Что такое ноль и фаза: Что такое фаза, ноль, земля в электрике и зачем они нужны

Что такое фаза, ноль, земля в электрике и зачем они нужны

Известно, что электрическая энергия вырабатывается на электрических станциях при помощи генераторов переменного тока. Затем, по линиям электропередач от трансформаторных подстанций электроэнергия поступает потребителям. Разберем подробнее, каким образом энергия подводится к подъездам многоэтажных домов и частным домам. Это даст понять даже чайникам в электрике, что такое фаза, ноль и заземление и зачем они нужны.

Простое объяснение

Итак, для начала простыми словами расскажем, что собой представляют фазный и нулевой провод, а также заземление. Фаза — это проводник, по которому ток приходит к потребителю. Соответственно ноль служит для того, чтобы электрический ток двигался в обратном направлении к нулевому контуру. Помимо этого назначение нуля в электропроводке — выравнивание фазного напряжения. Заземляющий провод, называемый так же землей, не находится под напряжением и предназначен для защиты человека от поражения электрическим током.

Подробнее о заземлении вы можете узнать в соответствующем разделе сайта.

Надеемся, наше простое объяснение помогло разобраться в том, что такое ноль, фаза и земля в электрике. Также рекомендуем изучить цветовую маркировку проводов, чтобы понимать, какого цвета фазный, нулевой и заземляющий проводник!

Углубляемся в тему

Питание потребителей осуществляется от обмоток низкого напряжения понижающего трансформатора, являющегося важнейшей составляющей работы трансформаторной подстанции. Соединение подстанции и абонентов выглядит следующим образом: к потребителям подводится общий проводник, отходящий от точки соединения трансформаторных обмоток, называемый нейтралью, наряду с тремя проводниками, представляющими собой выводы остальных концов обмоток. Выражаясь простыми словами, каждый из этих трех проводников является фазой, а общий – это ноль.

Между фазами в трехфазной энергетической системе возникает напряжение, называемое линейным. Его номинальное значение составляет 380 В. Дадим определение фазному напряжению — это напряжение между нулем и одной из фаз. Номинальное значение фазного напряжения составляет 220 В.

Электроэнергетическая система, в которой ноль соединен с землей, называется «система с глухозаземленной нейтралью». Чтобы было предельно понятно даже для новичка в электротехнике: под «землей» в электроэнергетике понимается заземление.

Физический смысл глухозаземленной нейтрали следующий: обмотки в трансформаторе соединены в «звезду», при этом, нейтраль заземляют. Ноль выступает в качестве совмещенного нейтрального проводника (PEN). Такой тип соединения с землей характерен для жилых домов, относящихся к советской постройке. Здесь, в подъездах, электрический щиток на каждом этаже просто зануляют, а отдельное соединение с землей не предусмотрено. Важно знать, что подключать одновременно защитный и нулевой проводник к корпусу щитка весьма опасно, потому как существует вероятность прохождения рабочего тока через ноль и отклонения его потенциала от нулевого значения, что означает возможность удара током.

К домам, относящимся к более поздней постройке, от трансформаторной подстанции предусмотрено подведение тех же трех фаз, а также разделенных нулевого и защитного проводника. Электрический ток проходит по рабочему проводнику, а назначение защитного провода заключается в соединении токопроводящих частей с имеющимся на подстанции заземляющим контуром. В этом случае в электрических щитках на каждом этаже располагается отдельная шина для раздельного подключения фазы, нуля и заземления. Заземляющая шина имеет металлическую связь с корпусом щитка.

Известно, что нагрузка по абонентам должна быть распределена по всем фазам равномерно. Однако, предсказать заранее, какие мощности будут потребляться тем или иным абонентом, не представляется возможным. В связи с тем, что ток нагрузки разный в каждой отдельно взятой фазе, появляется смещение нейтрали. Вследствие чего и возникает разность потенциалов между нулем и землей. В случае, когда сечение нулевого проводника является недостаточным, разность потенциалов становится еще значительнее. Если же связь с нейтральным проводником полностью теряется, то велика вероятность возникновения аварийных ситуаций, при которых в фазах, нагруженных до предела, напряжение приближается к нулевому значению, а в ненагруженных, наоборот, стремится к значению 380 В. Это обстоятельство приводит к полной поломке электрооборудования. В то же время, корпус электрического оборудования оказывается под напряжением, опасным для здоровья и жизни людей. Применение разделенных нулевого и защитного провода в данном случае поможет избежать возникновения таких аварий и обеспечить требуемый уровень безопасности и надежности.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезные видео по теме, в которых даются определения понятиям фазы, нуля и заземления:

Надеемся, теперь вы знаете, что такое фаза, ноль, земля в электрике и зачем они нужны. Если возникнут вопросы, задайте их нашим специалистам в разделе «Задать вопрос электрику«!

Рекомендуем также прочитать:

Ноль и фаза, что это такое?

Итак, для начала простыми словами расскажем, что собой представляют фазный и нулевой провод, а также заземление. Фаза — это проводник, по которому ток приходит к потребителю. Соответственно ноль служит для того, чтобы электрический ток двигался в обратном направлении к нулевому контуру.

Такой вопрос иногда возникает у начинающих электриков или владельцев квартир, которые хорошо владеют набором ремонтных инструментов, но раньше особо не вникали в устройство электропроводки. И вот наступил момент, когда перестала работать розетка или светиться лампочка в люстре, а звать электрика не хочется и есть огромное желание сделать все самому.

В этом случае первоочередная задача домашнего мастера заключается не в устранении возникшей неисправности, как кажется на первый взгляд, а в соблюдении правил электробезопасности, исключения возможности попасть под действие электрического тока. Почему-то об этом многие забывают, пренебрегая своим здоровьем.

Все токоведущие части проводки должны быть надежно заизолированы, а контакты розеток спрятаны вглубь корпуса так, чтобы к ним не было возможности случайного прикосновения открытыми участками тела. Даже механическая конструкция вилки, вставляемой в розетку, продумана таким образом, что держаться рукой за оба контакта и попасть под действие электрического тока довольно проблематично.

В обыденной жизни мы этого не замечаем и в сознании уже сложилась привычка не обращать внимания на электричество, которая может пагубно сказаться при проведении ремонтных работ с электроприборами. Поэтому изучите основные правила безопасности и будьте внимательны при обращении с электричеством.

Как устроена бытовая электропроводка

Электроэнергия в жилой дом приходит от трансформаторной подстанции, которая преобразует высоковольтное напряжение промышленной электросети в 380 вольт. Вторичные обмотки трансформатора соединены по схеме «звезда», когда выполнено подключение трех выводов к одной общей точке «0», а три оставшихся выведены на клеммы «А», «В», «С» (для увеличения нажмите на рисунок).

Соединенные вместе концы «0» подключены к контуру заземления подстанции. Здесь же выполнено расщепление нуля на;

• рабочий ноль, показанный на картинке синим цветом;
• защитный РЕ-проводник (желто-зеленая линия).

По этой схеме создаются все вновь строящиеся дома. Она называется системой TN-S. У нее на вход внутри распределительный щита дома подводятся три фазных провода и оба перечисленных нуля.

В зданиях старой постройки еще часто встречаются случаи отсутствия РЕ-проводника и четырех-, а не пятипроводная схема, которую обозначают индексом TN-C.

Фазы и ноли с выходной обмотки ТП воздушными проводами или подземными кабелями подводятся к вводному щиту многоэтажного дома, образуя трехфазную систему напряжения 380/220 вольт. Она разводится по подъездным щиткам. Внутрь жилой квартиры поступает напряжение одной фазы 220 вольт (на картинке выделены провода «А» и «О») и защитный проводник РЕ.

Последний элемент может отсутствовать, если не проведена реконструкция старой электропроводки здания.

Таким образом, «нулем» в квартире называют проводник, соединенный с контуром земли в трансформаторной подстанции и используемый для создания нагрузки от «фазы», подключенной к противоположному потенциальному концу обмотки на ТП. Защитный ноль, называемый еще РЕ-проводником, исключен из схемы электропитания и предназначен для ликвидации последствий возможных неисправностей и аварийных ситуаций с целью отвода возникающих токов повреждений.

Нагрузки в такой схеме распределяются равномерно за счет того, что на каждом этаже и стояках выполнена разводка и подключение определенных квартирных щитков к конкретным линиям 220 вольт внутри подъездного распределительного щита.

Система подводимых напряжений к дому и подъезду представляет собой равномерную «звезду», повторяющую все векторные характеристики ТП.

Когда в квартире выключены все электроприборы, а в розетках нет потребителей и напряжение к щитку подведено, то ток в этой цепи протекать не будет.

Сумма токов трехфазной сети складывается по законам векторной графики в нулевом проводе, возвращаясь к обмоткам трансформаторной подстанции величиной I0, или как еще ее называют 3I0.

Это рабочая, оптимальная и отработанная длительными годами система электроснабжения. Но, в ней тоже, как и в любом техническом устройстве, могут возникать поломки и неисправности. Чаще всего они связаны с низким качеством контактных соединений или же полным обрывом проводников в различных местах схемы.

Чем сопровождается обрыв провода в нуле или фазе

Оторвать или просто забыть подключить проводник к какому-нибудь устройству внутри квартиры не сложно. Такие случаи происходят так же часто, как и отгорания металлических тоководов при плохом электрическом контакте и повышенных нагрузках.

Если внутри квартирной проводки пропало соединение любого электроприемника с квартирным щитком, то этот прибор не будет работать. И абсолютно не важно, что разорвано: цепь нуля или фазы.

Такая же картина проявляется в случае, когда происходит обрыв проводника любой фазы, питающей внутридомовой или подъездный электрощит. Все квартиры, подключенные к этой линии с возникшей неисправностью, перестанут получать электроэнергию.

При этом в двух других цепочках все электроприборы будут функционировать нормально, а ток рабочего нулевого проводника I0 суммируется из двух оставшихся составляющих и будет соответствовать их величине.

Как видим, все перечисленные обрывы проводов связаны с отключением электропитания с квартиры. Они не вызывают повреждения бытовых приборов. Самая же опасная ситуация возникает при исчезновении соединения между контуром заземления трансформаторной подстанции и средней точкой подключения нагрузок внутридомового или подъездного электрощита.

Такая ситуация может возникнуть по разным причинам, но чаще всего она проявляется при работе бригад электриков, владеющих смежной специальностью дегустаторов…

В этом случае пропадает путь прохождения токов по рабочему нулю к контуру заземления (А0, В0, С0). Они начинают двигаться по внешним контурам АВ, ВС, СА к которым подключено суммарное напряжение 380 вольт.

На правой части картинки показано, что ток IАВ возник при подключении линейного напряжения к последовательно соединенным нагрузкам Ra и Rв двух квартир. В этой ситуации один хозяин может экономно отключить все электроприборы, а другой — использовать их по максимуму.

В результате действия закона Ома U=I∙R на одном квартирном щитке может оказаться очень маленькая величина напряжения, а на втором — близкая к линейному значению 380 вольт. Оно вызовет повреждение изоляции, работу электрооборудования при нерасчетных токах, повышенный нагрев и поломки.

Для предотвращения подобных случаев служат защиты от повышения напряжения, которые монтируются внутри квартирного щитка или дорогостоящих электроприборов: холодильников, морозильников и подобных устройств известных мировых производителей.

Как определить ноль и фазу в домашней проводке

При возникновении неисправностей в электрической сети чаще всего домашние мастера используют дешевую отвертку-индикатор напряжения китайского производства, показанную на верхней части картинки.

Она работает по принципу прохождения емкостного тока через тело оператора. Для этого внутри диэлектрического корпуса размещены:

• оголенный наконечник в виде отвертки для присоединения к потенциалу фазы;
• токоограничивающий резистор, снижающий амплитуду проходящего тока до безопасной величины;
• неоновая лампочка, свечение которой при протекании тока свидетельствует о наличии потенциала фазы на проверяемом участке;
• контактная площадка для создания цепи тока сквозь тело человека на потенциал земли.

Квалифицированные электрики используют для проверки наличия фазы более дорогостоящие многофункциональные индикаторы в форме отверток со светодиодом, свечением которого управляет транзисторная схема, питаемая от двух встроенных батареек, создающих напряжение 3 вольта.

Такие индикаторы кроме определения потенциала фазы способны выполнять другие дополнительные задачи. У них нет контактной площадки, к которой необходимо прикасаться при замерах.

Способ проверки наличия и отсутствия напряжения в гнездах обыкновенной розетки простым индикатором показан на фотографиях ниже.

На левом снимке хорошо видно, что свечение индикаторной лампочки при дневном свете плохо заметно, поэтому требует повышенного внимания при работе.

Контакт, на котором индикатор засвечивается, является фазой. На рабочем и защитном нуле неоновая лампочка не должна светиться. Любое обратное действие индикатора свидетельствует о неисправностях в схеме подключения.

При эксплуатации такой отвертки необходимо обращать внимание на целостность изоляции и не прикасаться к оголенному выводу индикатора, находящемуся под напряжением.

На следующих фотографиях показан способ определения напряжения в той же розетке с помощью старого тестера, работающего в режиме вольтметра.

Стрелка прибора показывает:

• 220 вольт между фазой и рабочим нулем;
• отсутствие разницы потенциалов между рабочим и защитным нулем;
• отсутствие напряжения между фазой и защитным нулем.

Последний случай является исключением. Стрелка в нормальной схеме должна тоже показывать напряжение 220 вольт. Но оно в нашей розетке отсутствует по той причине, что здание старой постройки еще не прошло этап реконструкции электропроводки, а хозяин квартиры, выполнивший последний ремонт, сделал разводку РЕ-проводника в своих помещениях, но не подключил его к заземляющим контактам розеток и шинке РЕ-проводника квартирного щитка.

Эта операция будет проводиться после перевода здания с системы TN-C на TN-C-S. Когда он завершится, стрелка вольтметра будет находиться в положении, отмеченном красной линией, показывать 220 вольт.

Особенности поиска неисправностей

Простое определение наличия или отсутствия напряжения не всегда позволяет точно определить состояние схемы. Наличие различных положений выключателей может ввести мастера в заблуждение. Например, на картинке ниже показан типичный случай, когда при отключенном выключателе на фазном проводе светильника в точке «К» не будет напряжения даже при исправной схеме.

Поэтому при проведении замеров и поисках неисправностей следует внимательно анализировать все возможные случаи.

Ранее ЭлектроВести писали, что в Энергодаре Запорожской области на тепловой электростанции была авария, в результате которой город и еще несколько населенных пунктов находились без света.

По материалам: electrik.info.

Фаза и ноль. Работа и измерения. Особенности

У хозяев дома появляется вопрос: что же такое фаза и ноль? Раньше они не вникали в то, как устроена электропроводка. А теперь понадобилось отремонтировать розетку, заменить лампочку, и хочется все это сделать самому.

Безопасность

Электросеть разделена на два типа: постоянного и переменного тока. Электрический ток является движением электронов в каком-либо направлении. При постоянном токе электроны двигаются в одну сторону, имеют полярность. При переменном токе электроны меняют свою полярность с определенной частотой.

