFL обычно не работают с диммерами. Некоторые светодиодные лампы будут работать, а некоторые - нет. Совместимость с диммерами указана на упаковке лампы.)

Телекоммуникации

Телекоммуникации Глава 7

Телекоммуникации, Интернет и архитектура информационных систем

7.1 Телекоммуникационные сети и их объем

Электронная трансмиссия информация на расстоянии, называемая телекоммуникациями, стала практически неотделимой из компьютеров: компьютеры и телекоммуникации вместе создают ценность.

Компоненты Телекоммуникационная сеть

Телекоммуникации средства электронной передачи информации на расстояния. Информация может быть в виде голосовых телефонных звонков, данных, текста, изображений или видео. Сегодня, телекоммуникации используются для организации более или менее удаленных компьютерных систем в телекоммуникационные сети. Сами эти сети управляются компьютерами.

A телекоммуникации сеть - это компоновка вычислительных и телекоммуникационных ресурсов для передача информации между удаленными точками.

Телекоммуникационная сеть включает в себя следующие компоненты:

1. Клеммы для доступ к сети

2. Компьютеры , которые обрабатывают информации и связаны между собой сетью

3. Телекоммуникации которые образуют канал, по которому информация передается от отправляющего устройства к приемное устройство.

4. Телекоммуникации оборудование , облегчающее передачу информации.

5. Телекоммуникации программное обеспечение , управляющее передачей сообщений по сети.

Сфера телекоммуникаций Сети

Два основных типа телекоммуникационные сети можно различать с точки зрения их географический охват. Их:

1. Локальные сети

2. Глобальные сети

Локальная сеть (LAN): есть частная сеть, которая соединяет процессоры, обычно микрокомпьютеры, в пределах здания или на территории кампуса, состоящего из нескольких зданий.

Характеристики ЛВС: [Рисунок 7.3] [Слайд 7-5]

а. ЛВС - главный инструмент групповых вычислений

г. ЛВС обеспечивают высокую скорость связь в пределах ограниченной области и позволяет пользователям совместно использовать объекты (периферийные устройства), подключенные к нему.

г. Обычно включают вторичное запоминающее устройство большой емкости, на котором хранятся базы данных и прикладное программное обеспечение поддерживается, управляется микрокомпьютером, действующим как файловый сервер, который доставляет данные или программные файлы на другие компьютеры.

г. Оборудование (периферийное оборудование) может Включает оптическую память музыкального автомата и быстрые принтеры

e. Часто один из оборудование (периферийные устройства) в локальной сети - это аппаратное и программное обеспечение шлюза, обеспечивающее доступ пользователей сети к другим сетям.

ф. Другие участники группы могут подключаться к сети с удаленных объектов с помощью беспроводной связи.

г. Ссылки и оборудование ЛВС принадлежат компании-пользователю, и эти сети, как правило, намного быстрее, чем глобальные сети.

ч. ЛВС обычно состоят из сети микрокомпьютеров

Глобальная сеть (WAN): есть телекоммуникационная сеть, охватывающая большую географическую территорию.

Характеристики WAN: [Рисунок 7.4] [Слайд 7-6]

а. Информационная система вся организация может иметь иерархическую структуру. Архитектура системы WAN выглядит очень похоже на организационную диаграмму.

г. WAN соединяют все от миникомпьютеров подразделений до мэйнфреймов штаб-квартиры с множеством локальных микрокомпьютеры и терминалы, расположенные на удаленных объектах, подключенные, в свою очередь, к миникомпьютеры.

г. Глобальные сети обеспечивают основу через который обмениваются данными все остальные узлы (компьютеры и терминалы).

г. WAN часто используют телекоммуникационные каналы и оборудование, предоставляемые специализированными поставщиками, называемые общими перевозчики.

e. WAN служат для соединения несколько локальных сетей и могут предоставлять определенные ресурсы большому количеству рабочих станций.

Городские вычислительные сети (MAN) - это телекоммуникационные сети, которые соединяют различные локальные сети в пределах одного мегаполис, то есть примерно в 50-мильном диапазоне.

Характеристики WAN: [Рисунок 7.4]

а. Назначение MAN - соединить различные локальные сети в пределах мегаполиса, то есть в пределах примерно 50 - диапазон миль.

г. Как правило, скорость MAN такой же, как и в локальных сетях, и в них используется аналогичная технология.

Межорганизационная информация Системы - используются двумя или более компаниями.

Характеристики Межорганизационные информационные системы: [Рисунок 7.5]

а. Эти системы помогают нескольким фирмы обмениваются информацией, чтобы координировать свою работу, сотрудничать в совместных проектах, или продавать и покупать товары и услуги.

г. Интернет превратился в глобальная публичная сеть сетей

г. Некоторые межорганизационные системы используются в умственной работе

г. Может использоваться для подключения компьютеры фирмы к информационным системам ее клиентов, поставщиков и бизнеса партнеров, а также используются для выполнения бизнес-операций.

7.2 Телекоммуникационные линии

Телекоммуникационные ссылки могут быть реализованы с помощью различных средств связи, с соответствующим разнообразием характеристики. Главной особенностью среды является ее потенциальная скорость передачи, а также известная как пропускная способность канала , которая для целей передачи данных выражается в битах в секунду (бит / с). Альтернативный способ измерения пропускной способности канала передачи - полоса пропускания - диапазон частот сигнала, который может передаваться по каналу.

Шесть потенциальных СМИ задействованы для реализации телекоммуникационных каналов:

1. Витая пара

2. Коаксиальный кабель

3. Волоконно-оптический кабель

4. Наземные микроволновые печи

5. Спутниковая передача

6. Радиопередача

Три вышеуказанных трансмиссии СМИ классифицируются как управляемые среды, в которых сигнал движется по замкнутому пути. Управляемая среда требует проводки. В их числе:

1.Витая пара

2. Коаксиальный кабель

3. Волоконно-оптический кабель

Три вышеуказанных трансмиссии носители классифицируются как беспроводные носители - сигнал транслируется (излучается во многих направления) по воздуху или космосу и принимается через антенну. В их числе:

1. Наземные микроволновые печи

2. Спутниковая передача

3. Радиопередача

Характеристики Средства массовой информации:

Витая пара a Среда связи, состоящая из пары проводов.

Коаксиальный кабель a Среда связи, состоящая из относительно толстого центрального проводника, экранированного несколько слоев изоляции и второй провод под оболочкой кабеля

Волоконная оптика большой емкости коммуникационная среда, состоящая из множества нитей из чистого стекла с переносом данных ядро посередине, окруженное световозвращающим покрытием и защитной оболочкой.

Наземная микроволновая печь дальней связи с помощью микроволновых сигналов, распространяющихся по поверхности земли.

Форма спутниковой передачи СВЧ-передачи, в которой сигнал передается земной станцией на спутник, ретранслирующий сигнал на принимающую станцию.

Радиопередача беспроводная коммуникационная технология, которая передает голос или данные по воздуху, используя более низкую частотный диапазон, чем микроволны.

Примечание: скорость передачи сохраняется. при подъеме, особенно в области волоконной оптики. Сейчас мы движемся к глобальному инфраструктура гигабитных волоконно-оптических линий связи, основанная на цифровой передаче.В этом мультимедийная среда, данные, текст, голос, изображения и видео будут перемещаться со скоростью миллиарды бит в секунду.

Аналоговый и цифровой Связь [Рисунок 7.8] [Слайд 7-7]

Большинство строк в Телефонные системы мира на данный момент - это аналог . Сигналы передается в виде непрерывных волн. Это удовлетворительный способ передачи голоса, но цифровой данные, отправляемые компьютерами (последовательности импульсов, представляющие нули и единицы), должны быть преобразованы в аналоговый сигнал для передачи по аналоговой линии.В этом случае аналоговые данные должны быть конвертируются обратно в цифровую форму перед записью в память принимающего компьютера. В преобразование данных из цифровой формы в аналоговую для передачи, а затем обратно в цифровой на приемном конце осуществляется парой интерфейсных устройств, называемых модемами ( mo dulator- dem odulator).

Телекоммуникации на базе модема создали серьезное узкое место в среде, где компьютеры и периферийные устройства скорости резко увеличились.Решение сквозное цифровое коммуникации, в которых сигналы отправляются как потоки импульсов включения / выключения. Цифровые линии способный к гораздо более быстрой связи, а цифровые схемы теперь дешевле аналоговых. Все новое оборудование, устанавливаемое сейчас в телефонных сетях, действительно цифровое.

Тенденция: наблюдается сдвиг в сторону цифровые телекоммуникации имеют место во всем мире. Цифровая система для телекоммуникации, называемые TI carrier , широко используются в некоторых телефонная сеть.

Будущее: интегрированные услуги Цифровая сеть (ISDN) - полностью цифровая телекоммуникационная сеть, стандартизированная международный комитет. Хотя услуги ISDN доступны в некоторых регионах, в том числе Ожидается, что на большей части территории США всемирная сеть ISDN начнет функционировать не раньше, чем через год. 2000.

Как снизить затраты на Телекоммуникационное мультиплексирование и сжатие сигналов

С географической распространение информационных систем, увеличение объемов передачи и переход к мультимедиа, затраты на телекоммуникации являются серьезной проблемой для бизнеса.Два основные методы снижения этих затрат:

1. Мультиплексирование - совместное использование канал большой емкости по количеству передач

2. Сжатие сигнала - использование соединение более эффективно за счет удаления избыточности из сигнала.

Мультиплексирование

Характеристики мультиплексирования:

1. Имеется экономия масштаб в телекоммуникационных системах: чем выше емкость системы, тем ниже единица измерения стоимость трансмиссий.

2. Множество индивидуальных передач может совместно использовать физический канал с помощью различных методов, которые вместе называются мультиплексирование .

3. Мультиплексирование объединяет несколько передачи с меньшей пропускной способностью в одну передачу, которая разделяется на приеме конец.

Сжатие сигнала

Характеристики сигнала сжатие:

1. Сжатие сигнала - это снижение потребности в пропускной способности канала за счет удаления избыточности из сигнала.

2. Для уменьшения передачи потребности, мы можем удалить избыточность на сайте отправителя, передать сжатый сигнал, а затем восстановите сигнал на принимающей стороне.

