Cableado y tuberías: analogías y diferencias.

Al ser electricista, a menudo se encuentra el hecho de que las personas que están completamente sanas y desarrolladas tanto física como mentalmente experimentan un estado de asombro por la electricidad. Al mismo tiempo, por ejemplo, la instalación de suministro de agua y alcantarillado no les parece muy complicada.

Aún así: el agua corre por sí misma a través de tuberías bajo presión, y a través de tuberías de mayor diámetro se desvía hacia la alcantarilla; todo es "más fácil que un nabo al vapor". Es una pena para las personas que miran ansiosamente una salida de chispas y están esperando electricistaeso lo habría reemplazado.

Y dado que para muchas personas que tienen miedo a la electricidad, la plomería parece estar organizada de manera más simple, entonces daremos algunas analogías físicas entre la corriente eléctrica y el flujo de agua.

¿En qué dirección corre el agua? - Desde un punto con más presión - hasta un punto con menos. Entre los puntos con la misma presión en la pared de la tubería no habrá flujo de agua. Pero después de todo, la corriente eléctrica también se comporta: surge entre los puntos del conductor, que tienen diferentes valores del potencial eléctrico. La analogía es simple: la tubería es similar a un conductor, el flujo de agua es con corriente eléctrica y la presión en la tubería es con potencial eléctrico.

En base a estas analogías, podemos captar el peculiar "alter ego" de algunos dispositivos y fenómenos eléctricos domésticos. Estos "segundos seres" se referirán a las tuberías y al agua corriente.

Tome, por ejemplo, un interruptor eléctrico. Que esta haciendo el - Conecta y desconecta dos cables, uno de ellos es una "fase", y la corriente fluye a través de él, y el segundo cable va a la carga. Los cables cero no están conectados al interruptor.

Los análogos para interruptores eléctricos entre válvulas de tubería serán válvulas para agua fría y caliente en la entrada del apartamento. Estas válvulas, o válvulas, por regla general, se encuentran en uno de los estados: "apagado" o "encendido", no tienen su propia resistencia y su propósito es suministrar agua al consumidor. Y cualquier interruptor también suministra al consumidor (por ejemplo, una lámpara) una corriente eléctrica. La analogía es obvia.

Para encontrar un análogo para un zócalo, debes mostrar un poco de imaginación. Dos cables entran en la salida y no tienen contacto entre sí. Aún así, es una "fase" y un "cero", creo que no hay necesidad de hablar sobre las consecuencias de una conexión directa. No hay corriente en el tomacorriente si el consumidor no está encendido. Y cuando el consumidor está encendido, la corriente está determinada por su resistencia.

¿Cuál es la "fase" para el suministro de agua? Esto, por supuesto, es una delgada tubería submarina bajo presión. El "cero" de trabajo es la tubería de drenaje. Diferencia de cableado electrico aquí es que para el agua todo el entorno es un conductor, por lo que el "conductor de fase" siempre necesita dispositivos de bloqueo adicionales (estranguladores). En fontanería, estos estranguladores se pueden llamar grifos, y cuando están cerrados, toman toda la presión (léase: voltaje), evitando fugas.

Por supuesto, no ponen estranguladores en el zócalo, pero de lo contrario son muy similares al grifo instalado encima del fregadero. Un consumidor puede ser, por ejemplo, una lavadora, cuya manguera de entrada está conectada al gander, y el drenaje se dirige al fregadero. Abrimos el grifo al máximo: su resistencia cae a casi cero, pero no hay cortocircuito, porque existe la resistencia de la máquina.

Por cierto, un cortocircuito en el suministro de agua: ¿qué es? Abrimos el grifo sobre el fregadero por completo, apagamos la máquina mencionada y observamos. El agua retumba y salpica, y tal vez incluso el fregadero no hace frente a la corriente entrante. Pero, sin embargo, no es tan impresionante como un cortocircuito eléctrico, literalmente barriendo todo a su paso.Esto significa que el suministro de agua es más resistente a sus cortocircuitos, y son su modo de funcionamiento. Por lo tanto, el sistema de suministro de agua no está equipado con "protección contra sobrecorriente".

Por supuesto, las analogías anteriores son muy arbitrarias y, en particular, no tienen en cuenta la existencia de campos electromagnéticos. Sí, y subir a la electrónica con ideas de "plomería" sobre corriente eléctrica no vale la pena. Pero a un nivel mínimo de hogar, una comparación con el suministro de agua puede ser popular y útil.

