Daugeliui mėgėjų laidų pasirinkimas yra nepakankamai apgalvotas projekto dizaino aspektas. Per plono laido naudojimas gali turėti pražūtingų padarinių: nuo įtampos kritimo, dėl kurio blogai veikia, iki elektros gaisrų.
Nepaisant svarbos, storesnė viela yra brangesnė. Taigi mėgėjai dažnai taupo šią medžiagą.
Mūsų tikslas yra išsiaiškinti ploniausią laidą, kurį galime naudoti, tuo pačiu išlaikant įtampos kritimą iki pagrįstos ribos ir išvengiant elektros gaisro pavojaus.
Skirdami laiko matematikai, sutaupysime daug darbo. Pasinerkime!
Atjungiama elektra, su santechnika
Elektrą gali būti sunku įsivaizduoti, todėl pažvelkime į klasikinę elektros supratimo metaforą. Vietoj elektronų laidoje, pavaizduokite vandenį vamzdyje:
- Dabartinė būtų vanduo vamzdyje.
- Įtampa būtų slėgis, stumiantis vandenį per vamzdį.
- Atsparumas būtų paties vamzdžio skersmuo.
Daugeliu atžvilgių ši metafora puikiai tinka galvoti apie vielos matuoklius. Panašiai kaip vamzdžio skersmuo, laido skersmuo yra tiesiogiai proporcingas jo vidinei varžai. Kuo mažiau vietos elektrai (ar vandeniui) tekėti, tuo didesnis pasipriešinimas jos tekėjimui.
Pagalvojus apie vamzdį, pilną vandens, kas nutiktų, jei į vamzdį, kuriame telpa tik vienas litras, bandytume įpilti 100 litrų vandens? Kaip galite įsivaizduoti, mes labai greitai atsidurtume telefonu su santechniku, nes tas vamzdis būtų sprogęs!
Panašus reiškinys atsiranda, kai per ploną laidą bandome nusiųsti per daug srovės; tik vietoj vandens ištekėjimo viela perkaista ir išsilydo. Esant pakankamai didelei įtampai, stumiant tą srovę, šis išsilydęs laidas gali labai greitai sukelti elektros gaisrą.
Nesijaudinkite, jei jau nusipirkote laidus ir jie neatitinka jūsų poreikių; tu gali naudokite juos keliems įdomiems „pasidaryk pats“ projektams.
Įtampos kritimas ir kodėl per daug gali sugadinti grandinę
Bet kurioje nuolatinės srovės elektros grandinėje patirsime įtampos kritimą; tai yra pagrindinė grandinių taisyklė. Tačiau problema iškyla, kai prarandama per daug įtampos, ypač dėl paties laido varžos.
Jei dar kartą pagalvotume apie savo vamzdžius, įsivaizduokite, kad labai didelis vamzdis susitraukia į daug mažesnį vamzdį. Staiga mūsų vandens srautas sulėtėja, o slėgis už vandens sumažėja. Šis sulėtėjęs vanduo neturi slėgio pasukti vandens ratą, todėl mes sumažinome našumą.
Taigi, nenaudojant daug mažesnio vandens rato, atrodo, kad turime naudoti didesnius vamzdžius. Tai leistų vandeniui tekėti gana netrukdomai, išlaikant pakankamai aukštą slėgį, kad pasuktume ratą.
Pereinant prie laidų ir elektronų, idėja yra beveik ta pati! Elektrine prasme tai labai lengvai galime paaiškinti vienu iš pagrindinių fizikos dėsnių, Omo dėsniu:
Omo dėsnis diktuoja ryšį tarp srovės, įtampos ir varžos. Nuolatinės srovės grandinėje mūsų srovė yra pastovi, tačiau mūsų įtampa ir varža yra atvirkščiai susiję vienas su kitu.
Paprasčiau tariant, didėjant pasipriešinimui, įtampa mažėja.
Norėdami tai pritaikyti mūsų realiame pasaulyje: mažėjant laidams, didėja jų varža. Todėl, mažėjant laidams, jų įtampa mažėja, kaip ir plonesni vamzdžiai mažina vandens srautą!
Taigi, naudojant storesnius laidus grandinėje, įtampa gali būti naudojama ten, kur jos reikia, o ne švaistoma dėl laidų varžos.