В первую очередь домашнему умельцу нужно соблюдать электробезопасность, а потом уже думать об устранении неисправности. Некоторые пренебрежительно относятся к опасности попасть под действие тока.

Все части под напряжением должны быть защищены изоляцией, клеммы розеток углублены в корпус таким образом, чтобы не было доступа и нельзя было случайно коснуться рукой. Даже конструкция вилки сделана так, что невозможно попасть под напряжение электрического тока, держась рукой за вилку. Мы уже привыкли к электричеству, и не замечаем опасности при проведении работ по ремонту электрических устройств. Поэтому, лучше освежить в памяти правила безопасности и быть внимательными.

Принцип действия

Сеть электрического переменного тока разделена на фазу и ноль (рабочую и пустую). Нулевая фаза предназначена для образования постоянной электросети при включении устройств, а также для создания заземления. На фазе находится рабочее напряжение.

Для работы электроустройства не важно, где находится фаза, а где ноль. При установке электрических проводов и включении ее в сеть дома нужно учитывать, где фаза и ноль. Проводка прокладывается кабелем с двумя или тремя жилами. В кабеле с двумя жилами находится фаза и ноль, а в кабеле с 3-мя жилами третий провод отводится для заземления. Перед работой нужно точно определить расположение выводов проводов.

Электрический ток заходит от подстанции с трансформатором, преобразующим высокое напряжение до 380 вольт. Низкая сторона трансформатора соединена в звезду. Три вывода соединены в нулевой точке, а оставшиеся выводятся на клеммы фаз.

Узел в нулевой точке подключается к заземляющему контуру подстанции. Ноль расщепляется на рабочий и защитный. Новые строящиеся дома оснащаются проводкой по такой схеме. На входе дома в щите располагается три фазы и два провода расщепленного ноля.

В старых зданиях остается схема проводки старого типа без расщепленного ноля, там вместо пяти проводов идут 4 жилы. Электрический ток от трансформатора проходит по воздуху или под землей к входному щиту, образует систему из трех фаз (питающая сеть 380) на 220. Производится разводка по щитам подъездов. В квартиру поступает кабель с 1-й фазой на 220 В и защитный провод.

Защитный провод не всегда есть в наличии, если старая проводка не переделана. В квартире нулем называется провод, который соединен с заземляющим контуром на подстанции, применяется для образования нагрузки фазы, которая подключена к противоположному выводу на трансформаторе. Защитный ноль из схемы удален, он служит для устранения неисправностей и аварий для отвода тока при повреждениях.

В такой цепи нагрузки распределены равномерно, так как на этажах сделана разводка и выведены щиты к линиям на 220В в распредщите подъезда. Напряжение, подходящее к дому, выполнено звездой. При выключенных в квартире всех устройств и отсутствии нагрузки в розетках, в линии питания тока не будет.

Это является простой рабочей схемой электроснабжения, которая использовалась много лет. Но в любой сети могут возникнуть неисправности, которые связаны с плохими контактами соединений, либо обрывом проводов.

Обрыв провода

Проводник может легко оторваться, или его могут забыть подключить. Это происходит довольно часто, так же, как и могут отгореть провода при некачественном контактном соединении и большой нагрузке. Если в квартире нет соединения потребителя с щитком напряжения, то устройство не будет работать. Какой именно провод разорван, не имеет значения. То же самое получается при обрыве провода одной из фаз, которая питает дом или подъезд. Квартиры, питающиеся от этой линии, не будут иметь возможность получать электричество.

В двух остальных цепях все устройства будут работать в нормальном режиме, а ток ноля будет складываться из оставшихся составляющих. Все вышеописанные обрывы проводников связаны с выключением питания от квартиры, бытовые устройства при этом не ломаются. Опасным случаем может стать момент, когда исчезнет соединение между средней точкой потребителей щита дома и контуром заземления трансформатора подстанции. Это возникает у электриков, не имеющих достаточной квалификации.

Путь прохода тока через ноль к заземлению исчезает. Ток начинает идти по наружным контурам, имеющим напряжение в 380 В. В результате получается что на нагрузках вместо 220В будет 380В. На одном щите окажется небольшое напряжение, а на втором около 380 В. Высокое значение напряжения повредит изоляцию, нарушит работу устройств, приведет к поломкам и выходу из строя приборов.

Чтобы таких ситуаций не было, применяют защитные устройства для блокировки от повышенного напряжения. Они устанавливаются в щиток квартиры, либо внутри дорогостоящих приборов.

Способы определения где фаза и ноль

Любой домашний мастер при электромонтажных работах дома или в другом месте при подключении розетки или люстры сталкивается с вопросом определения фазы и ноля на проводах. Мы расскажем, какие существуют методы и способы правильного определения фазных проводов, нулевых жил, заземляющих защитных проводов. Конечно, для имеющего опыт в таких электромонтажных работах специалиста не доставит большого труда определить фазу и нулевой провод. Но как быть людям, которые не умеют этого делать?

Разберемся, как можно в домашних условиях без специальных инструментов для измерения и электронных приборов своими силами узнать наличие на проводах где фаза и ноль, заземление.

Во время поломок в сети тока часто домашние умельцы применяют недорогую индикаторную отвертку для проверки наличия напряжения китайского изготовления.

Она действует по закону емкостного тока, проходящего по телу человека. Такая отвертка состоит из следующих деталей:

• Наконечник металлический, заточенный под отвертку, присоединяется к фазе.
• Резистор для ограничения тока, который уменьшает амплитуду тока до небольшой величины.
• Лампочка неоновая, начинает светиться при прохождении тока, показывает наличие фазы на проводнике.
• Площадка для касания пальцем человека, чтобы создавалась цепь тока по телу через землю.

Квалифицированные специалисты применяют для контроля фазы приборы с качественными деталями и имеющими несколько функций, с индикаторами под отвертку, светодиод светится с помощью транзисторной схемы, подключенной от батареек на 3 вольта.

Такие устройства кроме фазы могут решать другие вспомогательные задачи. Они не имеют клеммы для контакта пальцем. Как проверять наличие фазы в розетках индикатором, показано на рисунке.

Днем плохо видно, как светится лампочка, требуется приглядываться. Там, где лампочка светится, есть фаза. На рабочем нуле и защитном заземлении лампочка не будет гореть. Если лампа светится в других случаях, то это говорит о том, что имеются неисправности в схеме.

Во время работы с такой отверткой нужно проверить исправность ее изоляции, не касаться вывода индикатора без изоляции под напряжением. Также с помощью тестера можно в розетке определить наличие напряжения.

Показания на тестере:

• 220 В между фазой и нолем.
• Нет напряжения между защитным нолем и рабочим.
• Нет напряжения между защитным нолем и фазой.

Последний вариант – это исключение. При нормальной схеме стрелка будет показывать разность потенциалов 220 В. Но в наших розетках его нет, так как здание дома старое, электропроводка не изменялась. После реконструкции электропроводки вольтметр покажет напряжение 220 В.

Особенности нахождения неисправности

Состояние схемы электропроводки не всегда определяется путем обычной проверки напряжения. На выключателях имеется различное положение, которое иногда вводит в заблуждение электрика. На рисунке изображен случай, при выключенном выключателе на проводе фазы светильника нет напряжения при исправной проводке.

Поэтому, при измерениях в поиске поломок нужно проводить тщательный анализ возможных случаев.

Цветовка проводов

Определить, на какой жиле есть напряжение, а на какой нет, довольно просто. Существует много способов вычисления где находятся фаза и ноль.

Одним из методов является определение по цвету изоляции проводов. Каждая жила в кабеле и в электрооборудовании окрашена цветом изоляции определенной расцветки, определенной стандартом. Зная цвета распределения функциям проводов, можно легко произвести установку электропроводки.

Рабочие фазы подключают проводами с черным цветом изоляции, либо может быть коричневый или серый цвет. Нулевой провод монтируют в светло-синей изоляции. При установке вспомогательного дополнительного заземления применяют проводники с зеленым или желтым цветом изоляции.

Такой способ определения по цвету проводов, фаза и ноль, не является надежным, так как при монтаже электропроводки специалисты не всегда добросовестно соблюдают маркировку проводов по цвету жил.

Похожие темы:

Электрика — «фаза» и «ноль»

В повседневной жизни человек очень часто встречается с электричеством. Более того, электрические приборы сопровождают нас каждый день. Помимо того, что мы постоянно пользуемся электрическим оборудованием, так еще и приходит время их поломки, следовательно, дальнейшей починки. И прежде чем приступить к работе с электричеством нужно, как минимум, знать теоретическую базу, не говоря уже о практике. Конечно, во избежание причинения вреда имуществу и вашему бесценному здоровью разумнее было бы обратиться за помощью к специалисту. Но если Вы хотите сами научиться понимать и разбираться в столь сложном деле как электричество, необходимо начать с самого главного.

Фаза и ноль – знакомые на слух, но чужие для понимания понятия

Данные понятия нередко встречались каждому человеку, и каждый предполагал, что это каким-то образом связано с электричеством. Знать и понимать, что такое «фаза» и «ноль» крайне необходимо, чтобы заниматься электромонтажными работами (например, самая простая установка светильника, бра или люстры). Перед тем, как прикоснуться к электричеству, необходимо обязательно восполнить все пробелы в знаниях. Понимать, что такое фаза и ноль нужно хотя бы для того, чтобы правильно подсоединить провода.

Существует три главных провода: фаза, ноль и заземление. Определить где и какой проводок можно при помощи подручных средств или по цвету. Специалисты различают провода с первого взгляда, а обычному человеку нужно времени побольше, особенно, если отсутствуют необходимые для этого приборы. На самом деле, способов распознавания кабелей не очень много, тем более безопасных. Именно поэтому чаще всего провода различают по цвету.

Цвет — главный ориентир при распознавании проводов

Самый простой и безопасный метод. Для того, чтобы правильно выделить фазу и ноль, нужно знать какой цвет чему принадлежит. Лучше всего найти достоверную информацию, где четко обозначены принятые в конкретной стране стандарты. Каждый проводок имеет свой определенный цвет, следовательно, найти ноль будет на так уж сложно. Все полученные при поиске информации знания пойдут на пользу и помогут быстро справиться с работой.

Данный метод очень актуален в новостройках, поскольку электропроводка протягивается квалифицированными специалистами, которые соблюдают все установленные стандарты. Например, в нашей стране в 2004 году был принят стандарт IEC 60446, в котором регламентируются все процессы деления фазы, заземления, нуля по цвету.

Обязательно нужно учитывать следующее:

• синий (сине-белый) цвет провода – рабочий ноль;
• желто-зеленый цвет – защитный ноль;
• иные цвета – фаза (красный, коричневый, белый, черный и др.). 

Именно такие обозначения используются чаще всего. Если же проводка в Вашем доме плохая и старая и ее монтажом занимались непрофессионалы, то правильнее будет воспользоваться другими методами.

Поиск фазы и ноля подручными средствами

По мнению специалистов первоначально нужно найти фазу, чтобы облегчить дальнейшее определению. Данный метод возможно применять наряду с предыдущим.

Индикаторная отвертка – неотъемлемый инструмент в бытовом наборе любого домашнего умельца.  Ее предназначение заключается как в проведении электромонтажных работ, так и в процессе обычной замены лампочек или при монтаже осветительных приборов.

Метод настолько простой, что справится с ним может абсолютно любой человек. В момент касания отверткой цветного провода под напряжением индикатор должен загореться. То есть, поступает сигнал о присутствии сопротивления, следовательно, исследуемый кабель – фаза.

Суть данного метода заключается в присутствии внутри отвертки лампочки и резистора. В момент замыкания электрической цепи сигнал загорается. Процедура проходит абсолютно безопасно для человека, поскольку в инструменте имеется сопротивление, которое понижает ток до минимума.

Контрольная лампа – еще один способ определения проводов

Данный способ применим для распознавания кабелей в трехпроводной сети. При использовании этого метода нужно быть очень осторожным и внимательным, поскольку подразумевается создание контрольной лампы.

Процесс заключается в следующем:

• в патрон помещается обыкновенная лампа;
• в клеммах располагаются провода без изоляции на концах;
• поочередное присоединение проводов по цвету.

Если нет возможности создать подобную конструкцию, можно применить обычную настольную лампу с электрической вилкой. Нужно знать, что при таком методе можно определить лишь приблизительное присутствие среди проводов фазного. Сигнал контрольной лампы показывает, что с высокой вероятностью какой-то провод – ноль, а какой-то – фаза. Если свет не загорается, значит фазного провода среди исследуемых нет. Но может быть, что нет именно нулевого провода.

Таким образом, данный способ целесообразен в большей степени для того, чтобы определить правильность монтажа и рабочее состояние проводки.

Как определить сопротивление петли «фаза-ноль»

Периодическое проведение замеров сопротивления петли «фаза-ноль» гарантирует бесперебойную работу электроприборов и проверку автоматов. Это необходимо делать, поскольку самыми главными предпосылками поломок являются перегрузки электрических сетей и короткие замыкания.  Именно замеры сопротивления позволяют избежать подобных ситуаций.

Немногие знают, что такое петля «фаза-ноль», но понимать это крайне необходимо. Под этим понятием подразумевается обозначение контура, возникающего в итоге соединения нулевого провода, который располагается в заземленной нейтрали. Именно замыкание данной электросети и образует петлю.

Для измерения сопротивления в петле «фаза-ноль» существуют следующие методы:

• падение напряжения в отключенной цепи;
• падение напряжения при сопротивлении возрастающей нагрузки – самый часто используемый способ, поскольку выгодно отличается от других удобством, быстрым измерением, безопасностью;
• использование специального прибора, который интерпретирует замыкание в цепи. 

Что такое фаза и ноль в электричестве

Электрическая фаза колебаний в электротехнике — это аргумент колебательной функции, то есть угол, на который смещены колебания значения ЭДС в пространстве относительно нуля.

Различают начальную фазу $φ_0$, описывающую начало колебательного процесса в нулевое время и полную фазу, описывающую состояние колебательного процесса в любой момент времени.

Пример уравнения c полной фазой, которое может описывать колебательный процесс: $cos(ωt + βx + φ_0)$. В момент времени, равный $t = 0$, угол колебаний составит $φ_0$, а если колебание начинается в точке с координатами $(0;0)$, то уравнение будет иметь вид типа $cos(φ_0)$.

Чаще всего для электроснабжения жилья используются трёхфазные системы электроснабжения, фазовый угол между генерируемыми ЭДС в которых равен $\frac{2π}{3}$ или $120°$.

Что такое фаза в электричестве — определение понятия

Фаза в электричестве — это разговорное название провода, находящегося под напряжением относительно другого, который называют нуль. Это название произошло из-за того что вырабатываемый на подстанциях ток, подающийся в дома, является переменным, то есть ЭДС, создаваемые на подстанциях, имеют одну и ту же частоту (для России и стран СНГ она составляет 50 Гц), но сдвинуты относительно друг друга во времени на определённый фазовый угол. В дома обычно подаются все три фазы и нет никакого значения, к какой фазе подключена ваша квартира.

