ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА
Одним из обязательных умений радиолюбителя, как впрочем и любого человека, непосредственно связанного с ремонтом или обслуживанием электрической и электронной техники, является умение читать принципиальные электрические схемы. Что же такое принципиальная схема?В тиристорах есть три электрода, это уже знакомые нам по диоду и имеющие такое же обозначение катод и анод, плюс управляющий электрод. Его обозначение можно увидеть на рисунке ниже:
Конденсаторы у нас обозначаются на схемах двумя параллельными полосками, которые подразумевают собой 2 обкладки конденсатора.Уверен, теперь вы без труда сможете самостоятельно расшифровать принципиальную электрическую схему любого устройства — телевизора, холодильника, ресивера и так далее. А чтоб закрепить пройденный материал, попробуйте расшифровать схему кота 🙂
Конечно это лишь небольшая, хоть и основная часть условных обозначений элементов на схемах, но этого для начала вам вполне хватит. Урок подготовил — AKV.
Форум по радиоэлектронике для начинающихФорум по обсуждению материала ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА
GND — что это такое на схеме? (или на материнской плате)
Провод GND на материнской плате/схеме означает земля (масса, минус). Стандартный цвет — черный, белый. Варианты цвета провода питания — красный, синий, зеленый, оранжевый, желтый.
Пример — обозначение черного провода маркировкой GND на разьеме подключения USB к материнской плате:
РЕКЛАМА
GND на материнской плате/схеме — важная информация
- GND (GROUND, перевод — земля) — точка нулевого потенциала микросхемы.
- VEE (Voltage Emitter Emitter, перевод — напряжение эмиттер) — минус питания относительно GND.
- VCC (Voltage Collector Collector, перевод — коллектор напряжения) — плюс питания относительно GND.
Стоит учитывать также:
- GND (DGND, GNDD) — обозначения цифровой земли.
- AGND (GNDA) — обозначения аналоговой земли.
Важный комментарий по поводу обозначений:
Простыми словами. Я подключал в компьютерном корпусе дополнительный вентилятор. Ноль вентилятора, черный провод — подключал к проводу молекс-разьема блока питания, который также имеет черный цвет (важно — это и есть GND). Питание на вентиляторе был желтым — его подключал к желтому проводу питания молекса. На молексе главное нужно понимать:
- Желтый + черный = 12 вольт.
- Красный + черный = 5 вольт.
Еще по поводу молекса. Возможно так задумано, но кажется для подключения нужно использовать провода, которые идут рядышком. Например желтый и черный (12 вольт), красный и черный (5 вольт) — они идут рядом. Два черных провода GND возможно специально предназначены для двух видов подключения.
Под молекс разьемом подразумеваю данный тип коннектора (к нему подключаются жесткие диски например):
РЕКЛАМА
Также на плате/коннекторах можете заметить маркировку POWER — означает питание (плюс).
Подключая устройства, например переднюю панель ПК к материнке — будьте очень аккуратны, читайте инструкцию к материнской плате, чтобы не спалить например порты USB. Также смотрите на коннекторы и гнезда — иногда их конструкция исключает неправильное подключение. На заметку — кнопки компьютера, например включение, перезагрузка — неважно как подключить, дело в том, что здесь главное — замыкание. Неважно где плюс/минус, важно — замыкание контактов на секунду, что и делает кнопка, что и приводит к включению/выключению/перезагрузки компа.
Главное — правильно соблюдайте полярность, перед подключением не ленитесь сто раз проверить, чтобы быть уверенными. Ведь короткое замыкание — почти всегда ведет к неисправности..
Надеюсь информация кому-то пригодилась. Удачи и добра!
На главную! 09.06.2019РЕКЛАМА
Что такое l1 в электрике. Маркировка проводов (N, PE, L). Каким цветом обозначается нулевой провод. Обозначение L и N в электрике Что обозначает ре в электрике
Все условные (условно-графические) обозначения на электрических схемах состоят из простых геометрических фигур и линий. Это окружности, квадраты, прямоугольники, треугольники, простые линии, пунктирные линии и т.д. Обозначение каждого электрического элемента состоит из графической части и буквенно-цифровой.
Благодаря огромному количеству разнообразных электрических элементов появляется возможность создавать очень подробные электрические схемы, понятные практически каждому специалисту в электрической области.
Каждый элемент на электрической схеме должен выполняться в соответствие с ГОСТ. Т.е. кроме правильного отображения графического изображения на электрической схеме должны быть выдержаны все стандартные размеры каждого элемента, толщина линий и т.д.
Существует несколько основных видов электрических схем. Это схема однолинейная, принципиальная, монтажная (схема подключений). Также схемы бывают общего вида – структурные, функциональные. У каждого вида своё назначение. Один и тот же элемент на разных схемах может обозначаться и одинаково, и по-разному.
Основное назначение однолинейной схемы – графическое отображение системы электрического питания (электроснабжение объекта, разводка электричества в квартире и т.д.). Проще говоря, на однолинейной схеме изображается силовая часть электроустановки. По названию можно понять, что однолинейная схема выполняется в виде одной линии. Т.е. электрическое питание (и однофазное, и трёхфазное), подводимое к каждому потребителю, обозначается одинарной линией.
Чтобы указать количество фаз, на графической линии используются специальные засечки. Одна засечка обозначает, что электрическое питание однофазное, три засечки – что питание трёхфазное.
Кроме одинарной линии используются обозначения защитных и коммутационных аппаратов. К первым аппаратам относятся высоковольтные выключатели (масляные, воздушные, элегазовые, вакуумные), автоматические выключатели, устройства защитного отключения , дифференциальные автоматы, предохранители, выключатели нагрузки. Ко вторым относятся разъединители, контакторы, магнитные пускатели.
Высоковольтные выключатели на однолинейных схемах изображаются в виде небольших квадратов. Что касается автоматических выключателей, УЗО, дифференциальных автоматов , контакторов, пускателей и другой защитной и коммутационной аппаратуры, то они изображаются в виде контакта и некоторых поясняющих графических дополнений, в зависимости от аппарата.
Монтажная схема (схема соединения, подключения, расположения) используется для непосредственного производства электрических работ. Т.е. это рабочие чертежи, используя которые, выполняется монтаж и подключение электрооборудования. Также по монтажным схемам собирают отдельные электрические устройства (электрические шкафы , электрические щиты, пульты управления, и т.д.).
На монтажных схемах изображают все проводные соединения как между отдельными аппаратами (автоматические выключатели, пускатели и др.), так и между разными видами электрооборудования (электрические шкафы, щитки и т.д.). Для правильного подключения проводных соединений на монтажной схеме изображаются электрические клеммники, выводы электрических аппаратов , марка и сечение электрических кабелей, нумерация и буквенное обозначение отдельных проводов.
Схема электрическая принципиальная – наиболее полная схема со всеми электрическими элементами, связями, буквенными обозначениями, техническими характеристиками аппаратов и оборудования. По принципиальной схеме выполняют другие электрические схемы (монтажные, однолинейные, схемы расположения оборудования и др.). На принципиальной схеме отображаются как цепи управления, так и силовая часть.
Цепи управления (оперативные цепи) – это кнопки, предохранители, катушки пускателей или контакторов, контакты промежуточных и других реле, контакты пускателей и контакторов, реле контроля фаз (напряжения) а также связи между этими и другими элементами.
На силовой части изображаются автоматические выключатели, силовые контакты пускателей и контакторов, электродвигатели и т.д.
Кроме самого графического изображения каждый элемент схемы снабжается буквенно-цифровым обозначением. Например, автоматический выключатель в силовой цепи обозначается QF. Если автоматов несколько, каждому присваивается свой номер: QF1, QF2, QF3 и т.д. Катушка (обмотка) пускателя и контактора обозначается KM. Если их несколько, нумерация аналогичная нумерации автоматов: KM1, KM2, KM3 и т.д.
В каждой принципиальной схеме, если есть какое-либо реле, то обязательно используется минимум один блокировочный контакт этого реле. Если в схеме присутствует промежуточное реле KL1, два контакта которого используются в оперативных цепях, то каждый контакт получает свой номер. Номер всегда начинается с номера самого реле, а далее идёт порядковый номер контакта. В данном случае получается KL1.1 и KL1.2. Точно также выполняются обозначения блок-контактов других реле, пускателей, контакторов, автоматов и т.д.
В схемах электрических принципиальных кроме электрических элементов очень часто используются и электронные обозначения. Это резисторы, конденсаторы, диоды, светодиоды, транзисторы, тиристоры и другие элементы. Каждый электронный элемент на схеме также имеет своё буквенное и цифровое обозначение. Например, резистор – это R (R1, R2, R3…). Конденсатор – C (C1, C2, C3…) и так по каждому элементу.
Кроме графического и буквенно-цифрового обозначения на некоторых электрических элементах указываются технические характеристики . Например, для автоматического выключателя это номинальный ток в амперах, ток срабатывания отсечки тоже в амперах. Для электродвигателя указывается мощность в киловаттах.
Для правильного и корректного составления электрических схем любого вида необходимо знать обозначения используемых элементов, государственные стандарты, правила оформления документации.
Монтажные работы часто приводят к появлению большого числа проводов. Как в ходе работ, так и после их завершения всегда появляется потребность в идентификации назначения проводников. Каждое соединение использует в зависимости от своей спецификации либо два, либо три проводника. Наиболее простым способом идентификации проводов и жил кабеля является окрашивание их изоляции в определенный цвет. Далее в статье мы расскажем о том,
- как обозначается фаза и ноль способом присвоения им определенных цветов;
- что обозначают буквы L, N, PE в электрике по-английски и какое соответствие их русскоязычным определениям,
а также другую информацию на эту тему.
Цветовая идентификация существенно уменьшает сроки выполнения ремонтных и монтажных работ и позволяет привлечь персонал с более низкой квалификацией. Запомнив несколько цветов, которыми обозначены проводники, любой домохозяин сможет правильно присоединить их к розеткам и выключателям в своей квартире.
Заземляющие проводники (заземлители)
Самым распространенным цветовым обозначением изоляции заземлителей являются комбинации желтого и зеленого цветов. Желто-зеленая раскраска изоляции имеет вид контрастных продольных полос. Пример заземлителя показан далее на изображении.
Однако изредка можно встретить либо полностью желтый, либо светло-зеленый цвет изоляции заземлителей. При этом на изоляции могут быть нанесены буквы РЕ. В некоторых марках проводов их желтый с зеленым окрас по всей длине вблизи концов с клеммами сочетается с оплеткой синего цвета. Это значит то, что нейтраль и заземление в этом проводнике совмещаются.
Для того чтобы при монтаже и также после него хорошо различать заземление и зануление, для изоляции проводников применяются разные цвета. Зануление выполняется проводами и жилами синего цвета светлых оттенков, подключаемыми к шине, обозначенной буквой N. Все остальные проводники с изоляцией такого же синего цвета также должны быть присоединены к этой нулевой шине. Они не должны присоединяться к контактам коммутаторов. Если используются розетки с клеммой, обозначенной буквой N, и при этом в наличии нулевая шина, между ними обязательно должен быть провод светло-синего цвета, соответственно присоединенный к ним обеим.
Фазный проводник, его определение по цвету или иначе
Фаза всегда монтируется проводами, изоляция которых окрашена в любые цвета, но не синий или желтый с зеленым: только зеленый или только желтый. Фазный проводник всегда соединяется с контактами коммутаторов. Если при монтаже в наличии розетки, в которых есть клемма, маркированная буквой L, она соединяется с проводником в изоляции черного цвета. Но бывает так, что монтаж выполнен без учета цветовой маркировки проводников фазы, нуля и заземления.
В таком случае для выяснения принадлежности проводников потребуется индикаторная отвертка и тестер (мультиметр). По свечению индикатора отвертки, которой прикасаются к токопроводящей жиле, определяется фазный провод — индикатор светится. Прикосновение к жиле заземления или зануления не вызывает свечение индикаторной отвертки . Чтобы правильно определить зануление и заземление, надо измерить напряжение, используя мультиметр. Показания мультиметра, щупы которого присоединены к жилам фазного и нулевого провода, будут больше, чем в случае прикосновения щупами к жилам фазного провода и заземления.
Поскольку фазный провод перед этим однозначно определяется индикаторной отверткой , мультиметр позволяет завершить правильное определение назначения всех трех проводников.
Буквенные обозначения, нанесенные на изоляцию проводов, не имеют отношения к назначению провода. Основные буквенные обозначения, которые присутствуют на проводах, а также их содержание, показаны ниже.
Принятые в нашей стране цвета для указания назначения проводов могут отличаться от аналогичных цветов изоляции проводов других стран. Такие же цвета проводов используются в
- Беларуси,
- Гонконге,
- Казахстане,
- Сингапуре,
- Украине.
Более полное представление о цветовом обозначении проводов в разных странах дает изображение, показанное далее.
Цветовые обозначения проводов в разных странах
В нашей стране цветовая маркировка L, N в электрике задается стандартом ГОСТ Р 50462 – 2009. Буквы L и N наносятся либо непосредственно на клеммы, либо на корпус оборудования вблизи клемм, например так, как показано на изображении ниже.
Этими буквами обозначают по-английски нейтраль (N), и линию (L — «line»). Это означает «фаза» на английском языке. Но поскольку одно слово может принимать разные значения в зависимости от смысла предложения, для буквы L можно применить такие понятия, как жила (lead) или «под напряжением» (live). А N по-английски можно трактовать как №null» — ноль. Т.е. на схемах или приборах эта буква означает зануление. Следовательно, эти две буквы — не что иное как обозначения фазы и нуля по-английски.
Также из английского языка взято обозначение проводников PE (protective earth) — защитное заземление (т.е. земля). Эти буквенные обозначения можно встретить как на импортном оборудовании, маркировка которого выполнена латиницей, так и в его документации, где обозначение фазы и нулевого провода сделано по-английски. Российские стандарты также предписывают использование этих буквенных обозначений.
Поскольку в промышленности существуют еще и электрические сети , и цепи постоянного тока, для них также актуально цветовое обозначение проводников. Действующие стандарты предписывают шинам со знаком плюс, как и всем прочим проводникам и жилам кабелей положительного потенциала, красный цвет. Минус обозначается синим цветом. В результате такой окраски сразу хорошо заметно, где какой потенциал.
Чтобы читателям запомнились цветовые и буквенные обозначения, в заключение еще раз перечислим их вместе:
- фаза обозначается буквой L и не может быть по цвету желтой, зеленой или синей.
- В занулении N, заземлении PE и совмещенном проводнике PEN используются желтый, зеленый и синий цвета.
- На для проводников и шин применяются красный и синий цвета.
Цвета шин и проводов на постоянном токе
- Не будет лишним показать цветовое обозначение шин и проводов для трех фаз:
Библия электрика ПУЭ (Правила устройства электроустановок) гласит: электропроводка по всей длине должна обеспечить возможность легко распознавать изоляцию по ее расцветке.
В домашней электросети, как правило, прокладывают трехжильный проводник, каждая жила имеет неповторимую расцветку.
- Рабочий нуль (N) – синего цвета, иногда красный.
- Нулевой защитный проводник (PE) – желто-зеленого цвета.
- Фаза (L) – может быть белой, черной, коричневой.
В некоторых европейских странах существуют неизменные стандарты в расцветке проводов по фазе. Силовой для розеток – коричневая, для освещения — красный.
Расцветка электропроводки ускоряет электромонтаж
Окрашенная изоляция проводников значительно ускоряет работу электромонтажника. В былые времена цвет проводников был либо белым, либо черным, что в общем приносило немало хлопот электрику-электромонтажнику. При расключении требовалось подать питание в проводники, чтобы с помощью контрольки определить, где фаза, а где нуль. Расцветка избавила от этих мук, все стало очень понятно.
Единственное, чего не нужно забывать при изобилии проводников, помечать т.е. подписывать их назначение в распределительном щите, поскольку проводников может насчитываться от нескольких групп до нескольких десятков питающих линий.
Расцветка фаз на электроподстанциях
Расцветка в не такая, как расцветка на электроподстанциях. Три фазы А, В, С. Фаза А – желтый цвет, фаза В – зеленый, фаза С – красный. Они могут присутствовать в пятижильных проводниках вместе с проводниками нейтрали — синего цвета и защитного проводника (заземление) — желто-зеленого.
Правила соблюдения расцветки электропроводки при монтаже
От распределительной коробки к выключателю прокладывается трехжильный или двух жильный провод в зависимости от того, одно-клавишный или двух-клавишный выключатель установлен; разрывается фаза, а не нулевой проводник. Если есть в наличии белый проводник, он будет питающим. Главное соблюдать последовательность и согласованность в расцветке с другими электромонтажниками, чтобы не получилось как в басне Крылова: «Лебедь, рак и щука».
На розетках защитный проводник (желто-зеленый), чаще всего зажимается в средней части устройства. Соблюдаем полярность , нулевой рабочий – слева, фаза – справа.
В конце хочу упомянуть, бывают сюрпризы от производителей, например, один проводник желто-зеленый, а два других могут оказаться черными. Возможно, производитель решил при нехватке одной расцветки, пустить в ход то, что есть. Не останавливать ведь производство! Сбои и ошибки бывают везде. Если попался именно такой, где фаза, а где нуль решать вам, только нужно будет побегать с контролькой.
Для облегчения выполнения монтирования электропроводки, кабели изготавливаются с разноцветной маркировкой проводов. Монтаж сети освещения и подвод питания на розетки предполагает применение кабеля с тремя проводами.
Использование данной цветовой системы в разы уменьшает время ремонта, подключения розеток и . Так же данная схема минимизирует требования к квалификации монтажника. Это значит, что почти любой взрослый мужчина в состоянии сам выполнить, к примеру, установку лампы.
В данной статье мы рассмотрим как обозначается заземление, ноль и фаза. А так же другие цветовые маркировки проводов.
Цвет заземления
Цвет провода заземления, «земли» — почти всегда обозначен желто-зеленым цветом , реже встречаются обмотки как полностью желтого цвета, таки и светло-зеленого. На проводе может присутствовать маркировка «РЕ». Так же можно встретить провода зелено-желтого цвета с маркировкой «PEN» и с синей оплеткой на концах провода в местах крепления — это заземление, совмещенное с нейтралью.
