Что такое полярность в электрике
СОДЕРЖАНИЕ
Текущее направление
Обычный ток течет от положительного полюса (клеммы) к отрицательному полюсу. Электроны текут от отрицательного к положительному. В цепи постоянного тока (DC) ток течет только в одном направлении, и один полюс всегда отрицательный, а другой полюс всегда положительный. В цепи переменного тока (AC) два полюса чередуются между отрицательным и положительным, а направление тока (поток электронов) периодически меняет местами.
Условные обозначения для идентификации
В автомобильном аккумуляторе положительный полюс обычно имеет больший диаметр, чем отрицательный. В современных автомобилях отрицательная клемма аккумулятора подключена к кузову автомобиля, а положительная клемма обеспечивает провод под напряжением к различным системам. Старые автомобили были построены с положительной клеммой аккумулятора, прикрепленной к шасси.
Системы переменного тока
В системах переменного тока два провода цепи меняют полярность много раз в секунду. В системах электроснабжения все провода, имеющие одинаковую мгновенную полярность в любой момент, будут иметь общую схему идентификационной маркировки, например цвет провода. В зависимости от условных обозначений, используемых для электромонтажа системы питания, цветовая кодировка или другая маркировка также может указывать на дополнительные свойства проводника, такие как его роль в качестве нейтрали в силовой цепи. В многофазной системе переменного тока идентификация проводов, принадлежащих к общей фазе, важна для обеспечения правильной работы цепи.
Если цепи переменного тока используются для передачи таких сигналов, как аудио, полярность также требуется для обеспечения надлежащего функционирования системы. Например, комплект громкоговорителей, используемых для воспроизведения стереозвука, будет иметь все клеммы устройств и проводку, помеченные для обеспечения одинаковой мгновенной полярности, чтобы результирующий звук, производимый каждым элементом громкоговорителя, имел одинаковую фазу и правильно складывался для уха слушателя.
Проверка полярности
Проверка полярности в системе переменного тока может выполняться с помощью такого прибора, как двухканальный осциллограф, который может определить, когда две точки имеют мгновенно одинаковые напряжения, или путем измерения между клеммами с помощью вольтметра. Если две точки имеют одинаковую полярность («синфазны»), напряжение будет минимальным.
Определение полярности
Полярность — это термин, используемый в электрике. Полярность определяется как состояние тела или системы, в которой она имеет противоположные физические свойства в различных точках, особенно магнитных полюсов или электрического заряда. Чтобы определить плюс и минус на проводах, существуют разные способы.
Описание полюсов
В случае электрического тока, проходящего между двумя точками, или полюсами, один из полюсов будет иметь больше электронов, чем другой. Говорят, что полюс с большим количеством электронов имеет отрицательный заряд. Полюс с меньшим количеством электронов имеет положительный заряд. Когда два полюса соединены проводом, электроны движутся от отрицательного полюса к положительному. Этот поток называется электрическим током.
Полярность может быть разных видов
К сведению! В цепи постоянного тока один полюс всегда отрицательный, а другой положительный с электронами, идущими только в одном направлении. В цепи переменного тока (AC) два полюса чередуются между отрицательным и положительным полюсами с направлением электронов, идущих в обратном направлении.
Проверка полярности
Переменный ток может быть проверен с помощью мультиметра или вольтметра Ом. Тестирование с помощью мультиметра обычно включает в себя прикосновение положительного и отрицательного проводов от счетчика к проверяемой проводке.
Обратите внимание! Мигающий отрицательный знак («-») перед цифровым считыванием на счетчике указывает на неправильную полярность.
Обратная полярность
Если обнаружено, что одна из розеток в доме имеет обратную полярность, исправить проблему несложно, однако нужно быть осторожным, чтобы не поразило электрическим током. Перед осмотром проводки необходимо отключить бытовое электроснабжение. Положительные провода, которые обычно красные или черные, должны быть подключены к латунной клемме. Нейтральные провода, которые обычно являются белыми или серыми, должны быть подключены к хромированной клемме светлого цвета.
