Φανταστείτε να τροφοδοτείτε μια δίοδο εκπομπής φωτός με μια μπαταρία κυψελών D. Συνδέετε έναν ακροδέκτη της μπαταρίας σε έναν από τους ακροδέκτες LED με σύρμα χαλκού και δεν συμβαίνει τίποτα. Ωστόσο, όταν συνδέετε το άλλο ζεύγος ακροδεκτών με άλλο μήκος καλωδίου, ανάβει η φωτεινή ένδειξη. Κάνοντας αυτή τη δεύτερη σύνδεση, ολοκληρώνετε το κύκλωμα και αφήνετε την ηλεκτρική ενέργεια να ρέει σε μια πλήρη διαδρομή.
Τα ηλεκτρικά κυκλώματα στο σπίτι σας λειτουργούν με την ίδια αρχή, με μερικές βασικές διαφορές. Μεταξύ των πιο σημαντικών είναι ότι η τάση στο σπίτι σας είναι υψηλότερη, η πηγή ενέργειας δεν τρέχει ποτέ και το ρεύμα δεν είναι άμεσο (DC) όπως είναι με μια μπαταρία, αλλά εναλλασσόμενο (AC). Αλλά οποιαδήποτε μορφή του ρεύματος που συζητείται, ένα ηλεκτρικό κύκλωμα είναι η διαδρομή καλωδίωσης που τρέχει από την πηγή τροφοδοσίας, μέσω των καλωδίων στις συσκευές που τροφοδοτούνται, και πάλι πίσω στην πηγή τροφοδοσίας. Ένα κύκλωμα είναι ουσιαστικά ένας ολοκληρωμένος βρόχος ηλεκτρικού ρεύματος. Οποτεδήποτε ενεργοποιείτε ή απενεργοποιείτε έναν διακόπτη τοίχου ή οποτεδήποτε συνδέετε και ανάβετε μια λάμπα ή άλλη συσκευή, ολοκληρώνετε ή διακόπτετε αυτό το κύκλωμα.
Ο ηλεκτρικός πίνακας
Αν το σπίτι σας είναι "στο δίκτυο", η ισχύς σας προέρχεται από σταθμό παραγωγής που λειτουργεί 24 ώρες το 24ωρο για να παράγει ηλεκτρική ενέργεια για εσάς και τους γείτονές σας. Η ισχύς έρχεται στο σπίτι σας στις γραμμές μεταφοράς και παίρνει πατημένο κάτω στα 240 βολτ από ένα μετασχηματιστή πριν έρχεται στο κύριο ηλεκτρικό πίνακα σας. Ο πίνακας είναι το κέντρο ελέγχου για το ηλεκτρικό ρεύμα του σπιτιού σας και όλα τα κυκλώματα του σπιτιού προέρχονται και επιστρέφουν εκεί.
Ακριβώς όπως μια LED πρέπει να συνδεθεί με τους θετικούς και αρνητικούς πόλους μιας μπαταρίας προτού φωτιστεί, ο πίνακας του κυκλώματος πρέπει να έχει δύο συνδέσεις στον σταθμό παραγωγής πριν ρέει ο ηλεκτρισμός. Ο σταθμός παράγει ρεύμα εναλλασσόμενου ρεύματος με την περιστροφή ενός επαγωγικού πηνίου και το ηλεκτρικό σήμα αλλάζει την κατεύθυνση 60 ανά δευτερόλεπτο, οπότε δεν έχει νόημα να ορίσουμε έναν θετικό και αρνητικό πόλο όπως κάνετε με το ρεύμα συνεχούς ρεύματος. Αντίθετα, το καλώδιο που οδηγεί από το σταθμό στο σπίτι σας είναι το "ζεστό" σύρμα και αυτό που ολοκληρώνει το κύκλωμα πίσω στο σταθμό παραγωγής είναι το "ουδέτερο" ή "επιστρεφόμενο" σύρμα.