В распределительном щитке (РЩ) стоит подключать к шине заземления, к корпусу и металлической дверке щитка. Что касается распределительной коробки, то там подключение идёт к заземлительным проводам от светильников и от контактов заземления розеток. Провод «земли» не надо подключать к УЗО (устройство защитного отключения), в связи с этим УЗО устанавливают в домах и квартирах, так как обычно электропроводка выполняется только двумя проводами Обозначение заземления на схемах:
Обычное заземление(1) Чистое заземление(2) защитное заземление(3) заземление к корпусу(4) заземление для постоянного тока (5)
Цвет нуля, нейтрали
Провод «ноля» — должен быть синего цвета . В РЩ надо подключать к нулевой шине, которая обозначается латинской буквой N. К ней же нужно подключить все провода синего цвета. Шина подсоединена к вводу посредством счетчика или же напрямую, без дополнительной установки автомата. В коробке распределения, все провода (за исключением провода с выключателя) синего цвета (нейтрали) соединяются и не участвуют в коммутации. К розеткам провода синего цвета «ноль» подключаются к контакту, который обозначается буквой N, которая маркируется на обратной стороне розеток.
Цвет фазы
Обозначение провода фазы не столь однозначно. Он может быть, либо коричневым, либо черным, либо красным, или же другими цветами кроме синего, зеленого и желтого. В квартирном РЩ фазовый провод, идущий от потребителя нагрузки, соединяется с нижним контактом автоматического выключателя либо к УЗО. В выключателях осуществляется коммутация фазового провода, во время выключения, контакт замыкается и напряжение подаётся к потребителям. В фазных розетках черный провод нужно подключить к контакту, который маркируется буквой L.
Как найти заземление, нейтраль и фазу при отсутствии обозначения
Если отсутствует цветовая маркировка проводов, то можно для определения фазы, при контакте с ней индикатор отвертки загорится, а на проводах нейтрали и заземления — нет. Можно воспользоваться мультиметром для поиска заземления и нейтрали. Находим отверткой фазу, закрепляем один контакт мультиметра на ней и «прощупываем» другим контактом провода, если мультиметр показал 220 вольт это — нейтраль, если значения ниже 220, то заземление.Буквенные и цифровые маркировки проводов
Первой буквой «А» обозначается алюминий как материал сердечника, в случае отсутствия этой буквы сердечник — медный.
Буквами «АА» обозначается многожильный кабель с алюминиевым сердечником и дополнительной оплеткой из него же.
«АС» обозначается в случае дополнительной оплетки из свинца.
Буква «Б» присутствует в случае если кабель влагозащищенный и у него присутствует дополнительная оплетка из двухслойной стали.
«Бн» оплетка кабеля не поддерживает горение.
«В» поливинилхлоридная оболочка.
«Г» не имеет защитной оболочки.
«г»(строчная) голый влагозащищенный.
«К» контрольный кабель, обмотанный проволокой под верхней оболочкой.
«Р» резиновая оболочка.
«НР» негорящая резиновая оболочка.
Цвета проводов за рубежом
Цветовая маркировка проводов в Украине, России, Белорусии, Сингапуре, Казахстане, Китае, Гонконге и в странах европейского союза одинаковая: Провод заземления — Зелено-желтый
Провод нейтрали — голубой
фазы маркируется другими цветами
Обозначение нейтрали имеет черный цвет в ЮАР, Индии, Пакистане, Англии, однако это в случае со старой проводкой.
в настоящее время нейтраль синяя.
В австралии может быть синий и черный.
В США и Канаде обозначается белым. Так же в США можно найти серую маркировку.
Провод заземления везде имеет желтую, зеленую, желто-зеленую окраску, так же в некоторых странах может быть без изоляции.
Другие цвета проводов применяются для фаз и могут быть различными, кроме цветов означающих другие провода.
Тот кто хоть раз имел дело с проводами и электрикой обратил внимание, что проводники всегда имеют различный цвет изоляции. Сделано это не просто так. Цвета проводов в электрике призваны сделать проще распознавание фазы, нулевого провода и заземления. Все они имеют определенную окраску и при работе легко различаются. О том, каков цвет проводов фаза, ноль, земля и пойдет речь дальше.
Как окрашиваются провода фазы
При работе с проводкой наибольшую опасность представляют фазные провода. Прикосновение к фазе, при определенных обстоятельствах, может стать летальным, потому, наверное, для них выбраны яркие цвета. Вообще, цвета проводов в электрике позволяют быстрее определить которые из пучка проводов наиболее опасны и работать с ними очень аккуратно.
Чаще всего фазные проводники бывают красного или черного цвета, но встречается и другая окраска: коричневый, сиреневый, оранжевый, розовый, фиолетовый, белый, серый. Вот во все эти цвета может быть окрашены фазы. С ними проще будет разобраться, если исключить нулевой провод и землю.
На схемах фазные провода обозначаются латинской (английской) буквой L. При наличии нескольких фаз, к букве добавляют численное обозначение: L1, L2, L3 для трехфазной сети 380 В. В другой версии первая фаза обозначается буквой A, вторая — B, третья — C.
Цвет провода заземления
По современным стандартам, проводник заземления имеет желто-зеленый цвет. Выглядит это обычно как желтая изоляция с одной или двумя продольными ярко-зелеными полосами. Но встречаются также окраска из поперечных желто-зеленых полос.
В некоторых случаях, в кабеле могут быть только желтые или ярко-зеленые проводники. В таком случае «земля» имеет именно такой цвет. Такими же цветами она отображается на схемах — чаще ярко-зеленым, но может быть и желтым. Подписывается на схемах или на аппаратуре «земля» латинскими (английскими) буквами PE . Так же маркируются и контакты, к которым «земляной» провод надо подключать.
Иногда профессионалы называют заземляющий провод «нулевой защитный», но не путайте. Это именно земляной, а защитный он потому, что снижает риск поражения током.
Какого цвета нулевой провод
Ноль или нейтраль имеет синий или голубой цвет, иногда — синий с белой полосой. Другие цвета в электрике для обозначения нуля не используются. Таким он будет в любом кабеле: трехжильном, пятижильном или с большим количеством проводников.
Синим цветом обычно рисуют «ноль» на схемах, а подписывают латинской буквой N. Специалисты называют его рабочим нулем, так как он, в отличие от заземления, участвует в образовании цепи электропитания. При прочтении схемы его часто определяют как «минус», в то время как фаза считается «плюсом».
Как проверить правильность маркировки и расключения
Цвета проводов в электрике призваны ускорить идентификацию проводников, но полагаться только на цвета опасно — их могли подключить неправильно. Потому, перед началом работ, стоит удостовериться в том, правильно ли вы определили их принадлежность.
Берем мультиметр и/или индикаторную отвертку. С отверткой работать просто: при прикосновении к фазе загорается светодиод, вмонтированный в корпус. Так что определить фазные проводники будет легко. Если кабель двухжильный, проблем нет — второй проводник это ноль. Но если провод трехжильный, понадобиться мультиметр или тестер — с их помощью определим какой из оставшихся двух фазный, какой — нулевой.
На приборе переключатель выставляем так, чтобы выбранной была шакала более 220 В. Затем берем два щупа, держим их за пластиковые ручки, аккуратно дотрагиваемся металлическим стержнем одного щупа к найденному фазному проводу, вторым — к предполагаемому нулю. На экране должно высветиться 220 В или текущее напряжение. По факту оно может быть значительно ниже — это наши реалии.
Если высветилось 220 В или чуть больше — это ноль, а другой провод — предположительно «земля». Если значение меньше, продолжаем проверку. Одним щупом снова прикасаемся к фазе, вторым — к предполагаемому заземлению. Если показания прибора ниже чем при первом измерении, перед вами «земля» и она должна быть зеленого цвета. Если показания оказались выше, значит где-то напутали при и перед вами «ноль». В такой ситуации есть два варианта: искать где именно неправильно подключили провода (предпочтительнее) или просто двигаться дальше, запомнив или отметив существующее положение.
Итак, запомните, что при прозвонке пары «фаза-ноль» показания мультиметра всегда выше, чем при прозвонке пары «фаза-земля».
И, в завершение, позвольте совет: при прокладке проводки и соединении проводов соединяйте всегда проводники одного цвета, не путайте их. Это может привести к плачевным результатам — в лучшем случае к выходу аппаратуры из строя, но могут быть травмы и пожары.
Очень немного людей понимают суть электричества. Такие понятия как «электрический ток», «напряжение» «фаза» и «ноль» для большинства являются темным лесом, хотя с ними мы сталкиваемся каждый день. Давайте же получим крупицу полезных знаний и разберемся, что такое фаза и ноль в электричестве. Для обучения электричеству с «нуля» нам нужно разобраться с фундаментальными понятиями. В первую очередь нас интересуют электрический ток и электрический заряд.
Электрический ток и электрический заряд
Электрический заряд – это физическая скалярная величина, которая определяет способность тел быть источником электромагнитных полей. Носителем наименьшего или элементарного электрического заряда является электрон. Его заряд равен примерно -1,6 на 10 в минус девятнадцатой степени Кулон.
Заряд электрона — минимальный электрический заряд (квант, порция заряда), который встречается в природе у свободных долгоживущих частиц.
Заряды условно делятся на положительные и отрицательные. Например, если мы потрем эбонитовую палочку о шерсть, она приобретет отрицательный электрический заряд (избыток электронов, которые были захвачены атомами палочки при контакте с шерстью).
Такую же природу имеет статическое электричество на волосах, только в этом случае заряд является положительным (волосы теряют электроны).
Основным видом переменного тока является синусоидальный ток . Это такой ток, который сначала нарастает в одном направлении, достигая максимума (амплитуды) начинает спадать, в какой-то момент становится равным нулю и снова нарастает, но уже в другом направлении.
Непосредственно о таинственных фазе и нуле
Все мы слышали про фазу, три фазы, ноль и заземление.
Простейший случай электрической цепи – однофазная цепь . В ней всего три провода. По одному из проводов ток течет к потребителю (пусть это будет утюг или фен), а по другому – возвращается обратно. Третий провод в однофазной сети – земля (или заземление).
Провод заземления не несет нагрузки, но служит как бы предохранителем. В случае, когда что-то выходит из-под контроля, заземление помогает предотвратить удар электрическим током. По этому проводу избыток электричества отводится или «стекает» в землю.
Провод, по которому ток идет к прибору, называется фазой , а провод, по которому ток возвращается – нулем.
Итак, зачем нужен ноль в электричестве? Да за тем же, что и фаза! По фазному проводу ток поступает к потребителю, а по нулевому — отводится в обратном направлении. Сеть, по которой распространяется переменный ток, является трехфазной. Она состоит из трех фазовых проводов и одного обратного.
Именно по такой сети ток идет до наших квартир. Подходя непосредственно к потребителю (квартирам), ток разделяется на фазы, и каждой из фаз дается по нулю. Частота изменения направления тока в странах СНГ — 50 Гц.
В разных странах действуют разные стандарты напряжений и частот в сети. Например, в обычной домашние розетки в США подается переменный ток напряжением 100-127 Вольт и частотой 60 Герц.
Провода фазы и нуля нельзя путать. Иначе можно устроить короткое замыкание в цепи. Чтобы этого не произошло и Вы ничего не перепутали, провода приобрели разную окраску.
Каким цветом фаза и ноль обозначены в электричестве? Ноль, как правило, синего или голубого цвета, а фаза — белого, черного или коричневого. Провод заземления также имеет свой окрас — желто-зеленый.
Итак, сегодня мы узнали, что же значат понятия «фаза» и «ноль» в электричестве. Будем просто счастливы, если для кого-то эта информация была новой и интересной. Теперь, когда вы услышите что-то про электричество, фазу, ноль и землю, вы уже будете знать, о чем идет речь. Напоследок напоминаем, если вам вдруг понадобится произвести расчет трехфазной цепи переменного тока, вы можете смело обращаться в . С помощью наших специалистов даже самая дикая и сложная задача станет вам «по зубам».
В процессе самостоятельной установки и подключения электрооборудования (этом могут быть различные светильники, вентиляция, электроплитка и т.п.) можно заметить, что коммутационные клеммы обозначены буквами L, N, PE. Особое значение здесь имеет маркировка L и N. Кроме обозначения проводов в электрике по буквам, их помещают в изоляцию различного цвета.
Это значительно упрощает процедуру определения, где находится фаза, земля или нулевой провод. Чтобы устанавливаемый прибор смог работать в нормальном режиме, каждый из этих проводов должен быть подключен на соответствующую клемму.
Обозначение проводов в электрике по буквам
Электрические коммуникации в бытовой и промышленной сфере организовываются посредством изолированных кабелей, внутри которых находятся проводящие жилы. Они отличаются друг от друга цветом изоляции и маркировкой . Обозначение l и n в электрике дает возможность на порядок ускорить реализацию монтажных и ремонтных мероприятий.
Нанесение данной маркировки регулирует специальный ГОСТ Р 50462 : это относится к тем электроустановкам, где используется напряжение до 1000 В .
Как правило, они комплектуются глухозаземленной нейтралью. Зачастую электрическое оборудование данного типа имеют жилые, административные и хозяйственные объекты. Во время монтажа электрических сетей в зданиях этого типа необходимо хорошо разбираться в цветовых и буквенных указаниях.
Обозначение фазы (L)
Сеть переменного тока включает в себя провода, находящиеся под напряжением. Правильное их название – «фазные ». Это слово имеет английские корни, и переводится как «линия» или «активный провод». Фазные жилы несут особенную опасность для здоровья человека и имущества. Для безопасной эксплуатации их покрывают надежной изоляцией.
Использование оголенных проводов под напряжением чревато следующими последствиями:
- 1. Поражение током людей. Это могут быть ожоги, травмы и даже смерть.
- 2. Возникновение пожаров.
- 3. Порча оборудования.
При обозначении проводов в электрике фазные жилы маркируются буквой «L». Это сокращение английского термина «Line », или «линия » (другое название фазных проводов).
Есть и другие версии происхождения этой маркировки. Некоторые специалисты считают, что прообразом стали слова «Lead» (подводящая жила) и Live (указание на напряжение). Подобная маркировка используется также для указания на зажимы и клеммы, на которые должны коммутироваться линейные провода. К примеру, в трехфазных сетях каждая из линий маркируется еще и соответствующей цифрой (L1, L2 и L3).
Действующие отечественные нормативы, регулирующие обозначение фазы и нуля в электрике (ГОСТ Р 50462-2009), предписывают помещать линейные жилы в коричневую или черную изоляцию. Хотя на практике фазные провода могут быть белыми, розовыми, серыми и т.п. В таком случае все зависит от производителя и изолирующего материала.
Обозначение нуля (N)
Для маркировки нейтральной или нулевой рабочей жилы сети используют букву «N» . Это сокращение термина neutral (в переводе – нейтральный). Так во всем мире принято называть нулевой проводник. У нас в стране в основном используют слово «Ноль».
Скорее всего, за основу здесь взято слово Null. Буква «N» в схеме указывает на контакты или клеммы, предназначенной для коммутации нулевой жилы. Подобное обозначение принято и для однофазных, и для трехфазных схем. В качестве цветового обозначения нулевого провода применяют синюю или бело-синюю (бело-голубую) изоляцию.
Обозначение заземления (PE)
Кроме обозначения фазы и нуля, в электрике также применяется специальное буквенное указание PE (Protective Earthing) для провода заземления. Как правило, они всегда входят в состав кабеля, наряду с нулевыми и фазными жилами. Подобным образом маркируются также контакты и зажимы, предназначенные для коммутации с заземляющим нулевым проводом.
Для удобства монтажа жилы для заземления помещены в желто-зеленую изоляцию. Домашний мастер должен уяснить, что эти цвета всегда указывают только на заземляющие провода. Для обозначения фазы и нуля в электрике желтый и зеленый цвет никогда не используется.
Как показывает практика, при организации электрических сетей в зданиях жилого сектора иногда допускаются нарушения общепринятых нормативов использования цвета изоляции и соответствующей буквенно-цифровой маркировки. В таком случае не всегда достаточно обладать умением расшифровывать обозначения L, N или РЕ.
Чтобы подключение электрооборудования было действительно безопасным, необходимо проверять соответствие маркировки реальному положению вещей. Для этого используют специальные приборы (тестеры) или подручные приспособления. При отсутствии опыта подобных работ для собственной безопасности лучше пригласить опытного электрика с соответствующим допуском.
Обозначение l и n в электрике
Обозначение фазы и нуля в электрике введено для того, чтобы электрические сети были безопасными и удобными в использовании. Для этого используется специальная буквенная маркировка (l и n) и изоляция соответствующего цвета. Также могут встречаться жилы с маркировкой РЕ желто-зеленого цвета: таким образом обозначены заземляющие провода.
Кроме того, эти же буквенные обозначения применяются на соединительных контактах и клеммах. Все, что потребуется сделать во время установки электроприбора – подвести каждый из проводов на клемму. Для перестраховки каждый из проводов желательно проверить тестером.
как найти и какие провода
Самостоятельная установка магнитолы на автомобиль предполагает наличие базовых знаний об этом процессе. Первое что необходимо понимать – где у магнитолы плюс и минус. Схема подключения такого устройства является стандартной для большинства моделей, но имеются определенные нюансы.
Подключение магнитолыОбщие понятия об устройстве
Автомобильные приемники подразделяются на два вида в зависимости от способа их установки:
- Стационарные – подходят под определенные марки автомобиля из-за оригинальной формы и нестандартного размера. Такие модели встраиваются в автомобиль на стадии сборки. Например, такой моделью является штатная магнитола на Chevrolet Cruze DWGM1001 или модель Субару Кларион устанавливается на автомобиль Субару Импреза.
- Встраиваемые – универсальные приемники, в большинстве имеют съемную переднюю панель для защиты от краж. Примером таких моделей являются проигрыватели Пионер.
Разъемы устройства также играют немаловажную роль. Существует множество видов разъемов, наиболее предпочтительным является стандарт ISO. В случае несовпадения разъемов необходимо приобрести соответствующий переходник.
Схема подключенияСуть работы автомобильной магнитолы и ее коммутации заключается в следующей последовательности:
- Минус аккумуляторной батареи к приемнику подключается напрямую.
- Напряжение от кабеля с плюсом аккумуляторной батареи направляется в предохранитель, а после питание идет на разветвление: постоянно подключенное питание в +12В, а также на ключ зажигания
- Через плюсовой кабель замка зажигания ток попадает на клемму управления
Установка аппарата производится путем подсоединения соответствующих проводов, а для этого необходимо понимание полярности приемника.
Базовая распиновка проводов
Для того чтобы найти плюс и минус на магнитоле необходимо знать распиновку ее проводов.
