Mazda электрооборудование. Руководство - часть 3

Основы электрооборудования 

Электричество 

Компоненты электричества 

Вещество, атомы и электроны 

• 

Электричество определяется как «поток электронов через проводник под 
воздействием силы». Чтобы понять эту формулировку, нам нужно понимать 
строение вещества. Всё вокруг нас (твёрдые тела, жидкости и газы) состоит из 
вещества. Вещество состоит из множества различных атомов и комбинаций 
атомов.  

• 

Атомы состоят из протонов (которые несут положительный [+] электрический 
заряд), нейтронов (которые не имеют электрического заряда) и электронов 
(которые несут отрицательный [-] электрический заряд).  

• 

Ядра в центре атома состоят из протонов и нейтронов. Поскольку протоны имеют 
положительный заряд, а нейтроны не имеют заряда, сами ядра являются 
положительно заряженными. Отрицательно заряженные электроны вращаются 
вокруг ядер, подобно тому, как планеты в нашей Солнечной системе вращаются 
вокруг Солнца.  

 

 

L1004_01001 

Строение атома 
 

1 

Ядра (протоны и нейтроны) 3 

Электрон 

2 

Орбита электрона 

 

 

 

Электричество 

Основы электрооборудования 

Принцип притяжения и отталкивания 

• 

Противоположные электрические заряды притягиваются друг к другу, а 
одинаковые электрические заряды – отталкиваются. Отрицательно заряженные 
электроны остаются на своей орбите, потому что они притягиваются к 
положительно заряженным ядрам. Это притяжение подобно тому, как 
притягиваются друг к другу северный (положительный) и южный (отрицательный) 
полюса двух магнитов, если поместить их в непосредственной близости.  

 

 

L1004_01002 

 

1 

Разноимённые заряды притягиваются 2  Одноимённые заряды отталкиваются 

 

Основы электрооборудования 

Электричество 

Движение электронов 

• 

Любой электрон вращается вокруг ядра точно с такой скоростью, которая нужна, 
чтобы удержать его орбите. Равновесие между притяжением к ядрам и 
центробежной силой движущегося электрона удерживает каждый электрон на 
соответствующей орбите (оболочке). Электроны во внешней оболочке называются 
валентными электронами. Валентные электроны находятся дальше от ядер и их 
легче вытолкнуть с орбиты. Когда есть удобный путь или проводник, электроны 
могут переходить от одного атома к другому. Когда электроны переходят от одного 
атома к другому, возникает электрический ток.  

• 

Атом с недостающим электроном называется положительным ионом. Атом с 
лишним электроном называется отрицательным ионом. Ионы стремятся к 
равновесию: положительные ионы хотят получить электрон, а отрицательные ионы 
хотят от него освободится. Эти силы отталкивания и притяжения создают 
электрическое давление, называемое электродвижущей силой. Другим названием 
этой силы является «напряжение», которое будет обсуждаться более подробно 
позднее. Электроны, перетекающие от одного атома к другому, создают 
электрический ток. Лёгкость или трудность, с которой электроны проходят через 
материал, определяет его классификацию либо как проводника, либо как 
изолятора.  

 

 

L1004_01003 

 

1 

Ядра 4 

Свободный электрон 

2 

Свободный электрон 5 

Атомы в проводнике 

3 

Нехватка электронов (положительный  

6 

Избыток электронов (отрицательный  

 

заряд)  

заряд) 

 

Электричество 

Основы электрооборудования 

Проводники, изоляторы и полупроводники 

• 

Атомы в разных материалах различны. Чем больше валентных электронов имеет 
материал, тем труднее заставить их перемещаться. И наоборот, чем меньше число 
валентных электронов, тем проще их переместить. Число валентных электронов 
определяет различие между проводником и изолятором.  

 

 

L1004_01004 

 

1 

Проводники 4 

5-8 

электронов на внешней окружности 

2 1-3 

электрона на внешней окружности 5  Полупроводники 

3 

Изоляторы 6 

4 

электрона на внешней окружности 

 
Проводники 

• 

Хорошим проводником является элемент, который имеет менее четырёх 
электронов во внешней оболочке. Чаще всего в автомобильной проводке 
используется медь в автомобильной проводке проводником, поскольку она прочна, 
относительно недорога и обладает очень небольшим сопротивлением потоку 
электронов. К числу хороших проводников относятся (в порядке от наилучшего к 
наихудшему):  

– 

Серебро 

– 

Медь 

– 

Золото 

– 

Алюминий 

– 

Вольфрам 

– 

Железо 

– 

Сталь 

– 

Ртуть 

• 

Хотя серебро и является наилучшим проводником, оно слишком дорого для 
широкого использования в автомобилях. Золото применяется только в 
исключительно важных случаях. Поскольку золото не подвержено коррозии, оно 
используется в некоторых автомобильных разъёмах.