3. Компрессия впечатляет. влияние на потребности в передаче мультимедиа.

7.3 Компьютерные сети

Компьютерные сети различаются область из относительно медленных глобальных сетей, используемых для передачи сообщений через обширные географические расстояния до очень быстрых локальных сетей, которые могут соединять компьютеры, расположенные в том же здании.Разработчики системы могут выбрать одну из нескольких схем для соединение сетевых узлов в зависимости от требований организации. Есть несколько способов установить соединение между отправителем и получателем сообщения.

Топологии сети

Компьютеры, переключатели и Терминалы, соединенные сетевыми соединениями, вместе называются узлами . В цель сетевого управления - обеспечить соединение между узлами, которым необходимо общаться.Расположение узлов и каналов в сети называется топологией . Возможны самые разные схемы, каждая из которых имеет свои преимущества и недостатки. Топология сети должна соответствовать структуре организационного подразделения, которое будет использовать сеть, и эта топология также должна быть адаптирована к коммуникационному трафику устройства. шаблоны и способ хранения баз данных, чтобы облегчить доступ к их.

Следующие топологии являются наиболее широко используются:

1.Иерархическая сеть

2. Star Network

3. Кольцевая сеть

4. Автобусная сеть

Иерархическая сеть: [Рисунок 7.4]

а. Корпоративный хост-компьютер (часто мэйнфрейм), миникомпьютеры подразделения или мощные рабочие станции и рабочая группа поддержка через микросхемы.

г. Эта топология соответствует организационная структура многих фирм и до сих пор часто используется в глобальных сетях.

г. Рабочие станции пользователей могут быть, в свою очередь, соединены между собой с использованием одной из топологий LAN.

г. Отказ хоста не отключите разделенную обработку, которая является отказоустойчивой функцией.

e. Экономическая эффективность микро и растущее значение групповой работы заставляет некоторые сокращающиеся фирмы отходить от иерархические сети для клиент-серверных вычислений.

Звездная сеть: [Рисунок 7.9a]

а. В звездообразной сети концентратор компьютер или коммутатор (например, УАТС) соединяет несколько рабочих станций.

г. Компьютер в хабе действует в качестве сетевого сервера, обеспечивающего доступ к общей базе данных и программному обеспечению.Все обмен данными между рабочими станциями должен осуществляться в этом центральном режиме.

г. Звездная сеть скорее легко управлять и расширять, так как в обоих случаях в основном один центральный узел влияет на расширение обрабатывающей способности.

г. Центральный узел - это локус уязвимости: он может быть перегружен или может выйти из строя, отключив всю сеть.

Кольцевая сеть

: [Рисунок 7.9b]

а. Каждый узел в кольцевой сети подключен к двум своим соседям.

г. Узлы обычно близкие для другого; эта топология часто используется в локальных сетях.

г. Когда один узел отправляет сообщение другому, сообщение проходит через каждый промежуточный узел, который восстанавливает сигнал, поскольку сигналы ухудшаются при передаче.

г. Если узел выходит из строя, кольцо не обслуживается, если кольцо не содержит двух каналов, передающих в противоположных направлениях.

Шинная сеть: [Рисунок 7.9c]

а. Узлы в автобусной сети подключены к общему каналу, например коаксиальному кабелю.Такое расположение используется в локальных сетях.

г. Неисправное устройство не повлиять на остальную часть сети; выход из строя самой шины, естественно, подводит сеть вниз.

Коммутация в сетях

Многие пользователи могут быть подключены к одновременно с сетью каналов связи. Коммутационные аппаратов устанавливать соединения между узлами, которым необходимо обмениваться данными по сети. Главный методы переключения включают:

1.Схема коммутации

2. Пакетная коммутация

3. Быстрая коммутация пакетов

Коммутация цепей:

1. Схема коммутации техника используется в телефонной сети.

2. Каналы связи подключены к коммутационным центрам, которые подключаются от одного узла к другому по запросу.

3. Схема установлена. за все время общения

4. Схема коммутации подходит для передачи файлов и аналогичных более длинных передач

Пакетная коммутация: [рисунок 7.10]

1. Пакетная коммутация особое значение для передачи данных из-за его скорости и превосходных использование каналов связи при работе с Abursty, @ прерывистым, трафиком. В самом деле, передача данных включает короткие всплески активности компьютера или терминала, когда данные отправляются, после чего следуют длительные периоды отсутствия передачи.

2. Предложения коммутации пакетов гибкость в подключении к сети. Он используется в большинстве общедоступных сетей передачи данных. предоставляются перевозчиками с добавленной стоимостью.

3. При коммутации пакетов сообщения делятся в источнике на блоки фиксированной длины, называемые пакетами , которые также включают биты, идентифицирующие получателя. Обычно пакет содержит 128 байтов данные.

4. Каждый пакет может быть передается независимо, с маршрутизацией, определяемой на каждом узле, через который проходит пакет (в отличие от коммутации каналов, где маршрут заранее определен).

Быстрая коммутация пакетов:

Традиционная коммутация пакетов проверяет каждый пакет на наличие ошибок на каждом узле, через который проходит пакет.Современное телекоммуникационное оборудование гораздо более бесшумное, чем то, для которого коммутация пакетов изначально был разработан. Чтобы воспользоваться этим преимуществом, две технологии быстрой коммутации пакетов вводятся:

Frame Relay: быстрый пакет коммутация, которая проверяет пакет на наличие ошибок только на входных и выходных узлах телекоммуникационная сеть, что сокращает задержку передачи.

Реле ячейки: (асинхронный режим передачи или ATM) передает очень короткие пакеты фиксированной длины, называемые ячеек через быстрые локальные или глобальные сети.

7.4 Протоколы связи в Компьютерные сети

Правила связи, называемые протоколами , позволяют разнородному оборудованию и программному обеспечению обмениваться данными по единой сети.

Сетевые протоколы [Рисунок 7.11] [Слайд 7-8]

Компьютерные сети существуют для обеспечивать связь между различными компьютерами и устройствами доступа. Для обеспечения упорядоченного связь по сети, все узлы в сети должны следовать набору правил позвонил по протоколам .Эти правила сложны. Они выходят из электрического подключение к сети и формат сообщения, вплоть до взаимодействия между прикладными программами, работающими на разных узлах.

Объясните ученикам, что с глобализация телекоммуникаций, Международная организация по стандартизации (ISO) разработал модель OSI для организации протоколов. Открытая система подход открывает поле для широкого круга конкурирующих поставщиков, что дает преимущества пользователей, чтобы убедиться, что они не привязаны к закрытой, проприетарной структуре протокола конкретного производителя.

1. Предоставляет как пользователям, так и поставщикам гибкость в соответствии со стандартом.

2. Пользователи могут выбрать протокол для любого уровня модели, если протокол выполняет необходимые услуги и обеспечивает такой же интерфейс для соседних слоев.

3. Если необходимо изменить слой, необходимо изменить только аппаратное или программное обеспечение, реализующее этот уровень.

4. Уровень протокола в одном узле взаимодействует с соответствующим слоем в другом.

Таблица 7.2 объясняет функции семи уровней протокола в модели OSI. В их числе:

Слой и его Функция

1. Физический Обеспечивает доступ к телекоммуникационной среде и обеспечивает передачу бита. поток через это

2. Канал передачи данных Обеспечивает безошибочную передачу кадров (блоков) данных по сетевому каналу

3. Сеть Направляет сообщения (или пакеты) от источника к месту назначения, выбирая соединительные ссылки

4. Транспорт Обеспечивает надежное сквозное соединение между двумя взаимодействующими узлами. Когда пакет используется коммутация этот уровень разбивает сообщение на пакеты

5. Сессия Устанавливает, поддерживает и завершает соединение (сеанс) между двумя приложениями. работает на взаимодействующих узлах. Сеанс длится, например, от длительного до определенного приложение к выходу из системы.

6. Презентация Обеспечивает любые необходимые преобразования отправляемого символа (шифрование / дешифрование, сжатие / распаковка или преобразование кода символов).Выдавать запросы на создание и завершение сеанса на сеансовом уровне

7. Заявление Предоставляет услуги по взаимодействию прикладных программ; примеры включают передачу файлов, запуск удаленной программы, выделение удаленного периферийного устройства и обеспечение целостности удаленного базы данных.

Получены два набора протоколов важность:

SNA - Системная сеть IBM Архитектура.

- его функции нарушены на пять уровней, в основном выполняющих функции пяти средних уровней OSI.

TCP / IP - Управление передачей Протокол / Интернет-протокол

- его функции нарушены на пять слоев. TCP предоставляет услуги более высокого уровня при подключении взаимодействующих приложений, в то время как IP обеспечивает низкоуровневые функции маршрутизации и адресации, управление пакетами через Интернет.

Межсетевые соединения

По мере роста потребностей в общении, подключение к сети становится серьезной проблемой, поскольку пользователи хотят получить доступ к удаленному компьютеру.Такие шлюзы, как маршрутизаторы и мосты, помогают решить проблему.

Взаимосвязь между двумя однотипные сети образуются относительно простым мостом , реализовано аппаратно и программно. Соединение разнородных сетей, для Например, LAN и WAN достигается с помощью более сложного маршрутизатора . А маршрутизатор - это устройство, которое принимает сообщения в формате, созданном одной из сетей, и переводит их в формат, используемый другим.

7.5 Локальные сети

Организации малых и крупных использовать быстрые локальные сети (ЛВС) для соединения персональных компьютеров и, таким образом, основной инструмент рабочей группы.

Локальная сеть: рабочее место для рабочей группы

ЛВС соединяет компьютеры в пределах одного объекта, такого как офисное здание, производственный план или корпоративный или университетский городок.

