Красный-чёрный – плюс-минус: как определить полярность

Физики до сих пор не пришли к единому определению понятия «электрический ток». Одно из популярных определений звучит так: электрический ток – это направленное движение электрически заряженных частиц в электрической цепи. А электрическая цепь – это кольцо, составленное из проводящих электричество материалов – металлов, электролитов, плазмы. В цепи обязательно должны присутствовать источник электрической энергии и потребители. Электрики приняли, что во внешней (по отношению к источнику) части цепи постоянный ток течёт от плюса (анода) к минусу (катоду). Для удобства пользователи договорились, что плюс и плюсовые провода имеют красный цвет, а минусовые – чёрный. Вот так появился вечный вопрос – красный, чёрный, плюс, минус – а как определить полярность у неизвестного немаркированного источника?

Технические характеристики проводов и кабелей

Электрические цепи создаются на основе проводов и кабелей. Первые используются в создании приборов и устройств, вторые применяются для передачи электроэнергии на большие расстояния. В обоих случаях важнейшей характеристикой является проводимость кабеля. Это свойство, определяющее соотношение переданной полезной энергии и безвозвратных потерь в процессе передачи. Физическая характеристика материала проводов – это удельное электрическое сопротивление. По этому параметру обычно выбираются медные или алюминиевые провода. Причём медь используется при коротких связях в приборах и электромашинах, а алюминий – при создании магистральных линий электропередачи.

Кроме того, кабели и провода классифицируются по количеству жил, их сечению, материалу и способу электроизоляции.

К вопросу о полярности электрического тока – источник с маркированными электродами

Цветовая маркировка согласно действующим нормативам

Поскольку кабели в целом и составляющие их жилы предназначены для самых различных целей, на их изоляцию наносят маркировки и придают им разное цветовое оформление. Для специалиста цветовая картина монтажа даёт большой объём информации. Цветовая маркировка выполняется в соответствии с пунктом 1.1.30 ПУЭ, по которому все электроустановки должны иметь буквенно-цифровое и цветовое обозначение.

Нулевой проводник должен иметь голубой цвет, защитный проводник имеет жёлто-зелёную окраску. В случае объединения нулевого и защитного проводников в одном проводе, он должен иметь голубой цвет с жёлто-зелёными полосками на конце.

Цветовые обозначения оболочек в сетях переменного тока

Фазные проводники имеют окрас, как на рисунке ниже.

Цветовые значения в сетях постоянного тока

В цепях постоянного тока маркировка выполняется значками «+» и «–» или цветом, как на рисунке ниже. Отрицательный провод может быть чёрного цвета.

Цветовая маркировка проводов сети постоянного тока

Цвета изоляции электропроводки

Разные цвета изоляции проводов нужны для того, чтобы по всей длине монтажа можно было безошибочно определять конкретный провод. Существуют правила привязки цвета к исполняемой функции. Но любые правила могут быть нарушены. И только одно правило нарушать нельзя – прежде чем начать работать с любым проводом, надо убедиться, что на нём нет напряжения.

Как запомнить соответствия: красный – плюс, чёрный – минус

Из всех способов запоминания этого правила самый надёжный – это мнемонический. Всем известна международная организация под названием «Красный крест». А «крест» – это и есть «плюс». Значит, плюс всегда красный.

Как проверить правильность маркировки и определить плюс и минус мультиметром

Конечно, академически правильный способ проверки полярности любого источника – сделать это сертифицированным измерительным прибором, например мультиметром. Если контактные щупы от прибора, который включён в режим измерения напряжения, случайным образом прислонить к клеммам источника, и на шкале перед цифрами величины напряжения появится «–», это будет означать, что плюсовой щуп мультиметра прислонён к минусовому контакту источника. Если на шкале контрольного прибора минус не появится, значит, контакты источника определены верно.

Как определить полярность в электротехнике другими методами

Не всегда под рукой в нужный момент есть контрольный прибор, а полярность источника необходимо определить точно и безопасным методом. Умельцы на это способны.

Определение с помощью воды

Самый простой и быстрый вариант – это использовать в качестве индикатора полярности банку (неметаллическую) с водой. Если в банку опустить два оголённых конца проводов, подключенных к проверяемому источнику, то на минусовом конце появятся пузырьки водорода. Газ выделяется в результате электролиза воды.

Применение сырого картофеля

Второй способ заключается в том, что проверочным прибором служит половинка сырой картофелины. В неё нужно воткнуть два зачищенных конца проводов от источника. Через 10-15 минут вокруг плюсового конца появится светло-зелёное пятно.

Проверка полярности с помощью сырой картофелины

Использование компьютерного вентилятора

Компьютерный вентилятор начнёт вращаться только в том случае, если к его красному проводу подключить «+» от источника. В противном случае ротор не тронется с места.

Применение светодиода

Светодиод начнёт светиться только при подаче на его плюсовой вход плюсового сигнала от источника.

Прочие альтернативные способы

Несколько экзотический способ определения полярности источника требует наличия горящей свечи. Если в пламя ввести два оголённых проводника, то оно изменит свою форму, станет ниже и шире, а минусовой провод покроется сажей.

Как определить у проводов заземление, ноль и фазу, если нет маркировки

В практике работы электриков часто возникает необходимость определения среди пучка проводов именно тех, на которых присутствует фаза. Следует разобраться, какой из них является нулевым, а какой подключён к заземлению.

Индикаторная отвёртка

Наиболее простой электротехнический контрольный прибор, состоящий из отвёртки с прозрачной ручкой и встроенной в неё неоновой лампочкой. Когда жало отвёртки прикасается к электрическому проводу, а палец человека к контакту в торце отвёртки, лампочка загорится, если по проводу течёт ток. Но его напряжение должно быть не менее 60 В. Если при проверке проводов включённой сети индикатор не загорелся, значит, под проверку попал нулевой или заземляющий провод.

Контрольная лампа

Контрольной лампой можно проверить наличие напряжения в разных точках цепи. Сама лампа должна быть рассчитанной на то напряжение, наличие которого проверяется. Сначала надо в цепи найти пару точек, в которых точно присутствует напряжение, лампа будет гореть. Затем один провод от лампы можно закрепить в первой контрольной точке, а второй конец последовательно провести по всем контактам цепи. Как только при очередном проверяемом контакте лампа не загорится, так в этом месте надо начинать искать причину неисправности.

Измерительный прибор

Наличие измерительного прибора позволяет быстрее находить причину неработоспособности электроцепей. С его помощью в режиме проверки сопротивления можно обнаружить короткое замыкание на участке цепи. Нулевое сопротивление между проверяемым проводом и заведомо заземлённой точкой указывает на то, что этот провод заземлён. Несоответствие измеренного напряжения расчётному указывает на недостаточную мощность источника или на перегрузку потребителей.

Меры безопасности

Работа с электрическим оборудованием требует безусловного знания и исполнения правил технической безопасности. «Правила устройства электроустановок» являются обязательным к исполнению документом. Без сдачи экзамена на их знание никто не будет допущен к работе с электричеством. Даже в домашних условиях, работая с электроприборами или ремонтируя электропроводку, необходимо руководствоваться их основными положениями. Нарушение Правил чревато ожогами и другими серьёзными неприятностями для человеческого организма.

Для человека безопасны значения, не превышающие величины 50 мкА для переменного и 100 мкА для постоянного тока. Подвергаться воздействию токов больших величин не рекомендуется, это опасно.

Заключение

Работая с электрикой, обязательно надо знать и понимать основы физики и электротехники. Эти знания помогут более осознано выполнять необходимые работы и избежать опасных ситуаций.