소비에트 동화책의 전류, 전압 및 전력 정보 : 간단하고 명확합니다.

과학 기술 발전에서 매우 큰 성공을 거둔 소련에서는 라디오 아마추어 운동이 널리 퍼졌습니다. 수천 명의 젊은 시민들이 특별한 기술 문헌, 도구 및 도구를 보유한 라디오 동아리 및 라디오 클럽의 강사 지도하에 라디오 공학을 공부했습니다. 미래에 그들 중 많은 사람들이 자격을 갖춘 엔지니어, 디자이너, 과학자가되었습니다.

물리학, 역학, 전기 공학 및 전자 공학의 다양한 문제를 많은 수의 삽화와 함께 간단한 언어로 설명하는 이러한 무선 회로에 대한 대중 과학 문헌이 출판되었습니다.

이러한 책의 예 중 하나는 1962년 출판사 "Svyazizdat"에서 출판한 Cheslov Klimchevsky의 책 "The Alphabet of a Radio Amateur"입니다. 이 책의 첫 번째 섹션은 "Electrical Engineering"이고 두 번째 섹션은 "Radio 엔지니어링", 세 번째는 "실용적인 조언"입니다. , 네 번째 섹션 — «우리 스스로 설치».

책 자체는 여기에서 다운로드할 수 있습니다. 아마추어 라디오 알파벳(와일드)

1960년대에 이런 종류의 책은 고도로 전문화된 문헌에 속하지 않았다.그들은 수만 부의 부수로 발행되었으며 대량 독자를 대상으로했습니다.

Raz 라디오는 사람들의 일상 생활에 완벽하게 적용되었기 때문에 당시에는 노브를 돌리는 능력만으로는 제한을 받을 수 없다고 믿었습니다.Nika. 그리고 교육받은 모든 사람은 무선 전송 및 무선 수신이 어떻게 수행되는지 이해하고 무선 공학 이론의 핵심 인 기본 전기 및 자기 현상에 익숙해지기 위해 라디오를 공부해야합니다. 또한 일반적으로 말해서 수신 장치의 시스템과 디자인에 익숙해지는 것도 필요합니다.

함께 살펴보고 그 당시 그들이 간단한 그림으로 복잡한 것을 설명하는 방법을 어떻게 알고 있었는지 판단해 봅시다.

우리 시대의 초보 라디오 아마추어:

전류에 대해

세계의 모든 물질과 따라서 우리 주변의 모든 물체, 산, 바다, 공기, 식물, 동물, 사람은 헤아릴 수 없을 정도로 작은 입자, 분자 및 후자는 원자로 구성됩니다. 철 조각, 물 한 방울, 미미한 양의 산소는 수십억 개의 원자가 축적된 것입니다. 한 종류는 철, 다른 종류는 물 또는 산소입니다.

멀리서 숲을 보면 한 조각인 어두운 띠처럼 보입니다(예를 들어 철 조각과 비교). 그들이 숲의 가장자리에 접근함에 따라 개별 나무를 볼 수 있습니다(철 조각 - 철 원자). 숲은 나무로 구성되어 있습니다. 마찬가지로 물질(예: 철)은 원자로 구성됩니다.

침엽수림의 나무는 낙엽수림의 나무와 다릅니다. 마찬가지로 각 화학 원소의 분자는 다른 화학 원소의 분자와 다른 원자로 구성됩니다. 따라서 철 원자는 예를 들어 산소 원자와 다릅니다.

나무에 더 가까이 다가 가면 각각이 줄기와 잎으로 구성되어 있음을 알 수 있습니다. 같은 방식으로 물질의 원자는 소위로 구성됩니다. 핵(트렁크)과 전자(시트).

몸통은 무겁고 코어는 무겁습니다. 원자의 양전하(+)를 나타냅니다. 잎은 가볍고 전자는 가볍습니다. 그들은 원자에 음전하(-)를 형성합니다.

나무마다 가지의 수가 다르고 잎의 수가 같지 않습니다.마찬가지로 원자는 그것이 나타내는 화학 원소에 따라 (가장 간단한 형태로) 여러 개의 양전하를 띤 핵(줄기)으로 구성됩니다. 소위 양성자 (가지) 및 여러 음전하 - 전자 (시트).

숲 속, 나무 사이의 땅에는 많은 낙엽이 쌓여 있습니다. 바람이 이 잎사귀를 땅에서 들어 올리고 나무 사이를 순환합니다. 따라서 개별 원자 사이의 물질(예: 금속)에는 어느 원자에도 속하지 않는 일정량의 자유 전자가 있습니다. 이 전자는 원자 사이에서 무작위로 움직입니다.