Рисунок 1. Электрика и электричество – схематическое изображение фазы, нуля и земли

На рис. 1 схематично нарисована схема проведения электрического тока в квартиру от общей системы. Буквами $L1$, $L2$, $L3$ обозначены 1-3 фазы, а буквой $N$ — нулевой провод.

Готовые работы на аналогичную тему

На рис. 2 показано схематическое подключение тока к квартире от трасформатора, буквой $L_T$ обозначена фаза на трансформаторе, буквой $L$ — фаза в квартире, а буква $R_H$ — это подключенный электроприбор, обладающий некоторым сопротивлением $R_H$.

От трансформатора идёт 2 провода, один — так называемый фазовый провод с напряжением, а другой – нулевой провод, от которого отведено заземление, осуществляемое помещением контакта в землю. Существуют и другие источники заземления помимо собственно земли, на данных рисунках заземление обозначено буквами $Змл$.

На рис. 3 изображён случай, когда нулевой заземлённый провод не проведён в квартиру от подстанции, а заземлён непосредственно в квартире. Напряжение $L_T$ между нулём и фазой будет одинаково для рисунков 2 и 3, однако, не рекомендуется заземлять напряжение от трансформатора непосредственно в квартире.

Что такое ноль в электричестве — определение

Ноль – это провод, необходимый для замыкания электрического контура, по нему ток возвращается к источнику.

Для чего нужен ноль в электричестве? Ноль в электричестве нужен для равномерного распределения напряжения между фазами. При отсутствии нулевого провода напряжение между фазовыми проводами будет распределяться неравномерно, в результате чего на одной фазе может быть повышенное напряжение, которое может привести к пожару, а на других – пониженное, с которым часть электроприборов может не работать или работать некорректно. Для ноля также используются другие названия – его называют нейтральным или нулевым контактом.

Что такое нулевая фаза в электричестве

Нулевая фаза – это ещё одно народное название нулевого провода, не стоит путать его с землёй.

Ток в нулевом проводе не всегда равен нулю, он будет ненулевым при подключении электроприборов.

Что такое «земля» в электричестве

«Земля» – это провод, отводимый от нулевого, используемый для безопасности. Суть в том, что в случае обрыва электрической цепи или отсутствия сопротивления ток направляется в землю, что помогает избежать удара током.

Напряжение $U$ между нулевым проводом и землёй равняется нулю, тогда как напряжение между нулём и фазой для обычной квартиры будет равно $220$ В.

Электрика для чайников: фаза и ноль – что это и как определить где что

В случае, когда вы имеете дело с проводкой, состоящей из двух проводов – один из них всегда будет фазой, а второй нулём. Для того чтобы определить где какой — достаточно воспользоваться специальной пластиковой отвёрткой с индикатором.

Для этого необходимо сначала отключить электричество и развести 2 имеющихся провода во избежание короткого замыкания.

Затем нужно включить электричество обратно и аккуратно, не прикасаясь голыми руками к оголённой части проводов, приложить конец индикаторной отвёртки к проводу. Тот, на котором сработает лампочка индикаторной отвёртки, является фазой, второй провод будет нулём.

В случае же если вам приходится иметь дело с трёхжильным проводом – определить где фаза, а где ноль будет несколько сложнее. Для этого используют специальные приборы, например, можно определить где земля, а где ноль с помощью вольтметра. Для этого сначала нужно измерить напряжение $U$ по очереди между каждым из двух неизвестных проводов и фазовым проводом. Напряжение $U$ на «земле» всегда будет больше, чем на нулевом. Также можно отличить замелю от нуля с помощью омметра — сопротивление на заземлении всегда будет достаточно небольшим и будет в районе 4 Ом.

Замечание 1

Также нулевой провод, фаза и заземление обычно имеют разную расцветку. Для обозначения фазы используют чаще всего чёрную, коричневую или серую обмотку, для земли – жёлтую или зелёную, а для ноля – синюю или белую.

Фаза и ноль в электрике

Хозяин квартиры или частного дома, решивший проделать любую процедуру, связанную с электричеством, будь то установка розетки или выключателя, подвешивание люстры или настенного светильника, неизменно сталкивается с необходимостью определить, где в месте производства работ находятся фазный и нулевой провод, а также кабель заземления. Это нужно для того, чтобы правильно подсоединить монтируемый элемент, а также избежать случайного удара током. Если вы имеете определенный опыт работы с электричеством, то такой вопрос не поставит вас в тупик, но для новичка он может оказаться серьезной проблемой. В этой статье мы разберемся, что такое фаза и ноль в электрике, и расскажем, как найти эти кабели в цепи, отличив их друг от друга.

В чем отличие фазного проводника от нулевого?

Назначение фазного кабеля – подача электрической энергии к нужному месту. Если говорить о трехфазной электросети, то в ней на единственный нулевой провод (нейтральный) приходится три токоподающих. Это обусловлено тем, что поток электронов в цепи такого типа имеет фазовый сдвиг, равный 120 градусам, и наличия в ней одного нейтрального кабеля вполне достаточно. Разность потенциалов на фазном проводе составляет 220В, в то время как нулевой, как и заземляющий, не находится под напряжением. На паре фазных проводников значение напряжения составляет 380 В.

Линейные кабели предназначены для соединения нагрузочной фазы с генераторной. Назначение нейтрального провода (рабочего нуля) заключается в соединении нулей нагрузки и генератора. От генератора поток электронов перемещается к нагрузке по линейным проводникам, а его обратное движение происходит по нулевым кабелям.

Нулевой провод, как было сказано выше, не находится под напряжением. Этот проводник выполняет защитную функцию.

Назначение нулевого провода заключается в создании цепочки с низким показателем сопротивления, чтобы в случае короткого замыкания величины тока хватило для немедленного срабатывания устройства аварийного отключения.

Таким образом, за повреждением установки последует ее быстрое отключение от общей сети.

В современной проводке оболочка нейтрального проводника бывает синей или голубой. В старых схемах рабочий нулевой провод (нейтраль) совмещен с защитным. Такой кабель имеет покрытие желто-зеленого цвета.

В зависимости от назначения электропередающей линии она может иметь:

• Глухозаземленный нейтральный кабель.
• Изолированный нулевой провод.
• Эффективно-заземленный ноль.

Первый тип линий все чаще используется при обустройстве современных жилых зданий.

Чтобы такая сеть функционировала правильно, энергия для нее вырабатывается трехфазными генераторами и доставляется также по трем фазным проводникам, находящимся под высоким напряжением. Рабочий ноль, являющийся по счету четвертым проводом, подается от этой же генераторной установки.

Наглядно про разницу между фазой и нолем на видео:

Для чего нужен заземляющий кабель?

Заземление предусмотрено во всех современных электрических бытовых устройствах. Оно помогает снизить величину тока до уровня, который безопасен для здоровья, перенаправляя большую часть потока электронов в землю и защищая человека, коснувшегося прибора, от электрического поражения. Также заземляющие устройства являются неотъемлемой частью громоотводов на зданиях – через них мощный электрический заряд из внешней среды уходит в землю, не причиняя вреда людям и животным, не становясь причиной пожара.

На вопрос – как определить провод заземления – можно было бы ответить: по желто-зеленой оболочке, но цветовая маркировка, к сожалению, довольно часто не соблюдается. Бывает и такое, что электромонтер, не обладающий достаточным опытом, путает фазный кабель с нулевым, а то и подключает сразу две фазы.

Чтобы избежать подобных неприятностей, нужно уметь различать проводники не только по цвету оболочки, но и другими способами, гарантирующими правильный результат.

Домашняя электропроводка: находим ноль и фазу

Установить в домашних условиях, где какой провод находится, можно разными способами. Мы разберем только самые распространенные и доступные практически любому человеку: с использованием обычной электрической лампочки, индикаторной отвертки и тестера (мультиметра).

Про цветовую маркировку фазных, нулевых и заземляющих проводов на видео:

Проверка с помощью электролампы

Перед тем, как приступить к такой проверке, нужно собрать с использованием лампочки устройство для проверки. Для этого ее следует вкрутить в подходящий по диаметру патрон, после чего закрепить на клемме провода, сняв изоляцию с их концов стриппером или обычным ножом. Затем проводники лампы нужно поочередно прикладывать к тестируемым жилам. Когда лампа загорится, это будет означать, что вы нашли фазный провод. Если проверяется кабель на две жилы, уже понятно, что вторая будет нулевой.

Проверка индикаторной отверткой

Хорошим помощником в работе, связанной с электрическим монтажом, является индикаторная отвертка. В основе работы этого недорогого инструмента лежит принцип протекания сквозь корпус индикатора емкостного тока. В ее состав входят следующие основные элементы:

• Металлический наконечник, имеющий форму плоской отвертки, который прикладывается к проводам для проверки.
• Неоновая лампочка, загорающаяся при прохождении сквозь нее тока и сигнализирующая таким образом о фазовом потенциале.
• Резистор для ограничения величины электрического тока, который защищает устройство от сгорания под воздействием мощного потока электронов.
• Контактная площадка, позволяющая при прикосновении к ней создать цепь.

Профессиональные электромонтеры используют в своей работе более дорогие светодиодные индикаторы с двумя встроенными элементами питания, но простенькое устройство китайского производства вполне доступно любому человеку и должно иметься у каждого хозяина дома.

Если вы проверяете наличие напряжения на проводе с помощью этого прибора при дневном свете, то придется приглядываться в ходе работы более внимательно, так как свечение сигнальной лампы будет плохо заметно.

При касании жалом отвертки фазного контакта сигнализатор загорается. При этом ни на защитном нуле, ни на заземлении светиться он не должен, в противном случае можно сделать вывод, что в схеме подключения имеются неполадки.

Пользуясь этим индикатором, будьте внимательны, чтобы нечаянно не коснуться рукой провода под напряжением.

Про определение фазы наглядно на видео:

Проверка мультиметром

Для определения фазы с помощью домашнего тестера прибор нужно поставить в режим вольтметра и измерить попарно величину напряжения между контактами. Между фазой и любым другим проводом этот показатель должен составлять 220 В, а прикладывание щупов к заземлению и защитному нулю должно показывать отсутствие напряжения.

Заключение

В этом материале мы подробно ответили на вопрос, что собой представляют фаза и ноль в современной электрике, для чего они нужны, а также разобрались, какими способами можно определить, где в проводке находится фазная жила. Какой из этих способов предпочтительнее, решать вам, но помните, что вопрос определения фазы, ноля и заземления очень важен. Неправильные результаты проверки могут стать причиной сгорания приборов при подключении, или, что еще хуже – причиной поражения электрическим током.

Фаза и ноль — что такое, как определить фазу и ноль в электричестве

Далеко не всегда хочется вызывать специалистов при необходимости заменить люстру, повесить бра или дополнительный светильник. Но когда электромонтажными работами занимаешься впервые, так или иначе начинаешь задаваться вопросом, что представляют собой такие понятия как «ноль» и «фаза».

Разбираться в этих обозначениях необходимо хотя бы для того, чтобы правильно подключить провода. Желательно восполнить пробелы в знаниях об электричестве, при отсутствии опыта в данной сфере, перед началом работ.

Выделяют три обозначения проводов:

• фаза
• ноль
• заземление

Определить, какой кабель в розетке или осветительном приборе к чему относится, можно подручными средствами или по цвету. Под понятием «ноль», как правило, подразумевают «рабочий ноль», «фаза» — «фазные провода», а под «заземлением» — «защитный ноль».

Профессиональные электрики могут различать кабели с первого взгляда. А вот для рядового человека различать данные обозначения немного сложно. Тем более что специальные инструменты, позволяющие определить, где фаза и ноль, имеются далеко не у всех.

В реальности способов распознания проводов не так уж и много. А безопасных – еще меньше. Поэтому чаще всего определяют кабели по цвету.

Маркировка кабелей по цвету

Это один из наиболее простых методов. Чтобы определить, что такое фаза и ноль по цвету, необходимо четко знать какие оттенки и чему соответствуют. Можно воспользоваться информацией о принятых в стране стандартах.

Не секрет, что каждый провод имеет индивидуальный цвет. Поэтому распознавание нуля не должно составлять особых проблем. Полученные знания позволят легко справиться с монтажом осветительного прибора или установкой розетки.

Особенно актуален этот способ для новостроек. Ведь там, как правило, провода протягиваются опытными специалистами, которые четко соблюдают нормы и стандарты. Принятый на территории Российской Федерации в 2004 году стандарт IEC 60446 жестко регламентирует разделение фазы, заземления и нуля по цвету.

Стоит учесть, что:

• если провод имеет синий либо сине-белый оттенок, можно смело говорить о том, что это – рабочий ноль
• защитный ноль представлен кабелями в желто-зеленой оболочке
• другие цвета характерны для фазы. Это могут быть красный, коричневый, белый либо черный. Возможны и другие варианты.

Такое обозначение успешно применяется в большинстве случаев. Но если проводка старая, или есть сомнения в профессионализме электриков, целесообразнее пользоваться дополнительными методами.

Самостоятельное определение фазы и ноля при помощи подручных средств

Специалисты рекомендуют для облегчения определения проводов начинать именно с распознавания фазы. Этот способ можно использовать совместно с предыдущим (по цвету).

Индикаторная отвертка непременно найдется в арсенале каждого домашнего мастера. Она необходима как для проведения комплекса работ по электромонтажу, так и при элементарной замене ламп либо установке осветительных приборов.

Метод до смешного прост. При касании жалом индикаторной отвертки провода определенного цвета, находящегося под напряжением, и одномоментного прикосновения контакта на инструменте, должен загореться индикатор. Он сигнализирует о наличии сопротивления. Значит, проверяемый провод является фазным.

Определение при помощи этого метода строится на том, что внутри инструмента располагается лампочка и резистор (сопротивление). Когда электрическая цепь замыкается, загорается сигнал. Именно наличие в индикаторной отвертке сопротивления и позволяет производить процедуру совершенно безопасно для человека, способствуя снижению тока до минимальных значений.

Метод определения фазы и ноля при помощи контрольной лампы

Этот способ подразумевает использование контрольной лампы для определения проводов определенного цвета в трехпроводной сети. Применять данный метод следует с особой осторожностью. 

Применение этого метода подразумевает создание контрольной лампы. Для этого в патрон вкручивается обычная лампочка. В клеммах патрона размещаются провода, на концах которых отсутствует изоляция. При отсутствии возможности создать такую конструкцию допустимо использовать традиционную настольную лампу, оснащенную электрической вилкой. Теперь для определения необходимо поочередно, по цветам присоединять провода.

Стоит отметить, что использование данного метода позволяет определить, присутствует ли среди пары проверяемых проводов фазный. А какой именно из этих двух – фаза, распознать будет непросто. Загорание контрольной лампы означает, что с высокой долей вероятности одни провод – фаза, а другой – ноль.

