Тепловыделяющий элемент включают в электрическую сеть: Физика. Олимпиадные задачи школьного этапа по физике 2017-2018, 10 класс. Задачи + решения – Работа и мощность электрического тока. Единицы работы электрического тока

Закон Джоуля — Ленца — Википедия

Закон Джо́уля — Ле́нца — физический закон, дающий количественную оценку теплового действия электрического тока. Установлен в 1841 году Джеймсом Джоулем и независимо от него в 1842 году Эмилием Ленцем^[1].

В словесной формулировке звучит следующим образом^[2]:

Мощность тепла, выделяемого в единице объёма среды при протекании постоянного электрического тока, равна произведению плотности электрического тока на величину напряженности электрического поля.

Математически может быть выражен в следующей форме:

w=j→⋅E→=σE2,{\displaystyle w={\vec {j}}\cdot {\vec {E}}=\sigma E^{2},}

где w{\displaystyle w} — мощность выделения тепла в единице объёма, j→{\displaystyle {\vec {j}}} — плотность электрического тока, E→{\displaystyle {\vec {E}}} — напряжённость электрического поля, σ — проводимость среды, а точкой обозначено скалярное произведение.

Закон также может быть сформулирован в интегральной форме для случая протекания токов в тонких проводах^[3]:

Количество теплоты, выделяемое в единицу времени в рассматриваемом участке цепи, пропорционально произведению квадрата силы тока на этом участке и сопротивления участка.

В интегральной форме этот закон имеет вид

dQ=I2Rdt,{\displaystyle dQ=I^{2}Rdt,}

Q=∫t1t2I2Rdt,{\displaystyle Q=\int \limits _{t_{1}}^{t_{2}}I^{2}Rdt,}

где dQ{\displaystyle dQ} — количество теплоты, выделяемое за промежуток времени dt{\displaystyle dt}, I{\displaystyle I} — сила тока, R{\displaystyle R} — сопротивление, Q{\displaystyle Q} — полное количество теплоты, выделенное за промежуток времени от t1{\displaystyle t_{1}} до t2{\displaystyle t_{2}}. В случае постоянных силы тока и сопротивления:

Q=I2Rt.{\displaystyle Q=I^{2}Rt.}

Применяя закон Ома, можно получить следующие эквивалентные формулы:

Q=U2t/R =IUt.{\displaystyle Q=U^{2}t/R\ =IUt.}

Снижение потерь энергии[править | править код]

При передаче электроэнергии тепловое действие тока в проводах является нежелательным, поскольку ведёт к потерям энергии. Подводящие провода и нагрузка соединены последовательно, значит ток в сети I{\displaystyle I} на проводах и нагрузке одинаков. Мощность нагрузки и сопротивление проводов не должны зависеть от выбора напряжения источника. Выделяемая на проводах и на нагрузке мощность определяется следующими формулами

Qw=Rw⋅I2,{\displaystyle Q_{w}=R_{w}\cdot I^{2},}

Qc=Uc⋅I.{\displaystyle Q_{c}=U_{c}\cdot I.}

Откуда следует, что Qw=Rw⋅Qc2/Uc2{\displaystyle Q_{w}=R_{w}\cdot Q_{c}^{2}/U_{c}^{2}}. Так как в каждом конкретном случае мощность нагрузки и сопротивление проводов остаются неизменными и выражение Rw⋅Qc2{\displaystyle R_{w}\cdot Q_{c}^{2}} является константой, то тепло выделяемое на проводе обратно пропорционально квадрату напряжения на потребителе. Повышая напряжение мы снижаем тепловые потери в проводах. Это, однако, снижает электробезопасность линий электропередачи.

Выбор проводов для цепей[править | править код]

Тепло, выделяемое проводником с током, в той или иной степени выделяется в окружающую среду. В случае, если сила тока в выбранном проводнике превысит некоторое предельно допустимое значение, возможен столь сильный нагрев, что проводник может спровоцировать возгорание находящихся рядом с ним объектов или расплавиться сам. Как правило, при выборе проводов, предназначенных для сборки электрических цепей, достаточно следовать принятым нормативным документам, которые регламентируют выбор сечения проводников.

Электронагревательные приборы[править | править код]

Если сила тока одна и та же на всём протяжении электрической цепи, то в любом выбранном участке будет выделять тепла тем больше, чем выше сопротивление данного участка.