전기 배터리에서 나오는 전선을 금속 조각(예: 강철 고리)의 끝 부분에 연결하는 경우: 한쪽 끝을 배터리의 플러스에 연결합니다. 소위 양전위(+)를 가져옵니다. 그것에, 다른 쪽 끝은 배터리 마이너스로 - 음전위 (-)를 가져 오면 자유 전자 (음전하)가 금속 내부의 원자 사이에서 이동하기 시작하여 배터리의 양극쪽으로 돌진합니다.

이것은 다음과 같은 전하의 특성으로 설명됩니다. 반대 전하, 즉 양전하와 음전하가 서로 끌어 당깁니다. 전하와 같이, 즉 양수 또는 음수는 반대로 서로 밀어냅니다.

금속의 자유 전자(음전하)는 배터리의 양전하(+) 단자(전류원)에 끌리므로 금속에서 더 이상 무작위로 이동하지 않고 전류원의 플러스 쪽으로 이동합니다.

우리가 이미 알고 있듯이 전자는 전하입니다. 금속 내부에서 한 방향으로 움직이는 많은 수의 전자가 전자 흐름을 구성합니다. 전기 요금. 금속에서 움직이는 이러한 전하(전자)는 전류를 형성합니다.

이미 언급했듯이 전자는 와이어를 따라 마이너스에서 플러스로 이동합니다. 그러나 우리는 전류가 반대 방향으로 흐르는 것을 고려하기로 동의했습니다. 즉, 음이 아닌 것처럼 양전하가 전선을 따라 이동합니다 (이러한 양전하는 전류원의 음수로 끌립니다). .

숲의 나뭇잎이 바람에 더 많이 날수록 공기를 더 두껍게 채웁니다. 마찬가지로 금속에 더 많은 전하가 흐를수록 더 많은 전류가 흐릅니다.

모든 물질이 똑같이 쉽게 전류를 전달할 수 있는 것은 아닙니다. 자유 전자는 예를 들어 금속에서 쉽게 움직입니다.

전하가 쉽게 이동하는 물질을 전류 전도체라고 합니다. 절연체라고 하는 일부 재료에는 자유 전자가 없으므로 절연체를 통해 전류가 흐르지 않습니다. 절연체에는 유리, 도자기, 운모, 플라스틱 등의 재료가 포함됩니다.

전류를 전도하는 물질에 존재하는 자유 전자는 물방울에 비유할 수도 있습니다.

휴지 상태의 개별 물방울은 물 흐름을 생성하지 않습니다. 움직이는 많은 수는 한 방향으로 흐르는 개울이나 강을 형성합니다. 이 개울이나 강의 물 방울은 힘이 더 큰 흐름으로 움직이며 경로를 따라 수로의 높이 차이가 더 커지고 따라서 개인의 "잠재력"(높이) 차이가 더 커집니다. 이 경로의 개별 세그먼트.

전류의 크기

전류로 인한 현상을 이해하려면 전류를 물의 흐름과 비교하십시오. 하천에는 소량의 물이 흐르고 하천에는 많은 양의 물이 흐른다.

스트림의 물 흐름 값이 1이라고 가정합니다. 예를 들어 강의 흐름 값을 10으로 가정해 보겠습니다. 마지막으로 강력한 강의 물 흐름 값은 예를 들어 100이며 이는 하천의 흐름 값의 100배입니다.

약한 물줄기는 오직 하나의 물레방아의 바퀴를 돌릴 수 있습니다. 이 스트림의 값을 1로 간주합니다.

두 배의 물 흐름으로 이 방앗간 두 개를 구동할 수 있습니다. 이 경우 물 흐름 값은 2입니다.

다섯 배의 물줄기는 다섯 개의 동일한 방앗간을 돌릴 수 있습니다. 이제 수류 값은 5입니다. 강의 수류 흐름을 관찰할 수 있습니다. 전류는 우리 눈에 보이지 않는 전선을 통해 흐릅니다.

다음 그림은 전류로 구동되는 전기 모터(전기 모터)를 보여줍니다. 이 경우 전류 값을 1로 합시다.

전류가 이러한 두 개의 전기 모터를 구동하면 주선을 통해 흐르는 전류의 양은 두 배, 즉 2가 됩니다.마지막으로 전류가 동일한 전기 모터 5개에 공급될 때 메인 와이어의 전류는 첫 번째 경우보다 5배 더 높습니다. 따라서 크기는 5입니다.