Отсутствие света говорит о том, что фазный провод среди проверяемых отсутствует. Хотя возможен вариант, что нет именно нуля. Поэтому применение этого метода целесообразно, скорее всего, для определения правильности монтажа и работоспособности проводки.

Определение сопротивления петли фаза-ноль

Для обеспечения нормального функционирования электрических приборов и проверки автоматов необходимо периодически проводить замеры сопротивления петли фаза-ноль. Потому как первоочередными причинами поломок осветительных приборов являются перегрузки сети и короткое замыкание. Измерение сопротивления позволяет в кратчайшие сроки выявить неисправность и предотвратить подобную ситуацию.

Далеко не все знают, что представляет собой понятие «петля фаза-ноль». Под этой фразой скрывается контур, образованный в результате соединения нулевого провода, находящегося в заземленной нейтрали. Замыкание этой электрической сети образует петлю фаза-ноль.

Измеряют сопротивление в этом контуре следующими методами:

• падением уровня напряжения в отключенной цепи
• падением уровня напряжения в результате сопротивления возрастающей нагрузки
• использованием профессионального инструмента, интерпретирующего короткое замыкание в цепи

Второй способ используется чаще всего, так как отличается удобством, возможностью быстро измерить сопротивление, а также безопасностью.

Версия 1.0 выпущена 29/1/99

---

Содержание

---

Введение

Сейсмические данные часто конвертируются в нулевую фазу для улучшения разрешения и облегчения интерпретации.

вернуться к содержанию

---

Определение терминов и допущений

В определенной степени это зависит от используемого метода, но большинство методов предполагают, что входные (обычно) перенесенные данные являются минимальной фазой.

вернуться к содержанию

---

Типы нулевого фазового преобразования

Обычно применяются несколько методов преобразования нулевой фазы.

1. Самым распространенным методом является так называемый статистический подход . Здесь вокруг целевой области определяется окно входных данных. Средняя автокорреляция окна берется и используется для определения минимальной фазы и нулевой фазы вейвлета, которые имеют тот же амплитудный спектр, что и входные данные.Затем создается оператор, который преобразует вейвлет с минимальной фазой в вейвлет с нулевой фазой, и этот оператор затем применяется к сейсмическим данным. Можно выделить несколько окон и сравнить результаты с синтетическими сейсмограммами для обеспечения точности. Это простейший метод преобразования нулевой фазы, часто улучшает разрешение и привязку к скважинам и является хорошим эталонным тестом. Для разведки это может быть очень эффективным. Кроме того, этот метод может применяться большинством подрядчиков без дополнительных затрат и временных задержек.
2. Простое чередование фаз может применяться для улучшения связи скважин. По ряду малоизученных причин современный набор 3D сейсмических данных часто ближе к нулевой фазе, чем к минимальной фазе, поэтому этот метод часто работает в пределах погрешности.
3. Преобразование вейвлета, извлеченного вокруг морского дна. Shell UK в настоящее время использует этот метод в сочетании с фильтрацией с обратной Q-фильтрацией. Этот метод может быть высоко диагностическим для глубоководных данных или данных, полученных с короткими удалениями от трассы, в которых волновой сигнал морского дна не загрязнен преломлениями.
4. Моделирование подписи источника. Этот метод использовался Shell в течение многих лет. Сигнатура источника была смоделирована для прохождения различных этапов обработки, конечный результат преобразован в нулевую фазу, и оператор применил к сейсмическим данным. Этот метод может привести к непредсказуемым результатам.
5. Извлечение сейсмического импульса из сейсмических данных с использованием каротажа для определения фазы. Этот тип процесса может быть выполнен с помощью программного обеспечения Geoquest, в Hampson-Russell Strata и в LogM.

---

Приложения после стека

Большая часть преобразования нулевой фазы выполняется после миграции, хотя некоторые люди предпочитают данные с нулевой фазой для повышения разрешения во время пикировки скорости.

вернуться к содержанию

---

Что такое нулевая фаза в электричестве. Что такое фаза ноль и земля и зачем они нужны. Определение фазы, нуля и земли по контрольной лампе

Вам не нужно углубляться в технические детали электрической схемы, чтобы понять основы электротехники.Достаточно знать способы передачи электрического тока, которые бывают однофазными или трехфазными. Трехфазная сеть — это когда электричество течет по трем проводам, и еще один должен вернуться обратно к источнику тока, которым может быть трансформатор, электросчетчик. Однофазная сеть — это когда электричество проходит по одному проводу и возвращается обратно к источнику питания по другому. Такая система называется электрической схемой, и ее основы лежат на уроках физики.

В электроэнергетике вырабатывается трехфазный электрический ток для передачи по электрической сети для снабжения электроэнергией жилых домов, предприятий и промышленности.Большинство домов и малых предприятий используют только однофазное электричество, но фабрики часто используют трехфазное питание для больших двигателей и других целей. Трансформаторы, которые подают трехфазное питание, имеют два разных метода подключения, называемых треугольником и звездой. В зависимости от способа подключения существуют небольшие различия в напряжении.

Помните — электрическая цепь состоит из источника, потребителей, соединительных проводов и других элементов. В любом источнике тока «работают» положительно и отрицательно заряженные частицы.Они накапливаются на разных полюсах источника, один из которых становится положительным, а другой отрицательным. Если полюса источника соединены, возникает электрический ток. Под действием электростатической силы частицы приобретают движение только в одном направлении.

Проверить трехфазное напряжение довольно просто. Переведите выключатель двигателя в положение выключения. Выверните винты, крепящие крышку к переключателю, и снимите крышку. Если мультиметр не является автоматическим мультиметром, выберите диапазон напряжения выше, чем напряжение, которое вы планируете проверить.Посмотрите в блок выключателя остановки двигателя. Вы увидите один набор из трех проводов и один набор из трех проводов.

Функции поиска и устранения неисправностей

Показания напряжения должны быть одинаковыми для каждого теста. Переведите рычаг переключателя в положение «Вкл.». При любом испытании напряжение не должно изменяться более чем на несколько вольт. Однофазное напряжение составляет половину испытанного напряжения между парами линий. Трехфазный ток от реверсивного преобразователя фаз может иметь одну фазу с напряжением, отличным от двух других.Это напряжение также будет варьироваться в зависимости от условий нагрузки, например, при работающем двигателе.

Сначала рассмотрим пример однофазной сети: квартира, в которой электричество подается на чайник, микроволновую печь, стиральную машину по одному проводу, а обратно к источнику питания по другому. Если такую ​​цепь разомкнуть, то электричества не будет. Провод, по которому подается ток, называется фазой или фазой, а провод, по которому ток возвращается, называется нулевым или нулевым.

Помните, чем вы занимаетесь, в любое время. При испытании электрическим током вы подвергаетесь воздействию потенциально опасных для жизни напряжений и токов. Обратите внимание на то, что вы делаете, и не позволяйте другим отвлекать вас. Выключатель остановки двигателя на некоторых двигателях также является выключателем запуска и остановки. Обратите внимание, что перевод выключателя двигателя в положение ВКЛ. В этом случае двигатель запускается.

Фильтры могут иметь три типа фазовых характеристик: нулевая фаза, линейная фаза и нелинейная фаза. Пример каждого из них показан на рисунке 19. Как показано на рисунке, фильтр нулевой фазы имеет импульсную характеристику, симметричную относительно нулевой точки.Фактическая форма не имеет значения, только то, что образцы с отрицательными номерами являются зеркальным отображением образцов с положительными номерами. Когда преобразование Фурье берется из этого симметричного сигнала, фаза будет полностью равна нулю, как показано на рисунке.

Если сеть трехфазная, электричество будет проходить по трем проводам и возвращаться по одному. Трехфазные сети чаще встречаются в домах загородного типа. Если в такой сети разомкнуть один провод, то в других фазах останется ток.

То есть фаза в электрике — это провод, по которому подается ток от источника питания, а ноль — это провод, по которому ток возвращается к источнику питания. Если ток не обеспечен постоянной цепью — были аварии на линии, произошел обрыв проводов, то приборы могут просто перестать работать или сгореть от перенапряжения в электрической сети … В электротехнике это явление называется «фазовый дисбаланс». При обрыве нуля напряжение может измениться как в наибольшую, так и в наименьшую сторону.

Недостатком фильтра с нулевой фазой является то, что он требует отрицательных индексов, с которыми может быть неудобно работать. Линейный фазовый фильтр — лучший вариант. Импульсная характеристика идентична показанной, за исключением того, что она была сдвинута, чтобы использовать только образцы с положительными номерами. Импульсный отклик остается симметричным между левым и правым; однако положение симметрии смещено от нуля. Наклон этой линии прямо пропорционален величине сдвига.

Зачем нужна обнуление

Поскольку сдвиг импульсной характеристики ничего не дает, кроме идентичного сдвига выходного сигнала, фильтр с линейной фазой для большинства целей эквивалентен фильтру с нулевой фазой.На рисунке показан импульсный отклик, который не является симметричным между левым и правым. Соответственно фаза не прямая. Другими словами, он имеет нелинейную фазу. Не путайте термины нелинейная и линейная фаза с концепцией линейности системы, обсуждаемой в этой главе. Хотя в обоих словах используется линейность, они не связаны между собой.

В наше время, когда практически любое здание оборудовано хотя бы простейшей электропроводкой, профессия электрика пользуется большим спросом, поэтому все больше и больше соискателей настроены на получение этой профессии.

Образование

Минимальное базовое образование для начала обучения на электрика — это неполное среднее образование. Это означает, что для того, чтобы начать изучать эту профессию, необходимо окончить не менее 9 классов средней школы. Найти специальность «электрик» можно в техникуме, профессионально-техническом училище или колледже практически любого города России областного значения. Также существуют специальные учебные центры, в которых готовят специалистов в этой области.

Личные качества

Несмотря на кажущуюся доступность этой профессии, стать хорошим электриком не так-то просто.Вы должны обладать техническим складом ума, уметь работать руками и мыслить логически. Также, из-за высокого риска получения травмы на работе, потенциальный электрик должен соблюдать осторожность и иметь возможность хорошо сконцентрироваться во время работы.

Группы электробезопасности и разряды

По окончании обучения по специальности «Электрик» студент, в зависимости от содержания курса и результатов итогового экзамена, получает либо вторую, либо третью квалификационную категорию.Всего у электриков шесть категорий, есть еще пять так называемых групп допусков (групп электробезопасности). Не путайте разряд электрика с группой допуска электрика. Разряд показывает квалификацию электрика, сколько трудных работ в своей области он способен выполнить. Группа допуска, в свою очередь, указывает на уровень опасности, с которой может справиться рабочий. Чем выше категория и группа приема у электрика, тем он востребован и тем выше зарплата, которую может ему предложить работодатель.

Аттестат электрика

По результатам итоговых испытаний электромонтеру выдается специальный аттестат электрика, в котором указывается присвоенная ему группа электробезопасности, а также оценка его квалификации по пятибалльной шкале. Квалификация электрика должна подтверждаться каждые пять лет, кроме того, возможно проведение внеочередной проверки квалификации, например, с целью повышения категории и (или) группы электробезопасности.Следует отметить, что электрик с группой допуска 2-5 при проведении работ, соответствующих данному диапазону групп, должен иметь при себе сертификат.

Зачем кому нужна линейная фаза или нет? Цифры и показывают ответ. Это импульсные характеристики каждого из трех фильтров. Импульсная характеристика — это не что иное, как положительная переходная характеристика, за которой следует отрицательная переходная характеристика. Здесь используется импульсная характеристика, поскольку она показывает, что происходит с нарастающим и спадающим фронтами сигнала.Вот важная часть: нулевой и линейный фазовые фильтры имеют левый и правый края, которые выглядят одинаково, в то время как нелинейные фазовые фильтры имеют левый и правый края, которые выглядят по-разному.

Сначала проверьте, есть ли у вас все необходимое, чтобы повесить люстру … Во-первых, у вас должна быть стремянка или другая устойчивая опора. Кроме того, вам потребуются некоторые инструменты: плоскогубцы, кусачки, отвертка с индикатором напряжения, отвертка с узким наконечником и монтажные зажимы (так называемые лягушки).Не забудьте также убедиться, что комната достаточно хорошо освещена, так как вы не сможете использовать осветительные приборы во время работы. Очень желательно перед началом работы запастись фонариком.

Многие приложения не могут переносить левый и правый края, которые выглядят по-разному. Одним из примеров является дисплей осциллографа, где эта разница может быть неверно интерпретирована как индикация измеряемого сигнала. Другой пример — обработка видео. Это связано с тем, что импульсная характеристика напрямую задается в процессе проектирования.Создание ядра фильтра имеет симметрию слева и справа — это все, что нужно. Импульсная характеристика рекурсивного фильтра не симметрична между левым и правым, и поэтому имеет нелинейную фазу.

Подобные электронные схемы имеют одинаковую проблему с фазовой характеристикой. Представьте себе схему с резисторами и конденсаторами, стоящими на вашем столе. Если вход всегда равен нулю, выход всегда будет также равен нулю. Когда на вход подается импульс, конденсаторы быстро заряжаются до некоторого значения, а затем начинают экспоненциально спадать через резисторы.Импульсная характеристика представляет собой комбинацию этих различных воздействий распада. Импульсный отклик не может быть симметричным, потому что выходной сигнал был равен нулю до импульса, а экспоненциальный спад больше никогда не достигнет нуля.

Люстры обычно вешают на подготовленный крючок. Его необходимо аккуратно обернуть изолентой или другим непроводящим материалом. Изоленту желательно наклеивать минимум в два слоя — чтобы исключить непокрытую поверхность. Обязательно ознакомьтесь с инструкцией к вашему осветительному устройству и убедитесь, что его использование не требует обязательного заземления.В противном случае его нужно будет заземлить.

Разработчики аналоговых фильтров решают эту проблему с помощью фильтра Бесселя, представленного в этой главе. Фильтр Бесселя спроектирован так, чтобы быть максимально линейным; однако он намного ниже характеристик цифровых фильтров. Возможность обеспечить точную линейную фазу — явное преимущество цифровых фильтров.

К счастью, есть простой способ изменить рекурсивные фильтры для достижения нулевой фазы. На рис. 19-8 показан пример того, как это работает.Входной сигнал для фильтрации показан на рисунке. На рисунке показан сигнал после фильтрации однополюсным фильтром нижних частот. Поскольку это нелинейный фазовый фильтр, левый и правый края не выглядят одинаково; они являются перевернутыми версиями друг друга. Как описано выше, этот рекурсивный фильтр реализуется, начиная с шаблона 0 и воздействуя на шаблон 150, оценивая каждый шаблон на этом пути.

Теперь следует начать обесточивание комнаты. Для этого на электросчетчике выключите автоматический выключатель, а индикаторной отверткой проверьте отсутствие напряжения в сети.На потолке должно быть три конца провода (два конца — «фаза», а один конец — «ноль»). «Нулевой» наконечник впоследствии будет направлен на распределительную коробку, а «фазные» — на выключатель. Все три конца зачищены (не менее 3–4 мм проводов) и разводятся так, чтобы они не соприкасались.