За счёт сознательного увеличения сопротивления участка цепи можно добиться локализованного выделения тепла в этом участке. По этому принципу работают

электронагревательные приборы. В них используется нагревательный элемент — проводник с высоким сопротивлением. Повышение сопротивления достигается (совместно или по отдельности) выбором сплава с высоким удельным сопротивлением (например, нихром, константан), увеличением длины проводника и уменьшением его поперечного сечения. Подводящие провода имеют обычное низкое сопротивление и поэтому их нагрев, как правило, незаметен.

Плавкие предохранители[править | править код]

Для защиты электрических цепей от протекания чрезмерно больших токов используется отрезок проводника со специальными характеристиками. Это проводник относительно малого сечения и из такого сплава, что при допустимых токах нагрев проводника не перегревает его, а при чрезмерно больших перегрев проводника столь значителен, что проводник расплавляется и размыкает цепь.

16 Высокий уровень » ГДЗ (решебник) по физике 7-11 классов

1. а) Имеются две лампы мощностью 60 и 100 Вт, рассчитанные на напряжение 220 В. Какая из них будет гореть ярче при включении в осветительную сеть?

б) Две лампы мощностью 40 и 60 Вт, рассчитанные на одинаковое напряжение, включены в сеть с тем же напряжением последовательно* Какие мощности они потребляют?

2. а) Две одинаковые лампочки, рассчитанные на напряжение 6,3 В, включены в электрическую цепь. Одна лампочка светила 1 мин, другая — 2 мин. В какой лампочке работа электрического тока была больше? Почему?

Работа тока зависит от времени A=IUt . Больше время, больше работа 

б) Определите, на какое напряжение рассчитан электрокипятильник, который за 5 мин нагревает 0,2 кг воды от 14 °С до кипения, при условии, что по его обмотке протекает ток 2 А. Потерями энергии можно пренебречь.

3. а) В квартире в течение часа горели две электрические лампы. Мощность первой лампы 75 Вт, второй — 100 Вт. В какой из ламп расход электроэнергии больший?

100 Вт лампа будет потреблять  больше электроэнергии.

б) Из какого материала изготовлена спираль нагревательного элемента, мощность которого 480 Вт, если его длина равна 16 м, сечение 0,24 мм2 и напряжение в сети 120 В?

4. а) Одна электрическая лампа включена в сеть напряжением 127 В, а другая — в сеть напряжением 220 В. В какой лампе при прохождении 1 Кл совершается большая работа?

б) Сколько времени будут нагреваться 1,5 л воды от 20 °С до 100 °С в электрическом чайнике мощностью 600 Вт, если КПД чайника 80 % ?

5. а) Две электрические лампы, мощность которых 40 и 80 Вт, рассчитаны на одно и то же напряжение. Сравните сопротивления нити накала обеих ламп.

б) Четыре лампы мощностью по 25 Вт, включенные последовательно в сеть с напряжением 36 В, горят нормальным накалом. Последовательно с лампами включен реостат. При каком сопротивлении реостата мощность тока уменьшится вдвое?

6. а) Одна электрическая лампа включена в сеть напряжением 127 В, а другая — в сеть напряжением 220 В. Через какую лампу должно пройти большее количество электричества, чтобы работа тока была одинаковой в обеих лампах?

Через лампу напряжения 220 В.

б) Резисторы сопротивлениями 24 и 72 Ом подключают к источнику постоянного напряжения один раз последовательно, а второй раз параллельно. В каком случае в первом из резисторов выделится большее количество теплоты за одно и то же время? Во сколько раз большее?

Электрическое напряжение. Единицы напряжения. Вольтметр

1008. Выразите в вольтах напряжение: 400 мВ; 80 кВ; 200 мВ; 300 мВ.

1009. Можно ли от одного и того же источника тока получить различную силу тока? Как это сделать?
Можно, включив в сеть переменное сопротивление.

1010. Сопротивление осветительного прибора 1,2 Ом, напряжение 48 В. Какой силы ток проходит через прибор?

1011. Определите силу тока, проходящего через лампочку накаливания, если напряжение на ней 110 В, а сопротивление ее во время горения 80 Ом.

1012. Напряжение на электрическом утюге равно 220 В, а сопротивление его нагревательного элемента 50 Ом. Какой силы ток течет через утюг?

1013. В электрическую сеть напряжением 220 В включен электрический звонок сопротивлением 480 Ом. Какова сила тока, текущего через звонок?

1014. Сила тока в волоске электролампочки равна 0,8 А. Сопротивление волоска в нагретом состоянии 275 Ом. Найдите напряжение, при котором горит лампочка.

