Cablaggio e tubazioni: analogie e differenze

Essendo un elettricista, ci si imbatte spesso nel fatto che le persone che sono completamente in salute e sviluppano sia fisicamente che mentalmente sperimentano uno stato di timore reverenziale di elettricità. Allo stesso tempo, diciamo, l'installazione di approvvigionamento idrico e fognario non sembra molto complicata per loro.

Ancora: l'acqua scorre da sola attraverso tubi sotto pressione e attraverso tubi di diametro maggiore viene deviata nella fogna: tutto è "più facile di una rapa al vapore". È solo un peccato per le persone che guardano con ansia uno sfogo scintillante e stanno aspettando elettricistache lo avrebbe sostituito.

E poiché per molte persone che hanno paura dell'elettricità, il sistema di approvvigionamento idrico sembra essere organizzato in modo più semplice, daremo alcune analogie fisiche tra la corrente elettrica e il flusso di acqua.

In quale direzione scorre l'acqua? - Da un punto con più pressione a un punto con meno. Tra i punti con la stessa pressione sulla parete del tubo non ci sarà flusso d'acqua. Dopotutto, anche la corrente elettrica si comporta: sorge tra i punti del conduttore, che hanno valori diversi del potenziale elettrico. L'analogia è semplice: il tubo è simile a un conduttore, il flusso di acqua è con corrente elettrica e la pressione nella tubazione è con potenziale elettrico.

Sulla base di queste analogie, possiamo cogliere il peculiare "alter ego" di alcuni dispositivi e fenomeni elettrici domestici. Questi "secondi sé" si riferiranno all'impianto idraulico e all'acqua corrente.

Prendi, ad esempio, un interruttore elettrico. Che cosa sta facendo - Collega e disconnette due fili, uno dei quali è una "fase", e la corrente scorre attraverso di esso, e il secondo filo va al carico. I fili zero non sono collegati all'interruttore.

Gli analoghi degli interruttori elettrici tra le valvole della tubazione saranno valvole per l'acqua fredda e calda all'ingresso dell'appartamento. Queste o valvole, di regola, si trovano in uno degli stati: "off" o "on", non hanno la propria resistenza e il loro scopo è quello di fornire acqua al consumatore. E qualsiasi interruttore fornisce anche al consumatore (ad esempio una lampada) una corrente elettrica. L'analogia è ovvia.

Per trovare un analogo per una presa, devi mostrare un po 'di immaginazione. Due cavi entrano nella presa e non sono in contatto tra loro. Tuttavia, è una "fase" e uno "zero", penso che non sia necessario parlare delle conseguenze di una connessione diretta. Non c'è corrente nel punto vendita se il consumatore non è acceso. E quando il consumatore è acceso, la corrente è determinata dalla sua resistenza.

Qual è la "fase" per l'approvvigionamento idrico? Questo, ovviamente, è un sottile tubo sottomarino sotto pressione. Lo “zero” di lavoro è il tubo di drenaggio. Differenza da cablaggio elettrico qui è che per l'acqua l'intero ambiente è un conduttore, quindi il "conduttore di fase" ha sempre bisogno di dispositivi di bloccaggio aggiuntivi (strozzatori). Nell'impianto idraulico, questi strozzatori possono essere chiamati rubinetti e, quando chiusi, assumono completamente tutta la pressione (leggi: tensione), evitando perdite.

Naturalmente, non inseriscono strozzature nella presa, ma per il resto sono molto simili al rubinetto installato sopra il lavandino. Un consumatore può essere, ad esempio, una lavatrice, il cui tubo di alimentazione è collegato al gander e lo scarico è diretto nel lavandino. Apriamo il rubinetto al massimo: la sua resistenza scende quasi a zero, ma non c'è corto circuito, perché c'è resistenza dalla macchina.

A proposito, un cortocircuito nella fornitura di acqua - che cos'è? Apriamo completamente il rubinetto sopra il lavandino, spegnendo la suddetta macchina e osserviamo. L'acqua rimbomba e schizza, e forse anche il lavandino non riesce a far fronte al flusso in entrata. Ma, tuttavia, non è impressionante come un corto circuito elettrico, letteralmente spazzando via tutto ciò che incontra.Ciò significa che l'approvvigionamento idrico è più resistente ai suoi cortocircuiti e sono la modalità operativa per esso. Pertanto, il sistema di approvvigionamento idrico non è dotato di "protezione da sovracorrente".

Naturalmente, le analogie di cui sopra sono molto arbitrarie e, in particolare, non tengono conto dell'esistenza di campi elettromagnetici. Sì, ed entrare nell'elettronica con idee "idrauliche" sulla corrente elettrica non ne vale la pena. Ma a livello familiare minimo, un confronto con l'approvvigionamento idrico può essere popolare e utile.

