Что такое «земля»на схемах в электронике?
Заземление сбивает с толку. Особенно, если это касается электроники. Я думаю, что большинство людей, которые начали изучать электронику, в тот или иной момент спрашивали «что такое земля здесь на схеме?». Это подключение к земле?
Весь смысл в том, что земля в электронике и в высоковольтных электрических цепях — это одни и те же слова, но с разным смыслом. В высоковольтных цепях термин «заземление» означает фактическое соединение с землей.
Обычно в электронике заземление — это просто «имя», которое мы даем определенной точке цепи.
Сейчас я попробую объяснить на примерах.
Чтобы увидеть, как течет ток на принципиальной схеме с символами заземления, просто соедините точки, которые имеют символы заземления между собой.
Цепи, где есть «плюс», «минус» и «заземление»
На некоторых схемах вы можете найдете соединение с клеммой «плюс», клеммой «минус» и клеммой заземления. Это распространено, например, в схемах усилителей. В чем тут «секрет» и «как это работает»?
В этом варианте земля является средней точкой между плюсом и минусом. Если напряжение, измеренное между минусом и плюсом, составляет 9 вольт, это означает, что заземление будет на уровне 4,5 вольт. Но в этом случае на клемме «плюс» будет потенциал 4,5 вольт, на клемме «минус» — 4,5 вольт. На клемме заземления будет, следовательно, потенциал равен 0 Вольт.
Я напомню вам, что напряжение -разность потенциалов между двумя точками. Таким образом, если на клемме «минус» -4,5 вольт и на клемме «плюс» 4,5 вольт, то мы имеем разницу потенциалов (напряжение) между ними в 9 Вольт.
Источник
Вопрос/ответ, попытка первая
Решил ответить на пару вопросов, которые мне задавали в комментариях к видео, возможно будет полезно и для других читателей. Для начала о вариантах заземления блока питания, который изначально для этого не предназначен.
В самом простом варианте можно соединить общий провод выхода с заземляющим проводником. В таком варианте мы получаем почти полную безопасность при использовании. Любая нештатная ситуация, произошедшая в блоке питания не «вылезет наружу».
Но попутно можно улучшить характеристики входного фильтра и защитить сеть от помех, добавив пару конденсаторов на входе блока питания так, как показано на схеме.
Так как мы ставим конденсаторы до предохранителя, да еще и соединяем их с корпусом блока питания, то можно применять только безопасные конденсаторы Y типа, я о них рассказывал в прошлом видео.
Следует учитывать, что зачастую в блоках питания, которые «упакованы» в металлический кожух, общий провод выхода не заземлен, а если сказать точнее, то имеет «мягкое» заземление.
Такое решение позволяет снизить уровень помех, проникаемый из БП на выход и легкость последовательного соединения, но не обеспечивает безопасность человека.
Это не значит что такое решение плохое, оно просто другое и преследует несколько другие цели.
Если необходима безопасность, то можно просто соединить земляную клемму БП с общим проводом выхода, естественно при наличии реального заземления. Если вы хотите заземлить жало паяльника с таким БП, то можно просто подключить его напрямую к земляной клемме.
В случае применения Бп с паяльником иногда «жесткое» заземления жала не требуется или даже бывает вредным, так как заземленным жалом нельзя касаться точек под фазным напряжением.
Понятно, что все работы следует проводить с применением развязывающего трансформатора, но есть он далеко не у всех. А те у кого его нет, могут попасть в ситуацию, когда устройство включено и случайно полезли паяльником в «горячую» часть устройства.
Чтобы и статику убрать и КЗ не получить, можно подключить жало паяльника через сопротивление, номинал особо не критичен, 100-200кОм вполне достаточно и относительно безопасно.
Но все равно я советовал бы полное заземление и развязывающий трансформатор.
Вторым «на повестке дня» шел вопрос — почему дроссель выходного фильтра ставится в плюсовом полюсе БП.
На самом деле дроссель ставится не в плюсовом полюсе, а в любом отличном от общего провода.
Попробую пояснить.
У всей техники есть такое понятие — общий провод, земля, масса и т.п. Все напряжения и сигналы считаются относительно этого проводника.
Мало того, бывает даже деление на «аналоговую» и «цифровую» землю в более-менее сложных аналогово-цифровых устройствах.
Так вот, общий провод всегда жестко привязан к выходу БП, а фильтруем мы шину питания, например как показано на первой схеме.