Важно! Если провода подключены неправильно, то получится обратная полярность, в результате чего ток будет идти в обратном направлении. Это может привести к поражению электрическим током любого, кто прикоснется к устройству или розетке, и даже к повреждению самого устройства.
Как найти плюс и минус
Когда мастер имеет дело с электрической проводкой, определение отрицательных и положительных жил играет важную роль. Некоторые провода будут иметь четкую маркировку со знаком плюс («+„) или минус (“-»). У немаркированных проводов можно сначала попытаться проверить полярность, взглянув на физические характеристики, такие как цвет или текстура. Если этот метод смущает, можно проверить провода с цифровым мультиметром.
Какого цвета полюса в проводах
Защитно-нейтральный кабель соединяет защитный заземляющий и N-нейтральный кабеля. Эти типы требуют двойного заземления, натянутого вдоль линии. Маркировка электрических проводов такая же, как и для защитного проводника, желто-зеленая. Синий цвет использовался и в старых инсталляциях, но в настоящее время такая маркировка встречается редко. Гораздо чаще можно увидеть установки, отмеченные альтернативными желтыми и зелеными полосами.
Обратите внимание! Сам кончик защитно-нейтрального кабеля, как правило, отмечен синим цветом.
Нулевой кабель встречается в очень старых электроустановках. Он использовался в тех случаях, когда схемы еще не имели нейтральных и защитных кабелей. В установке были только фазовый и заземленный нейтральный провода, которые можно было распознать по синему цвету. Сегодня нейтральный проводник больше не используется в электроустановках.
Зеленый цвет кабеля с положительным потенциалом
Зелёный цвет предназначен для электрических кабелей с положительным потенциалом.
В электронных устройствах положительный заряд протекает в красных проводах, отрицательный — в чёрных.
Как найти короткое замыкание в машине с мультиметром
Мультиметровые приборы помогут точно определить, какой именно провод не работает, так как будет заметно отсутствие напряжения на неисправном кабеле. Поиск короткого замыкания является довольно утомительным процессом и потребует от измерения непрерывности, чтобы определить.
Обратите внимание! В зависимости от того, какое устройство будет протестировано, потребуется установить диапазон и параметры для мультиметра. Если это ток, важно убедиться, что всегда используется порт с предохранителем для контактов. В противном случае придется тестировать неиспользуемые порты.
Как правильно определять полярность на проводах в авто
Если проверяется напряжение на автомобиле, курс держится на поиск постоянного. 20 Вт — это правильная настройка, если проверяется батарейка. Поэтому нужно отрегулировать циферблат до нужного диапазона/установки и подключить зонды к любому компоненту, для которого необходимо получить показания.
Как проверить фару с помощью мультиметра
Чтобы проверить проводку фары, нужно найти заземляющий провод. От разъема, который подключается к лампочке, идут 2-4 проводка. Где два или три провода, только один из них является заземляющим, в то время как четырехпроводные разъемы будут иметь два заземления.
Чтобы протестировать провода на фаре, необходимо настроить мультиметр на сопротивление. Можно разместить один из зондов на заземляющий, а другой на отрицательный полюс аккумулятора автомобиля.
Обратите внимание! Если не читается непрерывность, то есть проблема с проводом заземления, то есть он нуждается в замене.
Как проверить провод заземления автомобиля с помощью мультиметра
Для тестирования проводов заземления стоит начать с измерения сопротивления. Тест вдоль проводки, чтобы проверить показания, составляет 5 Ом или меньше. Если оно превышает, нужно будет проверить провод дальше. Необходимо переключить мультиметр на постоянное напряжение и включить любую электрическую деталь, с которой возникли проблемы. Стоит проверить провод дважды, чтобы убедиться, что показания не превышают 0,05 В. Если это так, нужно будет использовать другое место для заземления или использовать связующий ремешок.
Как проверить, не перегорел ли предохранитель с помощью мультиметра
Поиск и устранение неисправностей предохранителя с помощью мультиметра чрезвычайно прост. Необходимо установить мультиметр в настройках с наименьшим значением Ом и поместить зонды по обеим сторонам крышек предохранителей. Предохранители не имеют полярности, поэтому используемые контакты не покажут значений.
