3 проверенных способа определения фазы и нуля без приборов — Портал о строительстве, ремонте и дизайне

• Статья
• Видео

Итак, представьте себе такую ситуацию – Вам нужно подключить новую розетку, но при этом по каким-либо причинам Вы не знаете, какой из проводов на выводе фазный, а какой нулевой. Ситуация дополнительной осложнена тем, что под рукой не оказалось ни индикаторной отвертки, ни мультиметра, которые позволят быстро найти по какому проводу проходит напряжение. Далее мы рассмотрим читателям Сам Электрика, как определить фазу и ноль без приборов!

Способ №1 – Визуальное обозначение

Первый и наиболее надежный способ самостоятельно определить, где фаза и ноль без тестера – осмотреть цвет изоляции каждого проводника, на основании чего сделать вывод.

Дело в том, что цветовая маркировка проводов как раз и предназначена для того, чтобы можно было без приборов узнать какая из жил нейтральная, а какая фазная. Чтобы Вам было понятнее и Вы смогли правильно определить фазу и ноль, предоставляем таблицу с существующими стандартами:

Как Вы видите, изоляция может быть различного окраса, поэтому лучше запомнить, что 0 – это всегда синий, а заземление – желто-зеленый (либо только желтый/зеленый).

Как правило, оставшаяся третья жила – фаза, которую Вам и нужнее определить. Если же цветовая маркировка отсутствует, что не исключение, найти фазу и ноль без инструмента можно и другими способами, которые мы рассмотрели ниже!

Способ №2 – Делаем контрольку

Вторая идея определить без тестера, где фазный, а где нулевой провод в розетке заключается в том, что нужно самому сделать контрольную лампочку из подручных средств. Все очень просто, нужно всего лишь найти лампу накаливания с патроном и два отрезка многожильного провода, длиной около 50 сантиметров.

Жилы подсоединяются в соответствующие разъемы патрона, один проводник крепиться на зачищенную до металлического цвета трубы отопления, а вторым нужно «прощупать» интересующие Вас жилы. Лампочка загорится в том случае, если Вы прикоснетесь к фазному контакту. Таким простым способ Вы можете быстро узнать без приборов, где фаза и ноль.

Обращаем Ваше внимание на то, что такой вариант поиска без приборов опасный и может стать причиной поражения электрическим током. Будьте осторожными при определении напряжения и остерегайтесь прикосновения рукой к оголенной жиле!

Простой пробник из подручных средств

 

Способ №3 – Картошка в помощь!

Забавная, но все же эффективная идея, которая позволяет определить фазу и ноль без индикатора, мультиметра либо другого тестера. Все, что Вам нужно – картошина, 2 провода по 50 см и резистор на 1 МОм. Найти напряжение можно по методике, описанной выше. Конец первого проводника подключается к трубе, второй конец вставляется в срез картошки, как показано на фото. Что касается второго провода, один его конец нужно вставить в тот же срез, на максимально возможном расстоянии от уже вставленной жилы, а вторым Вы будете щупать те выводы, на которых Вам нужно найти фазу и ноль без приборов. Определение происходит следующим образом:

• Если на срезе образовалось небольшое потемнение – это фазный проводник;
• Никакой реакции не произошло – Вы «нащупали» ноль.

Следует сразу же отметить, что в данном случае определение должно происходить с небольшой выдержкой времени при контакте жилы со срезом картошки. Вы должны дотронуться проводом к картошине и подождать около 5-10 минут, после чего будет виден результат!

По похожей методике можно определить полярность контактов в цепи постоянного тока. Для этого два провода опускаются в чашку с водой и если возле одного из них начинают образовываться пузыри, как показано на фото ниже, значит, это минус и, соответственно, вторая жила – плюс.

Вот мы и предоставили наиболее простые способы, как определить фазу и ноль без приборов. Еще раз обращаем Ваше внимание на то, что безопасным является только первый способ. При использовании последних двух нужно соблюдать меры предосторожности, чтобы Вас не ударило током!