Как вы понимаете, шина питания может быть не только положительной, а и отрицательной, в этом случае дроссель ставится по «минусу» питания, хотя он не является общим. Я показал это на второй схеме. Просто так уж сложилось у БП с одним выходом, что «ведущим» является именно положительный потенциал. Кстати, так было не всегда. На заре электронной техники первыми пришли транзисторы P-N-P проводимости, а схемы с такими транзисторами проще строить когда общий плюс, а не минус. Но потом так сложилось, что разработали дешевые NPN транзисторы и все изменилось так, как вы видите сейчас, общим является минус. У автомобилей была примерно похожая картина, одно время «на массе» был плюс, а не минус.
Существуют еще и многоканальные источники питания, в этом случае фильтрующий дроссель также ставят по выходу, а общий проводник оставляют нетронутым. Это я отобразил на третьей схеме.
Ну и конечно же видео на эту тему.
Спасибо за внимание и как всегда жду ваших вопросов.
Источник
Как определить полярность на зарядном устройстве
Как определить полярность неизвестного вам источника питания? Давайте предположим, что вам в руки попался какой-то блок питания постоянного напряжения, батарейка или аккумулятор. Но… на нем не обозначено, где плюс, а где минус. Да, дело быстро решается мультиметром, но что делать, если у вас его нет под рукой? Спокойно. Есть три проверенных рабочих способа.
С помощью воды
Думаю, это самый простой способ определения полярности. Первым делом наливаем водичку в какую-нибудь емкость. Желательно не металлическую. От источника питания с неизвестными клеммами отводим два провода, отпускаем их в нашу водичку и смотрим внимательно на контакты. На минусовом выводе начнут выделяться пузырьки водорода. Начинается электролиз воды.
С помощью сырого картофеля
Берем сырую картофелину и разрезаем ее пополам.
Втыкаем в нее два наших провода от неизвестного источника постоянного тока и ждем 5-10 мин.
Около плюсового вывода на картошке образуется светло-зеленый цвет.
С помощью вентилятора от ПК
Берем вентилятор от компьютера. Он имеет два вывода, а иногда даже три. Третий может быть желтый провод – датчик оборотов. Но его мы все равно использовать не будем. Нас волнуют только два провода – это красный и черный. Если на красном проводе будет плюс, а на черном – минус, то вентилятор у нас будет вращаться
Если же не угадали, то лопасти будут стоять на месте.
Вентилятор используем, если известно, что напряжение источника питания от 3 и до 20 Вольт. Подавать на вентилятор напряжение более 20 Вольт чревато для него летальным исходом.
Заключение
В заключении хотелось бы сказать, что с переменным током эти фишки не прокатывают. А как вы знаете, переменный однофазный ток состоит из двух проводов – фазы и ноля, кто не помнит, как их можно определить, прошу заглянуть вот сюда. Хочется также пожелать вам, чтобы вы никогда не путали полюсовку, потому что “защиты от дурака” (защиты от переполюсовки) ставят не во всех электронных приборах.
Точное знание полярности электроприбора крайне важно. Ведь если подключить электрическую аппаратуру с нарушением полярности, она может либо не работать, либо полностью выйти из строя. В большинстве случаев «плюс» и «минус» проводов и контактов в подобных устройствах обозначаются буквенным, символьным или цветовым способом (на корпусе возле контактов есть маркер «+» и «-», а провода имеют черный цвет для минуса и красный для плюса).
Но иногда случается, что визуально определить полюса нет возможности. Для этого можно воспользоваться как обыкновенным тестером полярности, так и подручными средствами.
Определяем полярность с помощью воды
Думаю, это самый простой способ определения полярности. Первым делом наливаем водичку в какую-нибудь емкость. Желательно не металлическую. От источника питания с неизвестными клеммами отводим два провода, отпускаем их в нашу водичку и смотрим внимательно на контакты. На минусовом выводе начнут выделяться пузырьки водорода. Начинается электролиз воды.
Что такое полярность аккумулятора?
Токовыводящие элементы аккумулятора располагаются на его лицевой или верхней крышке. Существуют две основных схемы расположения токовыводов – «прямая» и «обратная», если говорить проще, то вся разница в расположении клемм – плюсовая клемма может находиться справа или слева, что и является основным различием аккумуляторов с прямой и обратной полярностью.