1015. По металлическому проводу сопротивлением 20 Ом идет ток силой 0,2 А. Определите напряжение на концах провода.

1016. Амперметр, включенный в цепь с никелиновой проволокой сопротивлением 2,5 Ом, показывает силу тока 1,2 А. Какое напряжение покажет вольтметр, подключенный к концам никелиновой проволоки?

1017. Через электрическую лампочку сопротивлением 440 Ом течет ток силой 0,5 А. При каком напряжении в сети горит лампочка?

1018. Сопротивление человеческого тела в среднем составляет 50 кОм. Какое напряжение опасно для человека, если известно, что ток силой более 0,01 А может оказаться смертельным?

1019. В трамвайной сети напряжение 575 В. Средняя сила тока, проходящего по обмотке трамвайного мотора, 71 А. Каково сопротивление обмотки?

1020. Сила тока в электрическом кипятильнике 5 А при напряжении в сети 110 В. Определите сопротивление кипятильника.

1021. Какое сопротивление имеет вольтметр, рассчитанный на 127 В, если по нему течет ток, равный 0,02 А?

1022. Определите сопротивление спирали лампы накаливания, если через нее течет ток силой 0,12 А при напряжении на концах сети, равном 120 В.

1023. Сила тока в лампе 0,25 А при напряжении 120 В. Каково сопротивление горящей лампы?

1024. Каким должно быть напряжение на концах участка цепи, чтобы сила тока в проводнике равнялась 1,0 А, если при напряжении 3 В сила тока в этом же проводнике равна 0,5 А.

1025. Вольтметр показывает напряжение 2,5 В на концах участка цепи сопротивлением 1,4 Ом. Включенный в эту же цепь амперметр показывает силу тока 1,8 А. Верно ли показание амперметра?

1026. Изобразите графически зависимость тока от напряжения на участке цепи.

1027. Можно ли амперметр сопротивлением 0,02 Ом, рассчитанный на максимальный ток 10 А, подключить непосредственно к аккумулятору, напряжение на полюсах которого 2 В?

1028. Используя график зависимости тока от напряжения (рис. 100), найдите сопротивление.

1029. Амперметр, включенный в цепь, показывает силу тока 1,8 А. Правильны ли показания амперметра, если выверенный вольтметр показывает на концах сопротивления
1,4 Ом напряжение 2,5 В?

1030. Определите сопротивление обмотки мотора трамвайного вагона, если при испытании напряжением 57,5 В оказалось, что сила тока в ней равна 71 А.

 

1031. Каково сопротивление нити накала электролампочки, если через нее проходит ток силой 0,12 А при напряжении на концах нити, равном 120 В?

1032. Определите напряжение на концах проводника, сопротивление которого равно 20 Ом, если по проводнику идет ток силой 0,2 А.

1033. Какое напряжение покажет вольтметр, подключенный к концам никелиновой проволоки с сопротивлением 2,5 0м, если амперметр, включенный в цепь, показал силу тока 1,2 А?

1034. К ртутному столбику длиной 100 см и сечением 1 мм² приложено напряжение 1 В. Определите силу тока. Попытайтесь ответить, почему за единицу сопротивления выбрано сопротивление ртутного столбика длиной не 100 см, а 106,3 см.

 

12 Высокий уровень » ГДЗ (решебник) по физике 7-11 классов

1. По медному проводнику с поперечным сечением 3,5 мм2 и длиной 14,2 м идет ток силой 2,25 А. Определите напряжение на концах этого проводника.

2. Определите силу тока, проходящего по стальному проводу длиной 100 м и поперечным сечением 0,5 мм2, при напряжении 68 В.

3. По никелиновому проводнику длиной 10 м идет ток силой 0,5 А. Определите площадь поперечного сечения проводника, если к его концам приложено напряжение 20 В.

4. Сила тока в спирали электрокипятильника 4 А. Кипятильник включен в сеть с напряжением 220 В. Какова длина нихромовой проволоки, из которой изготовлена спираль кипятильника, если площадь ее поперечного сечения равна 0,1 мм2?

5. В цепь источника тока, дающего напряжение 6 В, включили кусок никелиновой проволоки длиной 25 см и площадью поперечного сечения 0,1 мм2. Какая сила тока установилась в цепи?

6. Определите напряжение на концах стального проводника длиной 140 см и площадью поперечного сечения 0,2 мм2, в котором сила тока равна 250 мА.