Как определить фазу и ноль без приборов: найти, отличить и проверить

При возникновении необходимости определить нулевую и фазовую жилу не всегда рядом могут оказаться подходящие приборы. Идентифицировать проводники можно при помощи подручных средств, но при этом необходимо неукоснительно следовать правилам безопасности при обращении с электрическим током.

По цвету провода

Узнать назначении жилы можно по цвету ее изоляции. Существует стандарт цветовой маркировки проводников. Нулевые провода принято обозначать голубым либо синим цветом. Заземление можно найти по зеленому цвету изоляционного материала. Впрочем, здесь допустимо использовать также желтую маркировку либо сочетание зеленого и желтого цветов.

С фазовым проводом дело обстоит труднее. Палитра оттенков его обозначения довольно широка:

• белый;
• черный;
• красный;
• коричневый;
• серый;
• оранжевый;
• розовый;
• фиолетовый цвет.

Встречаются фазы даже бирюзового цвета. В этом случае следует быть очень аккуратным, чтобы случайно не перепутать его с зеленым заземлением или с голубым нулем. 

Строго говоря, определение по цвету изоляции – не самый надежный способ. Поэтому специалисты часто называют его условным. Во-первых, цветная маркировка встречается далеко не всегда, – например, в старых постройках использовали исключительно белый цвет изоляции для всех кабелей.

Во-вторых, сами специалисты-электромонтажники часто пренебрегают установленными правилами маркировки, подсоединяя к системе те провода, которые оказались под рукой.  

Проверка на контрольной лампочке

Сразу стоит оговориться, что этот способ проверки очень опасен. Все манипуляции рекомендуется проводить с учетом правил безопасности и только в резиновых перчатках.

Контрольную лампочку делают самостоятельно. Для этого нужны такие материалы:

• обычная лампа накаливания с патроном в рабочем состоянии;
• 2 многожильных проводка, длиною около полуметра.

Жилы крепят в разные разъемы патрона. Один провод подсоединяют к металлическому предмету, а другой – к жиле, которую необходимо идентифицировать.

Определить результат такой проверки очень просто.

Если лампочка загорелась – значит жила фазовая, если реакции не произошло – нулевая.

Кстати, если под рукой нет обычной лампочки, можно с таким же успехом осуществлять проверку при помощи неоновой лампы.

Народный способ

Существует также народный способ идентификации нулевой и фазовой жилы. Несмотря на то, что некоторые специалисты относятся к нему довольно саркастически, этот метод работает достаточно эффективно.

Для определения понадобятся следующие элементы:

• 2 многожильных провода, длиною около полуметра;
• резистор номиналом на 1 МОм;
• крупная картофелина.

Схема проверки напоминает идентификацию фазы на контрольной лампочке. Один конец провода крепят к металлу (зачастую используют отопительные или водопроводные трубы), другой плотно примыкают к разрезанной вдоль картофелине. Второй проводник также примыкают к овощу, а другой его конец соединяют с резистором и интересующей жилой.

Очень важно, чтобы провода в картофелине были как можно дальше друг от друга.

Результат исследования придется подождать около 10 мин. При контакте с фазой мякоть овоща потемнеет, а в случае с нулем она останется неизмененной.

Проверить назначение проводника можно с помощью подручных средств. Но такие методы далеко не безопасны. Поэтому применять их нужно исключительно в крайних случаях. А лучше – обзавестись специальной индикаторной отверткой.

Фазовые диаграммы — Химия LibreTexts

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

Идентификатор страницы

1535

Фазовая диаграмма представляет собой графическое представление физических состояний вещества при различных условиях температуры и давления. Типичная фазовая диаграмма имеет давление на оси y и температуру на оси x. Когда мы пересекаем линии или кривые на фазовой диаграмме, происходит изменение фазы. Кроме того, на линиях или кривых сосуществуют в равновесии два состояния вещества.

Введение

Фазовый переход — это переход из одного состояния вещества в другое. Есть три агрегатных состояния вещества: l жидкое, твердое и газообразное .