Расположение проводовБольшинство производителей разрабатывают устройства с применением стандартной цветовой схемы проводов, зная которую легко определить ее распиновку:
- Красный – имеет обозначение ACC. Это плюс замка зажигания, который появляется при его повороте, то есть когда заводится автомобиль.
- Желтый – имеет обозначение BAT и не зависит от замка зажигания. Это плюс аккумуляторной батареи.
- Оранжевый – обозначается ILL. Это плюс, который подключается к клемме для переключения освещения.
- Черный – маркируется GND. Это постоянный минус аккумуляторной батареи.
- Белый с полосками FL-(минус) и без полосок FL+(плюс) — провода переднего левого громкоговорителя.
- Зеленый без полосок, маркируется RL+ (плюс) и с полосками RL-(минус) – кабеля заднего левого громкоговорителя.
- Серый с полоской маркируется FR(минус) и без полосок FR+(плюс) – провода переднего правого громкоговорителя.
- Фиолетовый без полоски RR+(плюс) и с полоской маркируется RR-(минус) — повода заднего правого громкоговорителя.
Зная базовую цветовое обозначение кабелей, можно легко определить какие провода на магнитоле плюс и минус.
Что делать, если на проводах стерлась маркировка
Маркировка указывает на полярность и назначение того или иного провода. Но если по какой-либо причине надписи стерлись или совсем отсутствуют, самый простой способ узнать плюс и минус на магнитоле – использовать специальный тестер. Данное устройство показывает силу напряжения в необходимом объекте.
Разъемы для подключения
Тестер имеет 2 щупа: красного (+) и черного (-) цвета. Для проверки проводов нужно взять 2 кабеля одного цвета и соединить каждый из них одновременно со щупами. Если полярность совпадает, тестер покажет положительное значение напряжения, если + и – перепутан, значение на экране тестера будет с минусом.
Если такого устройства под рукой не оказалось, какой плюс и минус на магнитоле можно при помощи обычной батарейки на 1,5 Вольт. Для этого необходимо соединить батарейку с проводом и динамиком магнитолы и наблюдать, при подаче питания от батарейки, в какую сторону будет двигаться диффузор.
Или же можно попытаться отличить клеммы визуально: более тонкий провод в большинстве случаев является минусом, а широкий – плюсом.
Важно понимать, если перепутать полярность проводов, это может привести к потере 80% качества звучания, а с течением времени из строя выйдет все устройство.
Схема питания магнитолыПроверить правильность установки можно следующим образом:
- Включить магнитолу и перевести звук на один из динамиков
- Увеличить громкость звучания на полную мощность
- Развести звук на 2 колонки поровну, установив балансировку звука на ноль
При правильной установке фазировки приемника качество и мощность звучания заметно улучшится. Если же низкие частоты ослабли — + и – на устройстве перепутаны. В таком случае необходимо поменять полярность на одном из тестируемых динамиков, и провести тест повторно. Такую же проверку необходимо провести на второй паре динамиков.
Цветовая маркировка проводов. Маркировка проводов (N, PE, L) Обозначение pe на схемах
Тот кто хоть раз имел дело с проводами и электрикой обратил внимание, что проводники всегда имеют различный цвет изоляции. Сделано это не просто так. Цвета проводов в электрике призваны сделать проще распознавание фазы, нулевого провода и заземления. Все они имеют определенную окраску и при работе легко различаются. О том, каков цвет проводов фаза, ноль, земля и пойдет речь дальше.
Как окрашиваются провода фазы
При работе с проводкой наибольшую опасность представляют фазные провода. Прикосновение к фазе, при определенных обстоятельствах, может стать летальным, потому, наверное, для них выбраны яркие цвета. Вообще, цвета проводов в электрике позволяют быстрее определить которые из пучка проводов наиболее опасны и работать с ними очень аккуратно.
Чаще всего фазные проводники бывают красного или черного цвета, но встречается и другая окраска: коричневый, сиреневый, оранжевый, розовый, фиолетовый, белый, серый. Вот во все эти цвета может быть окрашены фазы. С ними проще будет разобраться, если исключить нулевой провод и землю.
На схемах фазные провода обозначаются латинской (английской) буквой L. При наличии нескольких фаз, к букве добавляют численное обозначение: L1, L2, L3 для трехфазной сети 380 В. В другой версии первая фаза обозначается буквой A, вторая — B, третья — C.
Цвет провода заземления
По современным стандартам, проводник заземления имеет желто-зеленый цвет. Выглядит это обычно как желтая изоляция с одной или двумя продольными ярко-зелеными полосами. Но встречаются также окраска из поперечных желто-зеленых полос.
В некоторых случаях, в кабеле могут быть только желтые или ярко-зеленые проводники. В таком случае «земля» имеет именно такой цвет. Такими же цветами она отображается на схемах — чаще ярко-зеленым, но может быть и желтым. Подписывается на схемах или на аппаратуре «земля» латинскими (английскими) буквами PE . Так же маркируются и контакты, к которым «земляной» провод надо подключать.
Иногда профессионалы называют заземляющий провод «нулевой защитный», но не путайте. Это именно земляной, а защитный он потому, что снижает риск поражения током.
Какого цвета нулевой провод
Ноль или нейтраль имеет синий или голубой цвет, иногда — синий с белой полосой. Другие цвета в электрике для обозначения нуля не используются. Таким он будет в любом кабеле: трехжильном, пятижильном или с большим количеством проводников.
Синим цветом обычно рисуют «ноль» на схемах, а подписывают латинской буквой N. Специалисты называют его рабочим нулем, так как он, в отличие от заземления, участвует в образовании цепи электропитания. При прочтении схемы его часто определяют как «минус», в то время как фаза считается «плюсом».
Как проверить правильность маркировки и расключения
Цвета проводов в электрике призваны ускорить идентификацию проводников, но полагаться только на цвета опасно — их могли подключить неправильно. Потому, перед началом работ, стоит удостовериться в том, правильно ли вы определили их принадлежность.
Берем мультиметр и/или индикаторную отвертку. С отверткой работать просто: при прикосновении к фазе загорается светодиод, вмонтированный в корпус. Так что определить фазные проводники будет легко. Если кабель двухжильный, проблем нет — второй проводник это ноль. Но если провод трехжильный, понадобиться мультиметр или тестер — с их помощью определим какой из оставшихся двух фазный, какой — нулевой.
На приборе переключатель выставляем так, чтобы выбранной была шакала более 220 В. Затем берем два щупа, держим их за пластиковые ручки, аккуратно дотрагиваемся металлическим стержнем одного щупа к найденному фазному проводу, вторым — к предполагаемому нулю. На экране должно высветиться 220 В или текущее напряжение. По факту оно может быть значительно ниже — это наши реалии.
Если высветилось 220 В или чуть больше — это ноль, а другой провод — предположительно «земля». Если значение меньше, продолжаем проверку. Одним щупом снова прикасаемся к фазе, вторым — к предполагаемому заземлению. Если показания прибора ниже чем при первом измерении, перед вами «земля» и она должна быть зеленого цвета. Если показания оказались выше, значит где-то напутали при и перед вами «ноль». В такой ситуации есть два варианта: искать где именно неправильно подключили провода (предпочтительнее) или просто двигаться дальше, запомнив или отметив существующее положение.
Итак, запомните, что при прозвонке пары «фаза-ноль» показания мультиметра всегда выше, чем при прозвонке пары «фаза-земля».
И, в завершение, позвольте совет: при прокладке проводки и соединении проводов соединяйте всегда проводники одного цвета, не путайте их. Это может привести к плачевным результатам — в лучшем случае к выходу аппаратуры из строя, но могут быть травмы и пожары.
Те, кто хоть раз в жизни имели дело с электропроводами, не могли не обращать внимания, что кабели всегда имеют разный цвет изоляции. Придумано это не для красоты и яркой окраски. Именно благодаря цветовой гамме в одежде провода легче распознавать фазы, заземление и нулевой провод. Все они имеют свойственную им окраску, что во много раз делает удобной и безопасной работу с электропроводкой. Самое главное для мастера – это знать, какой провод каким цветом должен обозначаться.
Цветовая маркировка проводов
При работе с электропроводкой максимальную опасность представляют провода, к которым подключена фаза. Соприкосновение с фазой может привести к летальному исходу, поэтому для этих электропроводов выбраны самые яркие, например, красный, предупреждающие цвета.
Кроме того, если провода маркированы разными цветами, то при ремонте той или иной детали можно быстрее определить какие именно из пучка проводов необходимо проверить в первую очередь, и которые из них наиболее опасны.
Чаще всего для фазных проводов используется следующая расцветка:
- Красные;
- Черный;
- Коричневый;
- Оранжевые;
- Сиреневые,
- Розовые;
- Фиолетовые;
- Белый;
- Серые.
Именно в эти цвета могут быть окрашены фазные провода. Вы сможете проще разобраться с ними, если исключите нулевой провод и землю. Для удобства, на схеме изображение фазного провода принято обозначать латинской литерой L. При наличии не одной фазы, а нескольких, к букве должно быть добавлено численное обозначение, которое выглядит так: L1, L2 и L3, для трехфазных в 380 В сетях. В некоторых исполнениях первая фаза (масса), может быть обозначена буквой A, вторая – B, а уже третья – C.
Какого цвета провод заземления
В соответствии с современными стандартами, проводник заземления должен иметь желто-зеленый цвет. С виду он похож на желтую изоляцию, на которой имеются две продольные ярко-зеленые полосы. Но встречается иногда и окраска из поперечных зелено-желтых полос.
Иногда, в кабеле могут иметься только ярко-зеленые или желтые проводники. В данном случае «земля» будет обозначаться именно таким цветом. Соответствующими цветами она же будет отображаться и на схемах. Чаще всего инженеры рисуют из ярко зелеными, но иногда можно заметить и желтые проводники. Обозначают на схемах или приборах «землю» латинскими (на английском) буквами PE. Соответственно этому маркируются и контакты, куда «земляной» провод нужно подключать.
Иногда специалисты называют заземляющий провод «нулевым и защитным», но не стоит путать. Если вы увидите такое обозначение, то знайте, что это именно земляной провод, а защитным его называют потому, что он что снижает риск удара током.
Ноль или нейтральный провод имеет следующий цвет маркировки:
- Синий;
- Голубой;
- Синий с белой полоской.
Никакие цвета в электрике для маркировки нулевого провода не используются. Таким вы его найдете в любом, будь то трехжильном, пятижильном, а может и с еще большим количеством проводников. Синим и его оттенками обычно рисуют «ноль» на различных схемах. Профессионалы называют его рабочим нулем, потому, что (чего нельзя сказать о заземлении), участвует в электропроводке с питанием. Некоторые, при прочтении схемы называют его минус, в то время как фазу все считают «плюс».
Как проверить подключение проводов по цветам
Цвета проводов в электричестве придуманы для того, чтобы ускорить идентификацию проводников. Однако, полагаться лишь только на цвет опасною, ведь какой-либо новичок, или безответственный работник из ЖЗК-а, мог подключить их неправильно. В связи с этим, перед тем, как приступить к работам, необходимо удостовериться правильности их маркировки или подключения.
Для того, чтобы выполнить проверку проводов на полярность, берем индикаторную отвертку или мультиметр. Стоит заметить, что с отверткой на много проще работать: когда вы прикасаетесь к фазе загорается вмонтированный в корпус светодиод.
Если кабель двухжильный, тогда проблем практически нет- вы исключили фазу, значит второй проводник, который остался, это ноль. Однако часто встречаются и трехжильные провода. Здесь уже для определения вам понадобиться тестер, или мультиметр. При их помощи так же не сложно определить, какой проводов фазный (плюсовой), а какой – нулевой.
Делается это следующим образом:
- На приборе выставляется переключатель таким образом, чтобы выбрать шакалу более 220 В.
- Затем нужно взять в руки два щупа, и держа их за пластиковые ручки, очень аккуратно дотрагиваемся стержнем одного из щупов к найденному проводу-фазе, а второй прислоняем к предполагаемому нулю.
- После этого на экране должно будет высветиться 220 В, или то напряжение, которое есть по факту в сети. Сегодня оно может быть ниже.
Если на дисплее появилось значение 220 В или что-то в этом пределе, то другой провод – это ноль, а оставшийся – предположительно «земля». В случае, если значение, появившееся на дисплее меньше, стоит продолжить проверку. Одним щупом опять прикасаемся к фазе, другим к предполагаемому заземлению. Если показания прибора будут ниже, чем в случае с первым измерением, то перед вами «земля». По стандартам она должна быть зеленого или желтого цвета. Если вдруг показания получились выше, это означает, что где-то напутали, и перед вами «нулевой» провод. Выходом из этой ситуации будет либо искать, где именно подключили провода неправильно, или оставив все как есть, запомнив, что провода перепутаны.
Обозначения проводов в электрических схемах: особенности подключения
Начиная любые электромонтажные работы на линиях, где уже проложена сеть, необходимо убедиться в правильности подключения проводов. Делается это с помощью специальных тестирующих приборов.
Необходимо запомнить, что при проверке соединения «фаза-ноль» показания индикаторного мультиметра всегда будут выше, чем в случае прозвонки пары «фаза-земля».
Провода в электрических цепях по нормам имеют цветную маркировку. Данный факт позволяет электрику в короткий промежуток времени найти ноль, заземление и фазу. В случае, если эти провода подсоединить неправильно между собой, то возникнет короткое замыкание. Иногда такая оплошность приводит к тому, что человек получает удар электрическим током. Поэтому, нельзя пренебрегать правилам (ПУЭ) подключения, и необходимо знать, что специальная цветовая маркировка проводов предназначена для обеспечения безопасности при работе с электропроводкой. Кроме того, данное систематизирование значительно сокращает время работы электрика, так, как он имеет возможность быстро найти нужные ему контакты.
Особенности работы с электропроводами разного цвета:
- Если вам нужно установить новую, или заменить старую розетку, то определять фазу вовсе необязательно. Вилке вовсе неважно, с какой стороны вы ее подключите.
- В случае, когда вы подключаете выключатель от люстры, то нужно знать, что нему необходимо подавать конкретно фазу, а к лампочкам только ноль.
- Если цвет контактов и фазы и нуля совершенно одинаковый, то значение проводников определяется с помощью индикаторной отвертки, где рукоятка изготовлена из прозрачного пластика с диодом внутри.
- Перед тем, как определить проводник, электрическую цепь в доме или другом помещение нужно обесточить, а проводки на концах зачистить и развести в стороны. Если этого не сделать, то они могут нечаянно соприкоснуться и получится короткое замыкание.
Использование цветной маркировки в электрике намного облегчило жизнь людей. Кроме того, благодаря цветовым обозначениям, на высокий уровень поднялась безопасность при работе с проводами, которые находятся под напряжением.
Обозначения и цвета проводов в электрике (видео)
Рейтинг 4.50 (1 Голос)
Практически каждый, кто имел дело с электрической проводкой, замечал, что провода в изоляции могут иметь различную окраску. Но мало кто знает, что это действие облегчает работы при монтаже электропроводки, и даже существуют специальные правила устройства электроустановок, следуя которым можно существенно снизить риск трагических последствий при работе с электричеством. Так в чем же суть цветовых обозначений и что они обозначают, — ответы на эти вопросы будут приведены ниже.
Основная задача маркировки изоляции проводов
В первую очередь провода обозначают определенными цветами для обеспечения безопасности при проведении работ. В назначении цвета для каждого провода применяются стандарты ПУЭ (правила устройства электроустановок) и международные евростандарты. Каждый электромонтер может без особых усилий отличить, какое напряжение несет (или нет) каждый провод, а также определить, где находится фаза, ноль и заземление.
Конечно, если в пример взять подключение к сети одноклавишного выключателя, определить назначение каждого провода без цветовой маркировки не составит особого труда. Но если рассмотреть подключение распределительного щитка, то здесь уже без специальных обозначений не обойтись. Ведь в случае неправильного соединения токоведущих частей может произойти короткое замыкание, проводка начнет нагреваться (и, как следствие, произойдет возгорание), а в худшем случае произойдет поражение электрическим током человека , проводящего монтаж, или людей, находящихся вблизи.
В современной редакции ПУЭ предлагается вести не только цветовое обозначение, но и буквенное, что значительно облегчает работы в электроустановках.
Понятие фазы и ноля в электрике
Прежде чем приступить к рассмотрению цветовой маркировки , необходимо сначала разобраться с понятиями фазы и ноля в электропроводках.
Буквенные обозначения применяются на схемах в электрике .
Для правильного проведения электромонтажных работ необходимо безукоризненно следовать правилам соединения токоведущих частей, соответственно, все провода цепи должны заметно различаться между собой. Становится резонным вопрос о том, каким цветом обозначаются фаза и ноль в электричестве. Ниже приведены описания каждого случая в отдельности .
Цвета проводов фаза, ноль, земля
Как уже говорилось ранее, расцветка проводов в электрике на заводах-изготовителях проводится согласно ПУЭ.
Обозначение заземляющего провода
Провод заземления обычно обозначают желтым, зеленым и желто-зелеными цветами. Производители могут наносить полосы желто-зеленого цвета — как в продольном, так и в поперечном направлении. Кроме того, рекомендуется наносить буквенную маркировку. Однако нанесенная буквенная маркировка не исключает цветовой маркировки. Обозначение цветом, согласно ПУЭ, является обязательным. На примере распределительного щитка, этот провод подключают к шине заземления, корпусу или металлической дверце.
Нулевой провод
Говоря о нуле, не следует его путать с заземлением. Обозначается синим или бело-голубым цветом. Но в некоторых случаях провод заземления совмещается с нулем. Тогда его окрашивают в зелено-желтый цвет, а на концах обязательно имеется синяя оплетка. Как в однофазной, так и в трехфазной цепи используется всего один нулевой провод. Это происходит вследствие того, что в трехфазной цепи максимальный сдвиг одной фазы может быть равным 120°, что позволяет пользоваться одним нулевым проводом.
Обозначение фазного провода
В зависимости от типа проводки электрическая цепь с переменным током может быть как однофазной, так и иметь три фазы. Рассмотрим оба этих случая отдельно.
- Однофазная проводка
Используется в сетях с напряжением 220 W. Чаще всего фазный провод окрашивается в черный, коричневый или белый цвет, однако можно встретить и другую маркировку провода: коричневый, серый, фиолетовый, розовый, оранжевый или бирюзовый. Также принято буквенно обозначать L. Это необходимо не только на схемах, но и в условиях плохой освещенности или если провода были покрыты пылью.