Предположим теперь, что вместо перехода от шаблона 0 к шаблону 150 мы начинаем с шаблона 150 и переходим к шаблону. Другими словами, каждая выборка в выходном сигнале вычисляется из входных и выходных выборок справа от обрабатываемой выборки.Это означает, что рекурсивное уравнение 19-1 изменится на.

На рисунке показан результат этой обратной фильтрации. Сама по себе обратная фильтрация бесполезна; у отфильтрованного сигнала все еще есть различный левый и правый края. Волшебство случается, когда есть комбинация прямой и обратной фильтрации. На рисунке показаны результаты прямой и обратной фильтрации. Это создает рекурсивный фильтр с нулевой фазой. Фактически, любой рекурсивный фильтр можно преобразовать в нулевую фазу с помощью этой технологии двунаправленной фильтрации.

Теперь нам нужно определить, какие из концовок являются «фазовыми», а какие — «нулевыми». Для этого переводим автоматический выключатель во включенное положение и проверяем концы проводов индикаторной отверткой. На тех проводах, где будет «фаза» загорится лампочка, на «нуле» — нет. Желательно промаркировать провода, чтобы потом их не перепутать. Следует отметить, что современные провода не нужно проверять на фазировку: они имеют обязательную маркировку. Провода с «фазой» помечены черно-коричневым цветом, а «ноль» — синим.

Непосредственно о таинственной фазе и нуле

Единственным недостатком такой улучшенной производительности являются два фактора во времени выполнения и сложности программы. Как найти импульсную и частотную характеристику обычного фильтра? Величина АЧХ одинакова для каждого направления, а фазы противоположны по знаку. Когда два направления объединяются, величина становится квадратной, а фаза обращается к нулю. Во временной области это соответствует свертке исходной импульсной характеристики с наиболее инвертированной версией слева направо.

Такая же маркировка есть на проводах люстры. В противном случае фаза проводов проверяется следующим образом. Два провода подключаются к розетке. Часть лампочек должна загореться, пометьте провода, которые в этот момент были подключены к сети. Теперь меняем один из проводов на третий. Если загорается вторая часть лампочек, первый провод — «ноль», а второй и третий (поменявшие местами) — «фаза». Если

Например, импульсная характеристика однополюсного фильтра нижних частот является односторонней экспоненциальной.Импульсная характеристика соответствующего двунаправленного фильтра представляет собой одностороннюю экспоненту, которая убывает вправо, сложенная с односторонней экспонентой, которая спадает влево. Посредством математики выясняется, что это двусторонняя экспонента, которая затухает как слева, так и справа, с той же постоянной затухания, что и исходный фильтр.

Некоторые приложения имеют только часть сигнала на компьютере в определенное время, например, системы, которые постоянно меняют входные и выходные данные. В этих случаях можно использовать двунаправленную фильтрацию, комбинируя ее с методом перекрытия-добавления, описанным в предыдущей главе.Когда вы задаетесь вопросом, как долго длится импульсный отклик, не говорите «бесконечно». Если вы это сделаете, вам нужно направить каждый сегмент сигнала с бесконечным количеством нулей. Помните, что импульсная характеристика может быть усечена, когда она спадает ниже округленного уровня шума, то есть от 15 до 20 постоянных времени.

фаза электрическая

Начнем с основ.
Предположим, на электростанции вращается магнит (например, обычный, а на самом деле — электромагнит), называемый «ротором», а вокруг него на «статоре» закреплены три катушки (размазанные по статор).

Этот магнит вращает, скажем, поток воды на ГЭС.



Поскольку в этом случае магнитный поток, проходящий через катушки, изменяется, в катушках создается напряжение.
Каждая из трех катушек представляет собой отдельную цепь, и в каждой из этих трех цепей появляется одно и то же напряжение, смещенное на треть круга относительно друг друга.
Получается «трехфазный генератор».

Можно было бы просто взять от одной такой катушки два провода и вывести их в дом, а потом запитать от них чайник.
Но вы можете сделать это экономичнее: зачем тащить два провода, если можно просто заземлить один конец катушки прямо там, а другой конец провести в дом.
Назовем этот провод «фазным».
В доме подключите этот провод к одному контакту вилки чайника, а другой контакт вилки к заземлению.
Получаем столько же электричества.

Теперь, поскольку у нас есть три катушки, давайте сделаем это: (например) соединим вместе левые концы катушек прямо здесь и затем заземлим их.
А оставшиеся три провода потянем к потребителю.
Получается, что мы тянем к потребителю три «фазы».
Итак, мы получили «трехфазный ток».
Точнее генератор «трехфазного тока».
Это «трехфазное» напряжение идет по проводам ЛЭП до нашего двора, на дворовую подстанцию ​​(есть такой дом, рядом с детской площадкой).

«Трехфазный ток» изобрел Никола Тесла.
Передача электроэнергии по трехфазному току, некоторые говорят, что это более экономично (не знаю как), и там также говорят, что она имеет другие преимущества перед обычным током для промышленного применения.
Например, все вращающееся оборудование на заводах — там машины, двигатели, насосы и т. Д. — созданы специально для трехфазного тока, поскольку на трехфазном токе гораздо проще построить вращающуюся хрень: вам просто нужно подключите эти три фазы к трем катушкам по кругу таким же образом, а в центр вставьте металлический стержень с рамкой — и он закрутится сам, как только потечет ток.
Этот агрегат называется «трехфазным двигателем».
Поскольку изначально электричеством занимались фабрики (в то время в домах не было компьютеров, холодильников и люстр), то исторически все исходит в первую очередь из промышленности.
Следовательно, видимо, ток от электростанции в ЛЭП всегда заводится по трехфазному, с напряжением между фазами 35 киловольт (а ток около трехсот ампер).

Такое высокое напряжение необходимо, потому что нужна большая сила тока: ведь весь город ест энергию.
Большую силу тока можно получить либо за счет увеличения силы тока, либо за счет увеличения напряжения.
В этом случае, чем больше ток, тем больше энергии тратится на преодоление сопротивления проводов (потерянная энергия равна силе тока в квадрате, умноженной на сопротивление проводов).
Следовательно, экономически целесообразно увеличивать мощность передаваемого тока за счет увеличения напряжения.
Потребитель потребляет энергию из розетки (ток, умноженный на напряжение), а не из чего-то отдельного, поэтому ему все равно, как эта мощность попадет в его дом.

Кстати, интересный момент: у нас обычно нет контроля над силой тока в линии электропередачи: сила тока является мерой того, насколько сильно ток течет по проводам.
Можно сравнить это с силой тока холодной воды по трубам: если в ванных комнатах будут открыты все краны, то сила потока воды будет очень большой, а если, наоборот, все их краны закрыты, то вода по трубам вообще не потечет, и мы не сможем справиться с этой силой тока.
Но напряжение совершенно не имеет значения, потребляет кто-то ток или нет — это полностью в наших силах, и только мы можем им управлять.

Следовательно, в ЛЭП за основу берется именно текущее напряжение, и именно с ним работают: перед передачей тока по проводам избыточный ток, генерируемый электрогенератором, перегоняется в напряжение, а когда ток поступает на «подстанцию» во дворе вашего дома, наоборот, избыточное напряжение перегоняется обратно до силы тока, так как весь путь был успешно пройден током с минимальными потерями.

Непосредственно накачать весь ток в напряжение не получится, потому что при гигантских напряжениях в проводах возникают свои сложности (может пробить изоляцию например, или поджарить человека, проходящего под проводом, или что-то еще).
Кстати, забавное видео про короткое замыкание в ЛЭП:



А теперь подробнее рассмотрим «трехфазный ток».
Это три провода, по которым протекает один и тот же ток, но со сдвигом на 120 градусов (одна треть окружности) относительно друг друга.
Какое напряжение у этого тока?
Напряжение всегда измеряется между чем-то и чем-то.
Трехфазное напряжение — это напряжение между двумя его фазами («линейное» напряжение).
Там, где мы соединили все три фазы вместе в одной точке (это называется звездой), мы получили «нейтраль» (G на рисунке).
В нем, как нетрудно догадаться (или рассчитать по формулам тригонометрии), напряжение равно нулю.

А пока попробуем подключить генератор к нагрузке рядом с ним.
Если все три выходящие из генератора линии через сопротивления соединить со второй «нейтралью» (точка G), то мы получим так называемый «нейтральный провод» (от G к M).



Зачем нам нейтральный провод?
Можно было бы дома просто подключить одну из фаз к одному контакту вилки, а другой контакт вилки заземлить, и чайник закипел.
В общем, насколько я понимаю, так и делают в старых советских домах: в квартирах только фаза и земля.
В новых домах в квартирах уже включены три провода: фаза, земля и этот «ноль».
Это европейский стандарт.
И правильно подключить именно фазу к нулю, а землю вообще оставить в покое, отдав ей лишь роль защиты от поражения электрическим током («заземление»).
Потому что, если все тоже пошлют ток на землю, то само заземление станет опасным — это будет абсурд.
Еще несколько мыслей о том, зачем нужны все три провода, в конце статьи, можете сразу пролистать и прочитать.

Теперь попробуем рассчитать напряжение между фазой и «нейтралью».
Вот еще ссылка с расчетами.
Пусть напряжение между каждой фазой и «нейтралью» будет U.
Тогда напряжение между двумя фазами будет:
U sin (a) — U sin (a + 120) = 2 U sin ((- 120) / 2 ) cos ((2a + 120) / 2) = -√ 3 U cos (a + 60).
То есть, напряжение между двумя фазами в √ 3 раза больше напряжения между фазой и «нейтралью».
Поскольку наш трехфазный ток на подстанции имеет напряжение между фазами 380 вольт, напряжение между фазой и нулем равно 220 вольт.
Для этого нужен «ноль» — чтобы всегда, при любых условиях, при любых нагрузках в сети было напряжение 220 Вольт — ни больше, ни меньше.
Если бы не нейтральный провод, то при разной нагрузке на каждую из фаз был бы «перекос» (подробнее об этом ближе к концу статьи), и кто-то мог бы что-нибудь сжечь.

Еще один момент: выше мы рассмотрели введение нейтрали на генераторе.
А где взять нейтраль на дворовой подстанции?
На подстанции во дворе трехфазное напряжение снижается (трехфазным) трансформатором до 380 В на каждой фазе.
Это будет похоже на генератор: тоже три катушки, как на картинке.
Следовательно, их тоже можно соединить между собой и получить «нейтраль» на подстанции. А от нейтрали — «нейтральный провод».
Таким образом, «фаза», «ноль» и «земля» покидают подстанцию, идут к каждому входу (наверное, к каждому входу своя фаза), к каждой лестнице, к электрораспределительным щитам.

Итак, у нас есть все три провода, выходящие из подстанции: «фаза», «ноль» («нейтраль») и «земля».
«фаза» — это любая из трехфазных фаз тока (уже уменьшенная до 380 вольт).
«ноль» — провод от «нейтрали» (заземлен — воткнут в землю — на подстанции).
«земля» — это провод от земли (скажем, припаянный к длинной трубе с очень низким сопротивлением, проложенной глубоко в земле).

В подъездах получается следующая планировка (при условии, что подъезд = квартира):



На подстанции фазы с левой стороны все соединены и заземлены, образуя ноль, а в конечных точках — в конце подъезда, после того, как пройдут все квартиры — они вообще нигде не связаны.
Потому что, если бы в конце каждая фаза была бы замкнута на «ноль», то ток прошел бы по этому пути наименьшего (нулевого) сопротивления и вообще не попадал бы в квартиры (под нагрузкой).
В противном случае ему придется пройтись по квартирам.
И он будет разделен по правилу параллельного тока: напряжение пойдет на каждую квартиру одинаковое, а ток будет тем больше, чем больше нагрузка.
То есть ток пойдет в каждую квартиру «по его потребностям» (и пройдет через счетчик, который все это посчитает).
Но для того, чтобы ток был постоянным при включении и выключении новых потребителей, необходимо, чтобы ток в общем проводе сам каждый раз подстраивался под подключенную нагрузку.

Что делать, если все включают обогреватели зимним вечером?
Ток в ЛЭП может превышать допустимые пределы, и либо провода могут загореться, либо сгорит электростанция (что было несколько раз в Москве, но летом).

Есть еще вопрос: зачем протягивать в дом все три провода, если можно было протянуть только два — фазу и ноль или фазу и землю?

Фазу и землю тянуть нельзя (в общем случае).
Это то, что мы вычислили выше, что напряжение между фазой и нулем всегда составляет 220 вольт.
Но чему равно напряжение между фазой и землей — это не факт.
Если бы нагрузка на всех трех фазах была всегда одинаковой (см. Диаграмму «звезда»), то напряжение между фазой и землей всегда было бы 220 Вольт (такое совпадение).
Если на одной из фаз нагрузка значительно больше, чем на других фазах (скажем, кто-то включает суперсварщик), то будет «дисбаланс фаз», а на слабонагруженных фазах напряжение относительно земли может подскочить до 380 Вольт…
Естественно, оборудование (без «предохранителей») в этом случае горит, и незащищенные провода тоже, что может привести к возгоранию.
Точно такой же дисбаланс фаз произойдет, если «нулевой» провод обрывается или перегорает на подстанции.
Следовательно, в домашней сети нужен ноль.

Тогда зачем нам в доме «заземляющий» провод?
Для «заземления» корпусов электроприборов (компьютеров, чайников, стиральных и посудомоечных машин) от поражения электрическим током.
Устройства тоже иногда ломаются.
Что будет, если где-то внутри устройства фазовый провод упадет на корпус устройства?
Если вы заранее заземлили корпус устройства, то возникнет «ток утечки» (ток в проводе основной фазы-ноль упадет, потому что почти все электричество устремится по пути меньшего сопротивления — почти прямым короткое замыкание фазы на ноль).
Этот ток утечки будет обнаружен устройством остаточного тока (УЗО), и оно откроет цепь.
УЗО контролирует ток, поступающий в квартиру (фазу), и ток, выходящий из квартиры (ноль), и размыкает цепь, если эти токи не равны.
Если эти токи разные, значит, где-то «течет»: где-то фаза имеет какой-то контакт с землей.
Если эта разница резко подскакивает, то где-то в квартире фаза замкнулась на массу.
Если бы в щите не было УЗО, и вышеупомянутый фазный провод внутри корпуса, скажем, компьютера, упал бы и приблизился к корпусу компьютера, и лежал бы так себе, а затем через пару дней , человек будет стоять рядом и разговаривать по телефону, опираясь одной рукой на корпус компьютера, а другой — на радиатор, а затем гадать, что станет с этим человеком.
Значит «земля» тоже нужна.

Следовательно, нужны все три провода: «фаза», «ноль» и «земля».