• Жидкость: Состояние вещества, состоящее из рыхлых, свободно движущихся частиц, которые образуют форму, заданную границами сосуда, в котором находится жидкость. Это происходит потому, что движение отдельных частиц внутри жидкости гораздо менее ограничен, чем в твердом теле. Можно заметить, что некоторые жидкости текут легко, тогда как некоторые жидкости текут медленно. Относительное сопротивление жидкости течению равно 9.вязкость 0028
  .
• Твердое тело: Состояние вещества с плотно упакованными частицами, которые не изменяют форму или объем сосуда, в котором оно находится. Однако это не означает, что объем твердого тела является постоянным. Твердые тела могут расширяться и сжиматься при изменении температуры. Вот почему, когда вы ищете плотность твердого тела, она будет указывать на температуру, при которой указано значение плотности. В твердых телах существуют сильные межмолекулярные силы, которые удерживают частицы в непосредственной близости друг от друга. Еще одна интересная вещь, о которой стоит подумать, это то, что все настоящие твердые тела имеют кристаллическую структуру. Это означает, что их частицы расположены в трехмерном упорядоченном порядке. Твердые тела претерпевают фазовые изменения, когда сталкиваются с изменениями энергии.
• Газ: Состояние вещества, при котором частицы рассредоточены без определенной формы или объема. Частицы газа примут форму и заполнят объем сосуда, в который они помещены. В газе нет межмолекулярных сил, удерживающих частицы газа вместе, поскольку каждая частица движется со своей скоростью в своем направлении. . Частицы газа часто разделены большими расстояниями.

Фазовые диаграммы иллюстрируют изменения между состояниями вещества элементов или соединений в зависимости от давления и температуры. Ниже приведен пример фазовой диаграммы для общей однокомпонентной системы:

Рисунок 1. Общие сведения Фазовая диаграмма

• Тройная точка – точка на фазовой диаграмме, в которой сосуществуют три состояния вещества: газообразное, жидкое и твердое
• Критическая точка – точка на фазовой диаграмме, в которой вещество неразличимо между жидким и газообразным состояниями
• Кривая плавления (плавления) (или замерзания) – кривая на фазовой диаграмме, представляющая переход между жидким и твердым состояниями
• Кривая испарения (или конденсации) – кривая на фазовой диаграмме, представляющая переход между газообразным и жидким состояниями
• Кривая сублимации (или осаждения) – кривая на фазовой диаграмме, представляющая переход между газообразным и твердым состояниями

Фазовые диаграммы отображают зависимость давления (обычно в атмосферах) от температуры (обычно в градусах Цельсия или Кельвина). Метки на графике представляют устойчивые состояния системы в равновесии. Линии представляют комбинации давлений и температур, при которых две фазы могут существовать в равновесии. Другими словами, эти линии определяют точки фазового перехода. Красная линия разделяет твердую и газовую фазы, представляет сублимацию (твердое тело в газ) и осаждение (газ в твердое). Зеленая линия разделяет твердую и жидкую фазы и представляет плавление (от твердого к жидкому) и замерзание (от жидкого к твердому). Синий цвет разделяет жидкую и газовую фазы, представляет испарение (жидкость в газ) и конденсацию (газ в жидкость). На диаграмме также есть две важные точки: тройная точка и критическая точка. Тройная точка представляет собой комбинацию давления и температуры, которая способствует равновесию всех фаз материи. Критическая точка завершает линию жидкостной/газовой фазы и относится к критическому давлению, давлению, выше которого образуется сверхкритический флюид.

Для большинства веществ температура и давление, относящиеся к тройной точке, ниже стандартной температуры и давления, а давление критической точки выше стандартного давления. Поэтому при нормальном давлении с повышением температуры большинство веществ переходит из твердого состояния в жидкое и газообразное, а при стандартной температуре при повышении давления большинство веществ переходит из газообразного в жидкое и твердое.