В связи с тем, что именно фаза представляет наибольшую опасность при проведении работ, именно эти части имеют наиболее яркую окраску для быстрой идентификации и впоследствии проведения более аккуратных действий с ними.
- Трехфазная проводка
Используется в сетях с напряжением 380 W. Ранее все провода и шины в трехфазной сети окрашивались в желтый, зеленый и красный цвета (Ж-З-К), которыми соответственно обозначали фазы A, B, C. Эти обозначения представляли трудности в связи со схожестью желто-зеленой маркировки проводов заземления. Поэтому, согласно ПУЭ, с 1 января 2011 года введены новые нормативы, где фазы имеют обозначение L 1, L 2 и L 3, при этом каждая имеет коричневый, черный и серый цвета (К-Ч-С).
На примере трехжильного провода. Цвета проводов трехжильного кабеля: синий, коричневый и желто-зеленый. Коричневый — это фаза, синий — ноль, а желто-зеленым обозначают заземление.
Это были приведены варианты расцветки в сетях с переменным током.
Расцветка проводов в сетях постоянного напряжения
В сетях с постоянным током применяется иная цветовая и буквенная маркировки проводов и шин. Принципиальным отличием здесь считается отсутствие ноля и фазы в привычном понимании. В этой проводке используется положительный проводник, обозначаемый красным цветом и знаком «+», и отрицательный проводник синего цвета со знаком «-«, а также нулевая шина голубого цвета, которая обозначается латинской буквой M .
Не все люди, проводящие работы по монтажу электрических сетей, следуют установленным правилам маркировки. Поэтому, прежде чем приступать к монтажу, следует сначала проверить наличие тока в проводах при помощи мультиметра или обычной отвертки-индикатора. В дальнейшем обозначить провода необходимым цветом при помощи цветной изоленты или специальных термообжимов. Также есть специальные приборы, позволяющие наносить буквенную маркировку.
Электрическая схема – это один из видов технических чертежей, на котором указываются различные электрические элементы в виде условных обозначений. Каждому элементу присвоено своё обозначение.
Все условные (условно-графические) обозначения на электрических схемах состоят из простых геометрических фигур и линий. Это окружности, квадраты, прямоугольники, треугольники, простые линии, пунктирные линии и т.д. Обозначение каждого электрического элемента состоит из графической части и буквенно-цифровой.
Благодаря огромному количеству разнообразных электрических элементов появляется возможность создавать очень подробные электрические схемы, понятные практически каждому специалисту в электрической области.
Каждый элемент на электрической схеме должен выполняться в соответствие с ГОСТ. Т.е. кроме правильного отображения графического изображения на электрической схеме должны быть выдержаны все стандартные размеры каждого элемента, толщина линий и т.д.
Существует несколько основных видов электрических схем. Это схема однолинейная, принципиальная, монтажная (схема подключений). Также схемы бывают общего вида – структурные, функциональные. У каждого вида своё назначение. Один и тот же элемент на разных схемах может обозначаться и одинаково, и по-разному.
Основное назначение однолинейной схемы – графическое отображение системы электрического питания (электроснабжение объекта, разводка электричества в квартире и т.д.). Проще говоря, на однолинейной схеме изображается силовая часть электроустановки. По названию можно понять, что однолинейная схема выполняется в виде одной линии. Т.е. электрическое питание (и однофазное, и трёхфазное), подводимое к каждому потребителю, обозначается одинарной линией.
Чтобы указать количество фаз, на графической линии используются специальные засечки. Одна засечка обозначает, что электрическое питание однофазное, три засечки – что питание трёхфазное.
Кроме одинарной линии используются обозначения защитных и коммутационных аппаратов. К первым аппаратам относятся высоковольтные выключатели (масляные, воздушные, элегазовые, вакуумные), автоматические выключатели, устройства защитного отключения , дифференциальные автоматы, предохранители, выключатели нагрузки. Ко вторым относятся разъединители, контакторы, магнитные пускатели.
Высоковольтные выключатели на однолинейных схемах изображаются в виде небольших квадратов. Что касается автоматических выключателей, УЗО, дифференциальных автоматов , контакторов, пускателей и другой защитной и коммутационной аппаратуры, то они изображаются в виде контакта и некоторых поясняющих графических дополнений, в зависимости от аппарата.
Монтажная схема (схема соединения, подключения, расположения) используется для непосредственного производства электрических работ. Т.е. это рабочие чертежи, используя которые, выполняется монтаж и подключение электрооборудования. Также по монтажным схемам собирают отдельные электрические устройства (электрические шкафы , электрические щиты, пульты управления, и т.д.).
На монтажных схемах изображают все проводные соединения как между отдельными аппаратами (автоматические выключатели, пускатели и др.), так и между разными видами электрооборудования (электрические шкафы, щитки и т.д.). Для правильного подключения проводных соединений на монтажной схеме изображаются электрические клеммники, выводы электрических аппаратов , марка и сечение электрических кабелей, нумерация и буквенное обозначение отдельных проводов.
Схема электрическая принципиальная – наиболее полная схема со всеми электрическими элементами, связями, буквенными обозначениями, техническими характеристиками аппаратов и оборудования. По принципиальной схеме выполняют другие электрические схемы (монтажные, однолинейные, схемы расположения оборудования и др.). На принципиальной схеме отображаются как цепи управления, так и силовая часть.
Цепи управления (оперативные цепи) – это кнопки, предохранители, катушки пускателей или контакторов, контакты промежуточных и других реле, контакты пускателей и контакторов, реле контроля фаз (напряжения) а также связи между этими и другими элементами.
На силовой части изображаются автоматические выключатели, силовые контакты пускателей и контакторов, электродвигатели и т.д.
Кроме самого графического изображения каждый элемент схемы снабжается буквенно-цифровым обозначением. Например, автоматический выключатель в силовой цепи обозначается QF. Если автоматов несколько, каждому присваивается свой номер: QF1, QF2, QF3 и т.д. Катушка (обмотка) пускателя и контактора обозначается KM. Если их несколько, нумерация аналогичная нумерации автоматов: KM1, KM2, KM3 и т.д.
В каждой принципиальной схеме, если есть какое-либо реле, то обязательно используется минимум один блокировочный контакт этого реле. Если в схеме присутствует промежуточное реле KL1, два контакта которого используются в оперативных цепях, то каждый контакт получает свой номер. Номер всегда начинается с номера самого реле, а далее идёт порядковый номер контакта. В данном случае получается KL1.1 и KL1.2. Точно также выполняются обозначения блок-контактов других реле, пускателей, контакторов, автоматов и т.д.
В схемах электрических принципиальных кроме электрических элементов очень часто используются и электронные обозначения. Это резисторы, конденсаторы, диоды, светодиоды, транзисторы, тиристоры и другие элементы. Каждый электронный элемент на схеме также имеет своё буквенное и цифровое обозначение. Например, резистор – это R (R1, R2, R3…). Конденсатор – C (C1, C2, C3…) и так по каждому элементу.
Кроме графического и буквенно-цифрового обозначения на некоторых электрических элементах указываются технические характеристики . Например, для автоматического выключателя это номинальный ток в амперах, ток срабатывания отсечки тоже в амперах. Для электродвигателя указывается мощность в киловаттах.
Для правильного и корректного составления электрических схем любого вида необходимо знать обозначения используемых элементов, государственные стандарты, правила оформления документации.
Монтажные работы часто приводят к появлению большого числа проводов. Как в ходе работ, так и после их завершения всегда появляется потребность в идентификации назначения проводников. Каждое соединение использует в зависимости от своей спецификации либо два, либо три проводника. Наиболее простым способом идентификации проводов и жил кабеля является окрашивание их изоляции в определенный цвет. Далее в статье мы расскажем о том,
- как обозначается фаза и ноль способом присвоения им определенных цветов;
- что обозначают буквы L, N, PE в электрике по-английски и какое соответствие их русскоязычным определениям,
а также другую информацию на эту тему.
Цветовая идентификация существенно уменьшает сроки выполнения ремонтных и монтажных работ и позволяет привлечь персонал с более низкой квалификацией. Запомнив несколько цветов, которыми обозначены проводники, любой домохозяин сможет правильно присоединить их к розеткам и выключателям в своей квартире.
Заземляющие проводники (заземлители)
Самым распространенным цветовым обозначением изоляции заземлителей являются комбинации желтого и зеленого цветов. Желто-зеленая раскраска изоляции имеет вид контрастных продольных полос. Пример заземлителя показан далее на изображении.
Однако изредка можно встретить либо полностью желтый, либо светло-зеленый цвет изоляции заземлителей. При этом на изоляции могут быть нанесены буквы РЕ. В некоторых марках проводов их желтый с зеленым окрас по всей длине вблизи концов с клеммами сочетается с оплеткой синего цвета. Это значит то, что нейтраль и заземление в этом проводнике совмещаются.
Для того чтобы при монтаже и также после него хорошо различать заземление и зануление, для изоляции проводников применяются разные цвета. Зануление выполняется проводами и жилами синего цвета светлых оттенков, подключаемыми к шине, обозначенной буквой N. Все остальные проводники с изоляцией такого же синего цвета также должны быть присоединены к этой нулевой шине. Они не должны присоединяться к контактам коммутаторов. Если используются розетки с клеммой, обозначенной буквой N, и при этом в наличии нулевая шина, между ними обязательно должен быть провод светло-синего цвета, соответственно присоединенный к ним обеим.
Фазный проводник, его определение по цвету или иначе
Фаза всегда монтируется проводами, изоляция которых окрашена в любые цвета, но не синий или желтый с зеленым: только зеленый или только желтый. Фазный проводник всегда соединяется с контактами коммутаторов. Если при монтаже в наличии розетки, в которых есть клемма, маркированная буквой L, она соединяется с проводником в изоляции черного цвета. Но бывает так, что монтаж выполнен без учета цветовой маркировки проводников фазы, нуля и заземления.
В таком случае для выяснения принадлежности проводников потребуется индикаторная отвертка и тестер (мультиметр). По свечению индикатора отвертки, которой прикасаются к токопроводящей жиле, определяется фазный провод — индикатор светится. Прикосновение к жиле заземления или зануления не вызывает свечение индикаторной отвертки . Чтобы правильно определить зануление и заземление, надо измерить напряжение, используя мультиметр. Показания мультиметра, щупы которого присоединены к жилам фазного и нулевого провода, будут больше, чем в случае прикосновения щупами к жилам фазного провода и заземления.
Поскольку фазный провод перед этим однозначно определяется индикаторной отверткой , мультиметр позволяет завершить правильное определение назначения всех трех проводников.
Буквенные обозначения, нанесенные на изоляцию проводов, не имеют отношения к назначению провода. Основные буквенные обозначения, которые присутствуют на проводах, а также их содержание, показаны ниже.
Принятые в нашей стране цвета для указания назначения проводов могут отличаться от аналогичных цветов изоляции проводов других стран. Такие же цвета проводов используются в
- Беларуси,
- Гонконге,
- Казахстане,
- Сингапуре,
- Украине.
Более полное представление о цветовом обозначении проводов в разных странах дает изображение, показанное далее.
Цветовые обозначения проводов в разных странах
В нашей стране цветовая маркировка L, N в электрике задается стандартом ГОСТ Р 50462 – 2009. Буквы L и N наносятся либо непосредственно на клеммы, либо на корпус оборудования вблизи клемм, например так, как показано на изображении ниже.
Этими буквами обозначают по-английски нейтраль (N), и линию (L — «line»). Это означает «фаза» на английском языке. Но поскольку одно слово может принимать разные значения в зависимости от смысла предложения, для буквы L можно применить такие понятия, как жила (lead) или «под напряжением» (live). А N по-английски можно трактовать как №null» — ноль. Т.е. на схемах или приборах эта буква означает зануление. Следовательно, эти две буквы — не что иное как обозначения фазы и нуля по-английски.
Также из английского языка взято обозначение проводников PE (protective earth) — защитное заземление (т.е. земля). Эти буквенные обозначения можно встретить как на импортном оборудовании, маркировка которого выполнена латиницей, так и в его документации, где обозначение фазы и нулевого провода сделано по-английски. Российские стандарты также предписывают использование этих буквенных обозначений.
Поскольку в промышленности существуют еще и электрические сети , и цепи постоянного тока, для них также актуально цветовое обозначение проводников. Действующие стандарты предписывают шинам со знаком плюс, как и всем прочим проводникам и жилам кабелей положительного потенциала, красный цвет. Минус обозначается синим цветом. В результате такой окраски сразу хорошо заметно, где какой потенциал.
Чтобы читателям запомнились цветовые и буквенные обозначения, в заключение еще раз перечислим их вместе:
- фаза обозначается буквой L и не может быть по цвету желтой, зеленой или синей.
- В занулении N, заземлении PE и совмещенном проводнике PEN используются желтый, зеленый и синий цвета.
- На для проводников и шин применяются красный и синий цвета.
Цвета шин и проводов на постоянном токе
- Не будет лишним показать цветовое обозначение шин и проводов для трех фаз:
Библия электрика ПУЭ (Правила устройства электроустановок) гласит: электропроводка по всей длине должна обеспечить возможность легко распознавать изоляцию по ее расцветке.
В домашней электросети, как правило, прокладывают трехжильный проводник, каждая жила имеет неповторимую расцветку.
- Рабочий нуль (N) – синего цвета, иногда красный.
- Нулевой защитный проводник (PE) – желто-зеленого цвета.
- Фаза (L) – может быть белой, черной, коричневой.
В некоторых европейских странах существуют неизменные стандарты в расцветке проводов по фазе. Силовой для розеток – коричневая, для освещения — красный.
Расцветка электропроводки ускоряет электромонтаж
Окрашенная изоляция проводников значительно ускоряет работу электромонтажника. В былые времена цвет проводников был либо белым, либо черным, что в общем приносило немало хлопот электрику-электромонтажнику. При расключении требовалось подать питание в проводники, чтобы с помощью контрольки определить, где фаза, а где нуль. Расцветка избавила от этих мук, все стало очень понятно.
Единственное, чего не нужно забывать при изобилии проводников, помечать т.е. подписывать их назначение в распределительном щите, поскольку проводников может насчитываться от нескольких групп до нескольких десятков питающих линий.
Расцветка фаз на электроподстанциях
Расцветка в не такая, как расцветка на электроподстанциях. Три фазы А, В, С. Фаза А – желтый цвет, фаза В – зеленый, фаза С – красный. Они могут присутствовать в пятижильных проводниках вместе с проводниками нейтрали — синего цвета и защитного проводника (заземление) — желто-зеленого.
Правила соблюдения расцветки электропроводки при монтаже
От распределительной коробки к выключателю прокладывается трехжильный или двух жильный провод в зависимости от того, одно-клавишный или двух-клавишный выключатель установлен; разрывается фаза, а не нулевой проводник. Если есть в наличии белый проводник, он будет питающим. Главное соблюдать последовательность и согласованность в расцветке с другими электромонтажниками, чтобы не получилось как в басне Крылова: «Лебедь, рак и щука».
На розетках защитный проводник (желто-зеленый), чаще всего зажимается в средней части устройства. Соблюдаем полярность , нулевой рабочий – слева, фаза – справа.
В конце хочу упомянуть, бывают сюрпризы от производителей, например, один проводник желто-зеленый, а два других могут оказаться черными. Возможно, производитель решил при нехватке одной расцветки, пустить в ход то, что есть. Не останавливать ведь производство! Сбои и ошибки бывают везде. Если попался именно такой, где фаза, а где нуль решать вам, только нужно будет побегать с контролькой.
Для монтажа или ремонта электрической сети требуется принципиальная схема. Несведущему человеку сложно понять смысл условных обозначений, которыми насыщен план подключения оборудования. Разобраться в предназначении проводов поможет обозначение фазы и нуля на английском языке.
Назначение проводов в разводке
От источника питания к потребителю электричество передаётся по многожильным проводам. Приборы и механизмы обеспечиваются энергией посредством не менее трёх линий. По кабелям фазы и нуля подаётся напряжение . Заземляющая жила защищает человека от поражения электрическим током.
Каждая линия на монтажных схемах обозначается определённым образом. Кабели, отмеченные буквами n и l, в электрике предназначены для передачи тока. «Земля» отмечается аббревиатурой PE, которая расшифровывается как Protective Earth и переводится как «защитное заземление».
Провода, предназначенные для фазы, нуля и заземления, обладают специфической окраской и маркировкой.
Различие во внешнем виде облегчает сборку сети и предотвращает ошибки электрика, приводящие к несчастному случаю или поломке прибора.
Фазовая линия
Работу сети переменного тока формируют два компонента — рабочая фаза и нулевая составляющая. Рабочая фаза, или просто фаза, является основным проводом в многожильном кабеле. По этой линии на прибор поступает электрическая энергия.
В электротехнической документации фазовый канал обозначается латинской буквой L. Допускается употребление строчной литеры l. Условному сокращению профессионалы придают разные значения. Предпочтительными вариантами считаются Lead, Live или Line. С английского языка слова переводятся соответственно как «подводящий провод», «напряжение» или «линия».
Если в цепи предусмотрено использование нескольких фазовых кабелей, то к букве добавляется номер фазы. По европейским стандартам, не допускающим изменения колеровки, фазовые провода окрашены в конкретные цвета:
- L 1 — коричневый.
- L 2 — чёрный.
- L 3 — серый.
В бытовой проводке на 220 вольт используются 3 линии, предназначенные для присоединения нуля, заземления и напряжения. Поэтому единственная фазовая шина покрыта изоляцией коричневого цвета. Использование кабелей другого колера считается грубым нарушением технологических норм.
Обозначение нуля
В цепи переменного тока нулевая линия необходима для создания замкнутого контура падения напряжения на контактах электрического прибора. Вместе с рабочей фазой «нуль» является основным компонентом сети .
На принципиальных схемах нулевая фаза обозначается буквами латинского алфавита N или n. Сокращённое обозначение подразумевает понятия Null или Neutral. Словари дают переводы «Нуль» и «Нейтраль».
В зависимости от гибкости кабеля, окраска нейтрального проводника представлена вариантами синего цвета. Жёсткая одножильная шина имеет насыщенный оттенок ультрамарина. Изолирующий слой многожильного провода окрашен в светло-голубой колер.
Самодеятельные мастера иногда соединяют нейтраль и заземление, ошибочно считая, что это одно и то же. Опасное заблуждение приводит к печальным последствиям. Нулевая фаза и земельная шина выполняют отличные друг от друга функции.
Различается и окраска. Защитный провод имеет жёлто-зелёный цвет. Подключение шин различного назначения в одну линию категорически запрещено техникой безопасности.