Характеристики локальной сети включают:

1.Его объем обычно измеряется в футах

2. Скорость связи очень высока. высокий

3. Используется как местное средство вычисления и связь между пользователями в крупных фирмах

4. В собственности организации

5. Дайте чувство контроля и гибкость для удовлетворения требований конечных пользователей

LAN дает своим пользователям следующие возможности:

1. Пользователи могут делиться ресурсами, например, быстрый принтер или база данных

2.Пользователи могут сотрудничать общаются по своей локальной сети. Этому сотрудничеству может способствовать групповое ПО, которое запускает в локальной сети

3. Пользователи могут получить доступ к другим сети внутри компании или за ее пределами через мосты и маршрутизаторы

Есть два основных LAN дизайн :

1. Одноранговая сеть - периферийные устройства расположены на терминалах, и системное администрирование в значительной степени оставлено на усмотрение пользователей

2. Серверные сети - совместно используемые ресурсы размещаются на выделенном сервере, который управляет данным ресурсом от имени пользователя рабочие станции, совместно использующие ресурс (файловый сервер, сервер печати, шлюз, оптический диск сервер).Большинство серверов предназначены для выполнения своих задач; используя их как рабочие станции ухудшает производительность сети.

Локальные сети на основе частных Филиальные биржи: [Рисунок 7.12]

Компания с большим количеством телефоны (от 50 до более 10 000) часто выбирает владение компьютером на базе частных телефонная станция (PBX), электронный коммутатор, соединяющий его телефоны и обеспечивает подключение к общедоступной сети.

Характеристики АТС:

1.Дает компании контроль над использование его телефонной системы и предлагает множество функций, таких как вызов пересылка или голосовые сообщения.

2. Может использоваться как выключатель для передачи данных

3. Многие новые АТС используют цифровые технологии, устраняющие необходимость в модемах, и выполнять преобразования, необходимые для обеспечения возможность соединения различного оборудования и телекоммуникационных каналов.

4. Простота подключения нового рабочая станция к сети.

5. Скорости сетей на базе АТС ограничены

7.6 Клиент-серверные вычисления

Важное текущее развитие в организационных вычислениях - сокращение - переход с платформ на основе от мэйнфреймов и миникомпьютеров до микрокомпьютеров. Эти архитектуры на основе модели клиент / сервер.

Характеристики клиент / сервер вычисления:

1. Обработка заданного приложение разделено между несколькими клиентами, обслуживающими отдельных пользователей, и одним или больше серверов - обеспечение доступа к базам данных и выполнение большей части вычислений.

2. Основная цель клиента - для предоставления графического пользовательского интерфейса пользователю

3. Основная задача сервера - для предоставления общих услуг клиентам

4. В клиент-серверных вычислениях, отдельные приложения фактически написаны для работы на нескольких компьютерных платформах, чтобы преимущество своих возможностей

5. Клиент-серверные вычисления сложно реализовать

Наиболее часто используемые модели клиент-серверные вычисления:

1.Двухуровневая архитектура

2. Трехуровневая архитектура

Характеристики двухуровневого Архитектура: [Рисунок 7.13a]

1. Клиент проводит презентацию Сервисы. Он отображает графический интерфейс и запускает программу, которая определяет, что происходит, когда пользователь выбирает пункт меню.

2. Сервер управляет доступом в базу

3. Клиенты отправляют удаленную процедуру вызовы для активации определенной логики приложений на сервере

Характеристики трехуровневого Архитектура: [Рисунок 7.13b]

1. Запускается сервер приложений. большая часть логики приложения, при этом рабочая станция пользователя отвечает за отображение на передняя часть и сервер базы данных, обеспечивающий серверы баз данных в задней части. Задача состоит в том, чтобы распространить приложение таким образом, чтобы снизить общие затраты на оборудование, в то время как минимизация сетевого трафика

Проблемы клиент / сервер вычисления:

1. Привлекателен с точки зрения цена их приобретения по отношению к их результатам

2.Переносит управление вычислениями из центров обработки данных в зоны конечных пользователей

3. Программное обеспечение сложное и дорого поддерживать

4. Создание значительного трафика в магистральной сети фирмы, которая соединяет клиентов и серверы

5. Может выполняться в локальной сети и Среды WAN

7.7 Глобальные сети

Глобальные сети - это фундаментальная инфраструктура организационных вычислений. Эти дальние в телекоммуникационных сетях используется различное оборудование, поэтому дорогие каналы могут использоваться эффективно.Предложения обычных операторов связи и поставщиков услуг с добавленной стоимостью услуги могут быть объединены с частными сетями для создания общей организационной сеть.

Телекоммуникационное оборудование для Глобальные сети [Рисунок 7.15] [Слайд 7-9]

WAN включают оборудование, которое контролирует передачу сообщений и позволяет делиться ссылками между несколькими переводы.

Хост-компьютер

WAN имеет мощный хост компьютер. Хост запускает системную программу, называемую телекоммуникационным монитором, которая обрабатывает входящие сообщения, передавая их в соответствующие прикладные программы, и принимает исходящие сообщения от приложений, чтобы передать их в сеть.

Интерфейсный процессор

Освобождает главный компьютер от большинство задач связано с управлением сетью. Под управлением собственного программного обеспечения интерфейсный процессор принимает сообщения, поступающие из сети, и маршрутизирует исходящие сообщения по назначению. Выполняет необходимые преобразования кода, шифрует и дешифрует защищенные сообщения и выполняет проверку ошибок, чтобы хост имел дело с сообщениями Aclean @.

Контроллер кластера

Управляет несколькими терминалами, соединяя их с одним телекоммуникационным каналом, и выполняет коммуникационные задачи для их, например форматирование экрана, преобразование кода и проверка ошибок.Кластерный контроллер может также позволить терминалам совместно использовать высокоскоростной принтер и может обрабатывать электронную почту среди терминалов кластера.

Мультиплексор

Объединяет данные, которые терминалы отправить ему по локальным низкоскоростным каналам в единый поток. Тогда этот поток передается по высокоскоростному каналу связи и разделяется другим мультиплексор на противоположном конце канала.

Концентратор

Комбинированная трансмиссия от несколько более медленных терминалов, которые работают в пакетном режиме, в единый поток передачи для которого требуется звено с меньшей скоростью, чем сумма скоростей всех терминалов комбинированный.Концентратор хранит сообщения от терминалов и пересылает их, когда это необходимо.

Коммутаторы

Устанавливает связи между узлы, которым необходимо обмениваться данными.

Терминалы доступа

Включите различные тупые терминалы без мощности обработки и интеллектуальные терминалы с производительностью обработки, например, персональные компьютеры.

Где находятся помещения для широкого Откуда приходят компьютерные сети?

Некоторые сетевые объекты принадлежат организациям пользователей, другие могут быть сданы в аренду или просто использованы на оплата по мере использования.К типичным объектам, принадлежащим фирмам-пользователям, относятся рабочие станции, хост-компьютеры и интерфейсные процессоры. Основные провайдеры телекоммуникаций ссылки и услуги являются распространенными операторами связи и поставщиками расширенных услуг с добавленной стоимостью. сети. К ним относятся:

1. Обычные перевозчики

2. Поставщики добавленной стоимости сети

3. Частные и частные линии сети

Обычные перевозчики

Лицензированы ли компании правительство страны для предоставления телекоммуникационных услуг населению.Обширный, огромный большинство обычных операторов связи предоставляют телефонные услуги. Эти перевозчики предлагают использование обширная телекоммуникационная инфраструктура, то есть средства для передачи голосовые сообщения и сообщения с данными.

Общие перевозчики предлагают услугу называется виртуальная частная сеть , где пользовательская фирма может приобрести гарантированную доступ к объектам с указанными возможностями, такими как скорость передачи и доступ точки.

Поставщики добавленной стоимости Сети

Аренда поставщиков с добавленной стоимостью объектов у общих операторов связи и предоставляют телекоммуникационные услуги своим собственным клиенты.Эти поставщики увеличивают стоимость базовой инфраструктуры, предоставляемой общими перевозчик. сетей с добавленной стоимостью (VAN), предоставленные поставщиками, обеспечивают услуги сверх тех, которые предоставляются обычными операторами связи.

Частные и частные линии Сети

Вместо использования службы, которая должен быть разделен с другими, фирма может арендовать свои собственные частные линии или целые сети от перевозчиков. Это может иметь экономические преимущества по сравнению с использованием VAN, а также обеспечить более быструю и безопасную связь.

7.8 Интернет и Электронная торговля

Интернет изменил лицо индивидуальных и организационных вычислений. Благодаря возможностям, предлагаемым Интернет и Интернет, электронная коммерция расширяет сферу своей деятельности.

Настоящее и будущее Интернет

Интернет есть глобальная сеть компьютерных сетей без централизованного управления, ставшая современное информационное шоссе[email protected]

Характеристики интернета:

1. Он работает в децентрализованном моды рядом общественных организаций, основной из которых является Интернет Общество.

2. Это средство коммуникация, источник информации и развивающееся средство электронной коммерции.

3. Основное препятствие на пути к развитием стала ограниченная пропускная способность звеньев, соединяющих сети.

Средства связи и Информационный доступ

Интернет предоставляет несколько основные средства, которые организации могут использовать как для внутренних, так и для межорганизационный обмен информацией и коммуникация.

Основные категории Использование Интернета включает:

1. Связь

Электронная почта (E-mail) способствует быстрому обмену информацией и идеями, а также является средством Интернета в Широчайшее использование. Электронную почту можно использовать для индивидуального общения или для участия в более крупных коммуникационные форумы (группы новостей).

2. Доступ к информации:

Интернет обеспечивает доступ к крупнейшее организованное (свободно) хранилище информации на Земле: собрание электронные документы, хранящиеся на сайтах по всему миру.Основная проблема - найти Информация. Чтобы решить эту проблему, были разработаны поисковые машины в Интернете. Примеры включать сайты Gopher, используя индексы, такие как Veronica, или через WAIS (Wide Area Information Сервис) поиск по ключевым словам.

Интернет

Всемирная паутина (или просто, Интернет) - это информационная служба, доступная через Интернет, обеспечивающая доступ к распространять электронные документы по гиперссылкам.

Характеристики сети:

1.Вырос из необходимости ученых, которые хотели обмениваться информацией и сотрудничать из географически рассредоточенные локации.

2. Это система клиент / сервер. Интернет - это совокупность электронных сайтов, хранящихся на многих тысячах серверов по всему миру. мир. Каждый сайт состоит из домашней страницы и часто других страниц, хранящихся вместе с ней. Страницы содержат гиперссылки на связанные страницы, обычно хранящиеся на других сайтах.