7. Сила тока в нагревательном элементе электрического чайника равна 4 А при напряжении 120 В. Найдите удельное сопротивление материала, из которого сделана обмотка, если на изготовление нагревателя пошло 18 м провода сечением 0,24 мм2.

8. Определите удельное сопротивление сплава, если напряжение на концах сделанной из него проволоки с поперечным сечением 0,5 мм2 и длиной 4 м равно 9,6 В, а сила тока в ней — 2 А.

Ремонт термопота.

Ремонт чайника-термоса

Среди всевозможной бытовой техники у многих найдётся электрический чайник, да не обычный, а чайник-термос. По-иному, термопот.

Несмотря на довольно добротную конструкцию этих “чудо – чайников” и они выходят из строя по причине неисправности электрических узлов.

Так как стоимость нового чайника-термоса довольно высока (в 3-5 раз выше стоимости обычного электрического чайника), то во многих случаях самостоятельный ремонт термопота не только оправдан, но и необходим.

Рассмотрим конструкцию, типичные неисправности термопотов и методы их устранения на примере ремонта чайника – термоса марки Elenberg TH-6012.

Разборка чайника — термоса.

Корпус термопота легко разбирается. Жёсткость конструкции придают два болта или самореза, которыми прикручивается нижняя пластмассовая часть. Болты могут быть скрыты под круглой пластмассовой подставкой, благодаря которой термопот можно поворачивать в горизонтальном направлении. Выкрутив оба болта и сняв пластиковое дно чайника-термоса можно получить доступ к электрической части. Для удобства диагностики можно снять внешний металлический кожух, предварительно отсоединив от него заземляющий провод, идущий от среднего (заземляющего) вывода сетевой розетки.

Большинство чайников-термосов имеет схожую конструкцию вне зависимости от производителя. Отличия заключаются в отсутствии некоторых дополнительных узлов защиты и функциональных дополнений (подсветка уровня воды, звуковое оповещение и т.п).

Из каких частей состоит термопот:

• Бак из нержавеющей стали.

• Два нагревательных элемента, встроенных в дно металлического бака. Один нагреватель является основным и служит для кипячения воды. Другой нагреватель служит для поддержания подогрева воды. На фотографии показаны выводы этих нагревателей. Вывод 3 является общим для нагревательных спиралей. Для исключения электрического контакта с металлическим баком на выводы надеты керамические бусы.

  
  Выводы нагревательных спиралей

• Двигатель постоянного тока служащий для подачи воды. Его также называют водяной помпой. Здесь имеется в виду вся конструкция, которая объединяет двигатель и соединительные трубки, по которым подаётся вода, а также нагнетатель, совмещённый с валом двигателя.

  Напряжение питания двигателя постоянного тока 8 – 12 Вольт. (в некоторых моделях 24 В.)

  
  Мотор водяной помпы

• Основная электронная плата.

  На основной плате смонтирована схема реле времени, которая включается в режиме принудительного (повторного) кипячения и радиоэлементы, служащие для формирования напряжения питания, как самого реле, так и двигателя постоянного тока.

  
  Основная электронная плата термопота

• Плата управления.

  На плате управления размещены кнопки режима работы чайника-термоса: “Повторное кипячение” и “Подача воды”. Также на плате управления смонтированы индикаторы работы термопота, роль которых выполняют красный (режим “кипячение”) и зелёный (режим “поддержание нагрева”) светодиоды.

  
  Плата управления и индикации

  
  Внешняя панель

• Одной из ключевых деталей любого термопота, от которой зависит работоспособность прибора, является термовыключатель. По-другому данную деталь ещё называют термопрерывателем, термоконтактом, температурным датчиком, а в некоторых случаях и термостатом. Хотя, наверняка, правильнее эту деталь называть всё-таки термовыключателем. Подробнее о них читайте здесь – термовыключатели KSD.

  Термовыключатель представляет собой пластиковый либо керамический бочонок, внутри которого два биметаллических контакта. В зависимости от исполнения контакты либо замкнуты, либо разомкнуты. В термовыключателях, которые применяются в термопотах, контакты нормально-замкнуты. При воздействии верхней граничной температуры контакты размыкаются. При остывании контактов до температуры сброса, обычно равной значению на 15⁰–20⁰–25⁰ С ниже верхнего порога срабатывания, биметаллические контакты вновь замыкаются. Поэтому термовыключатель является самовосстанавливающимся температурным контактом с фиксированной температурой срабатывания и сброса.