Меры предосторожности
Правильная электропроводка выполняется по регламенту IEC 60445, принятому законодательством Европы в 2010 году. Нормы российского ГОСТа 50462−2009, которые соответствуют международным правилам, указывают цвет проводов «фаза», «ноль» и «земля».
Иногда электрикам приходится работать с сетями, которые смонтированы много лет назад, а план разводки утерян. Отсутствие принципиальной схемы делает бесполезным знание того, как обозначаются ноль и фаза. Задача электрика усложнится, если в цепи использованы провода с цветом изоляции, которая не соответствует ГОСТу.
До начала работ монтажник обязан определить назначение каждой линии с помощью контрольной лампы, индикаторной отвёртки или мультиметра. При прозванивании электрических цепей необходимо соблюдение элементарных правил техники безопасности:
Выяснив, какой провод для чего предназначен, опытный специалист маркирует линии. Для этого используются специальные бирки на клеевой основе или полихлорвиниловые насадки. На поверхность маркировочного материала наносятся условные обозначения на английском языке — n, l или PE . Только после окончания определительных работ приступают к монтажу или ремонту электрического оборудования.
Понимание того, какой смысл имеют на схеме латинские буквы l и n, помогает электрику проводить монтаж и ремонт сети быстрее и качественнее. Кроме того, буквенное обозначение фазы и нуля на схеме, а также цветовая маркировка чётко определяют назначение провода, с которым работает мастер. Это предотвращает несчастные случаи на рабочем месте.
Поделитесь статьей с друзьями:
Похожие статьи
Общий провод или земля. — Основы электроники
Общий провод (земля, корпусной провод) – это обозначение точки, потенциал которой принимается за ноль. В се остальные потенциалы и напряжения измеряются относительно этого потенциала, то общего провода.
Все открытые токоведущие части приборов и цепей обычно заземлены с помощью защитного заземляющего устройства, которое подключается к общему проводу приборов. Таким образом, между этими приборами не может возникнуть разность потенциалов, и не будет течь опасный для жизни ток.
На рисунке 1. показано, как на силовом распределительном щите все приборы соединены общей нулевой точкой с помощью толстых медных проводов на медную шину, которая соединена с заземлителем вкопанным в землю. Это и есть общий провод схемы.
Рисунок 1.Общий провод в распределительном щите.
Заземлитель или заземляющее устройство защищает человека от поражения электрическим током.
Заземление используется так же в автомобилях. В этом случае в качестве общего провода используется шасси. Если заглянуть под капот автомобиля, то вы увидите, как минусовой провод аккумулятора подключен прямо к раме авто (рис 2.).
Рисунок 2. Общий провод в автомобиле.
Это и есть земля или общий провод электрооборудования автомобиля.
Еще раз повторим, что земля это точка цепи, потенциал которой принимается за ноль и относительно этой точки измеряются все напряжения.
В электронном оборудовании металлический корпус или шасси также служит общим проводом или землей.
В небольших электронных схемах, выполненных на печатных платах, которые размещаются в пластмассовом корпусе, общим земляным проводом является медная подложка. Так же общие корпусные проводники на печатных платах обычно выполняются как можно с большей площадью (рис 3).
Рисунок 3. Общий провод на печатной плате.
ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!
Похожие материалы:
Добавить комментарий
Что такое символы диаграммы Венна — с примерами
Этот пост был первоначально опубликован 11 сентября 2018 г. и последний раз обновлялся 26 июля 2020 г.
Когда вы оглядываетесь на диаграммы Венна, которые вы создали в начальной школе, у вас, вероятно, остались приятные воспоминания о том, какие типы шоколадных батончиков нравились вам и вашим друзьям, или о сравнении ваших любимых героев фильмов. Хотя вы, возможно, думали, что дни построения диаграмм Венна давно остались позади, эти инструменты на самом деле пригодятся в зрелом возрасте.Фактически, математики и родственные профессии используют их для представления сложных взаимосвязей и решения математических задач все время.
Конечно, объекты, изучаемые на профессиональных диаграммах, обычно не являются шоколадными батончиками или персонажами фильмов. И вам нужно понять гораздо больше, чтобы использовать их эффективно. Чтобы полностью погрузиться в мир профессиональных диаграмм Венна, вы должны иметь базовое понимание раздела математической логики, называемого «теорией множеств», и связанных с ней символов и обозначений.
Используя теорию множеств, исследователи и математики заложили основы многих математических понятий, включая разнообразные наборы структур, отношений и теорем, которые могут применяться в различных областях исследования, включая топологию, абстрактную алгебру и дискретную математику.
Используя основы, которые мы рассмотрим здесь, вы также можете начать использовать диаграммы Венна более сложными способами.
Обозначения диаграммы Венна
Хотя в теории множеств используется более 30 символов, вам не нужно запоминать их все, чтобы начать.Фактически, следующие три являются идеальной основой.
Символ союза ∪
Диаграммы Венна состоят из серии перекрывающихся кругов, каждый из которых представляет категорию. Чтобы представить объединение двух наборов, мы используем символ ∪ — не путать с буквой «u».
В приведенном ниже примере у нас есть круг A зеленого цвета и круг B фиолетового цвета. Эта диаграмма представляет собой объединение A и B, которое мы обозначим как A ∪ B.
Давайте на мгновение вернемся к тем дням в начальной школе на примере шоколадных батончиков.Если бы в круге A были люди, которым нравились батончики Snickers, а в круге B — люди, которым нравились батончики 3 Musketeers, A ∪ B представляли людей, которым нравятся Snickers, 3 Musketeers или оба.
Знак перекрестка ∩
Область пересечения двух наборов — это то место, где объекты разделяют обе категории. В нашем примере диаграммы бирюзовая область (где зеленый и фиолетовый перекрываются) представляет собой пересечение точек A и B, которое мы обозначили как A ∩ B.
На этом перекрестке мы найдем людей, которым нравятся и Snickers, и 3 Musketeers.
Дополнительный символ A
cКатегории, не представленные в наборе, называются дополнением набора. Чтобы представить дополнение набора A, мы используем символ A c .
Для представления абсолютного дополнения набора, то есть всего, что не входит в набор, мы используем уравнение A c = U \ A, где буква «U» представляет данную вселенную. Это уравнение означает, что все во вселенной, кроме A, является абсолютным дополнением к A в U.
Серая часть нашего примера диаграммы представляет все, что находится за пределами A.
Если использовать наш пример с шоколадным батончиком, это будет представлять всех, кто не любит Snickers.
Другой пример
Давайте попробуем новый пример. Допустим, мы планируем вечеринку на работе и пытаемся понять, какие напитки подать. Мы спрашиваем трех человек, какие напитки они любят. Когда мы спрашиваем, вот что получаем:
Напиток | А | B | С |
Вино | X | X | X |
Пиво | X | X | |
Мартини | X | X | |
Старомодный | X | X | |
Ром и кокс | |||
Джин-тоник |
Используя трехкружную диаграмму Венна, мы можем охватить все возможности.Каждый человек представлен в виде круга, который обозначается буквами A, B и C. Используя символ ∩, мы можем показать, где должны быть размещены пересечения между множествами.
Когда мы заполняем диаграмму нашими данными, мы размещаем каждый объект в соответствии с формулами, которые мы указали выше. Например, мы помещаем мартини в область B C, потому что респонденты B и C указали, что они им нравятся. Поскольку ром и кока-кола и джин с тоником не были выбраны никем, они не входят в какой-либо круг. Однако, поскольку они все еще существуют и доступны во вселенной, их можно поместить в белое пространство.
Вот наша последняя диаграмма:
Понятно, что вино — лучший выбор для нашей предстоящей вечеринки. Пиво, мартини и старомодные напитки могут быть хорошими вторичными напитками, но к ним, вероятно, не следует подавать ром с кока-колой или джин с тоником.
Примеры диаграмм Венна
Использование всех этих версий с усвоенными вами символами должно послужить отличным началом для построения диаграмм Венна, которые помогут вашей команде. Используйте серию шаблонов диаграмм Венна на Cacoo в качестве отправной точки.
Вот еще несколько примеров, когда вы продолжите:
Как читать диаграмму Венна
Теперь, когда вы знаете все о том, как построить диаграмму Венна и включили официальную терминологию и символы, вы должны понять, как правильно ее читать.
Путем реверс-инжиниринга вы можете взять информацию, уже имеющуюся на диаграмме, чтобы увидеть, где будут располагаться символы и уравнения, которые мы выложили. Независимо от того, сколько вариантов добавлено, вы знаете, в чем их сходство или предпочтения, а также различия между тем, какие элементы в конечном итоге оказываются внутри и за пределами диаграммы.
Теория множеств
Хотя мы могли бы очень глубоко изучить теорию множеств (всегда есть чему поучиться), подходящим способом завершить урок по диаграммам Венна является изучение некоторой теории, лежащей в основе этих диаграмм.
Набор — это группа или набор вещей, также называемых элементами. Эти элементы действительно могут быть чем угодно. В приведенном выше примере набор — это выбор, который безымянная группа сделала для своих предпочтений по напиткам.
В теории множеств мы бы записали это вместо этого в виде уравнения, перечислив все элементы в фигурных скобках:
{человек 1, человек 2, человек 3, человек 4,…}
Поскольку вопрос в примере заключается в том, какой напиток они предпочитают, эти люди в конечном итоге делятся на группы по своему выбору:
Старомодный = {X человек}
Мартини = {X человек}
Пиво = {X человек}
Ром и кокс = {X человек}
Джин-тоник = {X человек}
Поскольку мы предлагаем пять различных вариантов напитков, мы получаем пять отдельных наборов, которые затем представлены на диаграмме Венна.
Заключительные мысли
Для ясности здесь мы остановились на основных примерах, но есть гораздо больше информации, которую вы можете использовать для более глубокого изучения теории множеств. На самом деле, статья в Стэнфордской энциклопедии по теории множеств — отличное место для начала.
По мере того, как вы исследуете все более заданные взаимосвязи, визуализация вашей работы с помощью диаграмм Венна — мощный и простой способ с легкостью передать эти взаимосвязи.
Когда вы будете готовы приступить к созданию собственных диаграмм Венна, остановитесь на нашем облачном инструменте построения диаграмм Cacoo.Наша библиотека форм может помочь вам легко создавать диаграммы с нуля, или вы можете начать с одного из наших сотен готовых шаблонов, чтобы просто вставить свою информацию и начать.
Совместная работа над идеями для согласования видения вашей команды в CacooБрэнди Гратис Брэнди — менеджер по контент-маркетингу в Nulab, создателе Cacoo, Backlog и Typetalk. Она регулярно вносит и редактирует контент для всех веб-сайтов и блогов Nulab.
Специальные рекомендации — Математика — DIAGRAM Center
| Основное содержание | Следующий раздел: Таблицы >>
г. Математика
1. Графики
2. Математические диаграммы
3. Геометрия
4. Уравнения и выражения
4а. Математика в MathML
4б. Код Немет
4с. LaTex
4д. Разговорная математика
Математика
1. Графики
© Издательство Harcourt School Publishers, 2008 г.
Рекомендации:
- Укажите, какой тип графика отображается.
- Опишите оси x и y и их значение.
- Запишите баллы в виде маркера.
- В зависимости от того, насколько важны точки данных для центральной обучающей точки рисунка, запятая между координатами x и y может быть записана как слово , запятая .
Описание:
Линейный график показывает, что на оси X обозначен объем в кубических сантиметрах и идет от 0 до 10. По оси Y обозначена масса в граммах и идет от 0 до 10.Формула гласит, что уклон равен подъему над бегом, равен 5 граммам на 5 кубических сантиметров, равен 1 грамму на кубический сантиметр. На линии нанесены 5 точек, которые постоянно растут слева направо.- (2, 2).
- (4, 4).
- (5, 5).
- (7, 7).
- (10, 10).
Это изображение в контексте:
- Это изображение показано в начале раздела.
- Окружающий текст дает обзор и сводку данных.
Вернуться к основному содержанию | Вернуться к началу страницы | Следующие
2. Математические диаграммы
© Pearson Education, 2009 г.
Рекомендации:
- Разбейте информацию в виде маркированного списка для облегчения навигации.
- Произносите сокращенные единицы для более четкого звукового произношения.
- Опишите части изображения, а не объясните концепцию. Это делается в окружающем тексте.
Описание:
Две диаграммы показывают векторы на числовой прямой.- На диаграмме A показана числовая линия от 0 (начало) до 6 (конец). Векторная стрелка идет от 0 до 4 и обозначается 4 километрами. Другая векторная стрелка идет от 4 до 6 в том же направлении и обозначена как 2 километра. Диаграмма представляет собой уравнение: 4 километра плюс 2 километра равны 6 километрам.
- Диаграмма B показывает числовую прямую, которая идет от 0 (начало) до 4. В середине числовой линии 2 — это конец. Векторная стрелка идет от 0 до 4 и обозначается 4 километрами. Другая векторная стрелка идет от 4 к 2 в противоположном направлении и имеет отметку 2 километра. Диаграмма представляет собой уравнение: 4 километра минус 2 километра равны 2 километрам.
Это изображение в контексте:
- Схема используется после представления концепции.
- Подписи очень ясно объясняют концепцию.
Вернуться к основному содержанию | Вернуться к началу страницы | Следующие
3. Геометрия
© NCAM 2009
Рекомендации:
- Традиционные описания математических диаграмм выигрывают от кратких и конкретных описаний.
- Организуйте описание линейно, в данном случае двигаясь слева направо и используйте маркеры или разрывы строк для облегчения навигации.
- Обратите внимание, что в подписи уже описано, как Грег использует зеркало, чтобы увидеть флагшток. Таким образом, описание должно быть сосредоточено на том, что не включено в заголовок, то есть на точках и линиях.
- Как и любое изображение, есть много эффективных способов описать эту математическую диаграмму, и наши участники опроса предлагали добавить или изменить слово здесь или там. Они договорились об использовании коротких предложений, сосредоточенных на данных.
Описание:
Ноги Грега находятся в точке G.Зеркало находится в 8 футах справа от него в точке М. Основание флагштока находится в 24 футах правее точки M и обозначена точкой F. Расстояние от точки G, ноги Грега, до его глаза — 5 футов. Это вертикальная ножка прямоугольного треугольника. Гипотенуза соединяет глаз Грега с точкой М, зеркалом на земле. Аналогичный треугольник образуется от точки M, зеркала, до точки F, основания флагштока. Расстояние от точки M до точки F составляет 24 фута. Высота флагштока обозначена буквой H. Это вертикальная часть второго прямоугольного треугольника.Гипотенуза соединяет верхнюю часть флагштока с точкой M, зеркалом на земле.Вернуться к основному содержанию | Вернуться к началу страницы | Следующие
Уравнения и выражения
Для DTB лучшим решением является отображение математики в MathML, а для человека — использование системы чтения, которая предоставляет ряд вариантов речи. Для всех тестов, которые могут быть проведены со слепыми и зрячими экспертами и учащимися, решение устной математики сводится к предложению множества стилей, которые соответствуют как стилю чтения человека, так и, в образовательной среде, педагогике и обучению. стиль студента.Ни один стиль или метод разговорной математики не охватит каждую ситуацию. Поэтому предпочтительной практикой должно быть отображение математики в однозначной форме с использованием MathML или (для некоторых аудиторий) LaTeX, которые затем можно перевести в речь в различных стилях.4а. Математика в MathML
Рекомендации:
MathML — это стандартизированный язык разметки, который позволяет авторам однозначно представлять математические выражения. MathML можно написать вручную с помощью простого текстового редактора или специального редактора формул, такого как MathType Design Science, который переводит математические обозначения в MathML.Однако MathML не предоставляет метода преобразования математики в речь. Перевод MathML на разговорный английский (или любой другой язык) — это работа программного обеспечения MathML-reader или DTB-reader. В лучшем из миров пользователи смогут решать, как им сообщать математику. В простом примере некоторые читатели могут захотеть услышать математику на простом английском языке; например, «две закрывающих скобки X, три Y плюс четыре закрывающих скобки Z». Однако более опытные читатели захотят сократить использование формул, чтобы быстрее перемещаться по уравнениям, сократив общие выражения вроде «скобки» до «парен».” В образовательной среде необходимо учитывать еще один фактор — педагогический контекст, в котором математика преподается. Например, учитель может захотеть, чтобы ученик услышал «X надстрочный два» вместо «X в квадрате», чтобы проверить понимание математической нотации. В конце концов, выбор того, как лучше преобразовать MathML в разговорный английский, будет зависеть от знания пользователем предмета и его навыков работы с кодом Nemeth, LaTeX или другими математическими языками.Вернуться к основному содержанию | Вернуться к началу страницы | Следующие
4б.Код Немет
Рекомендации:
Код Немет — это однозначный язык для перевода математики на шрифт Брайля. Код Немет используется уже много лет и высоко ценится теми, кто использует его как золотой стандарт для представления математики шрифтом Брайля. Программа gh MathSpeak преобразует MathML в речевой код Немета и предоставляет множество сокращений для разговорной математики. Действительно, MathSpeak позволяет пользователю читать математику, используя несколько уровней многословности, от полного произнесения всех слов до скоростной стенографии.Однако MathSpeak требует от человека изучения кода Nemeth, в котором даже базовые конструкции, такие как «начало-начало дроби», могут сбить с толку непосвященных.Вернуться к основному содержанию | Вернуться к началу страницы | Следующие
4с. LaTex
Рекомендации:
Математика также может быть отображена в LaTeX, программе для набора текста с открытым исходным кодом. Математические данные в LaTeX обычно передаются на обновляемый дисплей Брайля или переводятся на шрифт Брайля с помощью программного обеспечения для перевода, такого как Duxbury. Некоторые люди читают чистый LaTeX; однако, похоже, это ограничивается математиками и другими профессионалами в области STEM.Вернуться к основному содержанию | Вернуться к началу страницы | Следующие
4д. Разговорная математика
Рекомендации:
Когда MathML не используется и уравнения необходимо читать вслух, читателю лучше быть предметным экспертом, который может читать математику ясно и недвусмысленно. Одним из широко используемых ресурсов является «Ларри Speakeasy, Справочник по разговорной математике». Подобно коду Nemeth, Larry’s Speakeasy предоставляет систему для однозначного чтения математики. Хотя это хорошее руководство, оно не является исчерпывающим.Просмотрите другие ресурсы по математике.| Вернуться к основному содержанию | Вернуться к началу страницы | Далее: Раздел H (Таблицы) >>
Стрелочные диаграммы
Стрелочные диаграммыСтрелочные диаграммы (причинно-следственные связи)
Стрелочные диаграммы — это удобный и очень явный способ представления теоретической модели, а также отчета об эмпирических результатах.