3. Доступ в Интернет осуществляется через клиентская программа, известная как браузер .Браузер отправляет необходимые страницы в Интернет, интерпретирует направления форматирования на извлеченной странице и отображает страницу соответственно на экране.

4. Чтобы получить доступ к веб-сайту, вы предоставить браузеру идентификатор сайта, известный как URL-адрес (унифицированный указатель ресурсов).

5. A поисковая машина это веб-средство, которое хранит свою собственную информацию о документах, доступных на Интернет.

Электронная торговля

Электронная коммерция - это обмен деловой информацией, поддержание деловых отношений и ведение бизнеса транзакции посредством телекоммуникационных сетей.Проще говоря, электронная коммерция ведет бизнес в электронном виде, заменяя большую часть бумажной и телефонной работы на компьютерный обмен информацией и транзакциями. Интернет и Интернет в в частности, становятся основным средством для этого нового способа ведения бизнеса.

Некоторые потенциальные применения включают:

1. Создание электронного сайт в сети для продвижения вашего бизнеса

2. Интернет-магазины

3. Реклама в часто посещаемой сети сайтов

4.Создание групп новостей

5. Вакансия

Один из самых больших недостатков использование Интернета для ведения электронной торговли - отсутствие финансовых безопасность.

Каркас электронного коммерция разделена на три уровня:

1. Инфраструктура

- оборудование, программное обеспечение, базы данных и телекоммуникации, которые вместе обеспечивают такую ​​функциональность, как Интернет по в Интернете, а также поддерживает EDI и другие формы обмена сообщениями через Интернет или через сети с добавленной стоимостью.

2. Услуги

- обмен сообщениями и различные услуги, позволяющие найти и доставить информацию, а также вести переговоры, транзакционный бизнес и расчет.

3. Продукция и конструкции

- прямое коммерческое предоставление услуги для потребителей и деловых партнеров, внутриорганизационный обмен информацией и сотрудничество и организация электронных рынков и цепочек поставок.

Интранет

Используя Интернет, многие фирмы внедрили внутренние сети веб-сайтов, известные как интранет .Интранеты настраиваются в корпоративных локальных и глобальных сетях. Интранет отделен от общества Интернет с помощью средства под названием firewall . Программа межсетевого экрана запускается на сервере компьютер, предотвращающий доступ к интрасети из общедоступного Интернета, но разрешающий доступ в Интернет. Интранет - это, по сути, частный Интернет компании-владельца.

Интранет стал важные бизнес-инструменты для:

1. Обмен информацией и знания среди сотрудников компании

2.Доступ к базам данных и данным склады

3. Организация корпоративного рабочий процесс с электронными документами

4. Обеспечение сотрудничества

7.9 Информационная система Архитектура: [Рисунок 7.17] [Слайд 7-10]

Высокоуровневый дизайн план организационной информационной системы известен как информация Архитектура системы. Этот план должен поддерживать настоящие и будущие вычисления и коммуникационные потребности бизнеса.Сегодня архитектурный план многих организации опираются на межсетевое взаимодействие: объединение нескольких локальных сетей с корпоративной глобальной сетью или подключением к Интернету. Фундаментальный Компоненты архитектурного плана должны учитывать следующие проблемы:

1. Каким будет вычислительная мощность будет распределен

2. Где будут базы данных расположен

3. Сетевые соединения

4. Протоколы

7.10 Использование телекоммуникаций для реорганизации бизнес-процессов и поиска конкурентных преимуществ

Телекоммуникации дают организация способность быстро перемещать информацию между удаленными точками и предоставить возможность сотрудникам, клиентам и поставщикам сотрудничать из в любом месте, в сочетании с возможностью довести вычислительную мощность до уровня заявление. Все это дает фирме важные возможности для реструктуризации своего бизнеса. процессы и захватить высокие конкурентные позиции на рынке.Через телекоммуникации, это значение может быть:

1. Повышение КПД операций

2. Улучшения в эффективность управления

3. Инновации в торговая площадка

Телекоммуникации могут предоставить эти значения в результате следующих воздействий:

1. Сжатие времени

- Телекоммуникации позволяют фирма для быстрой и точной передачи необработанных данных и информации между удаленными объектами.

2. Преодоление географического дисперсия

- Телекоммуникации позволяют организация с географически удаленными объектами для работы, в некоторой степени, как если бы эти сайты были единым целым.Тогда фирма сможет получить выгоды от масштаба и размаха, которые иначе быть недоступным.

3. Реструктуризация бизнеса отношения

- Телекоммуникации делают это можно создать системы, которые реструктурируют взаимодействие людей внутри фирмы как а также отношения фирмы со своими клиентами. Операционная эффективность может быть повышена за счет исключение посредников из различных бизнес-процессов.

Цепи и ток электричества | Передача энергии в электрических системах

Вероятно, вы уже знакомы с компонентами электрической цепи из предыдущих классов.Вы помните, что у нас есть особый способ рисования компонентов цепи на электрической схеме? У каждого компонента есть свой символ.

Рассмотрим подробнее источники энергии в электрических цепях.

Ячейки

Электрические элементы являются источником энергии для электрической цепи. Откуда эта энергия?

Внутри клетки находится ряд химикатов. Эти химические вещества хранят потенциальной энергии .Когда ячейка находится в замкнутом контуре, химические вещества вступают в реакцию друг с другом. В результате электронам дается потенциальная энергия, необходимая для того, чтобы начать движение по цепи. Когда электроны движутся, они обладают как потенциальной, так и кинетической энергией. Электрический ток - это движение электронов по проводящим проводам.

Ячейки бывают разных размеров. Ячейки разного размера обеспечивают электрическую цепь разным количеством энергии. Типы ячеек, которые вы будете использовать в игрушках, фонариках и других небольших приборах, варьируются по размеру от AAA, AA, C, D до 9-вольтных размеров.Элементы AAA, AA, C и D обычно имеют номинальное напряжение 1,5 В, но элементы большего размера имеют большую емкость. Это означает, что более крупные клетки прослужат дольше, прежде чем станут «плоскими». Клетка становится плоской, когда она больше не может поставлять энергию за счет своих химических реакций.

Батареи разного размера.

Когда мы покупаем элементы в магазине, их обычно называют батареями. Это может немного сбивать с толку, потому что на самом деле батарея состоит из двух или более ячеек, соединенных вместе. Поэтому, когда мы ссылаемся на батарею на принципиальных схемах, нам нужно нарисовать две или более ячейки, соединенные вместе.

Это задание - хорошая возможность как для групповой, так и для индивидуальной работы. Учащиеся могут проводить исследования в группе, а затем писать свои абзацы индивидуально. Разные учащиеся в одной группе могут иметь разные центры утилизации, расположенные ближе всего к месту их проживания. Вы можете оценить как качество их письменного ответа, так и точность их информации.

Не работающие аккумуляторы нельзя выбрасывать в мусорные баки.Их нужно утилизировать.

ИНСТРУКЦИЯ:

Узнайте, почему батареи нельзя выбрасывать в обычные мусорные баки. Напишите абзац, чтобы объяснить, почему.







Батареи содержат токсичные химические вещества, которые могут просачиваться в почву и загрязнять окружающую среду.Разные батареи содержат разные вещества. Свинцово-кислотные батареи, используемые в легковых и других транспортных средствах, особенно вредны для окружающей среды.

Узнайте, где можно утилизировать аккумуляторы в вашем районе. Запишите подробные сведения о центре (ах), ближайшем к вашему месту жительства.



Этот ответ будет полностью зависеть от того, где живет ученик.В некоторых районах будет практически нет доступа к специализированным пунктам сбора, но в большинстве магазинов Pick 'n Pay, Spar и Woolworths теперь есть контейнеры для утилизации аккумуляторов, и в стране есть различные компании, которые также предлагают эту услугу. Большинство городских свалок также перерабатывают батареи отдельно.

Резисторы

Что такое резисторы? Чтобы разобраться, что это такое, давайте сначала вспомним о проводниках и изоляторах.

Мы специально изучаем электричество, поэтому теперь мы можем говорить о электрических проводниках и изоляторах . Электрический проводник - это вещество, которое позволяет электрическому заряду проходить через него. Изолятор - это вещество, которое не позволяет электрическому заряду проходить через него.

Вспомните нашу модель металлической проволоки и то, как электроны могут перемещаться по проволоке. Металлический провод - проводник электричества. Запишите некоторые материалы, которые не проводят электричество.



Некоторые материалы, не проводящие электричество, - это пластик, стекло и керамика.

Как вы думаете, почему большинство проводящих проводов окружено пластиком?


Это связано с тем, что пластик является электрическим изолятором и поэтому изолирует провод.

Резисторы немного того и другого.Они позволяют электронам проходить через них, но не облегчают задачу. Говорят, что противостоят движению электронов. Следовательно, резисторы влияют на электрический ток в цепи.

Принесите в школу чайник, чтобы учащиеся могли видеть элемент внутри чайника. Также используйте большую лампу накаливания, чтобы показать им нить накаливания в лампе в качестве примера резисторов.

Но зачем нам сопротивляться движению электронов? Резисторы могут быть чрезвычайно полезными.Подумайте о чайнике. Если вы заглянете внутрь, то увидите большую металлическую катушку.

Заглядывая внутрь чайника.

Эта металлическая спираль является нагревательным элементом. Если вы включите чайник, элемент нагревается и нагревает воду. Элемент представляет собой большой резистор. Когда электроны проходят через резистор, они затрачивают много энергии на преодоление сопротивления. Эта энергия передается окружающей среде в виде тепла. Это тепло полезно для нас, поскольку оно нагревает нашу воду.

Первый электрический свет был сделан в 1800 году человеком по имени Хэмфри Дэви. Он изобрел электрическую батарею, и когда он подключил к ней провода и кусок углерода, углерод засветился, как углеродный резистор, производящий свет.

Изобретатель Томас Эдисон экспериментировал с тысячами различных материалов резисторов, пока в конце концов не нашел подходящий материал, чтобы лампочка светилась более 1500 часов.

Хороший пример использования резисторов - лампочки. Давайте подробнее рассмотрим различные части лампочки, чтобы увидеть, как она работает.