В квартире каждая розетка имеет свои три провода «фаза», «ноль», «земля».
Например, вот эти три провода выходят из приборной панели на лестничной площадке (вместе с ними еще телефон, витая пара для интернета и какое-то кабельное телевидение) и идут в квартиру.
В квартире есть внутренний щит на стене.
Там на каждую «точку доступа» к электричеству стоит «автомат».
У каждой машины свои, отдельные, три провода, уже идущие к «точке доступа»: три к плите, три к посудомоечной машине, три к розеткам в холле и свету в люстре и т. Д.
Каждая «машина» — это изготавливаются на заводе на определенную максимальную силу тока.
Поэтому «вырубается», если на «точку доступа» слишком сильно нагружать (например, в розетках в холле включили слишком много мощного хлама).
Также автомат «отключится» при «коротком замыкании» (замыкание фазы на ноль), что убережет вашу квартиру от пожара.
Это вас не спасет (слишком медленно). Только УЗО вас спасет.

Напоследок просто так напишу немного про «трансформер» (читать не обязательно).

Я несколько раз пытался понять, как это работает, но так и не понял …

Ток в цепи всегда подстраивается под подключенную нагрузку.

Если мы не будем отводить ток оттуда, то входная катушка будет сама по себе, и она создает магнитный поток, который, в свою очередь, создает «напряжение сопротивления» (это называется «ЭДС самоиндукции»), равное напряжение во входной цепи и доведение его до нуля…
Это «естественное» свойство катушки («индуктивность») — она ​​всегда сопротивляется любому изменению напряжения.
А по подключенному участку входной цепи тока практически нет (этот участок отведен от ЛЭП параллельно, так что если в нем пропадет ток, то ток есть у всех остальных), да и практически нет потери на этом «холостом» трансформаторе.

Будет потеряно лишь небольшое количество энергии, включая энергию, потраченную на «гистерезис» сердечника и на нагрев сердечника вихревыми токами (поэтому особенно мощные трансформаторы погружаются в масло для постоянного охлаждения).

Магнитный поток, распространяющийся по сердечнику внутри выходной катушки, создает в нем напряжение, которое может вызвать протекание тока, но, поскольку в этом случае мы ничего не подключали к выходной цепи, тока там не будет .

Если мы начинаем выводить ток — мы замыкаем выходную цепь — тогда через выходную катушку начинает течь ток, и он также начинает создавать собственное магнитное поле в сердечнике, противоположное магнитному полю, создаваемому вводной катушкой. Из-за этого ЭДС самоиндукции входной катушки уменьшается и больше не компенсирует напряжение во входной цепи, и по входной цепи начинает течь ток.Ток увеличивается до тех пор, пока магнитный поток «не станет прежним». Как это — я хз, в Википедии написано, но я сам так и не понял, как работает этот трансформер.

Следовательно, получается, что ток на выходе трансформатора регулируется сам: если нет нагрузки, значит, нет и тока, протекающего там; если есть нагрузка, то ток течет в соответствии с нагрузкой.
А если мы смотрим телевизор, а потом соседи включают пылесос, то у нас обоих ничего не «вырубается», так как сила тока сразу подстраивается под нас — потребителей электроэнергии.

Каждый сегмент должен быть дополнен нулями слева и справа, чтобы обеспечить расширение во время двунаправленной фильтрации. Прежде чем приступить к правильной эксплуатации, необходимо знать состояние системы во время сбоев. Знание статуса электрических неисправностей необходимо для того, чтобы найти соответствующие различные реле защиты в разных местах энергосистемы. Информация о значениях максимального и минимального токов короткого замыкания с этими погрешностями по величине и соотношению фаз для токов в различных частях энергосистемы должна быть собрана для правильного применения системы в этих различных частях электрической системы.

Нулевой фазовый отклик цифрового фильтра

Синтаксис

[Hr, w] = нулевая фаза (b, a)
[Hr, w] = нулевая фаза (sos)
[Hr, w] = нулевая фаза (d)
[ Hr, w] = нулевая фаза (..., nfft)
[Hr, w] = нулевая фаза (..., nfft, 'целое')
[Hr, w] = нулевая фаза (..., w)
[Hr , f] = нулевая фаза (..., f, fs)
[Hr, w, phi] = нулевая фаза (...)
нулевая фаза (...)


Описание

[Hr, w] = zerophase (b, a) возвращает нулевой фазовый отклик Hr , а частотный вектор w (в радиан / образец), при котором ч рассчитывается, учитывая фильтр определяется числителем b и знаменателем a .Для КИХ-фильтров, где a = 1 , вы можете опустить значение a из команда. Отклик при нулевой фазе оценивается равным 512 . точки на верхней половине единичной окружности.

Отклик при нулевой фазе, H _r ( ω ), относится к частотной характеристике, H ( e ^jω ), на

, где φ ( ω ) равно непрерывная фаза.

Примечание

Отклик при нулевой фазе всегда реален, но не эквивалентен отклика величины.Первое может быть отрицательным, а второе не может быть отрицательным.

[Hr, w] = zerophase (sos) возвращает нулевую фазу ответ для матрицы сечений второго порядка, sos . sos есть К на 6 матрица, где количество секций, К , должно быть больше или равно 2. Если количество разделов меньше чем 2, нулевая фаза считает вход вектор числителя, b . Каждая строка sos соответствует к коэффициентам фильтра второго порядка (биквадратного).Модель i th строка матрицы sos соответствует [bi (1) bi (2) bi (3) ai (1) ai (2) ai (3)] .

[Hr, w] = zerophase (d) возвращает нулевую фазу ответ для цифрового фильтра, d . Используйте designfilt для создания d на основе по характеристикам частотной характеристики.

[Hr, w] = zerophase (..., nfft) возвращает нулевой фазовый отклик Hr и частотный вектор w (радианы / выборка), используя nfft частотных точек в верхней половине единичный круг.Для достижения наилучших результатов установите nfft на значение больше, чем порядок фильтрации.

[Hr, w] = zerophase (..., nfft, 'целое') возвращает нулевой фазовый отклик Hr и частотный вектор w (радианы / выборка), используя nfft частотных точек вокруг всего блока круг.

[Hr, w] = zerophase (..., w) возвращает нулевой фазовый отклик Hr и частотный вектор w (радианы / выборка) на частотах в векторе w .Вектор w должен иметь как минимум два элемента.

[Hr, f] = zerophase (..., f, fs) возвращает нулевой фазовый отклик Hr и частотный вектор f (Гц), используя частоту дискретизации фс (в Гц), чтобы определить вектор частоты f (в Гц), при котором час вычислено. Вектор f должен иметь как минимум два элемента.

[Hr, w, phi] = zerophase (...) возвращает нулевой фазовый отклик Hr , частотный вектор w (рад / выборка), и компонент непрерывной фазы, phi .(Примечание что эта величина не эквивалентна фазовой характеристике фильтр, когда отклик с нулевой фазой отрицательный.)

zerophase (...) строит график зависимости отклика с нулевой фазой от частота. Если вы введете коэффициенты фильтра или матрицу секций второго порядка, используется окно текущего рисунка. Если вы вводите digitalFilter , переходная характеристика отображается в FVTool .

Примечание

Если вход в нулевую фазу имеет одинарную точность, характеристика с нулевой фазой рассчитывается с использованием арифметики с одинарной точностью.Результат Hr одинарной точности.

Нулевая фаза плана разработки продукта

Результат: правильное выполнение нулевой фазы имеет решающее значение для создания успешного плана разработки продукта. На этом этапе вы определите дизайн и технические характеристики вашего продукта, которые станут прочным фундаментом, на котором вы сможете начать свою инженерную деятельность. Проведите этот этап вдумчиво, и вы сможете избежать дорогостоящих ошибок в будущем.

Что такое нулевой этап плана разработки продукта?

Успех любого плана разработки продукта всегда основывался на том, насколько серьезно разработчики относятся к Phase Zero. Целью этого этапа является четкое понимание проблемы, определение требований к продукту и подробное описание работ по анализу объема работ.

На нулевой фазе главный вопрос, на который нужно ответить, звучит так: , какой продукт вы разрабатываете?

На этом этапе необходимо детально оформить спецификации продукта и ключевые показатели эффективности.Эти спецификации обеспечивают прочную «основу дизайна», на которой вы можете начать строить предварительные предположения, которые позволят целенаправленно провести следующую фазу (создание идей и концептуализация). Нулевой этап — также подходящее время для определения ролей и обязанностей для вас и вашей команды.

Вопросы, которые нужно задать во время нулевой фазы

Чтобы правильно составить план разработки продукта, вам необходимо знать, какие вопросы следует задавать во время выполнения операций Phase Zero.

Вот примерный список для начала — вы заметите, что большинство этих вопросов нацелены на четкое определение требований к продукту.

• Что должен делать этот продукт?
• Каковы основные функции продукта? Что такое «полезные» функции?
• Какую проблему решает этот продукт?
• Что не делает этот продукт?
• Что нам понадобится для создания этого продукта?
• Как мы будем измерять производительность этого продукта?
• Кто будет пользователями нашего продукта?
• Что нужно пользователям нашего продукта?
• Какие высокоуровневые задачи мы ожидаем от пользователей?
• Нужно ли помнить о каких-либо целевых показателях COG?
• Существуют ли какие-либо нормативные требования, которым мы должны соответствовать?

Важность нулевой фазы в плане разработки продукта

«Прежде чем положить карандаш на салфетку, прежде чем вы испортите несколько досок и прежде чем рассматривать линии укладки, отделку поверхности и цвет — вам нужно прибить нулевую фазу», — Эндрю Годдард.

1. Создание основы для успеха разработки продукта

Думайте о нулевой фазе как о фундаменте для остальной части разработки вашего продукта. Когда дело доходит до дизайна продукта, дизайнеры руководствуются требованиями к продукту, установленными во время деятельности Phase Zero.

Если проектирование начинается с требований, которые не были должным образом оценены, вы можете в конечном итоге разработать отличную систему — вовремя и в рамках бюджета, — но в конечном итоге она не будет соответствовать потребностям пользователя.

2. Уточнение ролей и обязанностей

Phase Zero — это также время, чтобы прояснить роли и обязанности членов вашей команды — невыполнение этого требования и отсутствие общего понимания могут привести к тому, что проекты растянут во времени.

3. Предотвращение расползания прицела для экономии времени и ресурсов

Одно из самых серьезных последствий плохо проведенной нулевой фазы — «ползание прицела». Если вы не оцените должным образом требования к вашему продукту на нулевом этапе, вы можете обнаружить, что ваша команда добавляет или заменяет функции на поздних этапах процесса разработки продукта.Это может серьезно отсрочить сроки выполнения проекта и стоить вам кучу денег.

4. Соответствие продукции требованиям и нормам

Важно, чтобы вы действительно четко понимали требования к вашему продукту, прежде чем переходить от нулевой фазы, и оставались верными этим идеям в процессе разработки — это убережет вас от прыжка с головы до дорогостоящих отклонений на более поздних этапах процесса.

Подробнее о правилах медицинского оборудования

5. Принятие разумных, основанных на исследованиях решений

Наконец, Phase Zero — это возможность резервного копирования данных и требований к продукту.Бросьте вызов своим предположениям и установите количественные показатели для своего продукта — постарайтесь отойти от качественных спецификаций, таких как «максимальная мощность». Это поможет гарантировать, что вы спроектируете и создадите продукт, действительно отвечающий потребностям людей.

Контрольный список нулевой фазы

Вот список того, что вы должны стремиться достичь во время деятельности в фазе ноль:

1. Разберитесь в своих маркетинговых и бизнес-целях
2. Установите требования к вашей продукции, включая как минимум: ориентировочную стоимость товара (COG), время выхода на рынок и критические характеристики (рыночные дифференциаторы)
3. Определите ваших пользователей и определите пользовательские задачи высокого уровня
4. Подробные технические характеристики с допусками
5. Установите ключевые даты и вехи
6. Уточнить роли и обязанности членов команды
7. Подробно опишите ключевые области риска или уроки, извлеченные из предыдущих проектов, которые могут быть применимы к вашему новому проекту
8. Изучите конкурентоспособные или эквивалентные продукты — это особенно важно, если вы разрабатываете медицинское устройство, которое должно пройти разрешение FDA.

Узнайте, как сотрудничество с компанией, занимающейся промышленным дизайном, может сэкономить время и ресурсы в процессе разработки продукта.

Оптимизация всех этапов за счет партнерства с фирмой по разработке продуктов

На этом первом этапе процесса разработки продукта проходит много важной работы. Может быть, у вас есть блестящая идея, но вы не знаете, с чего начать, когда речь идет об исследованиях пользователей и технических характеристиках продукта.

Нет проблем — благодаря партнерству с компанией-разработчиком продукта все этапы плана разработки продукта могут быть оптимизированы для ускорения вывода продукта на рынок, сокращения отходов и соблюдения нормативных требований.

В Goddard Inc. наша команда инженеров и дизайнеров хорошо разбирается в деятельности Phase Zero в области разработки медицинских устройств, наук о жизни и диагностики, а также высокотехнологичных потребительских и промышленных технологий.

От концепции до производства наши высококвалифицированные инженеры и дизайнеры обеспечивают конкурентное преимущество благодаря нашей модели партнерства на месте, приверженности качеству, совместному опыту и уникальным программам развития сотрудников.

Нам хотелось бы услышать, над чем вы работаете.

Расскажите нам о своем проекте, и давайте начнем разговор о создании продуктов с технической точностью и элегантным дизайном.

Нулевая фаза в студийных мониторах

В центре внимания этой звуковой катушки, написанной Вэнсом Дикасоном с комментариями Флойда Тула, Вольфганга Клиппеля, Эндрю Джонса и Джеймса Крофта, основное внимание уделяется нулевой фазе в студийных мониторах.Как объясняет Дикасон, «использование КИХ-фильтров для обнуления фазы громкоговорителя с целью улучшения его субъективных характеристик кажется по своей сути ошибочным, учитывая все исследования, проведенные в течение многих лет, которые пришли к выводу, что человеческое ухо не очень чувствительно к фазовой или групповой задержке. » Эта статья была первоначально опубликована в Voice Coil, октябрь 2019 года.

Если вы следите за рынком студийных мониторов, текущие предложения в отрасли включают преобладание активных двух- и трехполосных динамиков, часто использующих усилители класса D и некоторые довольно высокие. -производительные секции DSP, способные настраивать КИХ-фильтры.В этом нет ничего нового, и это происходило последние несколько лет, поскольку все больше и больше усилителей класса D с высококачественным звучанием появлялось в сочетании с все более и более мощными микросхемами DSP (например, серия модулей DSP SHARC от Analog Devices, Inc. .).