Эта стрелочная диаграмма представляет модель и использует стрелки, чтобы показать направление предполагаемой взаимосвязи между двумя переменными: Знаки плюс и минус обозначают положительные или отрицательные отношения, используйте более одного знака плюс / минус, чтобы отметить относительную силу отношений, где, например, +++ означает, что вы выдвинуть гипотезу об очень сильных положительных отношениях.
Обратите внимание, что отсутствие стрелок между независимыми переменными означает, что ваши гипотезы постулируют, что между ними нет значимой связи!
Та же диаграмма может быть использована для сообщения эмпирических результатов. Например, если вы используете множественную регрессию для проверки модели, получите коэффициент бета для каждой связи и добавьте их на диаграмму, заменив) знаки плюс / минус теоретическая модель. Не сообщайте очень маленькие несущественные коэффициенты и удалите соответствующую стрелку с диаграммы.Затем вы можете легко сравнить свои теоретические и эмпирические модели. и нарисуйте подходящее решение. Добавление статистики R 2 , а также другой важной информации, такой как количество наблюдений и процент пропущенных значений, даст Легко читаемый вид вашего анализа, очень удобный, если вам нужно сравнить модель с другими аналогичными моделями.
Вместо того, чтобы использовать числовое значение коэффициента бета, вы также можете использовать вместо них знаки плюс и минус, где один плюс представляет собой (относительно) небольшой коэффициент и несколько более сильных плюсов.Хотя эти стрелочные диаграммы выглядят идентично представлению теоретической модели, они, конечно, очень разные по характеру; четко обозначены, путаница исключена.
Модели, конечно, могут быть намного более сложными, как простая модель множественной регрессии с единственной зависимой переменной; как изображено на диаграммах со стрелками еще более полезны для сложных моделей.
Ссылка
Диаграммы классов— Перегрузка методов, типы классов
Объектно-ориентированные методологии работают для обнаружения классов, атрибутов, методов и отношений между классами.Поскольку программирование происходит на уровне классов, определение классов является одной из наиболее важных задач объектно-ориентированного анализа. Диаграммы классов показывают статические особенности системы и не представляют какой-либо конкретной обработки. Диаграмма классов также показывает характер отношений между классами.
Классы представлены прямоугольником на диаграмме классов. В простейшем формате прямоугольник может включать только имя класса, но также может включать атрибуты и методы. Атрибуты — это то, что класс знает о характеристиках объектов, а методы (также называемые операциями) — это то, что класс знает о том, как что-то делать.Методы — это небольшие участки кода, которые работают с атрибутами.
На рисунке ниже показана диаграмма классов для предлагаемых курсов. Обратите внимание, что имя центрируется вверху класса, обычно жирным шрифтом. В области непосредственно под именем отображаются атрибуты, а в нижней части перечислены методы. Диаграмма классов показывает требования к хранению данных, а также требования к обработке. Позже в этой главе мы обсудим значение символов ромба, показанных на этом рисунке.
Диаграмма классов для предлагаемых курсов. Закрашенные ромбики показывают агрегирование, а пустой ромбик — взаимосвязь целых частей.Атрибуты (или свойства) обычно обозначаются как частные или доступны только в объекте. Это представлено на диаграмме классов знаком минус перед именем атрибута. Атрибуты также могут быть защищены, обозначенные символом решетки (#). Эти атрибуты скрыты от всех классов, кроме непосредственных подклассов. В редких случаях атрибут является общедоступным, что означает, что он виден другим объектам за пределами его класса.Сделать атрибуты частными означает, что атрибуты доступны только внешним объектам через методы класса, технику, называемую инкапсуляцией или скрытием информации.
Диаграмма классов может отображать только имя класса; или имя класса и атрибуты; или имя класса, атрибуты и методы. Отображение только имени класса полезно, когда диаграмма очень сложная и включает много классов. Если диаграмма проще, могут быть включены атрибуты и методы. Когда атрибуты включены, есть три способа показать информацию об атрибутах.Самый простой — включить только имя атрибута, которое занимает минимум места.
Тип данных (например, строка, двойное число, целое число или дата) может быть включен в диаграмму классов. Наиболее полное описание будет включать знак равенства () после типа данных, за которым следует начальное значение атрибута. На рисунке ниже показаны атрибуты класса. Если атрибут должен принимать одно из конечного числа значений, например, тип студента со значениями F для полного рабочего дня, P для неполного рабочего дня и N для не зачисленных в школу, они могут быть включены в фигурные скобки, разделенные символом запятые: studentType: char {F, P, N} .
Расширенный класс Student, который показывает тип данных и, в некоторых случаях, их начальное значение или значение по умолчанию.Скрытие информации означает, что методы объектов должны быть доступны другим классам, поэтому методы часто являются общедоступными, что означает, что они могут быть вызваны из других классов. На диаграмме классов общедоступные сообщения (и любые общедоступные атрибуты) показаны со знаком плюс () перед ними. После методов также есть круглые скобки, указывающие на то, что данные могут передаваться как параметры вместе с сообщением.Параметры сообщения, а также тип данных могут быть включены в диаграмму классов.
Есть два типа методов: стандартные и специальные. Стандартные методы — это базовые вещи, которые умеют делать все классы объектов, например создание нового экземпляра объекта. Пользовательские методы предназначены для определенного класса.
Перегрузка метода
Перегрузка метода означает включение одного и того же метода (или операции) несколько раз в класс. Сигнатура метода включает имя метода и параметры, включенные в метод.Один и тот же метод может быть определен более одного раза в данном классе, если параметры, передаваемые как часть сообщения, различны; то есть должна быть другая подпись сообщения. Может быть другое количество параметров или параметры могут быть другого типа, например, число в одном методе и строка в другом методе. Пример перегрузки метода можно найти в использовании знака плюс во многих языках программирования. Если атрибуты по обе стороны от знака плюс являются числами, эти два числа складываются.Если атрибуты представляют собой строки символов, строки объединяются в одну длинную строку.
В примере банковского депозита квитанция о депозите может содержать только сумму депозита, и в этом случае банк внесет всю сумму, или она может содержать сумму депозита и сумму наличных денег, которые должны быть возвращены. В обеих ситуациях будет использоваться метод проверки депозита, но параметры (в одной ситуации также будет запрашиваться возвращаемая сумма наличных) будут разными.
Типы классов
Классы делятся на четыре категории: сущности, интерфейсы, абстрактные и управляющие.Эти категории объясняются ниже.
КЛАССЫ СУЩЕСТВ . Классы сущностей представляют собой объекты реального мира, такие как люди, вещи и т. Д. Классы сущностей — это сущности, представленные на диаграмме сущность-связь. Инструменты CASE, такие как Visible Analyst, позволят вам создать класс сущности UML из сущности на диаграмме E-R. Аналитику необходимо определить, какие атрибуты включить в классы. Каждый объект имеет множество атрибутов, но класс должен включать только те, которые используются организацией.Например, при создании класса сущности для студента в колледже вам необходимо знать атрибуты, которые идентифицируют студента, такие как домашний адрес и адрес университетского городка, а также средний балл, общее количество кредитов и т. Д. Если бы вы отслеживали одного и того же ученика в интернет-магазине одежды, вам нужно было бы знать основную идентификационную информацию, а также другие описательные атрибуты, такие как размеры или цветовые предпочтения.
ГРАНИЦА ИЛИ ИНТЕРФЕЙС, КЛАССЫ . Граничные или интерфейсные классы предоставляют пользователям средства для работы с системой.Есть две широкие категории классов интерфейсов: человеческие и системные. Человеческий интерфейс может быть дисплеем, окном, веб-формой, диалоговым окном, меню, списком или другим элементом управления отображением. Это также может быть телефон с тональным набором, штрих-код или другой способ взаимодействия пользователей с системой. Человеческие интерфейсы должны быть прототипированы (как описано в главе «Гибкое моделирование и прототипирование»), и часто для моделирования последовательности взаимодействий используется раскадровка.
Системные интерфейсы включают отправку данных или получение данных от других систем.Это может включать базы данных в организации. Если данные отправляются во внешнюю организацию, они часто находятся в форме файлов XML или других хорошо опубликованных интерфейсов с четко определенными сообщениями и протоколами. Внешние интерфейсы наименее стабильны, потому что часто отсутствует контроль над внешним партнером, который может изменить формат сообщения или данных.
XML помогает обеспечить стандартизацию, поскольку внешний партнер может добавлять новые элементы в XML-документ, но корпорация, преобразующая данные в формат, который может использоваться для добавления во внутреннюю базу данных, может просто игнорировать дополнительные элементы. без проблем.Атрибуты этих классов — это те, которые находятся на дисплее или в отчете. Методы — это те, которые требуются для работы с дисплеем или для создания отчета.
АБСТРАКТНЫЕ КЛАССЫ . Абстрактные классы — это классы, экземпляры которых нельзя создать напрямую. Абстрактные классы — это те, которые связаны с конкретными классами в отношениях обобщения / специализации (генерация / спецификация). Название абстрактного класса обычно выделяется курсивом.
КЛАССЫ УПРАВЛЕНИЯ . Управляющие, или активные, классы используются для управления потоком действий, и они действуют как координаторы при реализации классов.Чтобы получить классы, которые можно использовать повторно, диаграмма классов может включать в себя множество небольших классов управления. Классы управления часто выводятся во время проектирования системы.
Часто новый класс управления создается только для того, чтобы сделать другой класс повторно используемым. Примером может быть процесс входа в систему. Может быть один класс управления, который обрабатывает пользовательский интерфейс входа в систему, содержащий логику для проверки идентификатора пользователя и пароля. Возникающая проблема заключается в том, что класс управления входом в систему предназначен для определенного экрана входа в систему.Создав класс управления входом в систему, который обрабатывает только отображение уникального входа в систему, данные могут быть переданы более общему классу управления проверкой подлинности, который выполняет проверку идентификаторов пользователей и паролей, полученных от многих других классов управления, получающих сообщения от определенных пользовательских интерфейсов. Это увеличивает возможность повторного использования и изолирует методы проверки входа в систему от методов обработки пользовательского интерфейса.
Правила создания диаграмм последовательности заключаются в том, что все классы интерфейса должны быть связаны с классом управления.Точно так же все классы сущностей должны быть связаны с классом управления. Классы интерфейса, в отличие от двух других, никогда не подключаются напрямую к классам сущностей.
Определение сообщений и методов
Каждое сообщение может быть определено с использованием нотации, аналогичной описанной для словаря данных (как показано в главе «Анализ систем с использованием словарей данных»). Определение будет включать список параметров, переданных с сообщением, а также элементов, содержащихся в ответном сообщении.Логика методов может быть определена с использованием структурированного английского языка, таблицы решений или дерева решений, как показано в главе «Спецификации процессов и структурированные решения».
Аналитик может использовать приемы горизонтальной балансировки с любым методом класса. Все данные, возвращаемые из класса сущности, должны быть получены либо из атрибутов, хранящихся в классе сущности, из параметров, переданных в сообщении, отправленном в класс, либо в результате вычисления, выполненного методом класса.Необходимо изучить логику и параметры метода, чтобы убедиться, что в логике метода есть вся информация, необходимая для выполнения его работы. Горизонтальная балансировка подробно описана в главе «Использование диаграмм потоков данных».
Неионные химические реакции
Перициклические реакции
Важная совокупность химических реакций, отличающихся от ионных или свободнорадикальных реакций во многих отношениях, была признана и широко изучена. Среди общих характеристик этих реакций их выделяют три.:
1. На них относительно не влияют изменения растворителей, присутствие радикальных инициаторов или нейтрализующих реагентов, а также (за некоторыми исключениями) электрофильные или нуклеофильные катализаторы.
2. Они продолжаются одновременной (согласованной) серией событий разрыва и образования связей в одном кинетическом шаге, часто с высокой стереоспецифичностью.
3. В соответствии с 1 и 2 на пути реакции отсутствуют ионные, свободные радикалы или другие заметные промежуточные соединения.
Поскольку реакции такого типа часто протекают путем почти одновременной реорганизации связанных электронных пар посредством циклических переходных состояний, они были названы перициклическими реакциями . Четыре основных класса перициклических реакций называются: Циклоприсоединение , Электроциклическое , Сигматропное и Ene Реакции . Общая иллюстрация каждого класса будет отображена при нажатии на следующую диаграмму. Реакции циклоприсоединения и ен показаны в их межмолекулярном формате.Соответствующие внутримолекулярные реакции, создающие дополнительное кольцо, хорошо известны.
Все эти реакции потенциально обратимы (обратите внимание на серые стрелки). Обратное циклоприсоединение называется циклореверсией и протекает путем расщепления кольца и превращения двух сигма-связей в две пи-связи. Показанная выше электроциклическая реакция представляет собой процесс образования кольца. Реакция обратного раскрытия электроциклического кольца протекает путем превращения сигма-связи в пи-связь.Как показано, ретро еновая реакция расщепляет ненасыщенное соединение на два ненасыщенных фрагмента. Наконец, сигматропные сдвиги связи могут включать простую мигрирующую группу, как показано в примере выше, или могут иметь место между двумя пи-электронными системами (например, перегруппировка Копа).
Приведенные выше общие описания служат основой для классификации реакций, но необходимо соблюдать осторожность, чтобы гарантировать, что данное превращение действительно согласовано. К сожалению, это нетривиальное определение, часто требующее сочетания мечения изотопов и стереохимических исследований, чтобы прийти к правдоподобному выводу.Также необходимо провести тонкое различие между синхронной реакцией , в которой все события установления и разрыва связей происходят в унисон, и многоступенчатым согласованным процессом , в котором одни события предшествуют другим, не генерируя промежуточных звеньев. штат.
Хотя некоторые перициклические реакции происходят спонтанно, большинство из них требует введения энергии в виде тепла или света, причем продукт сильно зависит от используемого источника энергии.Понимание стереоселективных структурных изменений, которые вызывают эти реакции, лучше всего достигается путем изучения некоторых отдельных примеров.
1. Реакции циклоприсоединения
Согласованная комбинация двух π-электронных систем с образованием кольца атомов, имеющего две новые σ-связи и две π-связи меньше, называется реакцией циклоприсоединения. Число участвующих π-электронов в каждом компоненте указано в скобках перед названием, а реорганизация электронов может быть изображена циклом изогнутых стрелок, каждая из которых представляет движение пары электронов.Эти обозначения показаны на рисунке справа. Реакция циклоприсоединения с образованием цикла описана синими стрелками, тогда как процесс циклореверсии с раскрытием кольца обозначен красными стрелками. Обратите внимание, что количество изогнутых стрелок, необходимых для отображения реорганизации облигаций, составляет половину общего количества в скобках .
Наиболее распространенной реакцией циклоприсоединения является [4 π +2 π ] циклизация, известная как реакция Дильса-Альдера. В терминологии Дильса-Альдера эти два реагента обозначаются как диен и диенофил .На следующей диаграмме показаны два примера [4 π +2 π ] циклоприсоединения, а во втором уравнении последующий свет индуцировал [2 π +2 π ] циклоприсоединение. В каждом случае диеновый реагент окрашен в синий цвет, а новые σ-связи в аддукте окрашены в красный цвет. Стереоспецифичность этих реакций должна быть очевидна. В первом примере ацетокси-заместители в диене имеют идентичные E -конфигурации, и они остаются цис-друг с другом в циклическом аддукте.Аналогично, сложноэфирные заместители диенофила имеют транс-конфигурацию, которая сохраняется в аддукте. Реагенты во втором уравнении являются моноциклическими, поэтому аддукт циклоприсоединения имеет три кольца. Ориентация шестичленного кольца хинона по отношению к бициклогептановой системе (окрашена в синий цвет) эндо, что означает, что оно ориентировано цис по отношению к самому длинному или более ненасыщенному мостику. Альтернативная конфигурация называется экзо.
Поскольку диенофил (хинон) имеет две активированные двойные связи, возможна вторая реакция циклоприсоединения при условии поступления достаточного количества диена.Второе циклоприсоединение происходит медленнее, чем первое, поэтому показанный здесь моноаддукт легко получить с хорошим выходом. Хотя этот [4 + 2] продукт устойчив к дальнейшему нагреванию, он подвергается циклоприсоединению [2 + 2] при воздействии солнечного света. Обратите внимание на потерю двух π-связей углерод-углерод и образование двух σ-связей (окрашенных в красный цвет) в этом преобразовании. Также обратите внимание, что индекс pi часто опускается в обозначении [m + n] для большинства циклоприсоединений с участием π-электронных систем.
При нажатии на эту диаграмму будут отображены еще два примера реакций циклоприсоединения.Реакция 3 является внутримолекулярной реакцией Дильса-Альдера. Поскольку диен и диенофил соединены цепочкой атомов, результирующее [4 + 2] циклоприсоединение фактически образует два новых кольца, одно из циклоприсоединения, а другое из связывающей цепи. Еще раз, добавление является стереоспецифическим, игнорируя изопропиловый заместитель, причем слияние кольца является цис- и эндо. Четвертая реакция — это [6 + 4] циклоприсоединение.
2. Электроциклические реакции
Электроциклическая реакция — это согласованная циклизация сопряженной π-электронной системы путем преобразования одной π-связи в кольцо, образующее σ-связь.Обратную реакцию можно назвать электроциклическим раскрытием кольца. Справа показаны два примера. Замыкание электроциклического кольца обозначено синими стрелками, а отверстие кольца красными стрелками. Еще раз, количество изогнутых стрелок, описывающих реорганизацию связи, составляет половину общего количества электронов, участвующих в процессе.
В первом случае транс, цис, транс -2,4,6-октатриен претерпевает термическое замыкание кольца до цис -5,6-диметил-1,3-циклогексадиен.Стероспецифичность этой реакции демонстрируется замыканием изомерного транс, цис, цис -триена до транс -5,6-диметил-1,3-циклогексадиена, как отмечено во втором примере.
При нажатии на эту диаграмму будут отображены два примера термического электроциклического раскрытия циклобутенов в сопряженные бутадиены. Этому способу реакции способствует снятие напряжения кольца, а обратное замыкание кольца (голубые стрелки) обычно не наблюдается. Можно осуществить фотохимическое замыкание кольца, но стереоспецифичность противоположна таковой у термического размыкания кольца.