Постарайтесь приготовить несколько ламп накаливания, чтобы учащиеся могли подержать их и посмотреть. В качестве дополнения вы можете попросить учащихся изучить использование аргона, а не обычного воздуха в качестве газа внутри лампочки.Аргон используется, потому что он является инертным газом и предотвращает окисление нити, тем самым продлевая срок ее службы.

Вопросы в этом упражнении будут обсуждаться, и вы получите на них ответы по мере их выполнения в классе. Учащиеся могут не знать ответов, но после обсуждения того, как с ними работает электрическая лампочка, они должны написать свои собственные ответы.

Лампа накаливания.

МАТЕРИАЛЫ:

ИНСТРУКЦИЯ:

  1. Если у вас есть лампочки, внимательно изучите различные детали, в противном случае посмотрите фотографии, представленные здесь.
  2. Прочтите информацию о том, как работает лампочка, и определите пронумерованные детали.
  3. Ответьте на следующие вопросы.

Лампа накаливания означает излучение света в результате нагрева.

Схема частей лампочки.

Как работает лампочка.

Лампочка представляет собой герметичный закрытый стеклянный корпус (номер 1).В основании лампы находятся два металлических контакта (цифры 7 и 10), которые подключаются к концам электрической цепи. Металлические контакты прикреплены к двум жестким проводам (номера 3 и 4).

Эти провода прикреплены к тонкой металлической нити. Посмотрите на лампочку. Можете ли вы идентифицировать нить накала? Это номер 2 на диаграмме. Нить накала сделана из вольфрамовой проволоки. Это элемент с высоким сопротивлением.

ВОПРОСЫ:

Когда электроны движутся через нить накала, они испытывают высокое сопротивление.Это означает, что они передают большую часть своей энергии нити накала, когда проходят через нее. Энергия передается окружающей среде в виде тепла и яркого света. Опишите передачу энергии в этой лампочке.


Электрическая энергия передается в тепло и свет.

Какова полезная выходная энергия и каковы потери энергии в этой лампочке?


Свет - это полезная мощность, а тепло - потерянная мощность.

Вы видите, что нить намотана на катушку? Как вы думаете, почему это так? Обсудите это со своим классом и учителем.


ПРИМЕЧАНИЕ: Это дополнительный вопрос, так как учащиеся будут рассматривать только факторы, влияющие на сопротивление позже, поэтому обсудите это в классе.Это сделано для того, чтобы вольфрам большей длины поместился в небольшом пространстве, чтобы увеличить сопротивление и, следовательно, яркость лампы.

Нить накала закреплена на стеклянной ножке (номер 5). Есть два небольших опорных троса, чтобы удерживать нить (номер 6). Как вы думаете, почему ножка сделана из стекла?


Стекло - это электрический изолятор, поэтому он не проводит электричество, и весь ток проходит через нить накала.

Внутренняя часть цоколя лампы изготовлена ​​из изоляционного материала. Это желтая часть, обозначенная цифрой 8. С внешней стороны металлический проводящий колпачок, к которому прикреплен провод под номером 7. Почему прикреплен провод? на 7 контактирует с металлическим проводящим колпачком?



Это сделано для того, чтобы электрический ток мог проходить через электрический контакт под номером 10, а затем через провод под номером 7, который касается внутренней части металлического изоляционного колпачка.

Если у вас в классе есть лампа, вкрутите лампу в лампу и включите ее, чтобы наблюдать за свечением нити накала и за нагреванием.

Ссылка в поле «Посетить» представляет собой интерактивное руководство и набор заданий и викторин для проверки электрических цепей и принципиальных схем.

Сопротивление, которое вещество оказывает цепи, измеряется в омах (Ом). Если мы хотим использовать резисторы для управления током, нам нужно знать величину сопротивления. На фото представлены несколько распространенных резисторов.

Некоторые общие резисторы.

Вы видите, что на резисторах есть полосы разного цвета? Это не только для того, чтобы они выглядели приятными для глаз. Цветные полосы на самом деле являются кодом, который сообщает нам сопротивление резистора.У нас также есть резисторы, в которых мы можем сами регулировать сопротивление. Это называется переменным резистором. Вы уже видели символ для рисования резистора на принципиальной схеме. Нарисуйте электрическую схему в пространстве ниже с двумя лампочками, двумя ячейками, открытым выключателем и резистором.

Схема ученика должна выглядеть следующим образом:

Электрический ток может иметь различные эффекты.Давайте узнаем больше о том, что это такое.

резисторов последовательно и параллельно

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Нарисуйте цепь с резисторами, включенными параллельно и последовательно.
  • Рассчитайте падение напряжения тока на резисторе, используя закон Ома.
  • Контраст - способ расчета общего сопротивления для резисторов, включенных последовательно и параллельно.
  • Объясните, почему полное сопротивление параллельной цепи меньше наименьшего сопротивления любого из резисторов в этой цепи.
  • Вычислите общее сопротивление цепи, которая содержит смесь резисторов, включенных последовательно и параллельно.

Большинство схем имеет более одного компонента, называемого резистором , который ограничивает поток заряда в цепи. Мера этого предела расхода заряда называется сопротивлением . Простейшие комбинации резисторов - это последовательное и параллельное соединение, показанное на рисунке 1. Общее сопротивление комбинации резисторов зависит как от их индивидуальных значений, так и от способа их подключения.

Рис. 1. (a) Последовательное соединение резисторов. (б) Параллельное соединение резисторов.

Когда резисторы в серии ? Резисторы включены последовательно всякий раз, когда поток заряда, называемый током , должен проходить через устройства последовательно. Например, если ток течет через человека, держащего отвертку, в землю, то R 1 на Рисунке 1 (a) может быть сопротивлением вала отвертки, R 2 сопротивлением ее ручки , R 3 сопротивление тела человека и R 4 сопротивление его обуви.На рисунке 2 показаны резисторы, последовательно подключенные к источнику напряжения . Кажется разумным, что полное сопротивление является суммой отдельных сопротивлений, учитывая, что ток должен проходить через каждый резистор последовательно. (Этот факт был бы преимуществом для человека, желающего избежать поражения электрическим током, который мог бы уменьшить ток, надев обувь с высоким сопротивлением на резиновой подошве. Это могло бы стать недостатком, если бы одним из сопротивлений был неисправный шнур с высоким сопротивлением. прибор, уменьшающий рабочий ток.)

Рис. 2. Три резистора, подключенных последовательно к батарее (слева), и эквивалентное одиночное или последовательное сопротивление (справа).

Чтобы убедиться, что последовательно включенные сопротивления действительно складываются, давайте рассмотрим потерю электроэнергии, называемую падением напряжения , в каждом резисторе на рисунке 2. Согласно закону Ома падение напряжения В на резистор, когда через него протекает ток, рассчитывается по формуле V = IR , где I равно току в амперах (A), а R - сопротивление в омах (Ω).Другой способ представить это: В, - это напряжение, необходимое для протекания тока I через сопротивление R . Таким образом, падение напряжения на R 1 составляет В 1 = IR 1 , что на R 2 составляет В 2 = IR 2 что для R 3 составляет V 3 = IR 3 .Сумма этих напряжений равна выходному напряжению источника; то есть

V = V 1 + V 2 + V 3 .

Это уравнение основано на сохранении энергии и сохранении заряда. Электрическая потенциальная энергия может быть описана уравнением PE = qV , где q - электрический заряд, а V - напряжение. Таким образом, энергия, подаваемая источником, составляет кв.кв. , а энергия, рассеиваемая резисторами, равна

.

qV 1 + qV 2 + qV 3 .

Установление связей: законы о сохранении

Вывод выражений для последовательного и параллельного сопротивления основан на законах сохранения энергии и сохранения заряда, которые утверждают, что общий заряд и полная энергия постоянны в любом процессе. Эти два закона непосредственно участвуют во всех электрических явлениях и будут многократно использоваться для объяснения как конкретных эффектов, так и общего поведения электричества.

Эти энергии должны быть равны, потому что в цепи нет другого источника и другого назначения для энергии.Таким образом, qV = qV 1 + qV 2 + qV 3 . Заряд q отменяется, давая V = V 1 + V 2 + V 3 , как указано. (Обратите внимание, что одинаковое количество заряда проходит через батарею и каждый резистор за заданный промежуток времени, поскольку нет емкости для хранения заряда, нет места для утечки заряда и заряд сохраняется.) Теперь подстановка значений для отдельных напряжений дает

V = IR 1 + IR 2 + IR 3 = I ( R 1 + R 2 9226 902 ).

Обратите внимание, что для эквивалентного сопротивления одной серии R с , мы имеем

В = ИК с .

Это означает, что полное или эквивалентное последовательное сопротивление R s трех резисторов составляет R s = R 1 + R 2 + R 3 .Эта логика действительна в общем для любого количества резисторов, включенных последовательно; таким образом, полное сопротивление R с последовательного соединения равно

R с = R 1 + R 2 + R 3 +…,

, как предлагается. Поскольку весь ток должен проходить через каждый резистор, он испытывает сопротивление каждого, а последовательно соединенные сопротивления просто складываются.

Пример 1. Расчет сопротивления, тока, падения напряжения и рассеиваемой мощности: анализ последовательной цепи

Предположим, что выходное напряжение батареи на рисунке 2 равно 12.0 В, а сопротивления равны R 1 = 1,00 Ом, R 2 = 6,00 Ом и R 3 = 13,0 Ом. а) Каково полное сопротивление? (б) Найдите ток. (c) Вычислите падение напряжения на каждом резисторе и покажите, как они складываются, чтобы равняться выходному напряжению источника. (d) Рассчитайте мощность, рассеиваемую каждым резистором. (e) Найдите выходную мощность источника и покажите, что она равна общей мощности, рассеиваемой резисторами.

Стратегия и решение для (а)

Общее сопротивление - это просто сумма отдельных сопротивлений, определяемая следующим уравнением:

[латекс] \ begin {array} {lll} {R} _ {\ text {s}} & = & {R} _ {1} + {R} _ {2} + {R} _ {3} \ \ & = & 1.00 \ text {} \ Omega + 6.00 \ text {} \ Omega + 13.0 \ text {} \ Omega \\ & = & 20.0 \ text {} \ Omega \ end {array} \\ [/ latex].