Как только такая большая мощность DSP стала доступной, стало возможным создавать безэховый отклик громкоговорителя с нулевым фазовым профилем, если хотите, с линейной фазой, с помощью КИХ и БИХ фильтров. В качестве быстрой графической иллюстрации на рисунке 1 показан трехполосный динамик с нормальной фазовой кривой.На рисунке 2 показан тот же динамик с типичной кривой нулевой фазы (красная линия), наложенной на рисунок 1. Я также должен отметить, что существует отличная бесплатная программа под названием «rePhase» (см. Рисунок 3), которая позволяет визуализировать фазовую характеристику громкоговорителя. до нуля так же просто, как выравнивание амплитуды динамика, и действительно, графический интерфейс выглядит как 1/3 октавный фазовый эквалайзер (доступен на http://rephase.org).

В результате использования мощной технологии DSP ряд производителей студийных мониторов заявляют о превосходных субъективных характеристиках своих продуктов благодаря применению нулевой фазы и сопутствующей коррекции импульсной и групповой задержки.Субъективные претензии — это, как правило, более плотные басы и значительно более широкая звуковая сцена, два очевидных положительных аспекта характеристик громкоговорителей.

Рисунок 1: Амплитуда и откорректированная, нормальная фазовая характеристика трехполосного громкоговорителя. Рисунок 2: Это тот же график с наложенной кривой нулевой фазы (красная линия).
Однако вначале я должен отметить, что это явление, если вы хотите его так назвать, существует пока только, по крайней мере, из моих исследований, в сообществе профессиональных студийных мониторов, якобы потому, что рынок высококачественных двухканальных преобладают пассивные конструкции, которые делают такую ​​фазовую коррекцию трудной или невозможной.Это было для меня немного шоком, так как мое единственное знакомство с методами нулевой фазы, используемыми в профессиональном звуке, было связано с объединением массивов динамиков или с эквализацией помещения. Я помню, когда в середине 1970-х годов появились динамики с линейной фазой, когда Technics представила серию SB с драйверами, физически выровненными по времени и отведенными от перегородки низкочастотного динамика (см. Фото 1).

В конце концов, все, казалось, сообразили, что это создает столько же проблем, сколько и решает, а проблема с кенгуру в основном исчезла из поля зрения общественности.В те дни было много путаницы в отношении фазы, групповой задержки и акустического центра, и я не осознавал, что это снова проблема до прошлого года.

Использование КИХ-фильтров для обнуления фазы громкоговорителя с целью улучшения его субъективных характеристик кажется по своей сути ошибочным, учитывая все исследования, проведенные на протяжении многих лет, которые пришли к выводу, что человеческое ухо не очень чувствительно к фазовой или групповой задержке. Учитывая это, я решил узнать еще несколько мнений по этому поводу и разослал электронные письма ряду людей, чье мнение я очень уважаю, с вопросом, что они думают о концепции нулевой фазы, улучшающей субъективные характеристики громкоговорителей.В этом письме я просто затронул эту тему без своих выводов и перечислил ряд веб-сайтов студийных мониторов, рекламирующих профили нулевой фазы в своих мониторах. Далее следует ответ нескольких из этих практиков (двое занимали корпоративные должности, которые не позволили обществу получить резонанс и здесь не публикуются). В этот список вошли доктор Флойд Тул, доктор Вольфганг Клиппель, Эндрю Джонс и Джеймс Крофт.

Фото 1. Это пример линейного фазового громкоговорителя Technics 1970-х годов SB-7000a.
Доктор Флойд Тул
Поскольку это половина передаточной функции, инженеров привлекает правильная амплитуда и фаза (то есть точность формы сигнала). Оказывается, по совершенно логичным причинам люди не реагируют на фазу (т.е. формы волны), будь то Бетховен, ступенчатые функции, прямоугольные волны и т. Д. Многие высокомотивированные исследователи исследовали это. Но каждые несколько лет он возвращается как «забытый фактор» в звуковоспроизведении. Теперь с DSP это происходит снова.

Тот факт, что преобразователи являются устройствами с минимальной фазой в пределах своего рабочего диапазона частот, упрощает настройку. Сделайте его плоским и гладким по оси и держите его сглаженным по оси — пусть Spinorama хорошо выглядит, и она будет хорошо звучать. QED. Напротив, мы чрезвычайно чувствительны к колебаниям амплитудной характеристики, особенно связанным с резонансами. Но есть и аномалия — мы слышим спектральный бугорок, а не временный звон. Недавние исследования показали, что это верно даже для низких частот, где наша интуиция подсказывает обратное.

Вот что я говорю по теме в третьем издании моей книги «Воспроизведение звука: акустика и психоакустика
». Громкоговорители и комнаты.

4.8 Фаза и полярность — слышим ли мы сигналы? — Очень давно, в рамках моего самообразования о слуховой системе, я узнал, что основной процесс преобразования во внутреннем ухе выполняется как полуволновой выпрямитель. Уже одно это дает основание думать, что акустические сжатия будут отличаться от акустических разрежений.Мы должны быть внимательны к деталям акустической волны, поскольку она вызывает движение барабанной перепонки и, таким образом, инициирует процесс слуха. Исходя из этой простой логики, сдвиги фазы и абсолютная полярность должны быть слышимыми явлениями.

Естественно, я провел несколько тестов, поменяв полярность громкоговорителей на обратную и введя фазовый сдвиг для искажения музыкальных сигналов — прислушиваясь к большим различиям. Их там не было. По крайней мере, не в музыке, которую я слушал, через громкоговорители, которые я использовал, из музыкальных источников, которые я использовал.Может, я просто не мог этого слышать. Да, были времена, когда мне казалось, что я что-то слышу, но они были неуловимыми, и их было трудно повторить. Смена громкоговорителей сильно изменила ситуацию. Смена звукозаписывающих компаний или инженеров привела к огромным изменениям. Но ожидаемого «драматического» события инвертирования полярности, похоже, не было, несмотря на то, насколько привлекательной является идея целостности формы волны с инженерной точки зрения. Слышны они или нет, и если да, имеет ли значение при прослушивании в реальном мире?

4.8.1 Слышимость фазового сдвига и групповой задержки — комбинация зависимости амплитуды от частоты (частотная характеристика) и фазы от частоты (фазовая характеристика) полностью определяет линейное (независимое от амплитуды) поведение громкоговорителей. Преобразование Фурье позволяет преобразовать эту информацию в импульсную характеристику и, конечно, можно сделать обратное. Итак, есть два эквивалентных представления линейного поведения систем: одно в частотной области (амплитуда и фаза), а другое во временной области (импульсная характеристика).

Огромное количество свидетельств указывает на то, что слушателей привлекают линейные (плоские и плавные) амплитудно-частотные характеристики; больше будет показано позже. Рисунок (рис. 7), подробно описанный у Тула (1986), и отрывки, показанные на рис. 5.2 [см. Стр. 114 Sound Reproduction, 3rd Edition], указывают на то, что слушатели явно отдавали предпочтение громкоговорителям с плавными и ровными частотными характеристиками.

На том же рисунке 5.2 также показаны фазовые характеристики тех же громкоговорителей.Трудно увидеть какую-либо надежную связь с предпочтениями слушателей, за исключением того, что у тех, у кого наивысшие оценки, были самые плавные кривые, но линейность, по-видимому, не была фактором. Слушателей привлекали громкоговорители с минимальными признаками резонансов, потому что резонансы проявляются в виде выпуклостей на кривых частотной характеристики и быстрых отклонений вверх-вниз на кривых фазовой характеристики. Наиболее желательными частотными характеристиками были приближения к горизонтальным прямым линиям. Соответствующие фазовые характеристики не имели особой формы, кроме плавности.Это говорит о том, что нам нравятся плоские амплитудные спектры, мы не любим резонансы, но, кажется, мы нечувствительны к общему фазовому сдвигу, а это означает, что точность формы сигнала не является требованием.

Если кто-то решит спроектировать систему громкоговорителей с линейной фазой, будет только очень ограниченный диапазон положений в пространстве, в котором она будет применяться. Это ограничение можно учесть для прямого звука из громкоговорителя, но даже одиночное отражение разрушает взаимосвязь.

Следовательно, кажется, что: (а) из-за отражений в среде записи существует небольшая вероятность фазовой целостности в записанном сигнале; (б) существуют проблемы при разработке громкоговорителей, которые могут передавать сигнал с фазовой целостностью в большом диапазоне углов, и (в) нет никакой надежды на то, что он достигнет слушателя в обычно отражающей комнате.Однако еще не все потеряно, потому что два уха и мозг, похоже, не заботятся.

Многие исследователи на протяжении многих лет пытались определить, имеет ли значение сдвиг фазы для качества звука (например, Hansen and Madsen, 1974; Lipshitz et al., 1982; Van Keulen, 1991; Greenfield and Hawksford, 1990). В каждом случае было показано, что, если он слышен, это тонкий эффект, который легче всего услышать через наушники или в безэховой камере с использованием тщательно подобранных или надуманных сигналов. Существует довольно общее согласие с тем, что для музыки, воспроизводимой через громкоговорители в обычно отражающих комнатах, фазовый сдвиг практически или полностью не слышен.

Когда слышна разница, когда она включается и выключается, неясно, были ли у слушателей предпочтения. Другие исследовали слышимость групповой задержки: Blauert and Laws (1978), Deer, Bloom and Preis (1985), Bilsen and Kievits (1989), Krauss (1990), Flanagan, Moore, and Stone (2005), Møller и др. al. (2007) обнаружили, что порог обнаружения находится в диапазоне от 1,6 до 2 мс и более в отражающих пространствах. Эти цифры не превышаются для обычных бытовых и мониторных громкоговорителей.

Липшиц, Покок и Вандеркой (1982) заключают: «Все описанные эффекты можно с полным основанием классифицировать как незначительные. На нынешнем уровне знаний мы не утверждаем, что фазовые линейные преобразователи необходимы для высококачественного воспроизведения звука ». Гринфилд и Хоксфорд (1990) отмечают, что фазовые эффекты в комнатах — это «действительно очень тонкие эффекты» и кажутся в основном пространственными, а не тембральными. Что касается необходимости коррекции фазы, без процесса записи с коррекцией фазы, любое мнение слушателя является личным предпочтением, а не признанием «точного» воспроизведения.

4.8.2 Фазовый сдвиг на низких частотах; Особый случай — при записи и воспроизведении низких частот происходит накопление фазового сдвига на низких частотах, который возникает всякий раз, когда характеристика фильтра высоких частот вставляется в тракт прохождения сигнала. Это происходит на самом первом этапе в микрофоне, а затем в различных электронных устройствах, которые используются для ослабления нежелательного грохота в среде записи. Еще больше добавляется в процесс микширования, системы хранения и устройства воспроизведения, которые просто не реагируют на DC.Все они так или иначе фильтруются верхними частотами. Один из самых мощных фазовращателей — аналоговый магнитофон.

Наконец, в конце всего этого находится громкоговоритель, который не может реагировать на постоянный ток и должен быть ограничен в его расширении вниз по частоте. Я не знаю, суммировал ли кто-нибудь все возможные взносы, но он должен быть огромным. Очевидно, что то, что мы слышим на низких частотах, до неузнаваемости искажается фазовым сдвигом. В настоящий момент возникает вопрос, сколько из этого вносит низкочастотный / сабвуфер, слышен ли он, и если да, то можно ли что-нибудь с этим сделать? О да, и если да, можем ли мы услышать это через комнату?

Fincham (1985) сообщил, что вклад одного громкоговорителя можно было услышать со специально записанной музыкой и надуманным сигналом, но он был «довольно тонким».Автор слышал эту демонстрацию и может согласиться. Крейвен и Герзон (1992) заявили, что фазовые искажения, вызванные откликом высоких частот, слышны, даже если частота среза снижена до 5 Гц. Говорят, из-за этого бас теряет «плотность» и становится «пушистым». Они говорят, что фазовый эквалайзер баса субъективно расширяет эффективный басовый отклик примерно на половину октавы. Ховард (2006) обсуждает эту работу и заброшенный продукт, который должен был возникнуть из нее. Были разногласия по поводу того, насколько слышимым был эффект.Ховард описывает некоторую собственную работу, измерения и случайный тест на прослушивание. При индивидуальной записи бас-гитары с минимальным внутренним фазовым сдвигом он почувствовал, что есть полезная разница, когда фазовый сдвиг громкоговорителя компенсируется. Ни в одном из этих упражнений не сообщалось о контролируемых двойных слепых тестах на слушание, которые позволили бы получить статистическую перспективу того, что может или не могло быть слышно, и указывалось ли предпочтение того или другого состояния.

Результатом всего этого является то, что даже если программный материал позволяет услышать эффект, существуют расхождения во мнениях.Все это предполагает, что программный материал является нетронутым, что явно не так, и вряд ли это произойдет в обозримом будущем. Также предполагается, что комната для прослушивания является нейтральным фактором, что, как объясняется в главе 8 моей книги, определенно не так. Однако, если удастся сделать так, чтобы эти другие факторы можно было взять под контроль, технология существует, чтобы решить остаточную проблему с громкоговорителями ».

Рисунок 3: Это основной рабочий экран для программного обеспечения rePhase версии 1.4.3 для Windows.
Д-р Вольфганг Клиппель
Слуховые фильтры разделяют сигналы в пределах одной критической ширины полосы (примерно 1/3 октавы на более высоких частотах), и следующее обнаружение огибающей чувствительно к любому фазовому сдвигу между компонентами. Это приводит к изменению воспринимаемой шероховатости и колебания. По той же причине амплитудная модуляция (басовый сигнал f1 300 Гц) генерирует гораздо больше различий, чем фазовая модуляция, также известная как Доплер). По этому поводу ведется очень много экспериментов (например,г., Цвикер). Таким образом, изменение групповой задержки в пределах одной критической ширины полосы является критической точкой (обычно 1-2 мс).

Однако воспринимаемые изменения, используемые по фазе, невелики и мало влияют на качество звука. Влияние амплитуды, вызванное минимально-фазовыми свойствами, является доминирующим. Однако, если у вас многоканальная система (стерео и более), разность фаз в 50 мс изменит звуковой образ (направленность). На рисунке 4 показано резюме моей лекции о качестве звука.

Рисунок 4: Это сводка по слышимости и предпочтениям, взятая из Dr.Лекция Вольфганга Клиппеля о линейном искажении.
Эндрю Джонс
Вопрос сформулирован вокруг концепции фазовой линейности с помощью DSP, но полезно сделать шаг назад и сначала взглянуть на попытки добиться фазовой линейности в пассивных динамиках. Ранние попытки были основаны на идее кроссоверов первого порядка, ошибочно забывая об ограничениях диапазона самих драйверов. Более поздняя работа поняла, что общий ответ должен быть первого порядка, а это означало, что драйверы должны были иметь исключительную полосу пропускания, чтобы общие ответы могли складываться правильно без межблочных фазовых ошибок.Этот подход был объединен с акустическим выравниванием центра с использованием либо наклонных перегородок, либо ступенчатых перегородок. Дальнейшая работа привела к созданию асимметричных кроссоверов более высокого порядка или кроссоверов с усиленной задержкой, но их было трудно реализовать пассивно.