Исключение: Вода

Обычно линия твердой/жидкой фазы имеет положительный наклон вправо (как на диаграмме для двуокиси углерода ниже). Однако для других веществ, особенно воды, линия наклонена влево, как показано на диаграмме для воды. Это указывает на то, что жидкая фаза более плотная, чем твердая. Это явление обусловлено кристаллической структурой твердой фазы. В твердых формах воды и некоторых других веществ молекулы кристаллизуются в решетке с большим средним расстоянием между молекулами, в результате чего получается твердое тело с меньшей плотностью, чем жидкость. Из-за этого явления можно растопить лед, просто применяя давление, а не добавляя тепло.

Рисунок \(\PageIndex{2a}\): Диаграммы состояния для CO ₂ Рисунок \(\PageIndex{2b}\): Диаграммы состояния для H ₂ O

Перемещение по диаграмме

Перемещение по фазовой диаграмме раскрывает информацию о фазах материи. Движение вдоль линии постоянной температуры позволяет выявить относительные плотности фаз. При движении от низа диаграммы к верху относительная плотность увеличивается. Движение вдоль линии постоянного давления показывает относительные энергии фаз. При движении слева на диаграмме вправо относительные энергии увеличиваются.

Важные определения

• Сублимация — это когда вещество переходит непосредственно из твердого состояния в газообразное.
• Осаждение происходит, когда вещество переходит из газообразного состояния в твердое; это обратный процесс сублимации.
• Плавление происходит, когда вещество переходит из твердого состояния в жидкое.
• Слияние — это когда вещество переходит из жидкого состояния в твердое, обратное плавлению.
• Испарение (или испарение ) — это переход вещества из жидкого состояния в газообразное.
• Конденсация происходит, когда вещество переходит из газообразного состояния в жидкое, обратное испарению.
• Критическая точка – точка температуры и давления на фазовой диаграмме, где жидкая и газообразная фазы вещества сливаются в одну фазу. За пределами температуры критической точки объединенная одна фаза известна как сверхкритическая жидкость .
• Тройная точка возникает, когда температура и давление трех фаз вещества сосуществуют в равновесии.

Ссылки

1. Котц, Джон К. и Пол Младший Трейчел. Химия и химическая реактивность . Np: Издательство Saunders College Publishing, 1999.
.
2. Окстоби, Дэвид В., Х. П. Гиллис и Алан Кэмпион. Основы современной химии . Бельмонт, Калифорния: Thomson Brooks/?Cole, 2008.
3. Петруччи, Ральф и Уильям Харвуд. Ф. Джеффри Херринг. Джеффри Мадура. Общая химия: принципы и современные приложения. 9-е изд. Река Аппер-Сэдл, Нью-Джерси: Пирсон, 2007.
.
4. Фоллмер, Джон Дж. «Из «разреженного воздуха»: изучение фазовых изменений». J.Chem.Educ. 2000 :77, 488A.

Задачи

Представьте себе вещество со следующими точками на фазовой диаграмме: тройная точка при 0,5 атм и -5°C; нормальная температура плавления при 20°С; нормальная температура кипения при 150°С; и критическая точка при 5 атм и 1000°С. Сплошная жидкая линия является «нормальной» (что означает положительный наклон). Для этого выполните следующее:

1. Примерно нарисуйте фазовую диаграмму, используя единицы измерения атмосферы и Кельвина.

Ответить

1-твердое, 2-жидкое, 3-газовое, 4-сверхкритическое жидкое, точка O-тройная точка, C-критическая точка -78,5 °C (Фаза сухого льда переходит из твердой фазы в газообразную при -78,5 °C)

2. Ранжировать состояния по возрастанию плотности и возрастанию энергии.

3. Опишите, что можно было бы увидеть при давлении и температуре выше 5 атм и 1000°C.

Ответить

Можно было бы увидеть сверхкритическую жидкость, при приближении к которой можно было бы увидеть исчезновение мениска между жидкостью и газом.

4. Опишите, что произойдет с веществом, когда оно будет находиться в вакууме при температуре -15°C и медленно подвергаться воздействию давления.

Ответить

Вещество вначале было бы газом, и по мере увеличения давления оно сжималось бы и в конечном итоге затвердевало, не превращаясь в жидкость, поскольку температура ниже температуры тройной точки.

5. Опишите фазовые переходы от -80°C до 500°C при 2 атм.