  
  Термовыключатель

В рассматриваемом термопоте Elenberg один термовыключатель установлен в донной части бака. Служит он для выключения основного нагревательного элемента при достижении температуры кипения воды. Термовыключатель имеет маркировку KSD 302, температура срабатывания составляет 100⁰ С. Максимальный ток через контакты термовыключателя ограничивается значением 10А, допустимое переменное напряжение составляет 250 В.

Термовыключатель имеет вертикальные штампованные выводы для подключения разъёмов и фиксированный фланец для крепления. На корпус термовыключателя в местах теплового контакта, как правило, наносится теплопроводная паста белого цвета. Она улучшает теплообмен между металлическим баком и термовыключателем.

Термовыключатель KSD 302

Точно такой же термовыключатель установлен на боку нержавеющего бака приблизительно посередине. Он также имеет фиксированный фланец. Выводы горизонтальные. Температура срабатывания данного термовыключателя 105⁰ – 110⁰ С. Он выполняет роль защитного. Если вдруг по неосторожности термопот был включен без воды, то металлический бак быстро нагревается до критической температуры в 105⁰ – 110⁰ С, и, следовательно, контакты термовыключателя размыкаются полностью обесточивая электроприбор. На случай, если не сработает защитный термовыключатель, то срабатывает защитный термопредохранитель, температура срабатывания которого может быть в пределах 125⁰ – 150⁰ С. Термопредохранитель устанавливается рядом с защитным термовыключателем и прижат к корпусу бака металлической планкой (см. фото).

Защитный термовыключатель

В некоторых случаях защитный термопредохранитель можно обнаружить и в донной части бака. Всё зависит от модели термопота. Так, например, в термопоте DELTA DL-3003 защитный термопредохранитель закреплён в донной части бака. Температура его срабатывания – 135⁰ C. Нередки случаи, что причиной неисправности термопота служит как раз защитный термопредохранитель. Он просто «наглухо» размыкает электрическую цепь. В таком случае, термопот просто полностью отключется от электросети и на передней панели нет никакой индикации (светодиоды не светятся).

В отличие от термовыключателя, контакты термопредохранителя не восстанавливаются при остывании. Поэтому при поиске неисправности следует его проверить.

Термопредохранитель

Стоит отметить то, что зачастую причиной неработоспособности термопота служит как раз один из термовыключателей. Чаще это тот, который закреплён в донной части бака. Проверить его легко. При комнатной температуре исправный термовыключатель является обычным проводником и при проверке омметром имеет практически нулевое сопротивление.

В случае неисправности термовыключателя KSD 302 (или подобного) требуется его замена. Но вот найти подходящий термовыключатель бывает не всегда легко. В таком случае можно купить его в интернете, например на AliExpress.com. В параметрах поиска указываем количество и тип доставки («Free Shipping» или бесплатная). При выборе смотрим на температуру срабатывания и тип выводов термовыключателя. Сроки бесплатной доставки почтой около 1-1,5 месяца, учтите это. О покупках радиодеталей на Ali я уже рассказывал.

Схема чайника — термоса.

На рисунке показана принципиальная схема термопота. Сама схема взята с сайта www.eleczon.ru, но перерисована с несколькими дополнениями. Данная схема практически полностью соответствует схеме электрического чайника – термоса Elenberg TH-6012.

Принципиальная схема чайника — термоса

На схеме под обозначением S1 и S2 показаны термовыключатели (серии KSD 302). Термовыключатель S1 – это тот, который установлен посередине бака и включен последовательно с цепью подачи сетевого напряжения 220 вольт на всю электрическую часть термопота. Последовательно с ним включен термопредохранитель F1, который, как уже говорилось, служит защитным.
Второй термовыключатель S2 установлен в донной части бака. Через этот термовыключатель поступает напряжение на спираль кипячения.

P1 – сетевой трёхполюсный разъём со средним заземляющим выводом.

Алгоритм работы термовыключателя S2 прост. Как только термопот включается в электросеть, то S2 находиться в замкнутом состоянии и он пропускает ток через спираль кипячения. Как только температура воды достигнет 100⁰C, то контакты S2 размыкаются. Контакты S2 вновь замкнуться только тогда, когда в бак дольют холодной воды по мере расходования. В таком случае температура воды будет ниже температуры сброса термовыключателя S2, и он вновь включиться.

