3. 4. Вопросы

1. Что такое приложенное напряжение?

2. Что такое падение напряжения?

3. Если два равных сопротивления подсоединены последо­вательно к источнику напряжения, то каковы падения напряжений на каждом из сопротивлений?

3. 5. Заземление как уровень отсчета напряжения

Земля — это термин, используемый для обозначения нулевого потенциала. Все другие потенциалы являются либо положительными, либо отрицательными по отноше­нию к земле.

Все электрические цепи и приборы заземлены с помощью защитного заземления. Следовательно, между любыми дву­мя приборами или цепями не существует разности потенци­алов, и, следовательно, не будет течь ток. Все цепи связа­ны с общей точкой на распределительном щитке (который содержит размыкатели или предохранители) (рис. 3-27). Эта общая точка (нейтральная шина) соединена толстым медным проводом с медным стержнем, закопанным в зем­лю или прикреплена к водопроводной трубе. Заземление защищает пользователя от электрического поражения в случае ошибочного соединения.

Защитное заземление используется и в автомобилях. Здесь в качестве земли используется шасси автомобиля. Это можно проверить, посмотрев, куда подсоединены про­вода от аккумулятора. Обычно отрицательный электрод прикручен болтом прямо к раме автомобиля. Эта и любая другая точка на раме автомобиля рассматривается как зем­ля. Земля служит частью общей электрической цепи.

Таким образом, земля определяется как нулевая точка, относительно которой измеряются все напряжения. Следо­вательно, напряжение в любой точке цепи может быть из­мерено по отношению к земле. Измеренное напряжение может быть положительным и отрицательным по отноше­нию к земле.

В больших корпусах электронного оборудования шас­си или металлический корпус также служит землей (точ-

Рис. 3-27. В домовом распределительном щитке все цепи связаны с общей точкой (нейтральной шиной).

кой отсчета), как и в автомобиле. В небольших электрон­ных устройствах, которые используют пластмассовый кор­пус, все компоненты связаны с печатной платой. В этом случае землей является медная подложка печатной платы, которая работает как общая точка цепи.

3. 5. Вопросы

1. Для чего используется заземление?

2. Что является целью заземления?

3. Как электрическая земля используется в автомобиле?

4. Как электрическая земля используется в корпусах элект­ронного оборудования?

5. Какую функцию выполняет земля при проведении из­мерений напряжения в электронике?

РЕЗЮМЕ

• Напряжение возникает при одновременном возникно­вении избытка и недостатка электронов на разных кон­цах проводника.

• Источник напряжения обеспечивает способ преобразо­вания некоторых видов энергии в электрическую.

• Шестью основными источниками напряжения являют­ся: трение, магнетизм, химический, свет, тепло и дав­ление.

• Магнетизм является основным методом, используемым для получения напряжения.

• Химические элементы являются вторым основным ме­тодом получения напряжения.

• Напряжение может также быть использовано для полу­чения магнетизма, химических реакций, света, тепла и давления.

• Элемент содержит положительный и отрицательный электроды, разделенные раствором электролита.

• Батарея является комбинацией двух или более элементов.

• Элементы, которые не могут быть заряжены, называют­ся первичными элементами.

• Элементы, которые можно подзаряжать, называются вторичными элементами.

• Сухие элементы являются первичными элементами.

• Жидкостно-кислотные батареи и никель-кадмиевые (NiCd) элементы являются примерами вторичных эле­ментов.

• Элементы и батареи могут быть соединены последователь­но, параллельно или последовательно-параллельно для повышения напряжения, тока или и того, и другого.

• Когда элементы или батареи соединены в последователь- но-дополняющей конфигурации, выходной ток остает­ся таким же, как у каждого элемента в отдельности, а выходное напряжение увеличивается:

^!т ^{= !}i ⁼ \ ^{= !}з’ E_t = Ei + E₂ + Е₃.

• Когда элементы или батареи соединены параллельно, выходное напряжение остается таким же, как и у от­дельного элемента, а выходной ток увеличивается:

^Тт ^{= !}1 ^{+ 1}2 ^{+ 1}3’ ^Ет = ^Е1 ^{= Е}2 ^{= Е}3-

• Последовательно-параллельная комбинация увеличива­ет как выходное напряжение, так и выходной ток.

• Напряжение, подключаемое к цепи, рассматривается как приложенное напряжение.

• Энергия, потребляемая цепью, рассматривается как па­дение напряжения.

• Падение напряжения в цепи равно приложенному на­пряжению.

• Защитное заземление создает на всех приборах и обо­рудовании одинаковый потенциал и используется для предотвращения электрического поражения.

• Защитное заземление обеспечивает общую точку отсчета.