Ответить

Вещество будет плавиться где-то около, но выше 20°C, а затем кипеть где-то около, но выше 150°C. Он не будет образовывать сверхкритическую жидкость, поскольку ни давление, ни температура не достигают критического давления или температуры.

6. Что существует в системе при 1 атм и 150°?

Ответить

В зависимости от того, сколько энергии находится в системе, в равновесии будет находиться разное количество жидкости и газа. Если добавить достаточно энергии, чтобы поднять температуру жидкости до 150°C, то будет просто жидкость. Если добавить больше, будет немного жидкости и немного газа. Если было добавлено достаточно энергии, чтобы изменить состояние всей жидкости без повышения температуры газа, то останется только газ.

7. Обозначьте области 1, 2, 3 и 4 и точки O и C на диаграмме.

8. Образец сухого льда (твердый СО ₂ ) охлаждают до -100 °С и кладут на стол при комнатной температуре (25 °С). При какой температуре скорость возгонки и осаждения одинакова? (Предположим, что давление поддерживается постоянным на уровне 1 атм).

Авторы и ссылки

• Мэтью МакКиннелл (UCD), Джесси Верхейн (UCD), Пей Ю (UCD), Лок Ка Чан (UCD), Джессика Даливал (UCD), Шьял Бхела (UCD), Кэндис Вонг-Синг ( УДК)

---

Phase Diagrams распространяется под лицензией CC BY-NC-SA 4. 0 и был создан, изменен и/или курирован LibreTexts.

1. Наверх

• Была ли эта статья полезной?

1. Тип изделия

   Раздел или Страница

   Лицензия

   CC BY-NC-SA

   Версия лицензии

   4,0

   Показать страницу TOC

   № на стр.

2. Теги

   1. фазовые диаграммы

Разность фаз: определение, формула и уравнение

9Фаза 0028 волны — это значение, представляющее часть цикла волны . В волне полный цикл от гребня до гребня или впадины до впадины равен 2π [рад]. Таким образом, каждая часть этой длины меньше 2π [рад]. Половина цикла равна π [рад], а четверть цикла равна π/2 [рад]. Фаза измеряется в радианах, которые являются безразмерными единицами.

Рисунок 1. Волновые циклы делятся на радианы, при этом каждый цикл охватывает расстояние в 2π [рад]. Циклы повторяются через 2π [рад] (красные значения). Каждое значение больше 2π [рад] является повторением значений от 0π [рад] до 2π [рад]. Источник: Мануэль Р. Камачо, StudySmarter.

Формула фазы волны

Чтобы рассчитать фазу волны в произвольной позиции, вам необходимо определить, насколько далеко эта позиция находится от начала вашего цикла волны. В простейшем случае, если ваша волна может быть аппроксимирована функцией синуса или косинуса, ваше волновое уравнение можно упростить следующим образом:

y=A·Sin(x)

Здесь A — максимальная амплитуда волны, x — значение на горизонтальной оси, которое повторяется от 0 до 2π для функций синуса/косинуса, а y — высота волны в точке x. Фаза любой точки x может быть определена с помощью приведенного ниже уравнения:

x=Sin-1(y)

Уравнение дает значение x в радианах, которое необходимо преобразовать в градусы, чтобы получить фазу. Это делается путем умножения x на 180 градусов и последующего деления на π.

ϕ(x)=x·180oπ

Иногда волна может быть представлена ​​таким выражением, как y=A·Sin(x-ϕ). В этих случаях волна сдвинута по фазе на ϕ радиан.

Разность фаз волн

Разность фаз волн возникает, когда две волны движутся и их циклы не совпадают. Разность фаз известна как разница циклов между двумя волнами в одной и той же точке.

Перекрывающиеся волны с одинаковым циклом называются волнами в фазе, а волны с разностью фаз, которые не перекрываются, называются волнами вне фазы. Волны, которые не совпадают по фазе, могут компенсировать друг друга из , в то время как волны в фазе могут усиливать друг друга .

