Устройства потребления электрической энергии соединены в квартире: Как соединены потребители электрической энергии в вашей квартире? Почему?

Способы подключения потребителей электрической энергии

Статьи

Танаков Ю.Н.

С самых первых шагов внедрения электрической энергии в жизнь и быт людей и различное производство тогдашние инженеры и разработчики много внимания уделяли способам подключения потребителей электрической энергии.

В результате проведенных многих исследований были выявлены  3  основных способа подключения электрических приборов и устройств к источникам электрической энергии – последовательный способ, параллельный и комбинированный или смешанный способ.  При этом каждый способ обладает своими принципиальными особенностями.  С давних пор известно, что каждое электрическое устройство или прибор обладает определенной мощностью и определенным сопротивлением, а также на какое номинальное напряжение они рассчитаны, от которого зависит и величина потребления тока.

Последовательное соединение  выполняется путем подключения  приборов один за другим, когда второй вывод первого приемника электроэнергии соединяется с первым выводом второго приемника, а второй его вывод соединяется с первым выводом третьего приемника и т. д.  Далее первый вывод первого потребителя и второй вывод последнего потребителя подключается к источнику питания.  Основная особенность  последовательного соединения электрической цепи заключается в том, что величина тока во всей цепи будет постоянной, а напряжение после каждого потребителя будет снижаться на величину его падения, а сумма падения напряжения после всех потребителей будет равна величине общего номинального напряжения. 

Эта особенность последовательного соединения широко используется при устройстве различных электрических сетей, особенно при соединении аналогичных потребителей электрической энергии.  К примеру чтобы подключить к источнику энергии  напряжением 220 В электрические устройства (ламп и других) напряжением каждого в  10 В потребуется  22  устройства.  Такое свойство последовательного соединения можно использовать при необходимости подключения в бытовую и иную  сеть любого электрического устройства меньшего напряжения необходимо включить в цепь резистор (сопротивление)  с определенной величиной сопротивления.   И еще необходимо иметь ввиду, что при выходе из строя любого потребителя при последовательном соединении, цепь будет полностью обесточена.

В то же время наиболее распространенным способом электрического соединения как в быту, так и на производстве является параллельное соединение, которое заключается в том, что электрические устройства, приборы, бытовая и иная техника подключается через определенные электроустановочные соединения к магистральной сети.  При параллельном соединении величина напряжения перед каждым устройством остается постоянным, равным напряжению источника питания.  При этом величина тока при каждом потребители будет равна в соответствии с известным законом Ома частному от деления величины напряжения (220В)  на величину электрического сопротивления.  Суммарная величина электрического тока в сети будет равна сумме величин токов, проходящих по каждому потребителю.  Этот способ соединения позволяет подключать разнообразные приборы и технику – группы освещения, холодильники, телевизоры, пылесосы и т. д.  В отличие от последовательного соединения, выход из строя отдельного потребителя не влияет на работу других приборов и техники.

При смешанном комбинированном соединении потребителей электрической энергии заключается в том, что группы потребителей подключаются по параллельном соединении, а внутри группы потребители могут быть соединены последовательно.

Источники и потребители электрической энергии. Электрические цепи

Цель урока:

Образовательная: повторить и обобщить
знания по теме. 

Развивающая:

• формирование умений самостоятельно применять
  знания, полученные на уроках, при сборке
  электрических цепей.
• развитие мышления, умения делать выводы,
  анализировать; 

Воспитательная: привитие познавательного
интереса к электротехнике, воспитание культуры
труда, самостоятельности и творчества в
коллективно-трудовой деятельности;

Оборудование:

1. ПК и мультимедийный проектор. На ученических
   столах: источник тока (батарейка 4,5V), ключ,
   лампочка, соединительные провода, лист-задание
2. Лабораторно-практическая работа «Монтаж
   электрических цепей».