Optimalaus laido matuoklio apskaičiavimas
Iki šiol geriausias būdas sužinoti savo vielos matuoklį yra naudoti internetinį skaičiuotuvą; Šios programos leidžia vartotojams įvesti savo įtampą, srovės stiprumą (srovę), laidų ilgį ir leistiną įtampos kritimą. Sutraiškęs skaičius, skaičiuotuvas išveda optimalų tos vielos matuoklį.
Daugumoje programų leistinas maždaug trijų procentų įtampos kritimas – daugiau nei tai, o jautresnė elektroninė įranga gali pradėti veikti netinkamai.
Taip pat visada norime išnaudoti didžiausią įmanomą įrenginio srovės suvartojimą – paprastai tai bus parašyta ant įrenginio. Nors tikėtina, kad jis neturės nuolatinio tos vertės srovės, turime įsitikinti, kad esame apsaugoti nuo dabartinių šuolių.
Štai vienas internetinio vielos matuoklio skaičiuoklės pavyzdys, kurį rasite adresu wiresizecalculator.net:
Kaip matote, šis skaičiuotuvas taip pat leidžia atlikti tolesnę kintamą įvestį, pvz., šilumos įvertinimą izoliacija, iš kokio laidininko pagaminti laidai ir kokio tipo laidas klojamas į.
Šiame pavyzdyje mums buvo suteiktas minimalus saugus vielos matuoklis 3 Amerikos vielos matuoklis (AWG).
Saugumo sumetimais visada geriausia pervertinti laidus vienu ar dviem, todėl gautume 2/0 AWG laidą. Atkreipkite dėmesį, kad vielos matuoklio standartas yra visiškai atgal; kuo storesnė viela, tuo mažesnis laido matuoklis! Taigi, 2/0 AWG iš tikrųjų yra storesnė viela nei 3 AWG.
Susijęs: Apskaičiuokite elektros išlaidas naudodami šiuos patogius įrankius
Kurį laidą turėčiau pasirinkti?
Be vielos gabarito, kiti kintamieji, į kuriuos reikia atsižvelgti, yra vijų skaičius, t.y. kiek vielos vijų sudaro kabelis ir vielos medžiaga.
Paprastai daugiau vielos sruogų suteikia daugiau lankstumo. Jei laidą vedate ankštose vietose, verta investuoti į didesnį vijų skaičių.
Kalbant apie tikrąją vielos medžiagą, varis yra daugelio programų standartas, nors galima naudoti ir aliuminį.
Svarbiausia atsiminti nuoseklumą. Jei naudojate varines jungtis ir varinę laidą kitoje grandinės vietoje, naudokite varinę vielą. Medžiagų maišymas ir derinimas gali sukelti koroziją ir sulaužyti jungtis, nes medžiagos plečiasi ir susitrauks skirtingu greičiu.
Susijęs: Ne tik litavimas: skirtingi laidų sujungimo būdai, paaiškinta
Taupykite pinigus ir būkite saugūs
Renkantis savo konstrukcijai tinkamą laidą, reikia atsižvelgti į keletą kintamųjų. Tačiau elektros energijos taisyklė numeris vienas yra pasikviesti profesionalą, jei jaučiatės nepatogiai.
Kitu atveju apskaičiuokite savo laido matuoklį pagal didžiausią srovę, kurią ketinate juo tekėti, nusipirkite vienu dydžiu didesnį laidą ir pradėkite statyti! Visada palaikykite medžiagų nuoseklumą tarp laidų ir jungčių ir atlikite skaičiavimus!
Šiek tiek apgalvoję galite užgesinti gaisro pavojų ir sutaupyti keletą dolerių.
Sužinokite daugiau apie skirtingus elektroninių grandinių tipus naudodami mūsų paaiškinamąjį vadovą.
Skaitykite toliau
- DIY
- Asmeninis saugumas
- „Pasidaryk pats“ projekto vadovėliai
- Elektronika
„Pasidaryk pats“ bhaktas ir rašytojas Semas mėgsta projektą. Kilęs iš muzikinio išsilavinimo, jis turi patirties su analoginėmis grandinėmis, įrašymu ir garso išstūmimu iki ribų. Laisvalaikiu jį galima rasti paskendusį lydmetalio debesyje, besikapstantį į senovinį įrankį.
Prenumeruokite mūsų naujienlaiškį
Prisijunkite prie mūsų naujienlaiškio, kad gautumėte techninių patarimų, apžvalgų, nemokamų el. knygų ir išskirtinių pasiūlymų!
Norėdami užsiprenumeruoti, spustelėkite čia