Если же теплая вода из термопота расходуется неактивно, то подогрева дополнительной спиралью Th3 хватает, чтобы температура воды оставалась выше температуры сброса S2.
В случае если необходимо вновь вскипятить воду без долива, то для этого служит схема принудительного подогрева. Суть её работы в следующем:

Параллельно S2 включены контакты реле S1.1, которые замыкаются при включении схемы повторного кипячения. Спираль основного нагревателя для кипячения обозначена как Th2. На транзисторах VT1, VT2 собрано реле времени. В некоторых моделях используется один транзистор. Здесь использовано два для увеличения коэффициента усиления. Стоит обратить внимание на электролитический конденсатор C3. Кто уже знаком с электроникой уже догадались, зачем нужен этот конденсатор. При кратковременном нажатии на кнопку S4 («Повторное кипячение«), конденсатор C3 успеет зарядиться импульсами тока через диод VD6. Диод нужен для того, чтобы на конденсатор не поступало переменное напряжение. Вспомните про свойства электролитических конденсаторов.

Далее под действием напряжения заряженного конденсатора C3 открываются транзисторы VT1, VT2. При этом через обмотку реле K1 течёт ток, и реле переключает контакты S1.1. Замыкается цепь подачи питания на основную спираль Th2. Приблизительно через 30–40 секунд конденсатор C3 разряжается и транзисторы VT1, VT2 закрываются, обесточивая обмотку реле K1. Следовательно, контакты S1.1 размыкаются и спираль Th2 обесточивается. Так работает схема повторного (принудительного) подогрева.

Элементы C1, VDS1, C2 представляют собой выпрямитель сетевого напряжения для питания схемы реле времени. Конденсатор C1 “гасит” излишки напряжения. Электролитический конденсатор C2 сглаживает пульсации тока после мостового выпрямителя VDS1. Данная схема плоха тем, что электронная схема реле гальванически связанна с электросетью, что уменьшает электробезопасность.

Примечание:

В некоторых моделях термопотов вместо гасящего конденсатора C1 может использоваться небольшой понижающий трансформатор как в сетевых адаптерах. Это повышает электробезопасность конструкции, так как применяется понижающий трансформатор, который служит одновременно и гальванической развязкой от электросети. Кроме того, с этого же трансформатора снимается и напряжение питания для мотора подачи воды.

Поэтому, если обнаружите в термопоте трансформатор – не удивляйтесь .

При работе термопота спираль поддержания нагрева постоянно включена! Она работает всегда, пока термопот включен в сеть. Через эту спираль (Th3) поступает напряжение на двигатель M1 (водяная помпа). Поскольку двигатель M1 постоянного тока, то переменное напряжение выпрямляется диодами VD1, VD2. Спираль Th3 и диод VD1 служат делителем напряжения.
Чтобы включить двигатель подачи воды нужно нажать на кнопку S3 («Подача воды«). Аналогичную функцию выполняет клавиша S4, которая срабатывает при нажатии краем кружки.

Через спираль Th3 течёт пульсирующий ток (одна полуволна сетевого напряжения), поскольку последовательно с ней включен мощный диод VD1.

Схема термопота ELENBERG TH-6030.

Один из посетителей сайта Go-radio.ru прислал схему термопота ELENBERG TH-6030 и разрешил опубликовать её на страницах сайта. За что ему большое спасибо . На схеме обозначены номиналы и маркировка компонентов, даны краткие пояснения. Схема очень наглядная и хорошо прорисована автором. Будем надеяться, что приведённая схема поможет кому-нибудь при самостоятельном ремонте термопота. Кликните по картинке для увеличения (откроется в новом окне).

Возможные неисправности термопотов, причины их возникновения и методы ремонта.

• Термопот не работает, нет индикации на панели управления.

  Проверить целостность соединительных проводов. Проверить исправность термопредохранителя и защитного термовыключателя.

• Термопот не кипятит воду при первом включении и доливке холодной воды. Кнопка “Повторное кипячение” работает.

  Нужно проверить исправность термовыключателя в донной части бака.

• Не работает кнопка “Повторное кипячение”. Термопот кипятит воду при первом включении и доливке холодной воды.

  Неисправна электронная схема принудительного кипячения (реле, транзисторы, выпрямитель).

• Термопот не кипятит воду ни в одном из режимов. Дежурный подогрев есть.

  Перегорела спираль основного нагревательного элемента или нарушен контакт в цепи подключения основного нагревательного элемента.

• Не работает кнопка и рычаг “Подача воды”.

  Если есть дежурный подогрев воды, то скорее неисправен двигатель подачи воды либо выпрямительные диоды схемы питания двигателя.

