3.6 Цахилгаан гүйдэл ба хүний эрүүл мэнд

Өмнөх хичээлийн Зураг 15 дээр бид унтраалга нэмж зурсаныг та нар ажиглаа биз ээ. Энэ нь бодит амьдралд гэрэл нь заавал унтраалгатай байдгаас санаа авсан хэрэг юм.

Унтраалга нь салгаатай ийм хэлхээг бид нээлттэй хэлхээ гэдэг. Харин Зураг 14-д үзүүлсэн хэлхээ нь унтраалгагүй шууд холбогдсон байгаа тул битүү хэлхээ гэнэ. Өөрөөр хэлбэл цахилгаан техникийн онолоор унтраалга дарж гэрэл асаахыг бид хэлхээг битүүрүүллээ гэж хэлж болох юм. ...
Дээрх нээлттэй хэлхээний унтраалгыг салгасан үед хэлхээ тасарч электроны хөдөлгөөн зогсон, гүйдэл гүйхээ болино. Гэхдээ энэ нь зай хураагуурын хүчдэл бас байхгүй болчихно гэсэн үг биш ээ!
Жишээ нь бидний гэрийн чийдэн нь зай хураагуураар биш цахилгаан станцын үүсгүүрээс тэжээгдэн асдгийг бид мэднэ. Унтраалгыг унтраасан ч цахилгааны утасны үзүүрүүд дээр станцын үүсгэдэг хүчдэл байсаар байдаг.

Иймд та бүхэн ямар ч тохиолдолд цахилгааны утасны үзүүрээс нүцгэн гараараа барьж болохгүй шүү!! Заавал хамгаалалттай бахь эсвэл халив хэрэглээрэй!
Хүний биеээр бага хэмжээний гүйдэл гүйхэд онцын сөрөг нөлөөгүй боловч их хэмжээний гүйдэл гүйвэл эрүүл мэнд, амь насанд аюултай байдаг. Гэрийн цахилгаан хангамж нь хүний амь насанд аюултай хэмжээний гүйдэл үүсгэх боломжтойг бүү мартаарай. 

Дараах хүснэгтэд цахилгаан гүйдэл хүний биед хэрхэн нөлөөлдгийг товч харуулжээ. 

 Хүснэгт 2. Цахилгаан гүйдэл хүний биед хэрхэн нөлөөлдөг вэ?
Гүйдлийн хэмжээ
(милл
иАмпер)
Хүний биед нөлөөлөх нь
1 мA
Чимчигнэх байдлаар мэдрэгдэнэ. Тодорхой нөхцлүүдэд аюултай.
5мA
Бага зэргийн цочироо мэдрэгдэнэ. Өвтгөхгүй боловч тавгүйтүүлнэ. Гэмтэл учруулах магадлалтай.
6мA – 16мA
Өвчин үүсгэхүйц цочироо мэдрэгдэнэ. Булчингаа удирдаж чадахаа байна.
17мA – 99мA
Ихээхэн зовиуртай өвдөнө. Амьсгал тасалдана. Булчин татна. Үхлийн аюултай.
100мA – 2000мA
Зүрхний хэмнэл алдагдана. Булчин татна. Тархины эд эс гэмтэнэ. Үхлийн аюултай.
> 2,000мA
Зүрх зогсоно. Дотоод эд эрхтэн гэмтэнэ. Түлэгдэнэ. Үхлийн аюултай.


Цааш нь...

3.5 Цахилгаан хэлхээний бүдүүвч зураг

Доорх зурагт зай хураагуур, дамжуулагч утас, жижиг гэрлээс тогтсон хамгийн энгийн цахилгаан хэлхээг үзүүлжээ. Зай хураагуур бас өөрөөр үүсгүүр эсвэл тэжээл гэж нэрлэдэг. Харин гэрлийг ачаа гэж нэрлэх нь бий. Гэрлийн оронд хөдөлгүүр холбочихвол тэр нь бас л нэг төрлийн ачаа болох юм. ...



Дээрх хэлхээг арай хялбарчлан зурвал:


Зураг 14. Энгийн цахилгаан хэлхээг хялбар болгон зурвал. 

Хүчдэлийн нөлөөгөөр электронууд нь хасах туйлаас нэмэх туйл руу гүйдэг билээ. Энэ чиглэлийг дээрх зурагт ногоон зураасаар тэмдэглэжээ. Олон улсын эрдэмтэн мэргэд зөвлөлдөөд гэрэл, зай хураагуур, хөдөлгүүр гэх мэт бүх л цахилгаан төхөөрөмжийг зурахдаа хялбар зурагт тэмдэглэгээ ашиглаж байхаар тогтжээ. Энэ тэмдэглэгээг ашиглавал дээрх хэлхээг илүү амарханаар зурж болно. Үүнийг цахилгаан хэлхээний бүдүүвч зураг гэдэг:
Зураг 15. Энгийн цахилгаан хэлхээний тогтсон тэмдэглэгээ бүхий бүдүүвч зураг. 

Тохиролцсон жишиг ёсоор зай хураагуурыг урт богино зураасаар төлөөлүүлэн зурдаг ажээ. Харин хасах туйлыг нь богиноор, нэмэхийг нь арай уртаар зурдгийг сайн тогтоож аваарай. Зарим нэг хялбар цахилгаан төхөөрөмжийн бүдүүвч тэмдэглэгээг дараах зурагт үзүүллээ:


Цааш нь...