Формула разности фаз

Если две волны имеют одинаковую частоту/период, мы можем вычислить их разность фаз. Нам нужно будет вычислить разницу в радианах между двумя гребнями, которые находятся рядом друг с другом, как показано на следующем рисунке.

Рисунок 2. Разница фаз между двумя волнами i(t) и u(t), которые меняются в зависимости от времени t, вызывает пространственную разницу в их распространении. Источник: Мануэль Р. Камачо, StudySmarter.

Эта разность является разностью фаз:

∆ϕ=ϕ1-ϕ2

Вот пример расчета фазы волны и разности фаз волны.

Волна с максимальной амплитудой A 2 метра представлена ​​синусоидальной функцией. Рассчитайте фазу волны, когда волна имеет амплитуду y = 1,9.0024

Использование соотношения y = A • Sin (x) и решение для x дает нам следующее уравнение:

x=Sin-1(y/A)=Sin-1(1/2)

Это дает нам:

x=30o

Преобразовав результат в радианы, получим:

ϕ(30)=30o·π180o=π6

Теперь предположим, что другая волна с той же частотой и амплитудой находится в противофазе с первой волной, с фазой в той же точке x, равной 15 градусам. Какова разница фаз между ними?

Сначала нам нужно рассчитать фазу в радианах для 15 градусов.

ϕ(15)=15o·π180o=π12

Вычитая обе фазы, получаем разность фаз:

∆ϕ=ϕ(15)-ϕ(30)=π12

волны не совпадают по фазе на π/12, что составляет 15 градусов.

В фазе волны

Когда волны в фазе, их гребни и впадины совпадают друг с другом, как показано на рис. 3. Волны в фазе испытывают конструктивную интерференцию. Если они изменяются во времени (i(t) и u(t)), они объединяют свою интенсивность (справа: фиолетовый).

Рис. 3. Конструктивная интерференция. Источник: Мануэль Р. Камачо, StudySmarter.

Несовпадающие по фазе волны

Несовпадающие по фазе волны создают неравномерную картину колебаний, поскольку гребни и впадины не перекрываются. В крайних случаях, когда фазы сдвинуты на π [рад] или на 180 градусов, волны компенсируют друг друга, если они имеют одинаковую амплитуду (см. рисунок ниже). В этом случае говорят, что волны находятся в противофазе, и эффект этого известен как деструктивная интерференция.

Рис. 4. Противофазные волны испытывают деструктивную интерференцию. В этом случае волны i(t) и u(t) имеют разность фаз на 180 градусов, в результате чего они компенсируют друг друга. Источник: Мануэль Р. Камачо, StudySmarter.

Разность фаз в различных волновых явлениях

Разность фаз вызывает различные эффекты в зависимости от волновых явлений, которые можно использовать для многих практических приложений.

• Сейсмические волны : 9Системы пружин, масс и резонаторов 0029 используют циклическое движение для противодействия вибрациям, создаваемым сейсмическими волнами. Системы, установленные во многих зданиях, уменьшают амплитуду колебаний, тем самым снижая структурные напряжения.
• Технологии шумоподавления : Многие технологии шумоподавления используют систему датчиков для измерения входящих частот и создания звукового сигнала, который подавляет эти входящие звуковые волны. Таким образом, входящие звуковые волны уменьшают свою амплитуду, что в звуке напрямую связано с интенсивностью шума.
• Энергетические системы: где используется переменный ток, напряжение и ток могут иметь разность фаз. Это используется для идентификации цепи, поскольку его значение будет отрицательным в емкостных цепях и положительным в индуктивных цепях.

Сейсмическая технология опирается на системы пружинных масс для противодействия движению сейсмических волн, как, например, в башне Taipei 101. Маятник представляет собой шар весом 660 метрических тонн. Когда сильный ветер или сейсмические волны обрушиваются на здание, маятник качается взад и вперед, качаясь в направлении, противоположном направлению движения здания.

Рисунок 5. Движение маятника на башне Taipei 101 не совпадает по фазе с движением здания на 180 градусов. Силам, действующим на здание (Fb), противодействует сила маятника (Fp) (маятник показан серым цветом).