На демонстрационном столе: монтажная
планшетка, гальванические элементы, аккумулятор,
генератор велосипедный, элекрофорная машина и
бытовые приборы — (утюг, лампа настольная,
электрочайник, электродрель, электрический
звонок, гирлянда и др.)

Образец изделия: — Фонарик из пластиковых
бутылок

Ход урока

I. Организационный момент (проверка
отсутствующих и готовности класса к уроку).

Учитель: Здравствуйте ребята! Присаживайтесь.

II. Проверка знаний и умений.

На прошлом уроке мы изучали условные
обозначения элементов электрических схем.
Ребята, как вы думаете, для чего нужно знать эти условные
обозначения?

Ответ: (Чтобы составить электрическую схему
и собрать
электрическую цепь).

Правильно! Это и будет целью нашего урока,
научиться по схемам, собирать простейшие
электрические цепи. Поэтому сегодня от вас,
ребята, потребуются внимание, настойчивость и
культура труда в достижении этой цели.

А сейчас, мы проверим ваши знания по
графическому обозначению элементов
электрических схем.

Задание 1

Выполнить условные обозначения, применяемые на
схемах электрической цепи. Ученики с места
задают поочерёдно вопросы двум отвечающим
одноклассникам у доски. Ответ выполняется
графическим обозначением с помощью мела на
классной доске.

Перед вами находятся две кнопки звукового
экзаменатора опережения ответа. Кто после
заданного вопроса первым нажмет кнопку, имеет
право на ответ. Если ответ не верный, то право
ответа на вопрос переходит второму отвечающему.

Условные обозначения
электрической цепи

Задание 2

Вопросы:

1. Назовите известные вам виды энергии. ( Атомная,
механическая, световая, химическая и
электрическая)

2.Какие типы электростанций вам известны? (Гидроэлектростанция,
атомная, тепловая, ветровая, приливная, солнечная
и дизельная)

3. Какие виды энергии в перечисленных
электростанциях преобразуются в электрическую
энергию?

II. Новый материал.

В рабочей тетради записываем тему урока: «
Источники и потребители электрической энергии.
Электрические цепи.«

Ребята! Что означает по смыслу слово
«источник»?… воды, тока — То, что даёт начало
чему-то или откуда исходит что-то.

А что подразумевается под словом «потребитель
электрического тока»? — Это все электрические
приборы, бытовая техника и производственное
оборудование.

Если взять источник
тока, потребитель, выключатель и соединить всё
проводами, получится электрическая цепь.

Электрическая цепь состоит из отдельных
устройств или элементов, которые по их
назначению можно разделить на 3 группы. Первую
группу составляют элементы, предназначенные
для выработки электроэнергии — это источники
тока.

Источники тока — это устройства, которые
преобразуют какой-либо вид энергии в
электрическую энергию. К ним относятся:
генераторы электростанций, гальванические
элементы, аккумуляторы, фотоэлементы и др.

1. Солнечная батарея 2. Гальванический
элемент

3. Электрофорная машина

Вторая группа — элементы, преобразующие
электрическую энергию в другие виды энергии
(механическую, тепловую, световую, и т. д.). Эти
элементы называют потребителями электрической
энергии. К ним относятся: электродвигатели,
нагревательные и осветительные приборы и др.

В третью группу входят элементы,
предназначенные для передачи электроэнергии от
источника питания к потребителям (провода,
выключатели и другие устройства)

Электрическая схема — это графическое
изображение электрической цепи с помощью
условных знаков.

Задание: Начертите в тетрадях схему
простой электрической цепи (рис.6)

Схема простой электрической цепи

Потребители электрической энергии могут быть
присоединены к источнику тока различными
способами.

Способы соединения потребителей электрической
энергии:

• последовательное соединение;
• параллельное соединение.

 Начертить в тетрадях схему
последовательного соединения (рис.7)

Схема последовательного соединения
потребителей электрической энергии.