Обратите внимание! Если очень низкое значение сопротивления, то предохранитель работает отлично. Если значение сопротивления не изменилось после подключения контактов, предохранитель перегорел.
Также можно протестировать предохранитель с помощью контрольной лампочки. Нужно включить ключ и коснутся обеих сторон предохранителя наконечником контрольной лампочки. Если он загорится, предохранитель в порядке. Если он не загорится, предохранитель нужно заменить.
Как использовать мультиметр от автомобильной аккумуляторной батареи
Если возникают трудности с запуском автомобиля, одной из наиболее распространенных причин является слабая батарея. Это то, что можно легко проверить с помощью мультиметра, который также даст точное представление о том, сколько заряда батареи на самом деле осталось. Тестирование автомобильной батареи в первую очередь является отличным способом исключить вероятный культ для многих электрических проблем.
При тестировании автомобильной аккумуляторной батареи нужно проверить напряжение, установив мультиметр на 20 V DC. Необходимо подключить контакты к обеим клеммам батареи, подходящие по цвету. Лучше еще включить фары, чтобы получить точные сведения, касающиеся заряда.
Важно! Фары нужно включать на заглохшем двигателе.
В большинстве случаев будут указаны показания где-то между 11.8 V и 12.6 V. Чем выше показания напряжения, тем больше заряда в батарее. Показание 12,5 В означают, что батарея почти полностью заряжена, в то время как показание 11,9 В, что батарея должна быть заменена в ближайшее время.
Проверка зарядного устройства
Электронные устройства используют адаптеры для преобразования переменного тока, подаваемого от настенных розеток, в постоянный ток. После преобразования в постоянный ток течет в одном направлении, отсюда и термин «постоянный ток».
Какого цвета плюсовой провод на зарядном устройстве
Обратите внимание! Один провод положительный, который проводит ток к прибору, а другой отрицательный, который завершает цепь. Направление потока называется полярностью и наносится на зарядные устройства с помощью диаграммы. Если диаграммы нет на зарядном устройстве, стоит проверить полярность.
Полярность проводов зарядного устройства по цвету не имеет значения.
Чтобы определить, является ли зарядное устройство пригодным для эксплуатации, необходимо сделать следующее:
Как узнать полярность с помощью мультиметра
Иногда бывает так, что в новом электроприборе нет отметки полярности или нужно заново включить проводку испорченного устройства, а все провода имеют один цвет. В подобной ситуации необходимо правильно выделить полюса контактов.
Чтобы определить полярность, к прибору должен быть подключен мультиметр для измерения напряжения постоянного тока до 20 Вт. К разъёму с маркировкой COM (минус) присоединяют черный провод, а в разъём с отметкой VmA — красный провод (следовательно, это знак плюса). После этого зонды подключаются к проводам или контактам и активируется устройство, полярность которого необходимо узнать.
Обратите внимание! Если на дисплее отображается значение мультиметра без дополнительных сигналов, полюса будут правильно определены. Контакт, к которому подключен красный электрод, является плюсовым сигналом. У чёрного контакта будет отрицательный заряд.
Если мультиметр отображает отрицательное значение напряжения, это означает, что зонды неверно соединены с устройством, и красный контакт будет отрицательным, а черный — со знаком плюс.
Если измерительный прибор является аналоговым, то при верном подключении полюсов указатель отобразит фактическое значение напряжения, а полюса будут перевернуты, стрелка начнет отклоняться в обратном направлении от нуля, т. е. представлять минусовое напряжение.
Таким образом, для определения плюса и минуса проводов есть несколько способов — на глаз и с помощью специального оборудования. Все они обладают своими плюсами, минусами и нюансами, которыми стоит руководствоваться в проведении тестирования.
Фаза, ноль и земля в электрике
Владельцы домов или квартир, так или иначе, столкнутся с моментами, когда перестает функционировать какой-либо прибор, электрическая розетка или гореть лампа в люстре. Звать на помощь в таких ситуациях электрика не особо хочется — имеется большое желание исправить неполадки самостоятельно. Или может быть, например, есть какие-то познания в электросистемах, а потому работа по прокладке новых кабелей не кажется чем-то немыслимым. Как бы то ни было, в любом случае, предварительно стоит все же ознакомиться с основами электрики, с видами проводников, выяснить, как все это взаимосвязано и работает. Ведь очень важно понять, где располагается тот или иной провод — от этого будет зависеть правильность соединений и безопасность людей.
