تخيل تشغيل الصمام الثنائي الباعث للضوء باستخدام بطارية D-cell. تقوم بتوصيل محطة واحدة للبطارية بأحد محطات LED بالأسلاك النحاسية ، ولا يحدث شيء. ومع ذلك ، عند توصيل الزوج الآخر من المحطات الطرفية بطول آخر من الأسلاك ، يضيء المصباح. عن طريق إجراء هذا الاتصال الثاني ، يمكنك إكمال الدائرة والسماح لتدفق الكهرباء في مسار كامل.
تعمل الدوائر الكهربائية في منزلك وفقًا لنفس المبدأ ، مع وجود بعض الاختلافات الرئيسية. من بين أهمها أن الجهد الكهربائي في منزلك أعلى ، وأن مصدر الطاقة لا يعمل أبداً ، وأن التيار ليس مباشرًا (DC) كما هو الحال مع البطارية ، ولكن بالتناوب (AC). ولكن أيا كان شكل التيار الجاري مناقشته ، دائرة كهربائية هو مسار الأسلاك الذي يمتد من مصدر الطاقة ، من خلال الأسلاك إلى الأجهزة التي تعمل بالطاقة ، والعودة مرة أخرى إلى مصدر الطاقة. الدائرة هي في الأساس حلقة مكتملة من التيار الكهربائي. في أي وقت تقوم فيه بتشغيل مفتاح الجدار أو إيقاف تشغيله ، أو في أي وقت تقوم فيه بتوصيل وتشغيل مصباح أو أي جهاز آخر ، فأنت إما أكمل هذه الدائرة أو تقاطعها.
لوحة الكهربائية
إذا كان منزلك "على الشبكة" ، فإن طاقتك تأتي من محطة توليد تعمل على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع لتوليد الكهرباء لك ولجيرانك. تأتي الطاقة إلى منزلك على خطوط النقل وتنخفض إلى 240 فولت بواسطة محول قبل القدوم إلى اللوحة الكهربائية الرئيسية. اللوحة هي مركز التحكم لكهرباء منزلك ، وجميع الدوائر في المنزل تنشأ وتعود إليها.
تمامًا كما يجب توصيل مؤشر LED بالأقطاب الموجبة والسالبة للبطارية قبل أن تضيء ، يجب أن تحتوي لوحة الدائرة على اتصالين بمحطة التوليد قبل أن تتدفق الكهرباء. تُنتج المحطة تيارًا متناوبًا عن طريق تدوير ملف حثي ، وتغير الإشارة الكهربائية اتجاهها 60 مرة في الثانية ، لذلك لا معنى لتعيين القطب الموجب والسالب كما تفعل مع التيار المستمر. بدلاً من ذلك ، فإن السلك الخارج من المحطة إلى منزلك هو السلك "الساخن" ، والسلك الذي يكمل الدائرة مرة أخرى إلى محطة التوليد هو السلك "المحايد" أو "الإرجاع".
داخل اللوحة ، يتصل زوج من الأسلاك الساخنة القادمة من المحول بزوج من قضبان ناقل النحاس ، وسلك محايد واحد ، متصل بشريط ناقل كروم ، يكمل الدائرة من خلال العودة إلى المحول. الجهد لكل حافلة ساخنة بالنسبة إلى حافلة العودة هو 120 فولت. جميع الدوائر التي يبلغ طولها 120 فولت في المنزل ، والتي هي الأنوار والمنافذ التي تعمل بالطاقة ، تتصل بأحد قضبان الحافلات النحاسية وبالناقلة المحايدة. بالإضافة إلى ذلك ، يتصلون بحافلة ثالثة متصلة بقضيب أرضي. يوفر التأريض طريقة لإكمال الدائرة بأمان في حالة حدوث زيادة في الطاقة أو عيب آخر. يمنع الحوادث الكهربائية والحرائق.
أسلاك الدوائر بالألوان
عند تثبيت دائرة كهربائية ، يجب عليك تثبيت قاطع الدائرة لتلك الدائرة. الكسارة هي جهاز أمان يمكنك إيقاف تشغيله يدويًا لقطع التيار الكهربائي عن الدائرة. إنها رحلات عندما تنتج دائرة كهربائية قصيرة أو خطأ آخر زيادة حالية. تم تصميم الألواح بطريقة تجعل الكسارة تستقر في مكانها في فتحة مخصصة ، وعندما تكون في مكانها ، فهي على اتصال بأحد قضبان ناقل النحاس.