1. Особенности прямой полярности автомобильного аккумулятора
Прямая полярность встречается только на автомобилях отечественного производства и как правило маркируется как «1». Чтобы определить полярность, поверните АКБ лицевой частью к себе таким образом, чтобы токовыводящие элементы находились снизу, а этикетка –перед глазами. Если полярность АКБ прямая, плюсовая клемма будет находиться слева, а минусовая – справа.
2. Особенности обратной полярности автомобильного аккумулятора
За редким исключением аккумуляторы обратной полярности стоят на европейский автомобилях.
Отличия аккумуляторов обратной и прямой полярности минимальны, внешней они практически идентичные (корпус, силы тока, количество банок, этикетка), именно поэтому можно легко перепутать и купить аккумулятор с неправильным положением токовыводов. Именно поэтому, если вы задумались о замене аккумулятора, необходимо точно знать какой АКБ подойдет для вашего автомобиля.
Как определить полярность с помощью сырого картофеля
Берем сырую картофелину и разрезаем ее пополам.
Втыкаем в нее два наших провода от неизвестного источника постоянного тока и ждем 5-10 мин.
Около плюсового вывода на картошке образуется светло-зеленый цвет.
Определение полярности мультиметром
Иногда случается, что в новом электрическом аппарате, который необходимо подключить, отсутствует маркировка полярности или необходимо перепаять проводку поврежденного устройства, а все провода одного цвета. В такой ситуации важно правильно определить полюса проводов или контактов.
Но при наличии необходимых приборов возникает закономерный вопрос: как мультиметром определить плюс и минус электроприбора?
Для определения полярности мультиметр необходимо включить в режим замера постоянного напряжения до 20 В. Провод черного щупа подключается в гнездо с маркировкой СОМ (он соответствует отрицательному полюсу), а красный подключается в гнездо с маркером VΩmA (он, соответственно, является плюсом).
Как определить полярность с помощью компьютерного вентилятора
Берем вентилятор от компьютера. Он имеет два вывода, а иногда даже три. Третий может быть желтый провод – датчик оборотов. Но его мы все равно использовать не будем. Нас волнуют только два провода – это красный и черный. Если на красном проводе будет плюс, а на черном – минус, то вентилятор у нас будет вращаться
Если же не угадали, то лопасти будут стоять на месте.
Вентилятор используем, если известно, что напряжение источника питания от 3 и до 20 Вольт. Подавать на вентилятор напряжение более 20 Вольт чревато для него летальным исходом.
Точное знание полярности электроприбора крайне важно. Ведь если подключить электрическую аппаратуру с нарушением полярности, она может либо не работать, либо полностью выйти из строя. В большинстве случаев «плюс» и «минус» проводов и контактов в подобных устройствах обозначаются буквенным, символьным или цветовым способом (на корпусе возле контактов есть маркер «+» и «-», а провода имеют черный цвет для минуса и красный для плюса).
Но иногда случается, что визуально определить полюса нет возможности. Для этого можно воспользоваться как обыкновенным тестером полярности, так и подручными средствами.
Другие разновидности маркировок полярности
Существуют общепринятые стандарты обозначения полярности, они обязательны не только для цепей переменного тока, но и переменного напряжения – одно- и трехфазного. Стандарты таковы:
- красный или коричневый. Такая изоляция характерна для фазных проводов;
- синий или черный. Означает «землю» или, проще говоря, ноль;
- цветовая комбинация. Применяется для обозначения заземляющих проводников. Чередуются желтый и зеленый.
Вышеперечисленные цвета – базовые. Однако на практике встречаются и другие оттенки, что порой сбивает пользователей с толку.
Способы выявления полярности
Выделяют несколько основных методов, по которым можно выяснить, где плюс у светодиода, а где минус. Самый простой способ — визуальный осмотр элемента и определение полярностей по внешнему виду.
Для новых LED-элементов характерной чертой является длина ножек. Анод (плюс) всегда будет длиннее катода (минуса). Как памятка мастеру — первая литера «К» от слова «катод» означает «короткий». Можно оценить визуально и колбу лампочки. Если она хорошо просматривается, мастер увидит так называемую «чашечку». В ней расположен кристаллик. Это и есть катод.
Нелишне обратить внимание и на ободок LED-детали. Многие производители предпочитают проставлять специальную маркировку-обозначение напротив катода. Она может выглядеть как засечка (риска), маленький срез или точка. Не увидеть их сложно.
Новый вариант маркировки светодиодов — значки «+» и «-» на цоколе. Таким образом производитель облегчает мастеру работу, помогает определять полярности. Иногда возможна маркировка зеленой линией напротив плюса.