Alexander Molokov

Comments

[#1 knotik]

él mismo a menudo hizo tales analogías en su cabeza)) en muchos sentidos, el agua y la corriente eléctrica son similares, la "similitud" principal es tanto un flujo dirigido de partículas, en un caso estos son electrones en la red cristalina de un conductor, en otro caso son moléculas de agua en una tubería .
La principal diferencia es, por supuesto, la VELOCIDAD, a diferencia del agua, ¡la velocidad del efecto de la corriente eléctrica es instantánea! (prácticamente))
Por ejemplo, los condensadores se pueden representar como un tanque vacío que se llena con agua de la fuente, dependiendo gradualmente del diámetro de la entrada (resistencia R), y se vacía a través de la salida a una velocidad proporcional a su diámetro)))
Para casi todos los elementos del circuito eléctrico, puede encontrar analogías similares.
PERO !!! Naturalmente, guiado solo por estas analogías, no debes subir a la salida)))

[#2 Anatolia]

Muy a menudo uso tales analogías. Por ejemplo, a veces es difícil para los estudiantes comprender el principio de funcionamiento de dispositivos semiconductores como un transistor. En el ejemplo de un dispositivo de plomería como un grifo, todo encajará en su lugar, ya que la base es muy simple de imaginar como una válvula, el colector es un orificio aleatorio en la parte superior del grifo y el emisor es como un orificio de drenaje. Si abre la válvula, es decir la base tapa el orificio en la parte superior, el colector, y luego una gran corriente de agua fluirá hacia el orificio de drenaje, es decir en este caso, el transistor está en modo activo.

[#3]

Hola Me gradué de la universidad. Responden bien sobre nuestra universidad, en principio, dicen que enseñan bien. Pero de todos modos, la física de la corriente no está clara. Este artículo, demasiado húmedo, no está claro. Ahora sé las reglas, las leyes, el voltaje, la diferencia de potencial, la electricidad, el movimiento de electrones, la ley de Ohm para una sección del circuito también es familiar. Pero no entiendo qué tipo de electrones son, cómo fluyen y por qué. ¿Por qué, si la fase toca la fase, la corriente te atraviesa? Si no tocas 0, ¿no hay una cadena en teoría? Y si es así, ¿por qué tirar a cero? Mi ciudad está probablemente a 1000 km de la central eléctrica más cercana, ¿por qué tirar de dos cables, uno puede ser uno, porque uno es menos de dos? Estos son los costos. Eso estaría escrito, brevemente, sin "grifos" para que el cereal en mi cabeza en los estantes sea aerodinámico.

[#4]

Azat ¿Qué es para decirte algo? Sin grúas, probablemente hablaste mucho en la universidad, pero intenté venir desde una dirección completamente diferente.

Pero puedo resolver tu única pregunta. Tal vez se volverá más claro.

Toque la fase - la corriente lo atraviesa a través de la fase - mano - piso - estructura del edificio - dispositivo de conexión a tierra más cercano - circuito conductor cero. Dado que el circuito es tan complicado, el voltaje táctil no será de 220 voltios, parte del voltaje estará en el piso y otras cosas Por cierto, también está mi artículo sobre este tema.

Pero los receptores de energía de acuerdo con este esquema no pueden encenderse: realmente necesitan una fuente de alimentación de alta calidad, 220 voltios confiables.

Es por eso que tiran del cable cero al apartamento, para garantizar que tenga 220 voltios en el tomacorriente. Por lo tanto, se necesitan cero cables.

[#5]

GraciasAquí hay una pregunta menos. Quizás tan despacio y lidiar con todo.

[#6 Dmitry]

Buenas tardes

Y si considera este ejemplo: la presión en la tubería ha disminuido, por lo que la presión del agua ha disminuido y el agua fluye del grifo más lentamente. Si traducimos a cantidades eléctricas, entonces el voltaje disminuyó y la corriente también disminuyó.

¿Lo entiendo correctamente?

Gracias de antemano.

[#7 El autor]

Sobre eso y el discurso. Solo es necesario no olvidar que esta analogía tiene ciertos límites. Pero en el nivel más elemental, tal analogía ayuda a "comprender la electricidad".

[#8 Yuri]

Analogía de agua y electricidad de Toyota
youtube.com/watch?v=KpcZcbfDK3A

[#9 andy]

La analogía hidráulica de un condensador es un tubo, en el que se usa otro tubo, y una membrana de goma se estira entre ellos, por ejemplo, um ... un globo. La analogía está casi completa:

1) mientras la membrana no está estirada (cond. Descargada) puede fluir agua, la corriente máxima

2) en este caso, ninguna molécula de agua (electrón) pasa a través de la membrana (dieléctrica) como tal, pero el movimiento del agua se siente en el otro extremo del tubo (cond. Transmite corriente alterna)

3) cuando se tira de la membrana (cond. Cargada), la corriente prácticamente se detiene, el voltaje en la membrana (condensador) es máximo (cond. Mantiene una corriente continua)

4) membrana blanda - gran capacidad, estanca - pequeña capacidad

5) la membrana se rompe - un colapso en el dieléctrico

al montón: una resistencia es un filtro de arena, una bobina es una rueda pesada con cuchillas, un transformador (y un diodo), como ya se dijo, válvulas, etc.

Azat, "cero" es realmente opcional. dicho sistema se llama retorno de tierra de un solo cable (sistema de un solo cable con retorno a través de la tierra) y se practicó en los albores de la electricidad. solo se necesita la diferencia de potencial para el flujo de corriente. simplemente "cero" de la planta de energía es mucho mejor (menos resistencia) que, por ejemplo, un cubo enterrado en el suelo, no depende de las propiedades del suelo, etc.