Примерное время на чтение статьи: 5 минуты

В повседневной жизни мы редко говорим об электричестве. Вспоминаем о нем только, если вдруг дома или в гараже пропадет свет. Тем более никогда не задумываемся о физическом процессе производства электрического тока, а ведь он откуда-то берется.

Электричество, положительные и отрицательные электрические заряды

Сразу условимся, что в этом курсе будем говорить только о постоянном электрическом токе, т.к. в автомобиле используется в большей степени именно он. Переменный электрический ток тоже есть, его вырабатывает генератор машины, но он практически сразу преобразуется в постоянный.

Так что такое электричество? В быту мы чаще оперируем термином масса. Нам как-то изначально понятно, что любой предмет имеет вес, например арбуз или стул. Мы сразу чувствуем это, едва взяв предмет в руки. С электричеством же все сложнее, он не видим, не имеет запаха и цвета, и чаще всего не слышим. Без специальных приборов нельзя определить наличие электричества.

Не будем глубоко лезть в теорию, просто примем, как аксиому, следующие положения:

1. В природе всегда существуют электрические заряды (т.е. заряженные частицы), которые образуют вокруг себя электрическое магнитное поле.
2. Электрические заряды бывают положительные и отрицательные (т.е. со знаком «+» и знаком «—»).
3. Заряды одного знака отталкиваются друг от друга, а заряды противоположных знаков – притягиваются.

Наименьшей (по габаритам и массе) заряженной частицей считается электрон, а положительной – протон. Вспомните, как в школе рисовали заряды в виде шариков со знаками «+» и «—» внутри и стрелочки в разные стороны. Вот примерно так, как на рисунке выше.

Вы знаете, что любой предмет или вещество состоят из химических элементов, входящих в известную периодическую таблицу Д.И.Менделеева, т.е. из атомов. На следующем рисунке изображено строение атома. Внимательно рассмотрите его и прочитайте содержание текста в нем.

В целом атом в спокойном состоянии никак не заряжен, он электрически нейтрален. Когда же атом под воздействием внешних сил теряет электрон, он приобретает положительный заряд и начинает притягивать к себе другой свободный электрон, и наоборот, когда к атому добавляется лишний электрон, то он становится отрицательно заряженным.

Электрический заряд измеряется в Кулонах (Кл) по фамилии Шарля Огюсте́н де Куло́на — французского учёного-физика.

Успокою вас, терминами заряд и Кулон в автоэлектрике мы пользоваться не будем. Эта информация дается вам лишь для того, чтобы вы вспомнили школьную физику, и мы могли плавно перейти к очень важным и нужным в повседневной работе автоэлектрика понятиям «Электрический ток» и «Сила тока».  

Электрический ток и сила тока

Представьте себе людей, передающих мячи по цепочке из рук в руки. Вот также и атомы внутри провода передают из одного конца в другой лишние электроны, за счет чего и образуется электрический ток. Неподвижные мячи в руках – это просто заряды, а если мячи (заряды) приходят в движение и причем в направленное движение, то – это уже электрический ток.

Теперь рассмотрим, в каких единицах измеряется электрический ток. Просто нарисую кусочек провода. Через этот провод идёт электрический ток, т.е. идёт поток зарядов в виде электронов. Если за одну секунду через провод пройдет заряд величиной в 1 Кулон, то значит сила тока равна 1 Амперу. Эта единица измерения названа в честь французского физика Андре Ампера. Обратите внимание, что на рисунке электроны (отрицательные заряды) бегут от минуса «—» к плюсу «+». Но исторически общепринято считать, что ток движется на оборот от плюса «+» к минусу «—». Это положение вам надо просто принять и ничего больше. Итак, постоянный электрический ток имеет направление движения от плюса к минусу.

Понятием «сила тока» и Ампер мы будем часто пользоваться при работе с электропроводкой автомобиля. Обозначается сила тока большой буквой I или маленькой i. Единица измерения Ампер обозначается большой буквой А.

Кроме как в Амперах, сила тока также измеряется в микроамперах (µА или мкА), в миллиамперах (mА или мА) и в килоамперах (kА или кА).

1А = 1 000 000мкА = 1 000мА = 0,001кА

В автомобильной проводке мы будем измерять силу тока в миллиамперах и в Амперах, остальными единицами пользоваться не будем. На легковой машине максимальный ток присутствует в проводе стартера. Здесь сила тока в момент пуска двигателя может достигать порядка 600÷1000 А. В остальной части электрооборудования токи значительно меньше.

Приборы для измерения силы тока

Для измерения силы тока используют прибор амперметр либо мультиметр, совмещающий в одном корпусе несколько приборов для измерения не только силы тока, но и других параметров электричества. Мультиметров сейчас на рынке великое разнообразие, можно легко найти и очень дешевые, и дорогие профессиональные. Для работы автоэлектрика достаточно иметь недорогой рабочий мультиметр. А для замера тока стартера придется обзавестись токоизмерительными клещами.

Для измерения силы тока амперметром или мультиметром прибор необходимо подключать последовательно, т.е. в разрыв электрической цепи. При таком подключении ток потечет через прибор, и прибор его учтет. Разрыв цепи можно выполнить либо на каком-то клеммном соединении или разъеме (просто отсоединить провод от клеммы или отстыковать разъем), либо на колодке предохранителей и реле (просто вынуть предохранитель или реле), либо на коммутационном аппарате типа выключателя. При этом всегда перед измерением надо помнить, что измеряемый ток не должен превышать ток, на который рассчитан прибор, иначе прибор выйдет из строя. Чтобы избежать этой неприятности нужно приблизительно представлять, какую величину тока вы будете мерить. Со временем вы научитесь этому.

Для измерения же токоизмерительными клещами не надо делать никаких разрывов электрической цепи. Это очень удобно. Клещи просто обхватывают провод, на котором делается замер тока, и все.