물 또는 기타 액체의 흐름량(즉, 강바닥, 파이프 등의 단면을 통해 단위 시간당, 예를 들어 초당 흐르는 양)을 측정하는 실용적인 단위는 다음과 같습니다. 초당 리터.

전류의 크기, 즉 단위 시간당 도선의 단면에 흐르는 전하의 양을 측정하기 위해 암페어를 실용적인 단위로 사용하므로 전류의 크기는 암페어로 결정됩니다. 축약된 암페어는 문자 a로 표시됩니다.

전류 소스는 예를 들어 갈바닉 배터리 또는 전기 축전지일 수 있습니다.

배터리 또는 축전지의 크기는 제공할 수 있는 전류의 양과 작동 시간을 결정합니다.

전기 공학에서 전류의 크기를 측정하려면 특수 장치인 전류계(A)를 사용하십시오. 다른 전기 장치는 다른 양의 전류를 전달합니다.

전압

전류의 크기와 밀접하게 관련된 두 번째 전기량은 전압입니다. 전류의 전압이 무엇인지 더 쉽게 이해하기 위해 전류를 물의 흐름과 비교한 것처럼 수로의 높이 차이(강물이 떨어지는 것)와 비교해 봅시다. 채널 레벨의 작은 차이로 차이를 1로 간주합니다.

채널 레벨의 차이가 더 크면 그에 따라 폭포가 더 커집니다. 예를 들어 10, 즉 첫 번째 경우보다 10배 더 크다고 가정합니다.마지막으로 폭포 수위의 차이가 훨씬 더 커서 예를 들어 100입니다.

수류가 작은 높이에서 떨어지면 하나의 방앗간 만 운전할 수 있습니다. 이 경우 1에 해당하는 물 한 방울을 사용합니다.

두 배 높이에서 떨어지는 동일한 흐름은 두 개의 유사한 물레방아의 바퀴를 돌릴 수 있습니다. 이 경우 물방울은 2입니다.

채널 레벨의 차이가 5배 더 크면 동일한 흐름이 그러한 밀 5개를 구동합니다. 물방울은 5입니다.

전기 전압을 고려할 때 유사한 현상이 관찰됩니다. 다음 예에서 의미하는 바를 이해하려면 «물방울»이라는 용어를 «전압»이라는 용어로 대체하는 것으로 충분합니다.

하나의 램프만 타게 하십시오. 2와 같은 전압이 가해진다고 가정합니다.

같은 방식으로 연결된 전구 5개를 태우려면 전압이 10이어야 합니다.

서로 직렬로 연결된 두 개의 동일한 전구가 켜지면(전구는 일반적으로 크리스마스 트리 화환에 연결됨) 전압은 4입니다.

고려된 모든 경우에, 동일한 크기의 전류가 각 전구를 통과하고 동일한 전압이 각각의 개별 예에서 다른 전체 전압(배터리 전압)의 일부인 동일한 전압이 각 전구에 적용됩니다.

강이 호수로 흐르게 하십시오. 조건부로 호수의 수위를 0으로 설정하면 호수의 수위와 관련하여 두 번째 나무 근처의 강 수위는 1m이고 세 번째 나무 근처의 강 수위는 나무는 2m입니다. 세 번째 나무 근처의 채널 레벨은 두 번째 나무 근처의 레벨보다 1m 더 높습니다. 이 나무들 사이의 거리는 1m입니다.

채널 레벨의 차이는 길이 단위(예: 미터 단위)로 측정됩니다. 전기 공학에서 특정 0 레벨(이 예에서는 호수의 수위)에 대한 모든 지점의 강바닥 레벨은 전위에 해당합니다.

전위차를 전압이라고 합니다. 전위와 전압은 동일한 단위인 볼트(문자 c로 약칭됨)로 측정됩니다. 따라서 전압을 측정하는 단위는 볼트입니다.

전압계(V)라고 하는 특수 측정 장치는 전기 전압을 측정하는 데 사용됩니다.

배터리와 같은 전류원은 널리 알려져 있다. 소위 납산 배터리(납판이 황산 수용액에 잠겨 있음)의 한 셀은 충전 시 약 2볼트의 전압을 가집니다.

전류로 배터리 라디오에 전원을 공급하는 데 사용되는 양극 배터리는 일반적으로 각각 약 1.5V의 전압을 가진 수십 개의 건식 갈바닉 셀로 구성됩니다.

이러한 요소는 순차적으로 연결됩니다(즉, 첫 번째 요소의 플러스는 두 번째 마이너스에 연결되고 두 번째 플러스는 세 번째 마이너스에 연결됩니다). 이 경우 배터리의 총 전압은 배터리를 구성하는 셀의 전압의 합과 같습니다.