Начертить в тетрадях схему параллельного
соединения потребителей электрической энергии
(рис.8)

Схема параллельного соединения потребителей
электрической энергии

Психологическая пауза. (звучит
инструментальный музыкальный фон) Сейчас мы
все вместе выполним следующее упражнение. Сядьте
свободно, не напрягая мышц рук и ног. Дайте вашему
телу расслабиться. Глубоко вдохните, втягивая
воздух медленно, через нос, пока лёгкие не
наполнятся и также плавно, тоже через нос,
выдохните, пока полностью не освободите лёгкие.
Давайте все разом. «Плавный вдох — плавный
выдох. Вдох — выдох:» Прислушивайтесь к своему
дыханию. Постарайтесь вообразить волны, их плеск,
запах морской воды и солнца. Вы чувствуете себя
легко и свободно. Вы готовы к работе! Тогда в путь.

 Лабораторно-практическая работа «Монтаж
электрических цепей»

Работа № I

Сборка электрической цепи, состоящей из
источника тока, лампочки, выключателя,
соединительных проводов.(простая электрическая
цепь).

Порядок выполнения работы

1. Начертите в тетради схему простой
электрической цепи.(рис1.)

2. Соедините с помощью выключателя, проводов,
батарейки и лампочки в соответствии со схемой.

3. Поверните рычажок выключателя, замкните цепь.

4. Проверьте работу цепи.

5. Разомкните цепь.

6. Разберите цепь. Рис 1

 Работа №2

Сборка электрической цепи, состоящей из
источника тока, 2-х лампочек, выключателя,
соединительных проводов. (соединение
потребителей электроэнергии последовательное).

Порядок выполнения работы

1. Начертите в тетради схему последовательного
соединения потребителей электроэнергии из 2-х
лампочек.

2. Соедините с помощью выключателя,
электрической лампы, проводов и батареи в
соответствии со схемой.

3. Поверните рычажок выключателя, замкните цепь.

4. Проверьте работу цепи.

5. Разомкните цепь.

6. Вывернуть одну лампочку.

7. Поверните рычажок выключателя, замкните цепь.

8. Проверьте работу цепи, будет ли гореть другая
лампочка?

9. Разомкните цепь.

10.Разберите цепь.

Вопросы

1. Из каких элементов состоят собранные вами
   электрические цепи?
2. Назовите материалы, проводящие и непроводящие
   электрический ток.
3. С какой целью применяются условные обозначения
   электрической цепи?
4. Подготовить краткий отчет

 В отчете укажите:

• название работ;
• схемы электрических цепей;
• ответы на вопросы.

Работа № 3

Сборка электрической цепи, состоящей из
источника тока, 3-х лампочек, переключателя,
соединительных проводов.

Порядок выполнения работы

1. Начертите в тетради схему электрической цепи.

2. Соедините лампы накаливания с батареей и
переключателем в соответствии со схемой.

3. Передвигая контактный рычаг, поочередно
включите лампочки,

4. Разберите цепь.

Работа №4

Сборка электрической цепи, состоящей из
источника тока, 2-х лампочек, переключателя,
соединительных проводов. (соединение
потребителей электроэнергии параллельное).

Порядок выполнения работы

1. Начертите в тетради схему параллельного
соединения потребителей электроэнергии из 2-х
лампочек

2. Соедините через выключатель лампы
накаливания с батареей в соответствии со схемой.

3. Поверните рычажок выключателя, замкните цепь.

4. Проверьте работу цепи.

5. Разомкните цепь.

6. Вывернуть одну лампочку.

7. Поверните рычажок выключателя, замкните цепь.

8. Проверьте работу цепи, будет ли гореть другая
лампочка?

9. Разомкните цепь.

10.Разберите цепь.