3. Сигматропные перестановки
Молекулярные перегруппировки, при которых σ-связанный атом или группа, фланкированная одной или несколькими π-электронными системами, перемещается в новое место с соответствующей реорганизацией π-связей, называются сигматропными реакциями. Общее количество σ-связей и π-связей остается неизменным. Эти перегруппировки описываются двумя числами, заключенными в скобки, которые относятся к относительному расстоянию (в атомах), на которое переместился каждый конец σ-связи, как показано первым уравнением на диаграмме ниже.Самый распространенный атом, претерпевающий сигматропные сдвиги, — это водород или один из его изотопов. Второе уравнение на диаграмме показывает легкий [1,5] водородный сдвиг, который превращает относительно нестабильную алленовую систему в сопряженный триен. Обратите внимание, что эта перестройка, которая включает перемещение трех пар связывающих электронов, может быть описана тремя изогнутыми стрелками.
При нажатии на эту диаграмму будут отображены два дополнительных примера тепловых [1,5] водородных сдвигов.Эти реакции особенно информативны тем, что не наблюдаются [1,3] водородные сдвиги. Реагентом в первом уравнении является дейтерий, меченный 1,3,5-циклооктатриеном. При нагревании это соединение уравновешивается своим 1,3,6-триеновым изомером, и два атома дейтерия перемешиваются между четырьмя отмеченными местоположениями. Если бы имели место [1,3] или [1,7] водородные сдвиги, атомы дейтерия были бы равномерно распределены между всеми восемью атомами углерода. При длительном нагревании или при более высоких температурах эти циклооктатриены подвергаются электроциклическому раскрытию цикла до 1,3,5,7-октатетраена и повторному закрытию до винил-1,3-циклогексадиенов.
Второй пример показывает другой [1,5] сдвиг водорода от проксимальной метильной группы к карбонильному атому кислорода. Образующийся диенол быстро обменивает ОН на OD до того, как сдвиг [1,5] изменится на противоположный. Таким образом, реакционноспособный метил вскоре превращается в CD 3 . Поскольку известно, что атомы водорода от альфа к карбонильной группе подвергаются обмену, катализируемому кислотой или основанием, посредством енольных промежуточных продуктов, можно ожидать, что группа α’-CH 2 также будет обмениваться. Однако, если принять меры для удаления потенциальных кислотных или основных катализаторов, термический [1,3] сдвиг, необходимый для обмена, будет очень медленным.
[3,3] сигматропная перегруппировка 1,5-диенов или аллилвиниловых эфиров, известная, соответственно, как перегруппировки Коупа и перегруппировки Клейзена , являются одними из наиболее часто используемых сигматропных реакций. Три примера перегруппировки Коупа показаны на следующей диаграмме. Реакции 1 и 2 (верхний ряд) демонстрируют стереоспецифичность этой реакции. Голубая σ-связь соединяет две аллильные группы, ориентированные так, что их концы находятся рядом друг с другом.Поскольку каждый аллильный сегмент является локусом [1,3] сдвига, общая реакция классифицируется как перегруппировка [3,3] . Три изогнутые стрелки розового цвета описывают перераспределение трех пар связывающих электронов в ходе этой обратимой перегруппировки. Диеновый реагент в третьей реакции имеет расширенную конформацию. Эта молекула должна принять спиральную конформацию (как указано выше), прежде чем может произойти [3,3] перегруппировка. Продуктом этой перегруппировки является енол, который немедленно таутомеризуется в свою кето-форму.Такие варианты называются перегруппировкой окси-Cope и полезны, потому что обратная перегруппировка блокируется быстрой кетонизацией. Если гидроксильный заместитель превращается в соль алкоксида, энергия активации перегруппировки значительно снижается.
Вырожденная или самовоспроизводящаяся перегруппировка Коупа была интересным предметом исследования. Например .
Два примера перестановки Клайзена можно увидеть, щелкнув по приведенной выше диаграмме.Реакция 4 . представляет собой классическую перегруппировку аллилфенилового эфира в орто-аллилфенол. Метильный заместитель в аллильной части служит для демонстрации сдвига связывания в этом сайте. Исходный циклогексадиеноновый продукт немедленно таутомеризуется в фенол, восстанавливая стабильность ароматического кольца. Реакция 5 представляет собой алифатический аналог, в котором винильная группа заменяет ароматическое кольцо. В обоих случаях три пары связывающих электронов претерпевают реорганизацию.
При повторном нажатии на диаграмму выше будут отображены два примера [2,3] сигматропных перегруппировок.Аллильный сульфоксид в реакции 6 обратимо перегруппировывается в менее стабильный сложный сульфенатный эфир. Слабая связь S-O может быть восстановительно расщеплена триметилфосфитом до аллилового спирта и тиола (не показано). Реакция 7 показывает аналогичную перегруппировку илида серы в циклический сульфид. [2,3] -Перегруппировка Виттига — еще один пример.
4. Реакции человека
Присоединение двойной или тройной связи к алкеновому реагенту, имеющему переносимый аллильный водород, называется реакцией с еном .Обратный процесс называется ретро-реакцией . В направлении связывания еновая реакция характеризуется перераспределением трех пар связывающих электронов. и может быть описан циклом из трех изогнутых стрелок. Как отмечалось ранее, эта реорганизация связи включает полное превращение π-связи в σ-связь (или наоборот в случае фрагментации ретроена). Это то же самое изменение учета облигаций, которое проявляется в электроциклических реакциях, но в еновой реакции не образуются и не разрываются кольца, если только она не является внутримолекулярной.Следующие ниже примеры иллюстрируют некоторые типичные еновые реакции, при этом уравнение 3 является внутримолекулярной еновой реакцией. Реакции предпочтительны, когда реагент, принимающий водород, «энофил», является электрофильным. Это относится к реакциям 1 и 2 , которые протекают в более мягких условиях, чем 3 , несмотря на внутримолекулярную природу последнего.
Водород — самый распространенный атом, переносимый в еновой реакции.Действительно, все приведенные выше примеры включают водородные сдвиги. Однако другие атомы или группы могут участвовать в еноподобных превращениях. Два таких случая будут отображены выше при нажатии на диаграмму. Реакция 4 представлена как ретроеновая реакция, хотя не было продемонстрировано, что она является общей для всех реакций аллиловых спиртов с тионилхлоридом. Уравнение 5 иллюстрирует необычную «реакцию с еном магния», в которой функция Гриньяра перемещается в новое место до реакции с электрофильным реагентом, таким как CO 2 .Поскольку это внутримолекулярная еновая реакция, образуется новое кольцо. Если щелкнуть диаграмму второй раз, отобразятся два дополнительных примера. Уравнение 6 демонстрирует, что енольный таутомер, даже в низкой концентрации, может действовать как донор водорода в еновой реакции. Уравнение 7 является одним из многих примеров кислотного катализа Льюиса в еновой реакции. Подобная катализируемая кислотой реакция простых альдегидов с алкенами с образованием аллиловых спиртов, 1,3-диолов или 1,3-диоксанов известна как реакция Принса .
Определенные ретро-еновые реакции оказались полезными в качестве синтетических превращений. Примеры этих согласованных реакций элиминации можно изучить, нажав здесь
Более подробное описание внутримолекулярной еновой реакции доступно по ссылке
.
5. Стереохимические обозначения
Одной из характерных черт большинства перициклических реакций, отмеченной во многих описанных выше случаях, является их стереоспецифичность. Это не первый класс реакций, для которых отмечена характерная стереоспецифичность.Реакции замещения могут протекать случайным образом или путем «инверсии» или «сохранения» конфигурации. Реакции элиминирования могут протекать «анти» или «синхронно» или могут быть конфигурационно случайными. Термины «син» и «анти» также применялись к реакциям 1,2-присоединения.
Поскольку эти обозначения изменения конфигурации не подходят для перициклических реакций, необходимы новые обозначения. Реакции циклоприсоединения и сигматропные перегруппировки обе включают пары событий образования σ-связей (или связанных процессов образования и разрыва связи), связанных с π-электронной системой.Если все события связывания происходят на одной и той же стороне π-системы, конфигурация реакции обозначается как супрафациальная . Если события связывания происходят на противоположных сторонах или гранях π-системы, реакция называется антарафациальной . Примеры этих перициклических преобразований над лицевыми поверхностями показаны ниже. Цифры в квадратных скобках, обозначающие реакции такого рода, иногда содержат индексы (s или a), которые определяют их конфигурацию. Таким образом, циклоприсоединение слева можно назвать процессом [4 s + 2 s ].
Хотя реакции циклоприсоединения согласованы (промежуточные соединения не образуются), две новые связи не обязательно образуются синхронно. В зависимости от частичного распределения заряда в диеновых и диенофильных реагентах образование одной связи может привести к развитию другой. Такое несимметричное соединение в переходном состоянии называется асинхронным.
A Супрафациальное [4 + 2] циклоприсоединение | Супрафациальное [3,3] Сигматропное перегруппирование |
---|
Чтобы увидеть модель переходного состояния Дильса-Альдера.
Пример антарафациального [1,7] водородного сдвига показан на следующей диаграмме. Сопряженный триен принимает почти плоскую спиральную конформацию, в которой метиловый водород ориентирован чуть выше концевого атома углерода последней двойной связи. Затем может иметь место сигматропный водородный сдвиг [1 s , 7 a ], как описано четырьмя изогнутыми стрелками. Что касается приблизительной плоскости этой π-электронной системы (определяемой зелеными связями), атом водорода отходит от нижней грани и связывается с верхней гранью, поэтому перенос является антарафациальным.
Для электроциклических реакций требуется другое обозначение для изменения конфигурации. В этих случаях σ-связь между концами сопряженной π-электронной системы либо создается, либо разрывается с соответствующей потерей или усилением π-связи. Чтобы это произошло, концевые атомы углерода сопряженной π-электронной системы должны быть повторно гибридизированы с сопутствующим вращением или скручиванием примерно на 90º. Если смотреть вдоль оси вращения, две концевые группы могут поворачиваться в одном направлении, называемом , вращающимся, , или в противоположных направлениях, называемом , вращающимся, .Префиксы con и dis можно запомнить по ассоциации с их присутствием в словах согласен и не согласен . Эти два режима электроциклической реакции показаны на следующей диаграмме в общем виде, в котором они чаще всего наблюдаются. Конкретные примеры этих электроциклических реакций были приведены ранее.
A Дизротационное электроциклическое закрытие | A Электроциклическое вращательное отверстие |
---|
Посмотреть анимацию одновременного замыкания электроциклического кольца.
Поскольку реакции ен обычно включают в себя связанные операции образования и разрыва связей, связанные с короткими π-электронными системами (2 или 3 атома углерода), их стереоспецифичность почти всегда надфазна по отношению к обоим компонентам. Эта конфигурационная особенность иллюстрируется ретро-уравнением справа. При нажатии на диаграмму будет нарисовано представление переходного состояния для этого стереоспецифического преобразования. Обратите внимание, что разрыв связи и образование связей происходит в супрафациальной ориентации по отношению к каждой π-электронной системе.Этой реакции способствует снятие небольшой деформации кольца.
Возможны несколько различных структурных взаимоотношений между реагирующими частями внутримолекулярной еновой реакции. Примеры, показанные здесь и выше, представляют наиболее распространенную ориентацию. Чтобы увидеть примеры двух других расположений, щелкните здесь.
6. Непонятные особенности перициклических реакций
Примеры перициклических реакций, представленные здесь, предоставляют достаточно доказательств их полезности при конструировании или модификации сложных молекул, часто с высокой степенью стереоспецифичности.Однако, в отличие от общей применимости большинства обычных ионных реакций, перициклические реакции часто проявляют заметную чувствительность к небольшим структурным изменениям. Таким образом, стереоспецифичность может колебаться, а ставки могут меняться в миллион раз и более. В случае реакций циклоприсоединения это иллюстрируют три уравнения справа. Уравнения 1 и 2 показывают два очень похожих превращения, но первое происходит при умеренном нагревании, а второе — нет. Обратите внимание, что в каждом случае тройная связь дает только два электрона в переходное состояние циклоприсоединения.Обычное [4 + 2] циклоприсоединение, известное как реакция Дильса-Альдера, протекает стереоспецифично, супрафациальным образом, но [14 + 2] циклоприсоединение в уравнении 3 является антарафациальным по отношению к полиену.
Электроциклические и сигматропные реакции также демонстрируют загадочные различия в поведении. При нажатии на диаграмму будут показаны четыре примера. Уравнения 4 и 5 описывают аналогичные электроциклические раскрытия кольца стереоизомерных циклобутенов. Первый происходит при относительно умеренном нагревании, но второй требует очень высокой температуры и вполне может протекать путем гомолиза связи с бирадикалом.Уравнение 6 показывает два электроциклических замыкания кольца транс, цис, транс -2,4,6-октатриена. Тепловая реакция является дихотирующей, а фотохимический процесс — вращательной.
Наконец, отсутствие [1,3] сигматропных сдвигов водорода было отмечено ранее, и наглядный пример показан в уравнении 7 . Изомеризация сопряженного триена в толуол должна быть сильно экзотермической, но согласованная перегруппировка такого рода будет [1,3] сигматропным процессом.В отсутствие кислотных катализаторов этот триен полностью стабилен до умеренного нагревания. Любые сдвиги [1,5] водорода, которые имеют место, реформируют исходный триен и для подтверждения потребуются изотопные метки. Конечно, при добавлении кислоты изомеризация в толуол происходит быстро.
7. Полезное мнемоническое правило
Прежде чем перициклические реакции можно будет использовать предсказуемым и контролируемым образом, необходимо сформулировать широкое механистическое понимание факторов, влияющих на эти согласованные преобразования.Самый простой, хотя и наименее строгий метод предсказания конфигурационного пути, которому благоприятствует предлагаемая перициклическая реакция, основан на подсчете электронов в переходном состоянии. В большинстве предыдущих примеров перициклические реакции описывались циклом изогнутых стрелок, каждая из которых представляет пару связывающих электронов. Общее количество электронов, подвергающихся реорганизации, всегда четно и представляет собой число 4n + 2 или 4n (где n — целое число). После подсчета электронов для прогнозов можно использовать следующую таблицу.
Тепловые | Класс переходного состояния | Конфигурационное предпочтение | ||
---|---|---|---|---|
4n + 2 (ароматический) | Супрафациальный или антиротационный | 4 | Антарафациальный или конротативный||
Фотохимический | Класс переходного состояния | Конфигурационное предпочтение | ||
4n + 2 (ароматическое) | 4n + 2 (ароматическое) | 1063 Конротаторное | 114 антиароматический) | Супрафациальный или дисротационный |
Хотя в этой скромной мнемонике не используются явные молекулярные орбитали, более строгие методы, основанные на характеристиках таких орбиталей, предоставили важную информацию об этих реакциях.Поскольку перициклические реакции протекают путем циклической реорганизации связанных электронных пар, необходимо оценить изменения связанных молекулярных орбиталей, которые происходят при переходе от реагентов к продуктам. В следующем разделе описаны подходы такого рода.
Теоретические модели перициклических реакций |
---|
Теоретические модели перициклических реакций
В 1965 году Р. Б. Вудворд и Роальд Хоффманн из Гарвардского университета предложили и продемонстрировали, что согласованные реакции протекают наиболее легко, когда существует соответствие между орбитальной симметрией реагентов и продуктов.Другими словами, когда связывающий характер всех занятых молекулярных орбиталей сохраняется на всех стадиях согласованной молекулярной реорганизации, эта реакция, скорее всего, будет иметь место. Чем выше степень связывания, обнаруженная в переходном состоянии реакции, тем ниже будет ее энергия активации и тем выше будет скорость реакции.
Общее введение в молекулярные орбитали было представлено ранее. Простое соединение этен состоит из шести атомов, удерживаемых вместе шестью ковалентными связями, как описано на следующей иллюстрации.Схема молекулярных орбиталей этена создается путем объединения двенадцати атомных орбиталей, связанных с четырьмя атомами водорода и двумя гибридизированными атомами углерода sp 2 , с получением двенадцати молекулярных орбиталей. Шесть из этих молекулярных орбиталей (пять сигма и одна пи-орбиталь) связаны между собой и заняты двенадцатью доступными электронами валентной оболочки. Остальные шесть молекулярных орбиталей разрываются и пусты.
На правильные молекулярные орбитали влияют все ядра в молекуле, и для их полного описания необходимо учитывать полную структуру и симметрию молекулы.Для большинства целей этот уровень лечения не требуется, и более локализованные орбитали хорошо подходят. В случае этена и других изолированных двойных связей описания локализованных π-орбиталей будут отображены при нажатии на приведенную выше диаграмму. Необходимо указать несколько важных характеристик молекулярных орбиталей, и эта диаграмма послужит их иллюстрацией.
1. Пространственное распределение электронной плотности для большинства занятых молекулярных орбиталей прерывистое, с областями высокой плотности, разделенными областями с нулевой плотностью, т.е.грамм. узловая плоскость . Π-орбиталь слева имеет одну узловую плоскость (окрашена в голубой цвет), а π * -орбиталь справа имеет вторую узловую плоскость (окрашена в желтый цвет). Как правило, молекулярные орбитали с более высокой энергией имеют большее количество узловых поверхностей или узлов.
2. Волновые функции, описывающие молекулярные орбитали, меняют знак на узловых поверхностях. Это изменение фазы иногда обозначается знаками плюс и минус, связанными с дискретными областями орбиты, но это обозначение иногда можно спутать с электрическим зарядом.На приведенной выше диаграмме области с одним знаком фазы окрашены в синий цвет, а области с противоположным знаком — в красный цвет.
3. Эти локализованные орбитали можно классифицировать с помощью двух независимых операций симметрии; плоскость зеркала, перпендикулярная функциональной плоскости и делающая молекулу пополам (окрашена желтым цветом выше), и двукратная ось вращения (C 2 ), созданная пересечением этой плоскости зеркала с общей узловой плоскостью (окрашена в голубой цвет. ). Π-орбиталь слева симметрична ( S ) относительно плоскости зеркала, но антисимметрична ( A ) при повороте на 180 °, что соответствует операции C 2 .Обратное верно для π * -орбитали справа, которая имеет симметрию зеркальной плоскости A и симметрию C 2 S . Такие характеристики симметрии играют важную роль в создании орбитальных диаграмм, используемых Вудвордом и Хоффманном для обоснования перициклических реакций.
Модель p- и π-орбиталей двойной связи может быть исследована с помощью.