يربط السلك الساخن الخاص بالدائرة بفتحة الدائرة ويعلق سلك الإرجاع على الناقل المحايد. بالإضافة إلى ذلك ، تحتوي كل دائرة على سلك أرضي يتصل بالحافلة الأرضية. يحدد القانون الوطني للكهرباء اللون الأبيض للسلك المحايد ، وبموجب الاتفاقية ، يكون السلك الساخن أسود أو أحمر. في دوائر 120 فولت ، يكون السلك الساخن دائمًا أسود. عادة ما يكون السلك الأرضي من النحاس العاري ، لكنه يمكن أن يكون سلكًا معزولًا أخضر.
تعمل بعض الأجهزة في منزل نموذجي بقوة 240 فولت. يتم إنشاء دائرة بجهد 240 فولت باستخدام قواطع ثنائية العصابات ، والتي تتصل بكلا قضبان الباص في نفس الوقت. نظرًا لأن الجهد بين كل حافلة ساخنة وسلك الإرجاع يبلغ 120 فولت ، فإن الجهد بين قضبان الحافلات الساخنة يبلغ 240 فولت.
- ملحوظة: تصنيفات 120 فولت و 240 فولت هي متوسطات. في الممارسة العملية ، يمكن أن تختلف الفولتية الخط. لأغراض هذه المناقشة ، يشير 120 فولت إلى الأجهزة التي يتراوح تصنيفها بين 110 و 125 فولت ، ويمكن للأجهزة ذات 240 فولت الرجوع إلى تصنيفات الجهد التي تتراوح من 230 إلى 250 فولت.
مع قاطع الدائرة بجهد 240 فولت ، فإن الاتفاقية تهدف إلى ربط سلك أحمر بواحدة من المحطات على مجموعة من عصابة واخرى سوداء على الآخر. نظرًا لأن هذين السلكين يشكلان دائرة كاملة ، فلن تكون هناك حاجة إلى عودة ما لم توفر الدائرة أيضًا الطاقة لجهاز بقوة 120 فولت ، مثل ساعة على موقد.
العمل مع الكهرباء
يتحكم كل قاطع في لوحة كهربائية في دائرة في المنزل ، ويمكن تثبيت عدد من الأجهزة على دائرة واحدة. على سبيل المثال ، قد تكون جميع المنافذ في غرفة المعيشة على دائرة واحدة. قد توفر دائرة الإضاءة الطاقة لمصابيح الإضاءة في العديد من الغرف المجاورة. تتطلب الرموز الكهربائية أن يتم تقديم بعض الأجهزة والتجهيزات بواسطة "دوائر مخصصة" خاصة بها لا تخدم أي منافذ أو مصابيح أو إصلاحات أخرى. على سبيل المثال ، في المطبخ ، يجب أن يكون للأجهزة الرئيسية ، مثل الثلاجة والميكروويف وغسالة الصحون ومخلص القمامة ، دوائر مخصصة خاصة بها.
يمكن أن تؤدي التجديدات والاعتبارات الأخرى إلى إنتاج بعض التكوينات المحيرة ، مثل الأضواء في غرفة النوم التي تتقاسم دائرة مع منافذ في الهواء الطلق أو مخرج الغسالة. لتجنب حدوث تشويش ، من المهم فهرسة اللوحة الخاصة بك عن طريق تحديد الأجهزة التي يتحكم فيها كل قاطع ووضع علامات عليها على باب اللوحة. يمكنك القيام بذلك عن طريق إيقاف تشغيل الكسارة والإشارة إلى الأجهزة التي تفقد الطاقة.
عند توصيل الأسلاك بالجهاز ، من المهم أولاً إيقاف تشغيل الكسارة التي تتحكم في الدائرة والتحقق من استخدام اختبار الجهد قبل لمس أي أطراف أو أسلاك. ضع رموز الألوان القياسية في الاعتبار عند إجراء الاتصالات. تكون المحطات الساخنة دائمًا من النحاس الأصفر ، والمحطات المحايدة بلون الكروم أو الفضي ، وتكون المحطات الأرضية خضراء. نظرًا لأن الأسلاك مشفرة بالألوان ، فأنت دائمًا تعرف السلك الذي يجب توصيله بأي طرف من أجل إغلاق الدائرة وتشغيل الجهاز. إنه دائمًا سلك أبيض للكروم / الفضة ، والنحاس العاري الطرفي إلى الطرف الأخضر ، والأسلاك السوداء أو الحمراء للنحاس الأصفر.