Использование мультиметра
Если определить светодиод – анод/катод – визуально не получается, можно использовать специальное оборудование. Таковым является мультиметр. Вся процедура проверки займет не более минуты. Действуют таким образом:
- На аппарате устанавливают режим измерения сопротивления.
- Щупы мультиметра аккуратно соединяют с ножками LED-лампочки. Предположительный плюс ставят к красному проводку. Минус — к черному. При этом касание делают кратковременным.
- Если контакты установлены правильно, аппарат покажет сопротивление, близкое к 1,7 кОм. При неправильном подключении ничего не произойдет.
Когда требуется определение полярностей LED-лампочек
Маленькие светодиоды широко применяются в различных областях, связанных с освещением и индикацией:
- уличное освещение: рекламные вывески, парковые подсветки;
- бытовые элементы искусственного света: освещение рабочих панелей, периметра подвесного потолка, встроенной мебели и др.;
- индикация электроприборов режимов вкл./выкл.: самодельные умные розетки и т.д.;
- детские игрушки;
- пульты ДУ и многое другое.
На различных форумах есть информация о том, что нет смысла искать, где светодиод «прячет» плюс и минус. Нередки суждения, что лампочку можно подключать без соблюдения полярностей. Здесь есть нюансы. Даже если мастеру повезет и элемент даст свет, в конечном счете это приведет к таким последствиям:
- Ресурс работы неправильно подключенной лампочки, заявленный производителем, сократится в разы. К примеру, при гарантированном режиме 45000 часов светодиод отработает в два раза меньше.
- Производительность (интенсивность, яркость света) снизится в разы от той, которая должна быть. В общей цепи это будет видно невооруженным глазом.
Подобные игры с полярностями и вероятность работы диодного элемента напрямую зависят от характеристик конкретного полупроводника и напряжения пробоя.
Средняя продолжительность LED-лампочек составляет 10 лет. При их влагозащите IP67 и более элементы можно смело использовать при устройстве уличного освещения. Чтобы светодиоды работали заявленный срок, стоит принципиально соблюдать полярности при их подключении и определяться с ними до проведения ремонтных работ, а не после.
Определение полярности альтернативными методами
Если случилось так, что мультиметра под рукой нет, а полярность необходимо найти, можно использовать альтернативные и «народные» средства.
К примеру, заряды проводки динамиков проверяются при помощи батарейки на 3 вольта. Для этого необходимо на короткий промежуток времени прикоснуться проводами, присоединенными к батарейке, к выводам динамика.
Если диффузор в динамике начинает двигаться наружу, это будет значить, что положительная клемма динамика присоединена к плюсу батарейки, а отрицательная к минусу. Если же диффузор движется внутрь – полярность перепутана: положительная клемма замкнута на минусе, а отрицательная на плюсе.
Если необходимо подключить блок питания постоянного напряжения или аккумулятор, но на них нет маркировки полярности, а под рукой нет мультиметра, плюс и минус можно определить «народными» методами при помощи подручных материалов.
Самый простой способ определения полярности, которым можно воспользоваться дома – это использовать картофель. Для этого необходимо взять один клубень сырого картофеля и разрезать пополам. После этого два провода (желательно разного цвета или с любым другим отличительным знаком) оголенными концами втыкаются в срез картофеля на расстоянии 1-2 сантиметра друг от друга.
Другие концы проводов подключаются к проверяемому источнику постоянно тока, и прибор включается в сеть (если это аккумулятор, то после подсоединения проводов больше ничего делать не нужно) на 15-20 минут. По истечении этого времени на срезе картофеля, вокруг одного из проводов образуется светло-зеленое пятно, которое будет признаком плюсового заряда провода.
Второй способ также не требует, каких либо, особых устройств или инструментов. Для определения полярности проводов источника постоянного тока понадобится емкость с теплой водой, в которую опускаются два подключенных к источнику питания провода.
После включения прибора в сеть вокруг одного из проводов начнут появляться пузыри газа (водород) – это процесс электролиза воды. Эти пузырьки образуются вокруг источника отрицательного заряда.
Подробно о полярностях светодиодных ламп
Работают такие маленькие точки освещения по принципу протекания через них тока только в прямом направлении. От этого возникает оптическое излучение лампочки. Если полярности не соблюсти при подключении, ток не сможет проложить себе прямой путь по цепи. Соответственно, прибор освещения не заработает.