Μέσα στον πίνακα, ένα ζεύγος θερμών συρμάτων που προέρχονται από τον μετασχηματιστή συνδέονται με ένα ζεύγος μπάρες ορείχαλκου και ένα μόνο ουδέτερο σύρμα, συνδεδεμένο με μια ράβδο διαύλου χρωμίου, ολοκληρώνει το κύκλωμα επιστρέφοντας πίσω στον μετασχηματιστή. Η τάση κάθε καυτού διαύλου σε σχέση με το δίαυλο επιστροφής είναι 120 βολτ. Όλα τα κυκλώματα των 120 volt στο σπίτι, τα οποία είναι τα φωτιστικά ισχύος και οι έξοδοι, συνδέονται σε μία από τις μπάρες του ορείχαλκου και στο ουδέτερο λεωφορείο. Επιπλέον, συνδέονται με ένα τρίτο δίαυλο που συνδέεται με μια ράβδο εδάφους. Η γείωση παρέχει έναν τρόπο για την ασφαλή ολοκλήρωση του κυκλώματος σε περίπτωση βραχυκυκλώματος ή κάποιου άλλου σφάλματος. Αποτρέπει την πρόκληση ηλεκτρικών ατυχημάτων και πυρκαγιών.
Τα σύρματα κυκλωμάτων είναι χρωματισμένα
Όταν εγκαθιστάτε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα, πρέπει να εγκαταστήσετε έναν αυτόματο διακόπτη για αυτό το κύκλωμα. Ο διακόπτης είναι μια συσκευή ασφαλείας που μπορείτε να απενεργοποιήσετε με το χέρι για να κόψετε την παροχή ρεύματος στο κύκλωμα. Εκτελείται όταν ένα βραχυκύκλωμα ή κάποιο άλλο σφάλμα προκαλεί ρεύμα. Τα πάνελ σχεδιάζονται κατά τέτοιο τρόπο ώστε ο διακόπτης να ασφαλίσει στη θέση του σε μια καθορισμένη υποδοχή και όταν είναι στη θέση του, βρίσκεται σε επαφή με μία από τις μπάρες ορείχαλκου.
Το ζεστό καλώδιο για το κύκλωμα συνδέεται με τον ασφαλειοδιακόπτη και το σύρμα επιστροφής συνδέεται στον ουδέτερο δίαυλο. Επιπλέον, κάθε κύκλωμα διαθέτει ένα καλώδιο γείωσης που συνδέεται με το διαύλου εδάφους. Ο Εθνικός Ηλεκτρικός Κώδικας καθορίζει το λευκό ως το χρώμα για το ουδέτερο σύρμα και, κατά σύμβαση, το ζεστό σύρμα είναι είτε μαύρο είτε κόκκινο. Σε κυκλώματα των 120 V, το ζεστό σύρμα είναι σχεδόν πάντα μαύρο. Το σύρμα γείωσης είναι συνήθως γυμνό χαλκό, αλλά μπορεί να είναι ένα πράσινο μονωμένο σύρμα.
Ορισμένες συσκευές σε ένα τυπικό νοικοκυριό λειτουργούν με ισχύ 240 βολτ. Ένα κύκλωμα 240 βολτ δημιουργείται με τη χρήση ενός διακόπτη δύο ζωνών, ο οποίος έρχεται σε επαφή ταυτόχρονα με τις δύο ράβδους διαύλου. Δεδομένου ότι η τάση μεταξύ κάθε ζεστού λεωφορείου και του καλωδίου επιστροφής είναι 120 βολτ, η τάση μεταξύ των δύο ζωνών θερμού διαύλου είναι 240 βολτ.
- Σημείωση: Οι ονομαστικές τιμές 120-volt και 240-volt είναι μέσοι όροι. Στην πράξη, οι τάσεις γραμμής μπορεί να ποικίλουν. Για τους σκοπούς αυτής της συζήτησης, τα 120 βολτ αναφέρουν συσκευές με τάξεις μεταξύ 110 και 125 βολτ και οι συσκευές 240 βολτ μπορούν να αναφέρονται σε τάσεις που κυμαίνονται από 230 έως 250 βολτ.