따라서 150V 배터리에는 이러한 셀이 서로 직렬로 연결된 100개 포함되어 있습니다.

220V 전압의 조명 네트워크 소켓에 220V 전압용으로 설계된 백열 전구 하나 또는 각각 10V 전압용으로 설계된 22개의 동일한 크리스마스 트리 조명을 직렬로 연결할 수 있습니다.이 경우 각 전구는 라인 전압의 1/22, 즉 10볼트만 갖습니다.

특정 전기 장치, 우리의 경우 전구에 작용하는 전압을 전압 강하라고 합니다. 220V 전구가 10V 전구와 동일한 전류를 소비하는 경우 화환에 의해 네트워크에서 끌어온 총 전류는 220V 전구를 통해 흐르는 전류와 크기가 동일합니다.

예를 들어, 두 개의 동일한 110V 전구를 서로 직렬로 연결된 220V 네트워크에 연결할 수 있다는 것이 분명합니다.

예를 들어 직렬로 연결된 세 개의 셀로 구성된 배터리에서 6.3V의 전압으로 설계된 라디오 튜브를 가열할 수 있습니다. 2V의 필라멘트 전압용으로 설계된 램프는 단일 셀로 전원을 공급할 수 있습니다.

라디오 전기 튜브의 필라멘트 전압은 램프 기호 시작 부분에 둥근 형태로 표시됩니다. 1.2V — 숫자 1; 4.4인치 — 숫자 4; 6.3인치 — 숫자 6; 5 c — 번호 5.

전류의 원인에

지구 표면의 두 영역이 멀리 떨어져 있어도 서로 다른 높이에 있으면 물의 흐름이 발생할 수 있습니다. 물은 가장 높은 곳에서 가장 낮은 곳으로 흐를 것입니다.

전류도 마찬가지입니다. 전기적 레벨(전위)에 차이가 있을 때만 흐를 수 있습니다. 기상도에서 가장 높은 기압은 "+" 기호로 표시되고 가장 낮은 기압은 "-" 기호로 표시됩니다.

레벨은 화살표 방향으로 정렬됩니다. 기압이 가장 낮은 지역으로 바람이 불겠습니다. 압력이 균등해지면 공기 이동이 중지됩니다. 따라서 전위가 같으면 전류의 흐름이 멈춥니다.

뇌우 동안 구름과 땅 사이 또는 구름 사이에 전위가 균등화됩니다. 번개의 형태로 나타납니다.

또한 각 갈바니 전지 또는 배터리의 단자(극) 간에는 전위차가 있습니다. 따라서 예를 들어 전구를 부착하면 전류가 흐릅니다. 시간이 지남에 따라 전위차가 감소하고(전위 균등화가 발생) 흐르는 전류의 양도 감소합니다.

전구를 전원에 연결하면 콘센트 소켓 사이에 전위차가 있으므로 전류도 흐릅니다. 그러나 갈바닉 셀이나 배터리와 달리 이 전위차는 발전소가 가동되는 한 지속적으로 유지됩니다.

전기 에너지

전압과 전류 사이에는 밀접한 관계가 있습니다. 전력의 양은 전압과 전류의 양에 따라 다릅니다. 다음 예를 들어 설명하겠습니다.

체리는 낮은 높이에서 떨어집니다: 낮은 높이 - 약간의 긴장. 낮은 충격력 - 낮은 전력.

작은 높이에서 코코넛이 떨어집니다(소년이 올라간 위치에 비례함): 큰 물체 - 큰 흐름. 낮은 고도 — 낮은 스트레스. 상대적으로 높은 충격력 — 상대적으로 높은 파워.

작은 화분은 높은 곳에서 떨어진다: 작은 물체는 작은 흐름이다. 낙하의 큰 높이는 큰 스트레스입니다. 높은 충격력 - 높은 파워.

높은 곳에서 떨어지는 눈사태: 많은 양의 눈 — 큰 흐름. 낙하의 큰 높이는 큰 스트레스입니다. 눈사태의 큰 파괴력은 큰 전력입니다.

고전류 및 고전압에서 큰 전력을 얻습니다.그러나 더 높은 전류와 이에 상응하는 더 낮은 전압 또는 반대로 더 낮은 전류와 더 높은 전압으로 동일한 전력을 얻을 수 있습니다.

직류 전력은 전압과 전류 값의 곱과 같습니다. 전력은 와트로 표시되며 문자 W로 표시됩니다.