Alexander Molokov

Comments

[#1 knotik]

egli stesso ha spesso fatto simili analogie nella sua testa)) in molti modi acqua e corrente elettrica sono simili, la principale "somiglianza" è sia un flusso diretto di particelle, in un caso questi sono elettroni nel reticolo cristallino di un conduttore, in un altro caso sono molecole d'acqua in una conduttura .
La differenza principale è ovviamente SPEED, a differenza dell'acqua, la velocità dell'effetto della corrente elettrica è istantanea! (Praticamente))
Ad esempio, i condensatori possono essere rappresentati come un serbatoio vuoto che viene riempito con acqua dalla sorgente, gradualmente a seconda del diametro dell'ingresso (resistenza R), e viene svuotato attraverso l'uscita a una velocità proporzionale al suo diametro)))
Per quasi ogni elemento del circuito elettrico, puoi trovare analogie simili.
MA !!! Naturalmente, guidato solo da queste analogie, non dovresti arrampicarti nell'outlet)))

[#2 Anatoly]

Molto spesso uso tali analogie. Ad esempio, a volte è difficile per gli studenti comprendere il principio di funzionamento di tali dispositivi a semiconduttore come transistor. Nell'esempio di un tale dispositivo idraulico come un rubinetto, tutto andrà a posto, poiché la base è molto semplice da immaginare come una valvola, il collettore è un foro casuale nella parte superiore del rubinetto e l'emettitore è come un foro di scarico. Se si apre la valvola, ad es. base tappare il foro in alto - il collettore - quindi un grande flusso di acqua scorrerà nel foro di scarico, ad es. in questo caso, il transistor è in modalità attiva.

[#3]

Ciao Mi sono laureato al college. Rispondono bene al nostro college, in linea di principio, dicono di insegnare bene. Tuttavia, la fisica della corrente non è chiara. Questo articolo, troppo umido, non è chiaro. Ora conosco le regole, le leggi, la tensione, la differenza di potenziale, l'elettricità, il movimento degli elettroni, la legge di Ohm per una sezione del circuito è anche familiare. Ma non capisco che tipo di elettroni sono, come scorrono e perché? Perché, se la fase tocca la fase, la corrente ti attraversa? Se non tocchi 0, in teoria non esiste una catena? E se è così, perché tirare zero? La mia città è probabilmente a 1000 km dalla più vicina centrale elettrica, perché tirare due fili, uno può essere uno, perché uno è meno di due? Questi sono costi. Sarebbe scritto, brevemente, senza "rubinetti" in modo che il cereale nella mia testa sugli scaffali sia semplificato.

[#4]

Azat, cos'è dirti qualcosa Senza gru, probabilmente hai parlato molto al college, ma ho appena provato a entrare da una direzione completamente diversa.

Ma posso risolvere la tua unica domanda. Forse diventerà più chiaro.

Tocca la fase - la corrente ti attraversa la fase - mano - pavimento - struttura dell'edificio - conduttore di terra più vicino - circuito del conduttore zero. “Dato che il circuito è così complicato, la tensione di contatto non sarà di 220 volt, parte della tensione sarà sul pavimento e altre cose A proposito, c'è anche il mio articolo su questo argomento.

Ma i ricevitori di potenza secondo questo schema non possono essere accesi - perché hanno bisogno di un alimentatore di alta qualità, affidabile 220 volt.

Ecco perché tirano il filo zero nell'appartamento - per essere certi di avere 220 volt nella presa. Pertanto, sono necessari zero fili.

[#5]

GrazieEcco una domanda in meno. Forse così lentamente e affrontare tutto.

[#6 Dmitry]

Buon pomeriggio

E se si considera questo esempio: la pressione nel tubo è diminuita, quindi la pressione dell'acqua è diminuita e l'acqua scorre dal rubinetto più lentamente. Se traduciamo in quantità elettriche, la tensione diminuisce e anche la corrente diminuisce.

Ho capito bene?

Grazie in anticipo

[#7 L'autore]

A proposito di ciò e discorso. È solo necessario non dimenticare che questa analogia ha alcuni limiti. Ma al livello più elementare, una simile analogia aiuta a "comprendere l'elettricità".

[#8 giuria]

Analogia di Toyota per l'acqua e l'elettricità
youtube.com/watch?v=KpcZcbfDK3A

[#9 andy]

L'analogia idraulica di un condensatore è un tubo, su cui è indossato un altro tubo, e una membrana di gomma è tesa tra loro, ad esempio, un ... palloncino. l'analogia è quasi completa:

1) mentre la membrana non è tesa (cond. Scarica), l'acqua può fluire, la massima corrente

2) in questo caso, nessuna molecola di acqua (elettrone) passa attraverso la membrana (dielettrico) in quanto tale, ma il movimento dell'acqua si avverte comunque sull'altra estremità del tubo (cond. Trasmette corrente alternata)

3) quando la membrana viene tirata (cond. Caricata), la corrente praticamente si ferma, la tensione sulla membrana (condensatore) è massima (cond. Mantiene una corrente continua)

4) membrana morbida - grande capacità, stretto - piccola capacità

5) la membrana si rompe - una rottura nel dielettrico

al mucchio: un resistore è un filtro a sabbia, una bobina è una ruota pesante con pale, un trasformatore (e un diodo), come già detto, valvole, ecc.

Azat-in, "zero" è davvero facoltativo. tale sistema è chiamato ritorno a terra a filo singolo (sistema a filo singolo con ritorno attraverso la terra) ed è stato praticato all'alba dell'elettricità. è necessaria solo la differenza potenziale per il flusso corrente. solo "zero" dalla centrale è molto meglio (meno resistenza) di, per esempio, un secchio sepolto nel terreno, non dipende dalle proprietà del suolo, ecc.