  Если дежурного подогрева воды нет, то, скорее всего, перегорела спираль дежурного подогрева и на мотор водяной помпы не поступает напряжение питания.

Это основные неисправности, которые встречаются у термопотов, схожих по конструкции с рассмотренной в данной статье моделью чайника – термоса Elenberg TH-6012.

При ремонте не стоит забывать о том, что все основные электрические соединения в термопоте выполнены из провода с теплостойкой изоляцией. Также все соединения, за исключением электронной схемы, выполнены на разъёмах и методом обжатия. Основная печатная плата и плата управления во многих моделях покрыта водостойким лаком.

При перегорании нагревательных спиралей ремонт затрудняется разборкой нагревательной части бака, перемоткой спирали. В таком случае ремонт нерентабелен, так как требует высоких трудозатрат и таких материалов как высокоомный провод и слюда для изоляции.

Не забывайте о правилах электробезопасности! Во включенном состоянии на электрических цепях термопота присутствует опасное для жизни напряжение!

Проверка электробезопасности прибора после сборки.

После того, как ремонт термопота закончен не лишним будет проверить электробезопасность прибора. Для начала необходимо замерить сопротивление между металлическим баком и контактами сетевой вилки. Понятно, что сопротивление в любом случае должно быть очень большим. Также не должно быть никакого электрического контакта между защитным (внешним) металлическим кожухом и выводами сетевой вилки. Исключение составляет центральный заземляющий вывод.

Далее

Главная &raquo Мастерская &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

 

Тест по физике Электрическая цепь и ее составные части 8 класс

Тест по физике Электрическая цепь и ее составные части для учащихся 8 класса с ответами. Тест состоит из 9 заданий и предназначен для проверки знаний к главе Электрические явления.

1. Электрическая цепь — это

1) соединенные между собой проводами потребители электро­энергии
2) разные электроприборы, соединенные проводами между собой и выключателем
3) потребители электроэнергии, соединенные проводами с ис­точником тока и замыкающим устройством
4) соединенные между собой проводами источник тока и по­требители электроэнергии

2. Какие необходимо соблюсти два непременных условия для того, чтобы электрическая цепь работала?

1) Замкнутость цепи и наличие в ней источника тока
2) Наличие в цепи потребителей электроэнергии и ключа
3) Замкнутость цепи и наличие потребителей электроэнергии

3. Схемой электрической цепи называют

1) условные знаки, обозначающие разные электроприборы
2) чертеж, на котором вместо включенных в цепь электропри­боров изображены их условные знаки
3) чертеж, показывающий с помощью условных знаков, как соединены в цепи ее составные части

4. Какое из приведенных здесь условных обозначений соответ­ствует гальваническому элементу?

1) №1
2) №2
3) №3

5. Под каким номером изображено на рисунке условное обозна­чение электролампы?

1) №1
2) №2
3) №3

6. Найдите среди приведенных условных обозначений то, кото­рое соответствует батарее аккумуляторов.

1) №1
2) №2
3) №3

7. Какие электроприборы включены в эту цепь?

1) Две электролампы и звонок
2) Две электролампы и нагревательный элемент
3) Электролампа, нагревательный элемент и звонок
4) Два звонка и нагревательный элемент

8. В электрическую цепь включены: звонок, лампа, ключ и ис­точник тока — батарея гальванических элементов. Выберите из представленных схем электрических цепей ее схему.

1) №1
2) №2
3) №3
4) №4

9. Какая из электрических цепей, схемы которых показаны на рисунке, работать в изображенный момент не будет?

1) №1
2) №2
3) №3

Ответы на тест по физике Электрическая цепь и ее составные части
1-3
2-1
3-3
4-2
5-1
6-3
7-2
8-4
9-3

Билет №18. Основные элементы системы электроснабжения предприятия.

В системе электроснабжения предприятий можно выделить три вида электроустановок:

− по производству электроэнергии – электрические станции;

− по передаче, преобразованию и распределению электроэнергии – электрические сети и подстанции;

− по потреблению электроэнергии в производственных и бытовых нуждах – приемники электроэнергии.

Электрической станцией называется предприятие, на котором вырабатывается электрическая энергия. На этих станциях различные виды энергии (энергия топлива, падающей воды, ветра, атомная и др.) с помощью электрических машин, называемых генераторами, преобразуются в электрическую энергию.