Если есть какой-то опыт работы в данной сфере, вопрос не поставит в тупик, однако для новичка может стать большой проблемой. Ниже пойдет речь о таких проводниках любой электрической сети питания как: «заземление», «фаза», «нуль», а также о том, как верно найти и отличить данные виды кабелей.
Разбираемся в основных терминах
С такими терминами, как «фаза» и «ноль» каждый сталкивается в своей жизни ежедневно. Все они тесно связаны, ведь относятся к электричеству, а это то, без чего жизнь современного человека не мыслима. Чтобы понять их природу и более или менее научиться разбираться в электрике, следует уяснить для начала ряд фундаментальных понятий.
Начинаем с основ
Электрический заряд — характеристика, определяющая способность различных тел быть источником электромагнитного поля. Носителем подобных волн является электрон. Создав электромагнитное поле можно «заставить» электроны перемещаться. Так образуется ток.
Ток — это четко направленное движение электронов по металлическому проводнику под действием существующего поля.
Виды тока
Ток может быть постоянным и переменным. Ток, по величине не изменяющийся во временном промежутке — ток постоянного значения. Ток, величина которого, как и направление, меняется с течением времени, называется переменным.
Постоянные источники тока — аккумуляторы, батарейки и так далее. Переменный же ток «подходит» к бытовым и промышленным розеткам домов и предприятий. Основная причина этого кроется в том, что данный тип тока намного легче получать физически, преобразовывать в разные уровни напряжений, передавать по электропроводам на огромные расстояния без существенных потерь.
Основная характеристика переменного тока
Переменный ток – как правило это синусоида, или синусоидальный ток. Его можно охарактеризовать следующим образом: сначала он увеличивается в одном направлении, достигая максимального своего значения (амплитуды), затем начинается спад. В некоторый момент времени он становится равен «0» и потом вновь начинает нарастать, но уже в совершенно противоположном направлении.
«Фаза», «ноль» и «земля»
Самый простой случай электроцепи, по которой перемещается синусоидальный ток — однофазная цепь. Она состоит, как правило, из трех электрокабелей: по одному из них электричество подходит к приборам и элементам освещения, а по второму – оно «уходит» в противоположном направлении — от потребителя. Третьим проводником является «земля».
Провод, по которому электричество подходит к электропотребителям, называется фазой, а кабель, используемый для возвратного движения — нулем.
Самая эффективная сеть для передачи электротока — трехфазная система. Она включает в себя три фазовых кабеля и один обратный — ноль. Такой тип тока подходит ко всем жилым кварталам. Непосредственно перед попаданием в квартиры, электроток делится на фазы. Каждым фазам «присваивается» один ноль. Преимущества такой системы в том, что при сбалансированной нагрузке ток через ноль (а он в такой системе один — общий) равен нулю.
Чтобы не перепутать провода и не допустить короткого замыкания, каждый провод окрашивают в разные цвета. Однако цвет провода не гарантирует его назначения!
«Земля» не несет никакой электрической нагрузки, а служит своего рода предохранительным элементом. В тот момент, когда что-либо в системе электропитания выходит из-под контроля, провод «земля» предотвратит поражение электротоком — по ней все избыточное напряжение будет «стекать», то есть, отводиться на землю.
Фаза и ноль: их значение в сети питания
Электроэнергия подается к потребительским розеткам от подстанций, которые уменьшают поступающее напряжение до 380 В. Вторичная обмотка такого трансформатора имеет соединение «звезда» — три его контакта связываются между собой в точке «0», остальные три вывода идут к клеммам «А»/«В»/«С».
Соединенные в точке «0» провода подсоединяются к «земле». В этой же точке происходит деление проводника на «ноль» (обозначен синим цветом) и защитный «РЕ»-кабель (желто-зеленая линия).