Με ένα διακόπτη ισχύος 240 βολτ, η σύμβαση είναι να συνδέσετε ένα κόκκινο καλώδιο σε έναν από τους ακροδέκτες του σετ δύο ζευγών και ένα μαύρο στο άλλο. Επειδή αυτά τα δύο καλώδια αποτελούν ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα, δεν απαιτείται επιστροφή εκτός εάν το κύκλωμα τροφοδοτεί επίσης μια συσκευή 120 βολτ, όπως ένα ρολόι σε μια σόμπα.
Εργασία με την ηλεκτρική ενέργεια
Κάθε διακόπτης σε ηλεκτρικό πίνακα ελέγχει ένα κύκλωμα στο σπίτι και μπορεί να εγκατασταθεί ένας αριθμός συσκευών σε ένα μόνο κύκλωμα. Για παράδειγμα, όλες οι έξοδοι στο σαλόνι μπορεί να είναι σε ένα κύκλωμα. Ένα κύκλωμα φωτισμού μπορεί να τροφοδοτεί τα φωτιστικά σε αρκετές παρακείμενες αίθουσες. Οι ηλεκτρικοί κώδικες απαιτούν ορισμένες συσκευές και εξαρτήματα να εξυπηρετούνται από τα δικά τους "ειδικά κυκλώματα" που δεν εξυπηρετούν άλλες εξόδους, φώτα ή στερεώσεις. Για παράδειγμα, σε μια κουζίνα, οι μεγάλες συσκευές, όπως το ψυγείο, το φούρνο μικροκυμάτων, το πλυντήριο πιάτων και ο απορριπτήρας σκουπιδιών, πρέπει να έχουν τα δικά τους ειδικά κυκλώματα.
Οι ανακαινίσεις και άλλες εκτιμήσεις μπορούν να προκαλέσουν ορισμένες αινιγματικές διαμορφώσεις, όπως τα φώτα σε μια κρεβατοκάμαρα που μοιράζονται ένα κύκλωμα με εξωτερικές εξόδους ή την έξοδο του πλυντηρίου. Για να αποφύγετε τη σύγχυση, είναι σημαντικό να κάνετε ευρετηρίαση του πίνακα σας, καθορίζοντας ποιες συσκευές ελέγχει κάθε διακόπτη και επισημαίνοντας τις στην πόρτα του πίνακα. Μπορείτε να το κάνετε αυτό απενεργοποιώντας τον διακόπτη και σημειώνοντας ποιες συσκευές χάνουν ενέργεια.
Κατά την καλωδίωση μιας συσκευής, είναι σημαντικό να απενεργοποιήσετε πρώτα τον διακόπτη που ελέγχει το κύκλωμα και να κάνετε διπλό έλεγχο χρησιμοποιώντας έναν ελεγκτή τάσης πριν αγγίξετε τους ακροδέκτες ή τα καλώδια. Φροντίστε να τηρείτε τους τυπικούς κωδικούς χρώματος κατά τη σύνδεση. Τα θερμά τερματικά είναι πάντα ορειχάλκου, οι ουδέτεροι ακροδέκτες είναι χρωμιωμένοι ή ασημένιοι και οι τερματικοί σταθμοί είναι πράσινοι. Επειδή τα καλώδια είναι χρωματικά κωδικοποιημένα, γνωρίζετε πάντα ποιο καλώδιο πρέπει να συνδέσετε σε ποιο τερματικό για να κλείσετε το κύκλωμα και να τροφοδοτήσετε τη συσκευή. Είναι πάντα λευκό σύρμα σε χρώμιο / ασήμι, τερματικό γυμνό χάλκινο σε πράσινο τερματικό, και μαύρο ή κόκκινο καλώδιο σε ορείχαλκο τερματικό.