Вопросы

1. С какой целью зачищают концы проводов перед
   подключением их к электроарматуре?
2. Чем отличаются проводники от изоляторов?
3. Из каких элементов состоит простейшая
   электрическая цепь?
4. Подготовить краткий отчет

В отчете укажите:

• название работ;
• схемы электрических цепей;
• ответы на вопросы.

Подведение итогов.

Домашнее задание:

Индивидуальные задания:
собрать простейшую цепь на батарейке и оформить
ее в виде фонарика из пластиковых бутылок
(образец демонстрируется учителем)

— Подготовить сообщение «Людям, каких
профессий нужны знания по электричеству».

Потребляют ли электроприборы электроэнергию, когда они подключены к сети, но выключены?

Если коротко, то да! Разнообразные электронные устройства и бытовые приборы, включая телевизоры, тостеры, лампы и многое другое, при подключении к сети могут потреблять электроэнергию, даже когда они выключены.

Это явление обычно называют «фантомной нагрузкой» или «энергией вампира». Фантомная нагрузка — это любое электронное устройство или устройство, которое потребляет электроэнергию в выключенном состоянии, но все еще подключено к розетке. Эти приборы и электронные устройства обеспечивают современные удобства, на которые мы рассчитываем, но они также тратят энергию и деньги. Министерство энергетики США сообщает, что в среднем 75 процентов электроэнергии, используемой для питания бытовой электроники и приборов, потребляется, когда они выключены.

Какие электроприборы потребляют больше всего электроэнергии, когда они подключены к сети, но выключены?

В вашем доме или квартире полно вампиров (приборов и электроники), которые используют электричество, когда они подключены к сети, но выключены. В этом разделе мы обсудим некоторые из самых серьезных нарушений, которые приводят к нагрузкам фантомной энергии и более высоким затратам на коммунальные услуги.

1. Электроника в вашем развлекательном центре

Когда телевизор выключен, он на самом деле не выключен. Он сидит там, ожидая, пока кто-нибудь нажмет на кнопку пульта, и ожидание использует энергию. Телевизоры используют энергию, чтобы запомнить список каналов, языковые предпочтения и время. DVD-плееры, цифровые видеорегистраторы, игровые приставки, кабельные или спутниковые приставки и стереосистемы также потребляют энергию в выключенном состоянии.

2. Домашнее офисное оборудование

Домашнее офисное оборудование, такое как разветвители, настольные компьютеры, мониторы, принтеры, лампы и все, что имеет цифровой дисплей, может потреблять электричество, даже когда оно выключено.

3. Кухонная техника

Кухонная техника, включая микроволновые печи, кофеварки, миксеры, умные колонки, тостеры и многое другое, часто потребляет значительное количество энергии, что может увеличить ваш счет за коммунальные услуги.

4. Зарядные устройства

Многие из тех зарядных устройств в доме, которые держат мобильные телефоны, электроинструменты и MP3-плееры наготове, постоянно потребляют энергию, когда они подключены к сети.

Найдите и устраните своих фантомов с помощью нашего калькулятора загрузки фантомов.

Как сократить потребление электроэнергии приборами, которые подключены к сети, но не включены

Лучший способ остановить потребление электроэнергии приборами и электронными устройствами, когда они подключены к сети, но выключены, — отключать их от сети каждую ночь или когда они не используются . Тем не менее, это не удобно и не легко запомнить. Некоторым из ваших устройств может даже потребоваться оставаться в режиме ожидания для правильной работы. Хотя иногда это может быть неудобно, отключение как можно большего количества электроники и приборов, когда они не используются, может сэкономить вам деньги на следующем счете за коммунальные услуги.