В зависимости от используемого вида первичной энергии все существующие электрические станции разделяются на следующие основные группы: тепловые, гидравлические, атомные, ветряные и др.

Приемником электроэнергии (электроприемником, токоприемником) называется электрическая часть производственной установки, получающая электроэнергию от источника и преобразующая ее в механическую, тепловую, химическую, световую энергию, и энергию электростатического и электромагнитного поля.

По технологическому назначению приемники электроэнергии классифицируются в зависимости от вида энергии, в который данный приемник преобразует электрическую энергию: электродвигатели приводов машин и механизмов; электротермические установки; электрохимические установки; установки электроосвещения; установки электростатического и электромагнитного поля, электрофильтры; устройства искровой обработки, устройства контроля и испытания изделий (рентгеновские аппараты, установки ультразвука и т.д.). Электроприемники характеризуются номинальными параметрами: напряжением, током, мощностью и др.

Совокупность электроприемников производственных установок цеха, корпуса, предприятия, присоединенных с помощью электрических сетей к общему пункту электропитания, называется электропотребителем.

Совокупность электрических станций, линий электропередачи, подстанций, тепловых сетей и приемников, объединенных общим и непрерывным процессом выработки, преобразования, распределения тепловой и электрической энергии, называется энергетической системой.

Единая энергетическая система (ЕЭС) объединяет энергетические системы отдельных районов, соединяя их линиями электропередачи (ЛЭП).

Часть энергетической системы, состоящая из генераторов, распределительных устройств, повышающих и понижающих подстанций, линий электрической сети и приемников электроэнергии, называют электроэнергетической системой.

Электрической сетью называется совокупность электроустановок для передачи и распределения электроэнергии, состоящая из подстанций и распределительных устройств, соединенных линиями электропередачи, и работающая на определенной территории.

Электрическая сеть объекта электроснабжения, называемая системой электроснабжения объекта, является продолжением электрической системы. Система электроснабжения объекта объединяет понижающие и преобразовательные подстанции, распределительные пункты, электроприемники и ЛЭП.

Прием, преобразование и распределение электроэнергии происходят на подстанции – электроустановке, состоящей из трансформаторов или иных преобразователей электроэнергии, распределительных устройств, устройств управления, защиты, измерения и вспомогательных устройств.

Распределение поступающей электроэнергии без ее преобразования или трансформации выполняется на распределительных подстанциях (РП).

Электрические сети подразделяют по следующим признакам.

1. Напряжение сети. Сети могут быть напряжением до 1 кВ – низковольтными, или низкого напряжения (НН), и выше 1 кВ – высоковольтными, или высокого напряжения (ВН).

2. Род тока. Сети могут быть постоянного и переменного тока. Электрические сети выполняются в основном по системе трехфазного переменного тока, что является наиболее целесообразным, поскольку при этом может производиться трансформация электроэнергии. При большом числе однофазных приемников от трехфазных сетей осуществляются однофазные ответвления. Принятая частота переменного тока в ЕЭС России равна 50 Гц.

3. Назначение. По характеру потребителей и от назначения территории, на которой они находятся, различают: сети в городах, сети промышленных предприятий, сети электрического транспорта, сети в сельской местности.

Кроме того, имеются районные сети, предназначенные для соединения крупных электрических станций и подстанций на напряжении выше 35 кВ; сети межсистемных связей, предназначенные для соединения крупных электроэнергетических систем на напряжении 330, 500 и 750 кВ. Кроме того, применяют понятия: питающие и распределительные сети.

4. Конструктивное выполнение сетей. Линии могут быть воздушными, кабельными и токопроводами. Подстанции могут быть открытыми и закрытыми.

Для графического изображения электроэнергетических систем, а также отдельных элементов и связи между элементами используют общепринятые условные обозначения. На рисунке 1.1 показаны условные обозначения основных элементов электроэнергетической системы.

Рисунок 1.1 – Условные обозначения элементов электрической системы

Рисунок 1.2 – Схема электрической системы

Примерная схема относительно простой электроэнергетической системы приведена на рисунке 1.2. Здесь электрическая энергия, вырабатываемая на двух электростанциях различных типов: тепловой электростанции (ТЭС) и теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), – подводится к потребителям, удаленным друг от друга. Для того чтобы передать электроэнергию на расстояние, ее предварительно преобразовывают, повышая напряжение трансформаторами. У мест потребления электроэнергии напряжение понижают до нужной величины.

Электроэнергия передается по воздушным линиям. Схема на рисунке 1.2 представлена в однолинейном изображении.