물방울 (전압)이 동일하다는 사실에도 불구하고 특정 크기의 물 흐름은 1 밀, 2 배 흐름-2 밀, 4 배 흐름-4 밀 등을 구동 할 수 있다고 이미 말했습니다. .

이 그림은 물방울(전압에 해당)이 충분히 크기 때문에 네 개의 물레방아의 바퀴를 돌리는 작은 물(전류에 해당)의 흐름을 보여줍니다.

이 4개의 물레방아의 바퀴는 낙하 높이의 절반에서 두 배의 물 흐름으로 회전할 수 있습니다. 그런 다음 밀은 약간 다르게 배열되지만 결과는 동일합니다.

다음 그림은 110V 조명 네트워크에 병렬로 연결된 두 개의 램프를 보여줍니다. 각각에 1A의 전류가 흐르고 두 개의 램프를 통해 흐르는 전류는 총 2A입니다.

전압 및 전류 값의 곱은 이러한 램프가 네트워크에서 소비하는 전력을 결정합니다.

110V x 2a = 220W.

조명 네트워크의 전압이 220V인 경우 동일한 램프를 병렬이 아닌 직렬로 연결해야 합니다(이전 예에서와 같이). 회로망. 이 경우 두 개의 램프를 통해 흐르는 전류는 1A입니다.

전압 값과 회로를 통해 흐르는 전류의 곱은 이러한 램프 220V x 1a = 220W, 즉 첫 번째 경우와 동일한 소비 전력을 제공합니다.두 번째 경우 네트워크에서 가져온 전류는 두 배 적지 만 네트워크 전압은 두 배이므로 이해할 수 있습니다.

와트, 킬로와트, 킬로와트시

모든 전기 장치 또는 기계(벨, 전구, 전기 모터 등)는 조명 네트워크에서 일정량의 전기 에너지를 소비합니다.

전력계라고 하는 특수 장치를 사용하여 전력을 측정합니다.

예를 들어 조명 램프, 전기 모터 등의 전력은 전력계의 도움 없이 결정될 수 있습니다. 모두 다 아는.

마찬가지로 그리드 전력 소비와 그리드 전압을 알면 소비자를 통해 흐르는 전류의 양을 결정할 수 있습니다.

예를 들어, 110볼트 조명 네트워크에는 50와트 램프가 포함됩니다. 어떤 전류가 흐르고 있습니까?

볼트로 표시되는 전압과 암페어로 표시되는 전류의 곱은 와트로 표시되는 전력(직류의 경우)과 같으므로 역 계산, 즉 와트 수를 볼트 수로 나눈 후( 전원 전압) 램프를 통해 흐르는 전류량을 암페어 단위로 얻습니다.

a = 승 / b,

전류는 50W / 110V = 0.45A(약)입니다.

따라서 약 0.45A의 전류가 50W의 에너지를 소비하고 110V 전기 네트워크에 연결된 램프를 통해 흐릅니다.

50와트 전구 4개가 있는 샹들리에, 100와트 전구 1개가 있는 테이블 램프, 300와트 다리미가 방의 조명 네트워크에 포함된 경우 모든 에너지 소비자의 전력은 50W x 4 + 100W입니다. + 300W = 600W.

주전원 전압이 220V이므로 600W / 220V = 2.7A(대략)에 해당하는 전류가 이 방에 적합한 일반 조명 전선을 통해 흐릅니다.

전기 모터가 네트워크에서 5000W의 전력 또는 5kW의 전력을 소비하도록 하십시오.

1000그램 = 1킬로그램처럼 1000와트 = 1킬로와트입니다. 킬로와트는 kW로 약칭됩니다. 따라서 전기 모터에 대해 5kW의 전력을 소비한다고 말할 수 있습니다.

전기 장치에서 얼마나 많은 에너지를 소비하는지 확인하려면 해당 에너지가 소비된 시간을 고려해야 합니다.

10와트 전구를 2시간 동안 켜두면 전기 에너지 소비량은 100와트 x 2시간 = 200와트시 또는 0.2킬로와트시입니다. 100와트 전구를 10시간 동안 켜두면 소비되는 에너지의 양은 100와트 x 10시간 = 1000와트시 또는 1킬로와트시입니다. 킬로와트시는 kWh로 약칭됩니다.

이 책에는 더 많은 흥미로운 것들이 있지만 이러한 예조차도 당시 저자가 특히 어린이를 가르치는 경우에 얼마나 책임감 있고 성실하게 작업에 접근했는지 보여줍니다.