Оригинальный подход Вудворда и Хоффмана включал построение «диаграммы орбитальной корреляции» для каждого типа перициклической реакции.Симметрии соответствующих реагентов и орбиталей продуктов были согласованы, чтобы определить, может ли преобразование протекать без симметрии, налагаемой преобразованием связывающих орбиталей реагентов в антисвязывающие орбитали продуктов. Если корреляционная диаграмма показывала, что реакция могла происходить без столкновения с таким наложенным симметрией барьером , это было названо разрешенной симметрией . Если барьер симметрии присутствовал, реакция была обозначена как запрещенная по симметрии .Двумя связанными методами анализа перициклических реакций являются подход с переходным состоянием ароматичности и подход с граничной молекулярной орбиталью . Каждый из этих методов имеет свои достоинства, и более подробное описание каждого из них можно изучить, нажав соответствующую кнопку ниже.
1. Некоторые примеры
Прежде чем рассматривать репрезентативные примеры различных типов перициклических реакций, необходимо еще раз подчеркнуть предыдущее предупреждение о том, что данное преобразование должно быть действительно согласованным.Два уравнения, показанные на следующей диаграмме, описывают реакции [2 + 2] циклоприсоединения. Второй пример особенно интересен, потому что циклоприсоединение [4 + 2] Дильса-Альдера возможно, но дает только второстепенный продукт. Тщательное изучение этих реакций с использованием зондов ионных и радикальных промежуточных продуктов показало, что это не согласованные превращения. Диполярные и бирадикальные промежуточные соединения, предлагаемые для этих реакций, будут проиллюстрированы щелчком по диаграмме.
Если щелкнуть диаграмму выше во второй раз, будет показана очевидная реакция электроциклического раскрытия кольца.Конротаторный согласованный путь, благоприятствующий симметрии, будет генерировать очень напряженную двойную связь трансциклогексена, что является энергетически маловероятным. Вместо этого при нагревании происходит разрыв связи с бирадикальным промежуточным соединением с более высокой энергией активации. Рацемический диастереомер этого соединения претерпевает такое же раскрытие цикла при более низкой температуре, и это считается согласованной синхронной электроциклической реакцией.
Имея в виду это предостережение, можно составить обширные списки перициклических реакций, и их рационализация с помощью ранее отмеченного мнемонического или орбитального анализа является удивительно успешной и поучительной.Многие из приведенных ранее реакций вместе с дополнительными примерами будут отображены при нажатии соответствующей кнопки.
2. Региоселективность и кислотный катализ Льюиса
Когда оба компонента реакции циклоприсоединения несимметрично замещены, возможны два региоизомерных цикладдукта. В случае реакций Дильса-Альдера они показаны здесь как для C-1- и C-2-замещенных диенов, так и для монозамещенных (Z) диенофилов. Некоторые химики называют изомерные аддукты орто, мета и пара по отношению к аналогичным дизамещенным изомерам бензола.Как правило, замещенные С-1 диены образуют преимущественно орто-аддукты, а замещенные С-2 диены образуют пара-аддукты в качестве основного продукта. При нажатии на диаграмму будут показаны два примера этой региоселективности.
Первый пример особенно интересен, поскольку сопряженный триен включает два диеновых фрагмента, каждый из которых может участвовать в реакции Дильса-Альдера. В этом случае менее замещенный диен реагирует быстрее, что отражает общую чувствительность этого циклоприсоединения к стерическим затруднениям.Главный [4 + 2] продукт — это не только орто-изомер, несмотря на скопление заместителей, но также эндостереоизомер (обратите внимание на цис-взаимосвязь ненасыщенной боковой цепи и альдегидной функции). Второй пример показывает предпочтение пара-аддуктов из C-2 замещенных диенов. При повторном нажатии на диаграмму появятся еще два примера региоселективности. Продукт из 1,2-дизамещенного диена в примере 3 демонстрирует более сильное направляющее влияние заместителя C-1.Дизамещенный хинон в примере 4 также демонстрирует директивное влияние алкильных заместителей на диенофил.
К сожалению, ни анализ симметрии молекулярных орбиталей, ни простые мнемонические правила, основанные на подсчете электронов, не объясняют эти региоселективности.
Реакции Дильса-Альдера и ен катализируются кислотами Льюиса. Два примера катализа Дильса-Альдера на следующей диаграмме иллюстрируют улучшение выхода и региоселективности, которое часто сопровождает такой катализ.Хотя трихлорид алюминия может служить катализатором (второй ряд в примере 1), обычно используется более растворимое и менее агрессивное моно- или диэтилпроизводное, как указано в примере 2. Несмотря на дизамещение диена и диенофила в этом случае эндо-аддукт образуется с высокой региоселективностью и выходом при относительно низкой температуре.
В некоторых случаях кислотный катализ Льюиса может изменить региоселективность реакции Дильса-Альдера. Пример будет показан выше при нажатии на диаграмму.Эндо-аддукт является предпочтительным в обоих условиях. Даже внутримолекулярные реакции Дильса-Альдера могут выиграть от катализа такого рода, что будет продемонстрировано повторным щелчком по диаграмме.
Предыдущие обсуждения факторов орбитальной симметрии были сосредоточены на фазовой конгруэнтности в связывающих взаимодействиях. Чтобы расширить это рассмотрение для учета различных относительных ориентаций реагентов, необходимо оценить величину орбиталей HOMO и LUMO для каждого атома.Эта орбитальная величина обычно представлена коэффициентом , полученным из волновых уравнений для пи-орбиталей. Эти орбитальные коэффициенты также имеют знак (плюс или минус), отражающий их фазу. В случае 1,3-бутадиена, показанного слева, пи-орбиталь с наименьшей энергией (π 1 ) имеет меньшие орбитальные коэффициенты в C-1 и C-4 и большие коэффициенты в C-2 и C- 3. Числа, приведенные на диаграмме, произвольно взяты из простого расчета волновой функции. Остальные три пи-орбитали имеют аналогичные коэффициенты (± 0.37 или 0,60), но положение более высокого коэффициента смещается к концевым атомам углерода на орбиталях HOMO и LUMO (π 2 и π 3 соответственно). Конечно, знаки фазы меняются, чтобы обозначить увеличивающееся количество узлов.
Модель, показывающая орбитальные коэффициенты и разности фаз в 1,3-бутадиене, может быть исследована с помощью.
Несимметричное замещение диена или диенофила нарушает орбитальные коэффициенты несимметричным образом. Расчет орбитальных коэффициентов в таких случаях приводит к привлекательному объяснению региоселективности, характеризующей их химию Дильса-Альдера.Наиболее распространенная ситуация обнаруживает электроноакцепторные заместители (Z) на диенофильной двойной связи и электронодонорные заместители (Y) на диене. Таким образом, при связывающем взаимодействии электроны будут течь от ВЗМО диена к НСМО диенофила. Никакие другие орбитали не нужно рассматривать, и первоначально наиболее значимое связывающее взаимодействие ожидается между теми участками, которые имеют наибольшие орбитальные коэффициенты.
Качественное представление относительной величины терминальных орбитальных коэффициентов для HOMO- и LUMO-орбиталей алкенов (диенофилов) и диенов, замещенных таким обычным образом, проиллюстрировано на следующей диаграмме.Данные по диенофилам достаточно согласованы, но коэффициенты LUMO диенов демонстрируют изменчивость. Как отмечалось выше, наиболее важными являются диеновые HOMO и диенофильные LUMO. При нажатии на диаграмму будет отображена предпочтительная ориентация реагентов для начального взаимодействия связывания. Эта ориентация согласуется с описанной выше региоселективностью.
Терминальные коэффициенты некоторых пограничных молекулярных орбиталей
Следует подчеркнуть, что согласованный характер реакций [4 + 2] циклоприсоединения нельзя отрицать, если сосредоточить внимание на начальном сайте связывания.В самом деле, несимметричная замена реагентов подразумевает, что развитие двух новых сигма-связей над лицевым слоем также будет несимметричным (т.е. одна связь может почти установиться в переходном состоянии, в то время как другая образуется лишь незначительно). Таким образом, можно представить себе набор переходных состояний от симметричного до крайне несимметричного. Эти состояния, однако, имеют общие характеристики компактного, высокоорганизованного супрафациального комплекса диена с диенофилом, о чем свидетельствует большая отрицательная энтропия активации, а также отрицательный объем активации.
Модель переходного состояния Дильса-Альдера, которая иллюстрирует неравномерное связывание, связанное с несимметричными реагентами, может быть исследована с помощью.
Во многих случаях этот анализ орбитальных коэффициентов HOMO и LUMO также дает хорошее объяснение благотворного влияния кислотного катализа Льюиса. Все диенофилы в приведенных выше примерах были активированы электроноакцепторной карбонильной группой. Кислоты Льюиса образуют комплекс с основным атомом кислорода таких функций, делая их более электрофильными.Конъюгация с диенофильной двойной связью увеличивает орбитальный коэффициент, удаленный от карбонильной группы, и, следовательно, облегчает [4 + 2] циклоприсоединение к ассоциированному региоизомеру. Если каждый из двух концов диенофила имеет карбонильный заместитель, как в случае хинонов и ангидридов, то катализ кислотой Льюиса может изменить региоселективность циклоприсоединения.
3. Полезная мнемоника для региоселективности.
Расчеты молекулярных орбиталей, дающие коэффициенты пи-орбиталей для диенов и диенофилов, выходят за рамки этого текста.Однако есть простой мнемонический прием, который во многих случаях позволяет предсказать региоселективность. Он включает извлечение четырех возможных бирадикальных промежуточных продуктов, которые могут быть образованы гомолитическим связыванием на одном конце каждого реагента. Как только они будут различены, как это сделано для 1-замещенного диена на следующей диаграмме, наиболее стабильные бирадикальные частицы обычно определяют региоселективность этой реакции. Эта уловка работает, потому что как электронодонорные заместители, такие как алкил, алкоксил и амино, так и электроноакцепторные заместители, такие как нитро, циано и карбонил, оказывают стабилизирующее влияние на соседние радикалы, в отличие от их противоположного воздействия на соседние положительно и отрицательно заряженные атомы.В отсутствие каких-либо заместителей диеновый фрагмент представляет собой аллильный радикал (1º и 2º), а диенофил — радикал 1º. Как отмечалось, заместители Y и Z будут стабилизировать соседние радикалы, поэтому предпочтение будет отдано бирадикалу I , и оно должно привести к предпочтительному региоизомерному продукту. Всегда помните, что это всего лишь мнемонический трюк, большинство реакций Дильса-Альдера согласованы и не проходят через бирадикальный промежуточный продукт .
При нажатии на приведенную выше диаграмму будет отображен пример этого анализа реакции 2-замещенного диена с замещенным диенофилом.
Реакции диполярного циклоприсоединенияНовая группа [4 s + 2 s ] реакций циклоприсоединения, приводящая к пятичленным гетероциклическим аддуктам, классифицируется как диполярных циклоприсоединений . Вместо диенов в этих реакциях используются диполярные гетероатомные соединения, обычно называемые 1,3-диполями. Чтобы узнать больше об этих реакциях, нажмите здесь. |
Подробнее о перициклических реакциях Превосходное лечение перициклических реакций, включающее множество сложных вопросов с ответами, было предоставлено Генри Рзепой. |
Что такое диаграмма Парето? Анализ и диаграмма
Глоссарий качества Определение: диаграмма Парето
Также называется: диаграмма Парето, анализ Парето
Вариации: взвешенная диаграмма Парето, сравнительная диаграмма Парето
Диаграмма Парето представляет собой гистограмму.Длины столбцов представляют частоту или стоимость (время или деньги) и расположены так, что самые длинные столбцы слева и самые короткие — справа. Таким образом, диаграмма наглядно показывает, какие ситуации более значительны. Этот инструмент анализа причин считается одним из семи основных инструментов качества.
- При анализе данных о частоте проблем или причин в процессе
- Когда есть много проблем или причин, и вы хотите сосредоточиться на наиболее важных
- При анализе общих причин на основе их конкретных компонентов
- При общении с другими о ваших данных
Ищете более качественные инструменты?
Попробуйте «Планируй-Выполняй-Учеба-Действуй» (PDSA) Plus QTools ™ Training:
- Решите, какие категории вы будете использовать для группировки элементов.
- Решите, какое измерение подходит. Общие измерения — это частота, количество, стоимость и время.
- Решите, какой период времени будет охватывать диаграмма Парето: Один рабочий цикл? Один полный день? Неделя?
- Соберите данные, каждый раз записывая категорию, или соберите данные, которые уже существуют.
- Промежуточный итог измерений для каждой категории.
- Определите соответствующий масштаб для собранных вами измерений. Максимальное значение будет самым большим промежуточным итогом из шага 5.(Если вы выполните дополнительные шаги 8 и 9 ниже, максимальное значение будет суммой всех промежуточных итогов с шага 5.) Отметьте шкалу в левой части диаграммы.
- Создайте и пометьте полосы для каждой категории. Поместите самый высокий в крайний левый угол, затем следующий по высоте справа и так далее. Если есть много категорий с небольшими размерами, их можно сгруппировать как «прочие».
- Рассчитайте процентное соотношение для каждой категории: промежуточный итог для этой категории, деленный на итог для всех категорий.Нарисуйте правую вертикальную ось и обозначьте ее процентами. Убедитесь, что две шкалы совпадают. Например, левое измерение, соответствующее половине, должно быть точно напротив 50% на правой шкале.
- Подсчитайте и начертите совокупные суммы: сложите промежуточные итоги для первой и второй категорий и поместите точку над второй полосой, указывающей эту сумму. К этой сумме добавьте промежуточный итог для третьей категории и поставьте точку над третьей полосой для этой новой суммы. Продолжите процесс для всех столбиков.Соедините точки, начиная с верхней части первой полосы. Последняя точка должна достигнуть 100% на правом масштабе.
Примечание: Шаги 8 и 9 необязательны, но полезны для анализа и обмена информацией.
На диаграмме 1 показано, сколько жалоб клиентов было получено в каждой из пяти категорий.
На Рисунке 2 взята самая большая категория «документы» из Рисунка 1, разбита ее на шесть категорий жалоб, связанных с документами, и показаны совокупные значения.
Если все жалобы причиняют клиенту одинаковый ущерб, работа по устранению жалоб, связанных с документами, будет иметь наибольшее влияние, и из них работа над сертификатами качества должна быть наиболее плодотворной.
Рисунок 1: Диаграмма Парето, жалобы клиентов
Рис. 2: Диаграмма Парето, жалоба на документы
Создание ДИАГРАММЫ ПАРЕТО
Используйте шаблон диаграммы Парето (Excel), чтобы создать диаграмму Парето и проанализировать возникновение до 10 дефектов, введя дефекты в контрольный лист.
Пример шаблона диаграммы Парето
Вы также можете искать статьи, тематические исследования и публикации по ресурсам диаграммы Парето.
Книги
Набор инструментов качества
Статьи
Не злоупотребляйте принципом Парето ( Six Sigma Forum Magazine ) Обсуждаются четыре распространенных заблуждения относительно принципа Парето, которые не позволяют некоторым компаниям реализовать истинный потенциал этого принципа.
Трехмерная диаграмма Парето ( Quality Progress ) В этой статье обсуждается традиционная диаграмма Парето, версия, называемая диаграммой Парето с тенденциями, и расширение данных из диаграммы Парето с тенденциями в трехмерный формат.
Примеры из практики
Бюджетная повязка ( Quality Progress ) Столкнувшись с ростом затрат на оказание помощи пациентам, государственная система здравоохранения в Канаде запустила проект по усовершенствованию, чтобы найти сбережения, используя DMAIC, диаграммы Парето и другие методологии Six Sigma.
Интернет-трансляции
Введение в веб-трансляцию «Семь основных инструментов качества» В этом введении к одной из самых популярных серий веб-трансляций ASQ Dr.Джек Ревелль дает краткое описание и пример каждого из семи основных инструментов контроля качества: таблиц данных, диаграмм Парето, точечного анализа, анализа причин и следствий, анализа тенденций, гистограмм и контрольных диаграмм.
Адаптировано из The Quality Toolbox , ASQ Quality Press.
Диаграммы Венна — GRE Math
Если вы считаете, что контент, доступный через Веб-сайт (как определено в наших Условиях обслуживания), нарушает или несколько ваших авторских прав, сообщите нам, отправив письменное уведомление («Уведомление о нарушении»), содержащее в информацию, описанную ниже, назначенному ниже агенту.Если репетиторы университета предпримут действия в ответ на ан Уведомление о нарушении, оно предпримет добросовестную попытку связаться со стороной, которая предоставила такой контент средствами самого последнего адреса электронной почты, если таковой имеется, предоставленного такой стороной Varsity Tutors.
Ваше Уведомление о нарушении прав может быть отправлено стороне, предоставившей доступ к контенту, или третьим лицам, таким как в качестве ChillingEffects.org.
Обратите внимание, что вы будете нести ответственность за ущерб (включая расходы и гонорары адвокатам), если вы существенно искажать информацию о том, что продукт или действие нарушает ваши авторские права.Таким образом, если вы не уверены, что контент находится на Веб-сайте или по ссылке с него нарушает ваши авторские права, вам следует сначала обратиться к юристу.
Чтобы отправить уведомление, выполните следующие действия:
Вы должны включить следующее:
Физическая или электронная подпись правообладателя или лица, уполномоченного действовать от их имени; Идентификация авторских прав, которые, как утверждается, были нарушены; Описание характера и точного местонахождения контента, который, по вашему мнению, нарушает ваши авторские права, в \ достаточно подробностей, чтобы позволить репетиторам университетских школ найти и точно идентифицировать этот контент; например нам требуется а ссылка на конкретный вопрос (а не только на название вопроса), который содержит содержание и описание к какой конкретной части вопроса — изображению, ссылке, тексту и т. д. — относится ваша жалоба; Ваше имя, адрес, номер телефона и адрес электронной почты; а также Ваше заявление: (а) вы добросовестно полагаете, что использование контента, который, по вашему мнению, нарушает ваши авторские права не разрешены законом, владельцем авторских прав или его агентом; (б) что все информация, содержащаяся в вашем Уведомлении о нарушении, является точной, и (c) под страхом наказания за лжесвидетельство, что вы либо владелец авторских прав, либо лицо, уполномоченное действовать от их имени.
Отправьте жалобу нашему уполномоченному агенту по адресу:
Чарльз Кон
Varsity Tutors LLC
101 S. Hanley Rd, Suite 300
St. Louis, MO 63105
Или заполните форму ниже:
.