Стратегия и решение для (b)

Ток определяется по закону Ома, В = IR . Ввод значения приложенного напряжения и общего сопротивления дает ток для цепи:

[латекс] I = \ frac {V} {{R} _ {\ text {s}}} = \ frac {12.0 \ text {V}} {20.0 \ text {} \ Omega} = 0.60 \ text {A }\\[/латекс].

Стратегия и решение для (c)

Напряжение - или падение IR - на резисторе определяется законом Ома.Ввод значения тока и значения первого сопротивления дает

.

В 1 = IR 1 = (0,600 A) (1,0 Ом) = 0,600 В.

Аналогично

В 2 = ИК 2 = (0,600 А) (6,0 Ом) = 3,60 В

и

V3 = IR 3 = (0,600 A) (13,0 Ом) = 7,80 В.

Обсуждение для (c)

Три капли IR добавляют к 12.0 В, прогноз:

V 1 + V 2 + V 3 = (0,600 + 3,60 + 7,80) V = 12,0 В.

Стратегия и решение для (d)

Самый простой способ рассчитать мощность в ваттах (Вт), рассеиваемую резистором в цепи постоянного тока, - это использовать закон Джоуля , P = IV , где P - электрическая мощность. В этом случае через каждый резистор протекает одинаковый полный ток.Подставляя закон Ома V = IR в закон Джоуля, мы получаем мощность, рассеиваемую первым резистором, как

P 1 = I 2 R 1 = (0,600 A) 2 (1,00 Ом) = 0,360 Вт

Аналогично

P 2 = I 2 R 2 = (0,600 A) 2 (6,00 Ом) = 2,16 Вт

и

P 3 = I 2 R 3 = (0.{2}} {R} \\ [/ latex], где В, - падение напряжения на резисторе (а не полное напряжение источника). Получатся те же значения.

Стратегия и решение для (e)

Самый простой способ рассчитать выходную мощность источника - использовать P = IV , где В, - напряжение источника. Это дает

P = (0,600 A) (12,0 В) = 7,20 Вт.

Обсуждение для (e)

Обратите внимание, что по совпадению общая мощность, рассеиваемая резисторами, также равна 7.20 Вт, столько же, сколько мощность, выдаваемая источником. То есть

P 1 + P 2 + P 3 = (0,360 + 2,16 + 4,68) W = 7,20 Вт

Мощность - это энергия в единицу времени (ватты), поэтому для сохранения энергии требуется, чтобы выходная мощность источника была равна общей мощности, рассеиваемой резисторами.

Основные характеристики резисторов серии

  1. Последовательные сопротивления добавить: R с = R 1 + R 2 + R 3 +….
  2. Одинаковый ток протекает последовательно через каждый резистор.
  3. Отдельные последовательно включенные резисторы не получают полное напряжение источника, а делят его.

На рисунке 3 показаны резисторы параллельно , подключенные к источнику напряжения. Резисторы включены параллельно, когда каждый резистор подключен непосредственно к источнику напряжения с помощью соединительных проводов с незначительным сопротивлением. Таким образом, к каждому резистору приложено полное напряжение источника. Каждый резистор потребляет такой же ток, как если бы он один был подключен к источнику напряжения (при условии, что источник напряжения не перегружен).Например, автомобильные фары, радио и т. Д. Подключены параллельно, так что они используют полное напряжение источника и могут работать полностью независимо. То же самое и в вашем доме, или в любом другом здании. (См. Рисунок 3 (b).)

Рис. 3. (a) Три резистора, подключенных параллельно батарее, и эквивалентное одиночное или параллельное сопротивление. (б) Электроснабжение в доме. (Источник: Dmitry G, Wikimedia Commons)

Чтобы найти выражение для эквивалентного параллельного сопротивления R p , давайте рассмотрим протекающие токи и их связь с сопротивлением.Поскольку каждый резистор в цепи имеет полное напряжение, токи, протекающие через отдельные резисторы, равны [латекс] {I} _ {1} = \ frac {V} {{R} _ {1}} \\ [/ latex] , [латекс] {I} _ {2} = \ frac {V} {{R} _ {2}} \\ [/ latex] и [латекс] {I} _ {3} = \ frac {V} {{R} _ {3}} \\ [/ латекс]. Сохранение заряда подразумевает, что полный ток I , производимый источником, является суммой этих токов:

I = I 1 + I 2 + I 3 .

Подстановка выражений для отдельных токов дает

[латекс] I = \ frac {V} {{R} _ {1}} + \ frac {V} {{R} _ {2}} + \ frac {V} {{R} _ {3}} = V \ left (\ frac {1} {{R} _ {1}} + \ frac {1} {{R} _ {2}} + \ frac {1} {{R} _ {3}} \ справа) \\ [/ латекс].

Обратите внимание, что закон Ома для эквивалентного одиночного сопротивления дает

[латекс] I = \ frac {V} {{R} _ {p}} = V \ left (\ frac {1} {{R} _ {p}} \ right) \\ [/ latex].

Члены в скобках в последних двух уравнениях должны быть равны. Обобщая для любого количества резисторов, общее сопротивление R p параллельного соединения связано с отдельными сопротивлениями на

[латекс] \ frac {1} {{R} _ {p}} = \ frac {1} {{R} _ {1}} + \ frac {1} {{R} _ {2}} + \ гидроразрыв {1} {{R} _ {\ text {.} 3}} + \ text {.} \ Text {…} \\ [/ latex]

Это соотношение приводит к общему сопротивлению R p , которое меньше наименьшего из отдельных сопротивлений. (Это видно в следующем примере.) При параллельном подключении резисторов от источника течет больше тока, чем протекает по любому из них по отдельности, поэтому общее сопротивление ниже.

Пример 2. Расчет сопротивления, тока, рассеиваемой мощности и выходной мощности: анализ параллельной цепи

Пусть выходное напряжение батареи и сопротивления в параллельном соединении на рисунке 3 будут такими же, как и в ранее рассмотренном последовательном соединении: В = 12.0 В, R 1 = 1,00 Ом, R 2 = 6,00 Ом и R 3 = 13,0 Ом. а) Каково полное сопротивление? (б) Найдите полный ток. (c) Рассчитайте токи в каждом резисторе и покажите, как они складываются, чтобы равняться общему выходному току источника. (d) Рассчитайте мощность, рассеиваемую каждым резистором. (e) Найдите выходную мощность источника и покажите, что она равна общей мощности, рассеиваемой резисторами.

Стратегия и решение для (а)

Общее сопротивление для параллельной комбинации резисторов находится с помощью следующего уравнения.Ввод известных значений дает

[латекс] \ frac {1} {{R} _ {p}} = \ frac {1} {{R} _ {1}} + \ frac {1} {{R} _ {2}} + \ frac {1} {{R} _ {3}} = \ frac {1} {1 \ text {.} \ text {00} \ text {} \ Omega} + \ frac {1} {6 \ text {. } \ text {00} \ text {} \ Omega} + \ frac {1} {\ text {13} \ text {.} 0 \ text {} \ Omega} \\ [/ latex].

Таким образом,

[латекс] \ frac {1} {{R} _ {p}} = \ frac {1.00} {\ text {} \ Omega} + \ frac {0 \ text {.} \ Text {1667}} {\ текст {} \ Omega} + \ frac {0 \ text {.} \ text {07692}} {\ text {} \ Omega} = \ frac {1 \ text {.} \ text {2436}} {\ text { } \ Omega} \\ [/ латекс].

(Обратите внимание, что в этих вычислениях каждый промежуточный ответ отображается с дополнительной цифрой.) Мы должны перевернуть это, чтобы найти полное сопротивление R p . Это дает

[латекс] {R} _ {\ text {p}} = \ frac {1} {1 \ text {.} \ Text {2436}} \ text {} \ Omega = 0 \ text {.} \ Text { 8041} \ text {} \ Omega \\ [/ latex].

Общее сопротивление с правильным количеством значащих цифр составляет R p = 0,804 Ом

Обсуждение для (а)

R p , как и предполагалось, меньше наименьшего индивидуального сопротивления.

Стратегия и решение для (b)

Полный ток можно найти из закона Ома, заменив полное сопротивление R p . Это дает

[латекс] I = \ frac {V} {{R} _ {\ text {p}}} = \ frac {\ text {12.0 V}} {0.8041 \ text {} \ Omega} = \ text {14} \ text {.} \ text {92 A} \\ [/ latex].

Обсуждение для (б)

Ток I для каждого устройства намного больше, чем для тех же устройств, подключенных последовательно (см. Предыдущий пример).Схема с параллельным соединением имеет меньшее общее сопротивление, чем резисторы, включенные последовательно.

Стратегия и решение для (c)

Отдельные токи легко вычислить по закону Ома, поскольку каждый резистор получает полное напряжение. Таким образом,

[латекс] {I} _ {1} = \ frac {V} {{R} _ {1}} = \ frac {12.0 \ text {V}} {1.00 \ text {} \ Omega} = 12.0 \ text {A} \\ [/ латекс].

Аналогично

[латекс] {I} _ {2} = \ frac {V} {{R} _ {2}} = \ frac {12.0 \ text {V}} {6.00 \ text {} \ Omega} = 2 \ text {.} \ text {00} \ text {A} \\ [/ latex]

и

[латекс] {I} _ {3} = \ frac {V} {{R} _ {3}} = \ frac {\ text {12} \ text {.} 0 \ text {V}} {\ text {13} \ text {.} \ Text {0} \ text {} \ Omega} = 0 \ text {.} \ Text {92} \ text {A} \\ [/ latex].

Обсуждение для (c)

Общий ток складывается из отдельных токов:

I 1 + I 2 + I 3 = 14,92 A.

Это соответствует сохранению заряда.{2}} {13.0 \ text {} \ Omega} = 11.1 \ text {W} \\ [/ latex].

Обсуждение для (д)

Мощность, рассеиваемая каждым резистором параллельно, значительно выше, чем при последовательном подключении к тому же источнику напряжения.

Стратегия и решение для (e)

Общую мощность также можно рассчитать несколькими способами. Выбрав P = IV и введя полный ток, получим

P = IV = (14,92 A) (12,0 В) = 179 Вт.