Данная модель прокладки проводов пользуются во всех возводимых ныне домах. Она называется — система «TN-S». Согласно этой схеме к распределительному оборудованию дома подходят три кабеля фазы и два указанных нуля.
В домах, на предприятиях и зданиях старой застройки зачастую нет «РЕ»-проводника и поэтому, схема получается не пятипроводной, а четырех (она обозначается как «TN-C»).
Все электропровода с подстанций подсоединяются к щитку, образуя систему из трех фаз. Далее уже происходит разделение по отдельным подъездам. В каждую из квартир подъезда подается напряжение лишь одной фазы — 220 В (провода «О»/«А») и защитный «РЕ»-кабель.
Вся возникающая нагрузка на систему электроснабжения при такой схеме распределяется в равномерном количестве, поскольку на каждом этаже дома выполняется разводка и подключение конкретных щитков к определенной электролинии напряжением в 220 В.
Схема подводимого напряжения представляет собой «звезду», которая в точности повторяет все векторные характеристики питающей подстанции. Когда в розетках нет никаких потребителей, то ток в данной цепи не протекает.
Данная схема соединения отработана годами. Она подтвердила свое право на использование тем, что признана оптимальной из всех существующих. Однако, в ней, как и в любом приборе, механизме или устройстве, периодически могут появляться всевозможные поломки и неисправности. Как правило, они бывают связаны с плохим качеством электросоединения или же полным обрывом кабелей в каких-либо местах схемы.
Случаи обрывов в токопроводящей цепи
Если внутри отдельно взятой квартиры произошел разрыв нуля/фазы, то подключаемый прибор, как следствие, функционировать не будет.
Аналогичная ситуация возникнет и при обрыве контактов проводов любой из фаз питающих подъездный щиток. При этом все квартиры, получающие питание от данной электролинии, не будут получать электричество. Вместе с тем, в двух оставшихся цепях приборы будут функционировать, как и прежде.
Из этих схем видно, что полное отключение питания в квартирах связано с обрывом одного их проводов. Это не приводят к повреждению и выходу из строя приборов.
Самой же серьезной ситуацией является обрыв между заземляющим контуром и центральной точкой подключения всех потребителей.
В данном случае весь электроток перестает течь по рабочему нулю к «земле» (АО, ВО, СО) и начинает двигаться по пути АВ/ВС/СА к которым подведено 380 В.
Возникает «перекос фаз». В фазах с большей нагрузкой напряжение будет меньше, а с меньшей нагрузкой — больше и может достигнуть значительных величин, близким к 380 В. Это вызовет повреждение изоляционных материалов, нагрев и выход из строя оборудования. Предотвратить подобные случаи и защитить дорогое оборудование позволяет система защиты от перегрузок и высоких напряжений, монтируемая в квартирных щитках.
Варианты определения проводников «фаза»/«ноль»
Итак, наступила, ситуация, когда необходимо, например, подключить новую розетку. Но совершенно не понятно, какой из проводов является фазным, а какой нулевым. Способов быстро решить проблему существует несколько — это можно сделать как с применением специальных приборов, так и без них.
Цветовая окраска проводов, как основной ориентир
Это самый легкий и быстрый способ. Для правильной классификации нуля и фазы следует знать, какой цвет провода к чему относится. Предварительно необходимо будет изучить информацию о том, где четко прописаны действующие стандарты для конкретной страны.
Данный метод весьма актуален в любых новостройках, поскольку сейчас вся электрическая проводка прокладывается специалистами, выполняющими свою работу согласно всем требованиям установленных стандартов. Так, например, в России еще в 2004 году был принят стандарт «IEC60446», в котором четко обозначена процедура разделения кабелей по цветам, а именно:
Такое обозначение актуально в настоящее время.
Если проводка уже довольна старая или ее прокладкой занимались непрофессиональные специалисты, правильнее будет все же воспользоваться иными методами определения.
Отвертка-индикатор — незаменимое приспособление
Данный инструмент является неотъемлемым прибором в наборе домашнего электрика-умельца. Она применяется как при выполнении электромонтажных работ, так и при установке осветительных приборов в помещении или даже в процессе обыкновенной замены лампочек.
Принцип ее работы заключается в прохождении емкостного тока сквозь корпус отвертки через тело оператора.