3.4 Омын хууль

Георг Симон Ом нь олон тооны туршилт, ажиглалт, мятрашгүй тэвчээр хөдөлмөрийн хүчээр цахилгаан хэлхээний дээрх гурван хэмжигдэхүүнүүдийн хоорондын хамаарлыг олж тогтоосон байна. Энэхүү хамаарлыг хэд хэдэн янзаар илэрхийлэн хэлж болдог хэдий ч цаад мөн чанар нь бүгд ижил билээ.
...

1.      Хэлхээний хүчдэл нь түүний эсэргүүцэл, гүйдлийн үржвэртэй шууд хамааралтай:

V = I * R

Тухайлбал 5Ω эсэргүүцэл бүхий хэлхээгээр 0,5А гүйдэл гүйж байгаа бол уг хэлхээний хүчдэл нь,
V = 0,5А * 5Ω = 2,5B болно.

Гүйдлийн хэмжээг өөрчлөхгүй тогтмол байлгаад хүчдэлээ нэмэгдүүлье гэвэл эсэргүүцлээ нэмэх хэрэгтэй байх нь.

V = 0,5А * 50Ω = 25B

2.      Хэлхээний гүйдэл нь түүний хүчдэлтэй шууд, эсэргүүцэлтэй урвуу хамааралтай:
I = V / R
Тухайлбал 300Ω эсэргүүцэл бүхий хэлхээний хүчдэл 12В бол гүйдэл нь,

I = 12B / 300Ω = 0,04A = 40мA болно.

Эсэргүүцлийн хэмжээг өөрчлөхгүй тогтмол байлгаад гүйдлээ багасгая гэвэл хүчдэлээ багасгах хэрэгтэй юм.

I = 9B / 300Ω = 0,03A = 30мA

3.      Хэлхээний эсэргүүцэл нь түүний хүчдэлтэй шууд, гүйдэлтэй урвуу хамааралтай:
R = V / I

Тухайлбал 220В хүчдэлтэй хэлхээний гүйдэл 1А бол эсэргүүцэл нь,

R = 220 / 1A = 220Ω  болно.

Гүйдлийн хэмжээг өөрчлөхгүй тогтмол байлгаад эсэргүүцлээ нэмэгдүүлье гэвэл хүчдэлээ нэмэх хэрэгтэй ажээ.
R = 380В / 1A = 380Ω

Эдгээрийг зургаар тоймловол: 



Зураг 13. Омын хууль

Омын хуулийг тогтоохийн тулд зөвхөн V = I * R хэсгийг л цээжлэхэд болно.
Цахилгаан хэлхээний хүчдэл нь түүний гүйдэл, эсэргүүцлийн үржвэртэй тэнцүү
V = I * R  томъёоноос гүйдлийг олоход:
I = V / R         болно.
Харин эсэргүүцлийг олбол:
R = V / I         юм.


Цааш нь...

3.3 Цахилгаан хэмжигдэхүүнүүд ба электроны урсгал

Цахилгаан хэлхээний үндсэн гол хуулийг 1827 онд Германы физикч Георг Ом нээжээ. Энэ хуульд дараах гурван ойлголт хэрэглэгдэнэ: ...
 1. Хүчдэл – Хэлхээний хоёр цэгийн хоорондын потенциалын ялгавар буюу цахилгаан хөдөлгөгч хүч. Энэ хэмжигдэхүүнийг V үсгээр тэмдэглэдэг. ‘Вольт’ гэдэг нэгжээр хэмжиж В үсгээр тэмдэглэж заншжээ. 
2. Гүйдэл – Хүчдэлийн нөлөөгөөр хэлхээгээр гүйх электроны урсгал буюу цахилгаан гүйдэл. I үсгээр тэмдэглэдэг. ‘Ампер’ гэдэг нэгжээр хэмжиж А үсгээр тэмдэглэдэг. 
3. Эсэргүүцэл – Цахилгаан хэлхээг бүрдүүлэгч төхөөрөмж, дамжуулагч утаснууд нь дотоод шинж чанараасаа хамааран электроны урсгалд саад учруулж байдаг. Энэ саад учруулагч хүчийг бид эсэргүүцэл гэж нэрлээд R үсгээр тэмдэглэдэг. Хэмжих нэгжээр нь дээрх эрдэмтний дурсгалд зориулж ‘Ом’-ыг сонгож Ω үсгээр тэмдэглэж байхаар тогтжээ. 


Хүснэгт 1. Цахилгаан хэлхээний хэмжигдэхүүнүүд

Хэмжигдэхүүн
Хэмжигдэхүүний тэмдэглэгээ
Хэмжих нэгж
Хэмжих
нэгжийн тэмдэглэгээ
Жишээ
Хүчдэл
V
Вольт
B
 AA хуруу зай V=1,5B; 
Цэнэглэдэг AAA зай V=1,2В
Гүйдэл
I
Ампер
A
 I=0,6A;   I=5mA
Эсэргүүцэл
R
Ом
Ω
 R=200Ω;  R=200kΩ

Үнэндээ бол Вольт,  Ампер хоёр ч цахилгааны онолыг судалж байсан алдарт эрдэмтдийн нэрс билээ. Эдгээр эрдэмтдийн талаар өөрсдөө уншиж мэдэж аваарай.

Тайлбар: Хэмжигдэхүүнүүдийг тэмдэглэхдээ олон улсын стандартыг мөрдсөн болно. Манай зарим сурах бичигт дээрх хэмжигдэхүүнүүдийг өөр үсгээр тэмдэглэсэн байж болох тул уншигч та бүү гайхаарай.


Цааш нь...