Таким образом, перед установкой светодиода мастер должен узнать расположение его катода и анода («+» и «—»). Сделать это не сложно, зная определенные принципы визуальной оценки лампочки или работы электроприборов в сочетании с ЛЕД-элементом.
Положительная полярность блока питания
Удолбаться – 3 специалиста-сетевика в течение двух недель. Ни один не прочитал написанных на модеме и на БП характеристик питания. Надо 15В 1А переменного тока. Втыкали 9В 1.5А постоянного.
Ну ладно узер – «А что – я попробовал – воткнул – лампочки загорелись»
Посыпаю голову пеплом всех горелых БП и железок.
UPD Хорошее дополнение из комментов от gray_bird
Q: Так какой брать? Импульсный или трансформаторный?
A: Если носить с собой – импульсный, но быть готовым через года полтора покупать новый, если кинуть в теплое пыльное место и забыть – трансформаторный, но не забыть его примотать к удлинителю изолентой, чтоб не вылетал под своим весом.
По идее импульсники лучше трансформаторных, но добрые китайцы их делают так, что через год-два в БП дохнет входной конденсатор и летит силовая часть формирователя ВЧ.
означает ПЕРЕМЕННЫЙ ток. Полярность при этом не важна.
Источник
Обозначение L и N в электрике
Каждый раз, пытаясь подключить люстру или бра, датчик освещенности или движения, варочную панель или вытяжной вентилятор, терморегулятор теплого пола или блок питания светодиодной ленты, а также любое другое электрооборудование, вы можете увидеть следующие маркировки возле клемм подключения – L и N .
Давайте разберемся, о чем говорят обозначения L и N в электрике .
Как вы, наверное, сами догадались это не просто произвольные символы, каждый из них несет конкретное значение и выполняет роль подсказки, для правильного подключения электроприбора к сети.
Обозначение L в электрике
« L » — Эта маркировка пришла в электрику из английского языка, и образована она от первой буквы слова «Line» (линия) – общепринятого названия фазного провода. Также, если вам удобнее, можно ориентироваться на такие понятия английских слов как Lead (подводящий провод, жила) или Live (под напряжением).
Соответственно обозначением L маркируются зажимы и контактные соединения, предназначенные для подключения фазного провода. В трехфазной сети, буквенно-цифровая идентификация (маркировка) фазных проводников «L1», «L2» и «L3».
По современным стандартам (ГОСТ Р 50462-2009 (МЭК 60446:2007), действующим в России, цвета фазных проводов – коричневый или черный . Но зачастую, может встречаться белый, розовый, серый или провод любого другого цвета, кроме синего, бело-синего, голубого, бело-голубого или желто-зеленого.
Обозначение N в электрике
«N» — маркировка, образованная от первой буквы слова Neutral (нейтральный) – общепринятое название нулевого рабочего проводника, в России называемого чаще просто нулевым проводником или коротко Ноль (Нуль). В связи с этим, удачно подходит английское слово Null (нулевой), можно ориентироваться на него.
Обозначением N в электрике маркируются зажимы и контактные соединения для подключения нулевого рабочего проводника/нулевого провода. При этом это правило действует как в однофазной, так и трехфазной сети.
Цвета провода, которыми маркируется нулевой провод (нуль, ноль, нулевой рабочий проводник) строго синий (голубой) или бело-синий (бело-голубой).
Обозначение Заземления
Если уж мы говорим об обозначениях L и N в электрике, нельзя не отметить еще вот такой знак — , который также, практически всегда можно увидеть совместно с этими двумя маркировками. Таким значком отмечены зажимы, клеммы или контактные соединения для подключения провода защитного заземления ( PE – Protective Earthing ), он же нулевой защитный проводник, заземление, земля.
Общепринятая цветовая маркировка нулевого защитного провода – желто-зеленый . Эти два цвета зарезервированы только для заземляющих проводов и не встречаются при обозначении фазных или нулевых.
К сожалению, нередко, электропроводка в наших квартирах и домах выполнена с несоблюдением всех строгих стандартов и правил цветовой и буквенно-цифровой маркировки для электрики. И знать предназначение маркировок L и N у электрооборудования, порой, недостаточно, для правильного подключения. Поэтому, обязательно прочитайте нашу статью «Как определить фазу, ноль и заземление самому, подручными средствами?», если у вас есть какие-то сомнения, этот материал будет как нельзя кстати.
Источник