Один интригующий подход был предложен Bang & Olufsen (B&O), концепция «драйвера наполнителя». По сути, это был обычный двухполосный динамик с драйвером-заполнителем, который исправлял фазовую ошибку. Гениально, но так же несовершенно, как и другие подходы.Почему ошибочный? Потому что все реализации фазовых линейных громкоговорителей, кроме тех, которые используют концентрические драйверы, достигают своей фазовой линейности только на одной оси. Каждый другой угол, как горизонтальный, так и вертикальный, должен вносить дополнительную дифференциальную задержку и, таким образом, устранять фазовую когерентность.

Дополнительные ограничения — это широкая полоса пропускания, требуемая от драйверов, вызывающая проблемы с мощностью и линейностью, и широкое перекрытие в точке кроссовера, приводящее к большим неравномерностям амплитудной характеристики вне оси и плохой характеристике мощности.

Приводит ли какая-либо из этих реализаций к лучшему звучанию? Это практически невозможно определить и связать с ограниченной линейностью фазы. Можно утверждать, что большинство аспектов, которые были определены как улучшающие характеристики громкоговорителей, ухудшились из-за этих мер.

Тем не менее, почти все исследования по теме линейности фаз относили любую слышимость к второстепенному или третичному положению в рейтинге воспринимаемого качества звука. Это плохая новость на фоне негативного воздействия на устоявшиеся методы повышения качества звука.Что, если бы мы могли обойти все это с помощью DSP? Что, если бы мы могли спроектировать динамик, удовлетворяющий всем стандартным параметрам, а затем исправить фазовые ошибки с помощью DSP перед системой? Или использовать мощь DSP для разработки улучшенных кроссоверов с лучшими амплитудными и фазовыми характеристиками?

Это то, что обещают с некоторыми новыми динамиками DSP. Однако он никогда не может решить основную проблему несовпадения драйверов, дающих разные фазовые характеристики под разными углами. Также он не может исправить фазовые ошибки без значительной общей задержки.

Джеймс Крофт
Я считаю, что эти типы фазовой коррекции могут иметь ценность, но мой взгляд на то, для чего они подходят, вероятно, отличается от других. Я обнаружил, что слышимые эффекты коррелированной фазовой коррекции (при условии, что до и после фазовой коррекции левый и правый каналы не показывают разности фаз между ними) делятся на две категории:
• Небольшие слышимые различия слышны в безэховых условиях, но не в стандартных, эхогенных средах прослушивания (Примечание редактора: Джеймс Крофт провел тесты на прослушивание динамика с нулевой фазой в безэховой камере, где улучшения были очень, очень незначительными и не слышны при прослушивании. комната.)
• Звуковые различия слышны, если были исправлены большие фазовые ошибки; те, которые больше, чем те, которые можно найти в большинстве хороших громкоговорителей.

Итак, я обнаружил, что лучше всего использовать эти меры фазовой коррекции не столько для улучшения стандартных громкоговорителей, сколько для обеспечения инструмента для улучшения характеристик в других, более слышимых категориях. Мои две основные категории:
1) Для исправления фазовой характеристики для исправления аномалий амплитуды, где есть фазовые ошибки, вызывающие аномалии амплитуды
2) И, что, вероятно, более важно, чтобы разрешить фазовую коррекцию систем, которые «специально» спроектированы так, чтобы иметь большие фазовые ошибки в обмен на некоторый другой выигрыш в производительности (например.g., улучшенная способность к большому сигналу).

Одним из примеров категории 2, который оказался значимым, была работа с нарезанными рогами. Если вы сконструируете двухканальный рупор, в котором один из регулируемых рупоров был настроен на 20 Гц, а второй регулируемый рупор был настроен примерно на 26 Гц, вызывая минимум отклонения во втором прослушиваемом рупоре, где первый прослушиваемый рупор имел максимум отклонения. Если вы запустите их параллельно, и эквалайзер формирует отклик каждого, чтобы воспользоваться преимуществом сохранения их перегрузки X-max до минимума, вы можете «потенциально» значительно увеличить общую производительность системы при том же размере драйвера и объеме корпуса.Я говорю «потенциально», потому что их выход скомпрометирован резкими фазовыми изменениями вокруг двух частот настройки, так что системы частично компенсируют друг друга, а не складываются.

Тем не менее, с фазовой коррекцией две системы могут быть синхронизированы друг с другом и продемонстрировать все преимущества большой амплитуды сигнала от нулевого разности фаз и полного суммирования амплитуд. Таким образом, в этом случае преимущество не имеет ничего общего с улучшением фазовых ошибок с целью «качества» звука, а вместо этого используется улучшенная фазовая коррекция для улучшения «количества звука».

Система просто подверглась фазовой коррекции в качестве побочного эффекта, но этот аспект улучшения будет явно незначительным. Но большое улучшение сигнала составляет примерно 7 дБ. Я возьму на себя это напряжение, чтобы услышать изменение фазы в любой день!

Я обнаружил тот же эффект при объединении одиночного настроенного полосового динамика четвертого порядка параллельно с двойным настроенным полосовым НЧ-динамиком шестого порядка и интеграции их в гибридную систему. Без фазовой коррекции на самом деле происходит потеря амплитуды, но с фазовой коррекцией можно добиться увеличения мощности большого сигнала от 5 дБ до 8 дБ.Есть и другие примеры, но это способы, которыми этот тип фазовой коррекции может иметь «реальные» выгоды.

Заключение
Как вы можете догадаться из этих замечаний, все в значительной степени на одной странице. Фаза просто не так слышна, как в неизменном виде, так и в нулевом градусе. Нулевая фаза может привести к очень незначительным улучшениям, если вы слушаете в безэховой среде, но любые незначительные улучшения, которые вы, возможно, услышали, теряются в среде прослушивания, где фаза рассеивается отражениями в помещении.

Как указал Крофт, есть законные применения нулевой фазы, которые обеспечивают существенные преимущества, например, в случае устройства коррекции помещения Trinnov, которое можно найти в студиях звукозаписи, кинотеатрах, домашних кинотеатрах и высококачественных двухканальных домашних приложениях. Однако Trinnov вызывает нулевую фазу в помещении, что помогает суммировать несколько громкоговорителей в пространстве для прослушивания. Однако это сильно отличается от приукрашивания безэховой характеристики громкоговорителя с нулевой фазой. VC

Ресурсы
Ф. Э. Тул, Воспроизведение звука: акустика и психоакустика громкоговорителей и помещений, Routledge, 2017.

Эта статья была первоначально опубликована в Voice Coil, октябрь 2019 года.

От Phase Zero до героя разработки продукта: практическое руководство

Блер Эрбстойзер, руководитель проекта, Stratos Product Development

Все любят героев.В случае разработки продукта эти герои часто молчат, поскольку их проекты идут гладко, избегая минных мин тонущих проектов, которые потеряли свой путь. Эти герои также часто могут избегать прыжков через обруч в последнюю секунду, которые регулярно требуются их командам для доставки продукта.

Так как же вы можете стать героем в разработке продукта и спасти свою команду от реактивной драмы, которая слишком часто встречается в процессе разработки? Чтобы увеличить шансы стать героем разработки продукта в вашей организации, подход, позволяющий сэкономить время, заключается в том, чтобы определить, есть ли у вашей идеи потенциал, еще до начала проекта.Это повторяющееся предварительное упражнение часто называют нулевой фазой.

Phase Zero — это деятельность на раннем этапе планирования для оценки инновационных возможностей при построении бизнес-обоснования для поддержки инвестиционного решения. Проекты, в которых используется этот этап, выполняются эффективно и имеют более высокую вероятность достижения целевых показателей производительности, бюджета и графика. Типичные цели Phase Zero включают создание первоочередной уверенности в том, что существует реальная возможность для бизнеса, и получение уверенности в том, что для ее решения можно разработать жизнеспособный продукт.

Если у вас уже есть обнадеживающие ответы или сценарии для достижения этих целей, вы, вероятно, готовы перейти к более традиционным этапам разработки продукта и стать героем. Если нет, попробуйте применить нулевую фазу, чтобы получить ответы на эти или подобные вопросы.

Phase Zero Essentials

Хотя потратить время вперед может быть трудно, потому что люди полны энтузиазма и готовы приступить к делу, время, которое вы задаете важными вопросами, окупится с огромной пользой для будущего успеха.На этом этапе важно включить кросс-функциональную команду, чтобы гарантировать, что проект с самого начала связан со всеми техническими и бизнес-дисциплинами, чтобы ответить на все вопросы.

Вот краткий обзор основных областей, по которым необходимо собрать ключевые отзывы перед запуском проекта:

• Создание интеллектуальной собственности и владение: многие проекты запускаются только для того, чтобы потом отказаться от них из-за юридических проблем, ранее существовавших патентов и т. Д. Проведите предварительное исследование и поймите, будет ли ваша инновация свободна в использовании.
• Оценка технологий: насколько зрелая ваша технология? Как будет выглядеть коммерческая конфигурация? Если стратегия разработки продукта рискованна, потратьте время на испытательный прототип. Вы даже можете подумать о том, чтобы пойти еще дальше и провести прикладное исследование.
Нормативная стратегия
• (при необходимости): Непонимание или неполное понимание требований к возмещению расходов и нормативных требований, связанных с продуктом, — обычное место, где можно споткнуться в дальнейшем.Найдите время, чтобы определить свою стратегию.
Бизнес-модель
• : определите факторы, которые понадобятся вам для адекватного расчета рентабельности инвестиций (ROI) позже. На данном этапе годятся грубые концепции, но следует учитывать ожидания прибылей и убытков, предполагаемый доход и приемлемую норму прибыли.
• Знание клиента и компании: убедитесь, что вы понимаете главные приоритеты своего клиента и определили ключевые результаты, которые станут результатом проекта.Спросите себя: «Соответствуют ли эти результаты потребностям клиента?» Кроме того, крайне важно определить, действительно ли ваша компания или организация может взяться за проект или вам нужно сотрудничать с кем-то еще. Быть оптимистом — это здорово, но слишком многообещающие или недовольные результаты редко заканчиваются хорошо для кого-либо.
• Первоначальный черновик: создайте начальный план разработки продукта и определите основные этапы и первый проход ресурсов, необходимых для успешного завершения проекта.На этом этапе уместны грубые идеи, поскольку этап более подробного планирования станет одним из следующих шагов, если проект получит зеленый свет.

В Phase Zero держите свои мысли и обсуждения на высоком уровне и не увязайте в гайках и болтах. Я имею в виду буквально, потому что очень легко потерять время и перейти к стадии детализации, которая, несомненно, изменится на этой ранней стадии. Если кто-то действительно начинает говорить о том, какие гайки или болты следует использовать для чего-то, остановите их и верните разговор на соответствующий уровень.

Результатом Phase Zero является принятие решения о переходе на следующий уровень разработки продукта — ни больше, ни меньше. Начиная свой следующий проект, примите во внимание указанные выше моменты. Если ответы еще не очевидны, предложите нулевую фазу и привлеките необходимых участников для реализации стратегии. Попробуйте и не бойтесь быть героем.

Блэр Эрбстойзер (Blair Erbstoeszer) — руководитель проекта в Stratos Product Development. Он имеет 14-летний опыт разработки продуктов в качестве менеджера проектов / программ и инженера-механика, ранее работал в Guidant, Boston Scientific и Microsoft.Его внимание было сосредоточено на медицинских устройствах класса II и III, а также на передовых массовых потребительских товарах. Он имеет степень магистра среднего и среднего бизнеса Вашингтонского университета и степень бакалавра медицинских наук Калифорнийского университета в Санта-Барбаре. С ним можно связаться по адресу [электронная почта защищена].

Руководство по системам с неминимальными фазами | by Esmaeil Alizadeh

Теперь, когда мы знакомы с передаточными функциями, давайте посмотрим, как будет выглядеть система с неминимальными фазами, и ответим, почему вода сначала становится холоднее, а потом становится горячей!

Ниже представлены две системы с одинаковыми полюсами, но с разными нулями.Система 1 имеет ноль при s = -2, тогда как Система 2 имеет ноль при s = 2.

Блок-схема примеров систем MP и NMP (Изображение автора)

Давайте разделим полюсы и нули Системы 1 для нашего анализа. Как отмечалось ранее, вы можете рассматривать ноль как измененный ввод (назовем его U ’(s)). Как отмечалось ранее, в этой статье нас интересуют нули модели, поэтому мы сосредоточимся на зеленом блоке.

Блок-схема минимально-фазовой системы, разделенной полюсами и нулями (Изображение автора)

Давайте посмотрим, как измененный вход U ‘(s) Системы 1 находится во временной области, применив обратное преобразование L

Следуя той же процедуре для Системы 2, измененный вход для Системы 2 будет

Таким образом, единственная разница заключается в этом отрицательном знаке.Давайте изобразим входной и измененный входные сигналы для обеих систем и посмотрим, чем они отличаются.

Давайте используем в качестве входного сигнала u (t) (серая функция вверху). Поскольку входной сигнал является единичным шагом, выходной сигнал y (t) называется переходной характеристикой. Модифицированный вход u ’(t) проиллюстрирован ниже, который представляет собой сумму 2u (t) и производную от u (t). Производная компонента u ‘(t) синего цвета для Системы 1 и красного цвета для Системы 2.

Входные и измененные входные сигналы с направлениями производных для систем MP и NMP (Изображение автора)

Отрицательная производная u (t) в Система 2 заставляет ступенчатую характеристику Системы 2 сначала двигаться в направлении, противоположном ожидаемому отклику (установившееся значение), прежде чем двигаться к ожидаемому отклику (красная кривая).Это контрастирует с переходной характеристикой Системы 1 (синяя кривая), у которой вначале нет этого провала.

Переходные характеристики систем MP и NMP со ступенчатым откликом NMP, имеющим отрицательное значение в начале (Изображение автора)

Хорошая иллюстрация доступна в Ref. [4].

Итак, следующий вопрос: что делать, если у нас система неминимальных фаз?

Решение — просто подождать ⌛. Придется подождать, пока недолет закончится. Мы также можем разработать контроллер / компенсатор для таких систем.Однако для систем NMP спроектировать контроллер сложнее по нескольким причинам, например из-за риска нестабильности системы или замедленного отклика.

А теперь вернемся к нашему вопросу в начале. Почему вода в душе сначала холодная, когда вы открываете подачу горячей воды, прежде чем она станет горячей?

Ответ заключается в том, что когда вы открываете подачу горячей воды в душе, система испытывает недостаточный выброс, поскольку это не минимальная фаза, прежде чем вода станет горячей. В этом случае лучше подождать несколько секунд, чтобы система оправилась (от недоработки).Вы не должны менять направление или открывать другую ручку, так как в конечном итоге это приведет к более холодному ливню!

Другой пример, который обычно используется в книгах по системе управления, — это изменение высоты самолета в ответ на отклонение руля высоты. В этом случае, когда самолет пытается увеличить свою высоту с помощью лифта, высота немного уменьшается из-за того, что самолет идет вниз (что приводит к аэродинамической силе, направленной вниз), прежде чем он увеличивает свою высоту.