Вот несколько дополнительных идей о том, как уменьшить количество энергии, потребляемой вашими приборами и электроникой, когда они подключены к сети:

1. Группируйте приборы и электронику вместе на разветвителях и включайте только при необходимости, ; однако будьте осторожны, чтобы не перегрузить удлинитель.
2. Отключите ненужные ночные огни.
3. Хранители экрана не снижают энергопотребление мониторов; автоматическое переключение в спящий режим или отключение мониторов вручную — лучшая стратегия энергосбережения.
4. Выключайте компьютер, если он не используется в течение 20 или более минут, а также компьютер и монитор, если вы отсутствуете в течение двух или более часов.
5. Отключайте зарядные устройства от сети, когда они полностью заряжены или зарядные устройства не используются.
6. Купить оборудование ENERGY STAR, энергопотребление которого в режиме ожидания может быть ниже одного ватта.
7. Покупка и использование «умных полосок».

Пример фантомной нагрузки члена семьи

Тип продукта	Всего фантомных загрузок	Ежемесячная фантомная нагрузка		Годовая фантомная нагрузка
	Вт	Использование энергии (кВтч)	Стоимость энергии (доллары/центы	Использование энергии (кВтч)	Стоимость энергии (доллары/центы)
ЖК-телевизор (<40 дюймов)	3	2,19	0,22 $	26,28	2,63 $
Видеорегистратор	37	27. 01	2,70 $	324,12	32,41 $
DVD-плеер	1	0,73	0,07 $	8,76	0,87 $
Аудиосистема	8	5,84	0,58 $	70,08	7,00 $
Беспроводной телефон	2	1,46	0,15 $	17,52	1,75 $
Настольный компьютер, монитор и динамики	8	5,84	0,58 $	70,08	7,00 $
Компьютерный модем	5	3,65	0,37 $	43,80	4,38 $
Многофункциональный принтер	6	4,38	0,44 $	52,56	5,26 $
Зарядное устройство для электроинструмента	4	2,94	0,29 $	35.04	3,50 $
Всего	74	54,04	5,40 $	648	64,80 $
Стоимость основана на средней ставке 10 центов за киловатт-час. Показанные итоговые значения отражают использование устройства только в выключенном состоянии. Многие электронные устройства потребляют значительно больше энергии, когда они включены и включены, но не работают. Приведенный выше сценарий является лишь примером, ваши фактические фантомные нагрузки и общее использование электроники могут быть больше или меньше в зависимости от количества электроники в вашем доме и от того, как часто она используется. Если у вас есть более одного любого устройства, умножьте месячные или годовые итоги на количество ваших устройств, чтобы получить итоги. Только для информационных целей. Ознакомьтесь с техническими характеристиками вашего продукта, так как некоторые устройства должны оставаться в режиме ожидания для правильной работы. Удобство и стиль жизни будут определять, как вы будете использовать эту информацию.

01 окт. 2020

• Общая энергоэффективность
• Техника
• Умный дом

Использование энергии в домах

• Основы
• Потребление электроэнергии в домах
• +Меню

Более половины энергии, используемой в домах, приходится на отопление и кондиционирование воздуха

Домохозяйствам США требуется энергия для питания многочисленных домашних устройств и оборудования, но в среднем более половины (51% в 2015 г. ) годового энергопотребления домохозяйства приходится всего на два вида конечного использования энергии: отопление помещений и кондиционирование воздуха. ¹ Эти в основном сезонные и энергоемкие виды использования значительно различаются в зависимости от географического положения, размера и структуры дома, а также используемого оборудования и топлива.

Водяное отопление, освещение и охлаждение являются почти универсальными и круглогодичными видами использования энергии в домашних условиях. В 2015 году на эти три вида конечного использования приходилось 27% общего годового потребления энергии в домашних условиях. ¹ Оставшаяся доля — 21% — домашнего энергопотребления приходилась на такие устройства, как телевизоры, кухонные приборы, стиральные машины и сушилки для белья, а также на растущий список бытовой электроники, включая компьютеры, планшеты, смартфоны, игровые приставки. , и устройства для потоковой передачи в Интернет.