Обсуждение для (e)

Суммарная мощность, рассеиваемая резисторами, также 179 Вт:

P 1 + P 2 + P 3 = 144 Вт + 24,0 Вт + 11,1 Вт = 179 Вт

Это соответствует закону сохранения энергии.

Общее обсуждение

Обратите внимание, что как токи, так и мощность при параллельном подключении больше, чем для тех же устройств, подключенных последовательно.

Основные характеристики параллельных резисторов
  1. Параллельное сопротивление определяется из [latex] \ frac {1} {{R} _ {\ text {p}}} = \ frac {1} {{R} _ {1}} + \ frac {1} { {R} _ {2}} + \ frac {1} {{R} _ {3}} + \ text {…} \\ [/ latex], и оно меньше любого отдельного сопротивления в комбинации.
  2. На каждый параллельно включенный резистор подается такое же полное напряжение источника. (В системах распределения электроэнергии чаще всего используются параллельные соединения для питания бесчисленных устройств, обслуживаемых одним и тем же напряжением, и для того, чтобы они могли работать независимо.)
  3. Параллельные резисторы не получают суммарный ток каждый; они делят это.

Сочетание последовательного и параллельного

Более сложные соединения резисторов иногда представляют собой просто комбинации последовательного и параллельного. Они обычно встречаются, особенно если учитывать сопротивление провода. В этом случае сопротивление провода включено последовательно с другими сопротивлениями, включенными параллельно. Комбинации последовательного и параллельного соединения можно свести к одному эквивалентному сопротивлению, используя методику, показанную на Рисунке 4.Различные части идентифицируются как последовательные или параллельные, уменьшаются до их эквивалентов и далее уменьшаются до тех пор, пока не останется единственное сопротивление. Процесс занимает больше времени, чем труден.

Рис. 4. Эта комбинация из семи резисторов имеет как последовательные, так и параллельные части. Каждое из них идентифицируется и приводится к эквивалентному сопротивлению, а затем уменьшается до тех пор, пока не будет достигнуто единичное эквивалентное сопротивление.

Самая простая комбинация последовательного и параллельного сопротивления, показанная на рисунке 4, также является наиболее поучительной, поскольку она используется во многих приложениях.Например, R 1 может быть сопротивлением проводов от автомобильного аккумулятора к его электрическим устройствам, которые соединены параллельно. R 2 и R 3 могли быть стартером и светом салона. Ранее мы предполагали, что сопротивление провода незначительно, но, когда это не так, оно имеет важные последствия, как показывает следующий пример.

Пример 3. Расчет сопротивления,

IR Падение, ток и рассеиваемая мощность: объединение последовательных и параллельных цепей

На рис. 5 показаны резисторы из двух предыдущих примеров, подключенные другим способом - комбинацией последовательного и параллельного подключения.Мы можем рассматривать R 1 как сопротивление проводов, ведущих к R 2 и R 3 . (а) Найдите полное сопротивление. (b) Каково падение IR в R 1 ? (c) Найдите текущие значения от I 2 до R 2 . (d) Какую мощность рассеивает R 2 ?

Рис. 5. Эти три резистора подключены к источнику напряжения, так что R 2 и R 3 параллельны друг другу, и эта комбинация включена последовательно с R 1 .

Стратегия и решение для (а)

Чтобы найти полное сопротивление, отметим, что R 2 и R 3 находятся параллельно, и их комбинация R p находится последовательно с R 1 . Таким образом, полное (эквивалентное) сопротивление этой комбинации составляет

.

R общ = R 1 + R p .

Сначала находим R p , используя уравнение для параллельных резисторов и вводя известные значения:

[латекс] \ frac {1} {{R} _ {\ text {p}}} = \ frac {1} {{R} _ {2}} + \ frac {1} {{R} _ {3 }} = \ frac {1} {6 \ text {.} \ text {00} \ text {} \ Omega} + \ frac {1} {\ text {13} \ text {.} 0 \ text {} \ Omega} = \ frac {0.2436} {\ text {} \ Омега} \\ [/ латекс].

Инвертирование дает

[латекс] {R} _ {\ text {p}} = \ frac {1} {0,2436} \ text {} \ Omega = 4.11 \ text {} \ Omega \\ [/ latex].

Таким образом, общее сопротивление равно

.

R общ = R 1 + R p = 1,00 Ом + 4,11 Ом = 5,11 Ом.

Обсуждение для (а)

Общее сопротивление этой комбинации является промежуточным между значениями чистой серии и чистой параллели (20.0 Ом и 0,804 Ом соответственно), найденные для тех же резисторов в двух предыдущих примерах.

Стратегия и решение для (b)

Чтобы найти падение IR в R 1 , отметим, что полный ток I протекает через R 1 . Таким образом, его падение IR составляет

В 1 = ИК 1

Мы должны найти I , прежде чем сможем вычислить V 1 .Полный ток I находится с помощью закона Ома для цепи. То есть

[латекс] I = \ frac {V} {{R} _ {\ text {tot}}} = \ frac {\ text {12.0} \ text {V}} {5.11 \ text {} \ Omega} = 2.35 \ text {A} \\ [/ latex].

Вводя это в выражение выше, мы получаем

В 1 = ИК 1 = (2,35 А) (1,00 Ом) = 2,35 В.

Обсуждение для (б)

Напряжение, приложенное к R 2 и R 3 , меньше общего напряжения на величину В 1 .Когда сопротивление провода велико, это может существенно повлиять на работу устройств, представленных R 2 и R 3 .

Стратегия и решение для (c)

Чтобы найти ток через R 2 , мы должны сначала найти приложенное к нему напряжение. Мы называем это напряжение В p , потому что оно приложено к параллельной комбинации резисторов. Напряжение, приложенное как к R 2 , так и к R 3 , уменьшается на величину В 1 , поэтому оно равно

V p = V - V 1 = 12.0 В - 2,35 В = 9,65 В.

Теперь ток I 2 через сопротивление R 2 находится по закону Ома:

[латекс] {I} _ {2} = \ frac {{V} _ {\ text {p}}} {{R} _ {2}} = \ frac {9.65 \ text {V}} {6.00 \ текст {} \ Omega} = 1,61 \ text {A} \\ [/ latex].

Обсуждение для (c)

Ток меньше 2,00 А, который протекал через R 2 , когда он был подключен параллельно к батарее в предыдущем примере параллельной цепи.

Стратегия и решение для (d)

Мощность, рассеиваемая посредством R 2 , определяется как

P 2 = ( I 2 ) 2 R 2 = (1,61 A) 2 (6,00 Ом) = 15,5 Вт

Обсуждение для (д)

Мощность меньше 24,0 Вт, рассеиваемых этим резистором при параллельном подключении к источнику 12,0 В.

Одним из следствий этого последнего примера является то, что сопротивление в проводах снижает ток и мощность, подаваемую на резистор.Если сопротивление провода относительно велико, как в изношенном (или очень длинном) удлинителе, то эти потери могут быть значительными. Если потребляется большой ток, падение IR в проводах также может быть значительным.

Например, когда вы роетесь в холодильнике и включается мотор, свет холодильника на мгновение гаснет. Точно так же вы можете увидеть тусклый свет в салоне, когда вы запускаете двигатель вашего автомобиля (хотя это может быть связано с сопротивлением внутри самой батареи).

То, что происходит в этих сильноточных ситуациях, показано на рисунке 6. Устройство, обозначенное номером R 3 , имеет очень низкое сопротивление, поэтому при его включении протекает большой ток. Этот увеличенный ток вызывает большее падение IR в проводах, представленных R 1 , уменьшая напряжение на лампочке (которое составляет R 2 ), которое затем заметно тускнеет.

Рис. 6. Почему гаснет свет при включении большого прибора? Ответ заключается в том, что большой ток, потребляемый двигателем прибора, вызывает значительное падение напряжения в проводах и снижает напряжение на свету.

Проверьте свое понимание

Можно ли любую произвольную комбинацию резисторов разбить на последовательную и параллельную? Посмотрите, сможете ли вы нарисовать принципиальную схему резисторов, которые нельзя разбить на комбинации последовательно и параллельно.

Решение Нет, есть много способов подключения резисторов, которые не являются комбинациями последовательного и параллельного, включая петли и переходы. В таких случаях правила Кирхгофа, которые будут включены в Правила Кирхгофа, позволят вам проанализировать схему.

Стратегии решения проблем для последовательных и параллельных резисторов
  1. Нарисуйте четкую принципиальную схему, обозначив все резисторы и источники напряжения. Этот шаг включает список известных проблем, поскольку они отмечены на вашей принципиальной схеме.
  2. Определите, что именно необходимо определить в проблеме (определите неизвестные). Письменный список полезен.
  3. Определите, включены ли резисторы последовательно, параллельно или в комбинации последовательно и параллельно.Изучите принципиальную схему, чтобы сделать эту оценку. Резисторы включены последовательно, если через них должен последовательно проходить один и тот же ток.
  4. Используйте соответствующий список основных функций для последовательных или параллельных подключений, чтобы найти неизвестные. Есть один список для серий, а другой - для параллелей. Если ваша проблема представляет собой комбинацию последовательного и параллельного соединения, уменьшайте ее поэтапно, рассматривая отдельные группы последовательных или параллельных соединений, как это сделано в этом модуле и примерах. Особое примечание: при обнаружении R необходимо соблюдать осторожность.
  5. Проверьте, являются ли ответы разумными и последовательными. Единицы и числовые результаты должны быть разумными. Общее последовательное сопротивление должно быть больше, а общее параллельное сопротивление, например, должно быть меньше. Мощность должна быть больше для одних и тех же устройств, подключенных параллельно, по сравнению с последовательными и т. Д.

Сводка раздела

Концептуальные вопросы

1. Переключатель имеет переменное сопротивление, близкое к нулю в замкнутом состоянии и очень большое в разомкнутом, и он включен последовательно с устройством, которым он управляет.Объясните влияние переключателя на рис. 7 на ток в разомкнутом и замкнутом состоянии.

Рис. 7. Переключатель обычно включается последовательно с источником сопротивления и напряжения. В идеале переключатель имеет почти нулевое сопротивление в замкнутом состоянии, но имеет чрезвычайно большое сопротивление в разомкнутом состоянии. (Обратите внимание, что на этой диаграмме скрипт E представляет напряжение (или электродвижущую силу) батареи.)