Методика работы настолько проста, что справиться с ней может любой человек, даже новичок. Работает индикаторная отвертка следующим образом. При прикосновении наконечником к фазному контакту (цветному проводу) происходит замыкание электрической цепи — неоновая лампа должна загореться. То есть, поступает «сообщение» о наличии сопротивления, следовательно, данный кабель является фазой. В то же время ни на заземлении, ни на нуле, она загораться не должна. Если это происходит, можно с уверенностью говорить о том, что в схеме подключения электропроводки есть ошибки.
Работа с отверткой-индикатором в светлое время суток потребует некоторой внимательности — днем свечение лампы плохо заметно, поэтому придется приглядываться.
При работе с подобными приспособлениями нужно быть крайне осторожным — нельзя дотрагиваться до оголенных участков проводников и выводов индикатора, находящихся под напряжением.
На заметку! Профессиональные электрики пользуются более дорогими многофункциональными индикаторами, свечением которых управляет схема на транзисторах, питающаяся от встроенных аккумуляторов напряжением в 3 В. Еще одним их характерным отличием от простых аналогов является отсутствие контактной площадки, к которой нужно прикасаться при выполнении замеров.
Устройства, помимо своего прямого назначения — проверки фазового провода — выполняют и ряд других вспомогательных задач: определение полярности источников постоянного напряжения, места обрыва электроцепи и так далее.
Мультиметр — надежный помощник
Чтобы вычислить фазу, используя тестер, его необходимо переключить в режим «вольтметр» и мерить напряжение между всеми парными выводами кабелей. Соединение щупов с защитным нулем и заземлением должно показывать отсутствие напряжения. Напряжение между фазой и любым другим проводов должно составлять 220 В.
Способы определения проводов:
Так, в первом случае вольтметр отклоняется от нулевой отметки в цепи «ноль/фаза». На другом рисунке он показывает отсутствие напряжения между нулем и землей. И на третьем, вольтметр между фазой и землей показывает «0 В» поскольку проводник еще не подсоединен к земле. Третий случай — это скорее исключение из правил. Такое возможно, например, в случаях, когда старые кабеля здания находится на этапе реконструкции. В нормальной работающей системе электропроводки вольтметр тоже должен показывать 220 В.
Использование лампы накаливания
Сущность метода заключается в поочередном прикладывании второго (свободного) проводника ко всем тестируемым жилам. Если лампочка вспыхнет — найден фазный провод.
Метод позволяет установить приблизительно наличие фазного кабеля среди остальных. Сигнал лампы точно сигнализирует о том, что среди этих проводников какой-то фазовый, а какой-то нулевой. Если же лампа не горит, значит среди кабелей нет фазного. Но может случиться, что нет как раз именно нулевого.
Поэтому в большей степени данный метод целесообразен для определения работоспособности электрической проводки и правильности монтажа.
Определение сопротивления петли «ноль/земля»
Замер величины сопротивления петли является залогом бесперебойной работы электрических приборов. Время от времени это следует проводить, поскольку основные причины поломки техники кроются в замыканиях и перегрузках электросетей. Замер сопротивления позволит исключить подобные неприятности.
Что представляет собой эта петля
Данная петля является контуром, возникающим в результате соединения «нуля» с заземленной нейтралью. Как раз именно замыкание этой цепи и будет образовывать данную петлю.
Главная задача по измерению сопротивления данной петли — надежная защита оборудования и кабелей от перегрузок во время эксплуатации. Высокое сопротивление станет причиной чрезмерного повышения температуры электролинии, и как следствие, возникновения пожара. Значительное влияние на качество электропроводки оказывает влажность воздуха, температура, время суток — все это сказывается на состоянии электросети.
В заключении
Данный материал позволяет понять, что вообще такое фаза и ноль, какова их роль в современной электрике, каким образом можно установить, где располагается в проводке фазная и нулевая жилы. Ведь вопрос определения нуля, фазы и заземления весьма важен. Подключение некоторых видов приборов по результатам неправильной проверки может повлечь за собой негативные последствия — сгорание электроприборов, или, что еще опаснее, поражение током.