Нажмите, чтобы увеличить

Многие факторы влияют на количество энергии, потребляемой домохозяйством

• Географическое положение и климат
• Тип дома и его физические характеристики
• Количество, тип и эффективность потребляющих энергию устройств в доме и время их использования
• Количество членов домохозяйства

Из-за более высокой потребности в отоплении домохозяйства в Северо-Восточном и Среднем Западе США потребляют в среднем больше энергии, чем домохозяйства в Южном и Западном регионах. Большие дома и более крупные домохозяйства, как правило, потребляют больше энергии в целом, чем дома меньшего размера и небольшие домохозяйства.

На отопление помещений и кондиционирование воздуха приходится гораздо меньшая доля бытового энергопотребления в квартирах, чем в отдельных домах на одну семью. Квартиры, как правило, меньше, чем дома на одну семью, и они часто частично изолированы от погодных условий соседними квартирами. В 2015 году среднестатистическое домохозяйство, проживающее в отдельно стоящем доме на одну семью, потребляло почти в три раза больше энергии, чем домохозяйство, проживающее в многоквартирном доме с пятью и более квартирами. ¹

Электричество и природный газ являются наиболее часто используемыми источниками энергии в домах

Электричество используется почти во всех домах, и на розничные покупки электроэнергии приходилось 43% от общего конечного потребления энергии в жилом секторе в 2021 году. Используемый природный газ в 58% домов в 2015 году, что составляет 42% от конечного потребления энергии в жилом секторе в 2021 году. Нефть была следующим наиболее потребляемым источником энергии в жилом секторе в 2021 году, на нее приходилось 8% от общего конечного потребления энергии в жилом секторе. . Нефть включает печное топливо, керосин и сжиженный нефтяной газ (LPG), который в основном представляет собой пропан. На возобновляемые источники энергии — геотермальную энергию, солнечную энергию и древесное топливо — в 2021 году приходилось около 7% конечного энергопотребления в жилом секторе9.0297 2

Типы и основные виды конечного использования энергии в жилом секторе США включают:

• электричество — все виды конечного использования энергии
• природный газ — отопление помещений и воды, сушка одежды, приготовление пищи
• печное топливо – нагрев помещений и воды, сушка одежды
• СНГ/пропан — отопление помещений и воды, сушка белья, приготовление пищи
• керосин — отопление помещений
• геотермальная энергия — охлаждение помещений, нагрев помещений и воды
• солнечная энергия — отопление помещений и воды, производство электроэнергии
• древесина (кордовая древесина и древесные гранулы) – отопление помещений и воды, приготовление пищи

Нажмите, чтобы увеличить

В целом, три четверти домов в США используют два или более источников энергии, но мобильные дома во всех регионах страны и дома на юге, скорее всего, будут использовать только электричество для удовлетворения всех потребностей своего дома. потребности. Использование мазута наиболее распространено на Северо-Востоке. Использование СНГ для приготовления пищи на гриле на открытом воздухе распространено по всей стране, в то время как многие дома в сельской местности используют СНГ для удовлетворения большинства потребностей в отоплении и приготовлении пищи. Древесина используется в качестве основного топлива для отопления в основном в сельской местности, но многие дома по всей стране используют ее для дополнительного отопления. Примерно 10% домохозяйств в 2015 году использовали тепловой насос в качестве основного отопительного оборудования. Тепловые насосы также используются для охлаждения. ¹ Количество домов с небольшими солнечными фотоэлектрическими системами за последние годы значительно увеличилось.

Потребление энергии на домохозяйство снизилось

• Улучшение изоляции зданий и материалов
• Повышение эффективности нагревательного и охлаждающего оборудования, водонагревателей, холодильников, освещения и бытовой техники
• Миграция населения в регионы с более низким уровнем отопления и, следовательно, более низким общим спросом на энергию

Нажмите, чтобы увеличить

Снижение среднего энергопотребления домохозяйствами компенсировало увеличение общего количества домов, что привело к относительно стабильному энергопотреблению в жилом секторе с середины 1990-х годов.