2. Какое напряжение на разомкнутом переключателе на Рисунке 7?

3. На разомкнутом переключателе есть напряжение, как на Рисунке 7.Почему же тогда мощность, рассеиваемая разомкнутым переключателем, мала?

4. Почему мощность, рассеиваемая замкнутым переключателем, как на Рисунке 7, мала?

5. Студент в физической лаборатории по ошибке подключил лампочку, батарею и выключатель, как показано на рисунке 8. Объясните, почему лампочка горит, когда выключатель разомкнут, и гаснет, когда он замкнут. (Не пытайтесь - батарея сильно разряжается!)

Рис. 8. Ошибка подключения. Включите этот переключатель параллельно устройству, обозначенному [латекс] R [/ латекс].(Обратите внимание, что на этой диаграмме скрипт E представляет напряжение (или электродвижущую силу) батареи.)

6. Зная, что сила удара зависит от величины тока, протекающего через ваше тело, вы бы предпочли, чтобы он был включен последовательно или параллельно с сопротивлением, таким как нагревательный элемент тостера, если он потрясен им? Объяснять.

7. Были бы ваши фары тусклыми при запуске двигателя автомобиля, если бы провода в вашем автомобиле были сверхпроводниками? (Не пренебрегайте внутренним сопротивлением батареи.) Объяснять.

8. Некоторые гирлянды праздничных огней соединены последовательно для экономии затрат на проводку. В старой версии использовались лампочки, которые при перегорании прерывали электрическое соединение, как открытый выключатель. Если одна такая лампочка перегорит, что случится с остальными? Если такая цепочка работает от 120 В и имеет 40 одинаковых лампочек, каково нормальное рабочее напряжение каждой? В более новых версиях используются лампы, которые при перегорании замыкаются накоротко, как замкнутый выключатель. Если одна такая лампочка перегорит, что случится с остальными? Если такая цепочка работает от 120 В и в ней осталось 39 идентичных лампочек, каково тогда рабочее напряжение каждой?

9.Если две бытовые лампочки мощностью 60 и 100 Вт подключить последовательно к бытовой электросети, какая из них будет ярче? Объяснять.

10. Предположим, вы проводите физическую лабораторию, в которой вас просят вставить резистор в цепь, но все прилагаемые резисторы имеют большее сопротивление, чем запрошенное значение. Как бы вы соединили доступные сопротивления, чтобы попытаться получить меньшее запрошенное значение?

11. Перед Второй мировой войной некоторые радиостанции получали питание через «шнур сопротивления», который имел значительное сопротивление.Такой резистивный шнур снижает напряжение до желаемого уровня для ламп радиоприемника и т.п., и это экономит расходы на трансформатор. Объясните, почему шнуры сопротивления нагреваются и тратят энергию при включенном радио.

12. У некоторых лампочек есть три уровня мощности (не включая ноль), получаемые от нескольких нитей накала, которые индивидуально переключаются и соединяются параллельно. Какое минимальное количество нитей нити необходимо для трех режимов мощности?

Задачи и упражнения

Примечание. Можно считать, что данные, взятые из цифр, имеют точность до трех значащих цифр.

1. (a) Каково сопротивление десяти последовательно соединенных резисторов сопротивлением 275 Ом? (б) Параллельно?

2. (a) Каково сопротивление последовательно соединенных резисторов 1,00 × 10 2 Ом, 2,50 кОм и 4,00 кОм? (б) Параллельно?

3. Какое наибольшее и наименьшее сопротивление можно получить, соединив резисторы на 36,0 Ом, 50,0 Ом и 700 Ом?

4. Тостер на 1800 Вт, электрическая сковорода на 1400 Вт и лампа на 75 Вт подключены к одной розетке в цепи 15 А, 120 В.(Три устройства работают параллельно, если подключены к одной розетке.) а) Какой ток потребляет каждое устройство? (b) Перегорит ли эта комбинация предохранитель на 15 А?

5. Фара мощностью 30,0 Вт и стартер мощностью 2,40 кВт обычно подключаются параллельно в систему на 12,0 В. Какую мощность потребляли бы одна фара и стартер при последовательном подключении к батарее 12,0 В? (Не обращайте внимания на любое другое сопротивление в цепи и любое изменение сопротивления в двух устройствах.)

6.(a) Учитывая батарею на 48,0 В и резисторы на 24,0 и 96,0 Ом, найдите для каждого из них ток и мощность при последовательном соединении. (b) Повторите, когда сопротивления включены параллельно.

7. Ссылаясь на пример комбинирования последовательных и параллельных цепей и рисунок 5, вычислите I 3 двумя следующими способами: (a) по известным значениям I и I 2 ; (б) используя закон Ома для R 3 . В обеих частях явно показано, как вы следуете шагам, описанным в описании стратегии решения проблем для последовательных и параллельных резисторов выше.

Рис. 5. Эти три резистора подключены к источнику напряжения, так что R 2 и R 3 параллельны друг другу, и эта комбинация включена последовательно с R 1 .

8. Ссылаясь на рисунок 5: (a) Вычислите P 3 и обратите внимание на его сравнение с P 3 , найденным в первых двух примерах задач в этом модуле. (b) Найдите полную мощность, отдаваемую источником, и сравните ее с суммой мощностей, рассеиваемых резисторами.

9. См. Рисунок 6 и обсуждение затемнения света при включении тяжелого прибора. (a) Учитывая, что источник напряжения составляет 120 В, сопротивление провода составляет 0,400 Ом, а номинальная мощность лампы составляет 75,0 Вт, какая мощность будет рассеиваться лампой, если при включении двигателя через провода пройдет в общей сложности 15,0 А? Предположите незначительное изменение сопротивления лампы. б) Какая мощность потребляет двигатель?

Рис. 6. Почему гаснет свет при включении большого прибора? Ответ заключается в том, что большой ток, потребляемый двигателем прибора, вызывает значительное падение напряжения в проводах и снижает напряжение на свету.

10. Линия электропередачи на 240 кВ, имеющая 5,00 × 10 2 , подвешена к заземленным металлическим опорам с помощью керамических изоляторов, каждый из которых имеет сопротивление 1,00 × 10 9 Ом (рис. 9 (а)). Какое сопротивление на землю у 100 изоляторов? (b) Рассчитайте мощность, рассеиваемую 100 из них. (c) Какая доля мощности, переносимой линией, составляет это? Ясно покажите, как вы выполняете шаги, описанные в описании стратегии решения проблем для последовательных и параллельных резисторов выше.

Рис. 9. Высоковольтная (240 кВ) линия электропередачи 5,00 × 10 2 подвешена к заземленной металлической опоре электропередачи. Ряд керамических изоляторов обеспечивает сопротивление 1,00 × 10 9 Ом каждый.

11. Покажите, что если два резистора R 1 и R 2 объединены, и один из них намного больше другого ( R 1 >> R 2 ): (a ) Их последовательное сопротивление почти равно большему сопротивлению R 1 .(b) Их параллельное сопротивление почти равно меньшему сопротивлению R 2 .

12. Необоснованные результаты Два резистора, один из которых имеет сопротивление 145 Ом, подключены параллельно, чтобы получить общее сопротивление 150 Ом. а) Каково значение второго сопротивления? б) Что неразумного в этом результате? (c) Какие предположения необоснованны или непоследовательны?

13. Необоснованные результаты Два резистора, один из которых имеет сопротивление 900 кОм, соединены последовательно, чтобы получить общее сопротивление 0.500 МОм. а) Каково значение второго сопротивления? б) Что неразумного в этом результате? (c) Какие предположения необоснованны или непоследовательны?

Глоссарий

серия:
последовательность резисторов или других компонентов, включенных в цепь один за другим
резистор:
компонент, обеспечивающий сопротивление току, протекающему через электрическую цепь
сопротивление:
, вызывая потерю электроэнергии в цепи
Закон Ома:
соотношение между током, напряжением и сопротивлением в электрической цепи: В = IR
напряжение:
электрическая потенциальная энергия на единицу заряда; электрическое давление, создаваемое источником питания, например аккумулятором
падение напряжения:
потеря электроэнергии при прохождении тока через резистор, провод или другой компонент
ток:
поток заряда через электрическую цепь мимо заданной точки измерения
Закон Джоуля:
взаимосвязь между потенциальной электрической мощностью, напряжением и сопротивлением в электрической цепи, определяемая следующим образом: [latex] {P} _ {e} = \ text {IV} [/ latex]
параллельно:
подключение резисторов или других компонентов в электрической цепи, так что каждый компонент получает одинаковое напряжение от источника питания; часто изображается на диаграмме в виде лестницы, где каждый компонент находится на ступеньке лестницы

Избранные решения проблем и упражнения

1.(а) 2,75 кОм (б) 27,5 Ом

3. (а) 786 Ом (б) 20,3 Ом

5. 29,6 Вт

7. (а) 0,74 А (б) 0,742 А

9. (а) 60,8 Вт (б) 3,18 кВт

11. (a) [латекс] \ begin {array} {} {R} _ {\ text {s}} = {R} _ {1} + {R} _ {2} \\ \ Rightarrow {R} _ {\ text {s}} \ приблизительно {R} _ {1} \ left ({R} _ {1} \ text {>>} {R} _ {2} \ right) \ end {array} \\ [/ латекс]

(b) [латекс] \ frac {1} {{R} _ {p}} = \ frac {1} {{R} _ {1}} + \ frac {1} {{R} _ {2} } = \ frac {{R} _ {1} + {R} _ {2}} {{R} _ {1} {R} _ {2}} \\ [/ latex],

, так что

[латекс] \ begin {array} {} {R} _ {p} = \ frac {{R} _ {1} {R} _ {2}} {{R} _ {1} + {R} _ {2}} \ приблизительно \ frac {{R} _ {1} {R} _ {2}} {{R} _ {1}} = {R} _ {2} \ left ({R} _ {1 } \ text {>>} {R} _ {2} \ right) \ text {.} \ end {array} \\ [/ latex]

13. (a) –400 кОм (b) Сопротивление не может быть отрицательным. (c) Считается, что последовательное сопротивление меньше, чем у одного из резисторов, но должно быть больше, чем у любого из резисторов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *