Электрика с нуля

Большой учебник для тех, кто никогда не держал в руках отвёртку-индикатор. От того, что такое ток, до выбора автомата, проверки проводки и первой помощи. Всё со схемами, калькуляторами и ответами на частые вопросы.

Напряжение источника: 9 В Сопротивление цепи: 30 Ом

Ток I = U / R0 А

Мощность P = U × I0 Вт

Поиграйте с ползунками: больше напряжение — сильнее ток и ярче лампа. Больше сопротивление — ток слабее. Это и есть закон Ома, о нём глава 2.

Что такое электричество

Электричество — это движение крошечных заряженных частиц. Не нужно помнить физику со школы: хватит одной картинки с водой.

Всё вокруг состоит из атомов. Внутри атома есть ядро и электроны, у электронов отрицательный заряд. В металлах (медь, алюминий) часть электронов не привязана к своему атому и может свободно гулять по всему куску металла.

Если на концах провода создать «давление» — разницу потенциалов, эти свободные электроны начинают двигаться в одну сторону. Упорядоченное движение заряженных частиц и называется электрическим током.

Провод похож на трубу. Насос создаёт давление (напряжение), по трубе течёт вода (ток), узкое место мешает потоку (сопротивление).

Проводники и изоляторы

Проводники

Пропускают ток хорошо: медь, алюминий, серебро, сталь. Ещё — вода из-под крана (в ней растворены соли) и тело человека.

Изоляторы (диэлектрики)

Почти не пропускают ток: пластик, резина, стекло, керамика, сухое дерево. Из них делают изоляцию проводов и корпуса.

Полупроводники

Пропускают ток только при определённых условиях. Из кремния делают диоды, транзисторы, светодиоды и чипы.

Любопытный факт. Сами электроны в проводе ползут очень медленно — доли миллиметра в секунду. Но «толчок» передаётся по проводу почти со скоростью света, поэтому лампа загорается сразу, как только щёлкнул выключатель.

Четыре главные величины и закон Ома

Почти любой вопрос в электрике сводится к четырём числам. Разберитесь с ними — и половина учебника станет понятной.

Величина	Буква	Единица	Что значит простыми словами	Пример
Напряжение	U	вольт, В	«Давление», которое толкает ток	Розетка — 230 В, батарейка АА — 1,5 В
Сила тока	I	ампер, А	Сколько электричества протекает за секунду	Чайник — около 9 А
Сопротивление	R	ом, Ом	Насколько трудно току пройти	Спираль чайника — около 26 Ом
Мощность	P	ватт, Вт (1 кВт = 1000 Вт)	Сколько энергии прибор тратит каждую секунду	Чайник — 2000 Вт, светодиодная лампа — 10 Вт
Энергия	W	киловатт-час, кВт·ч	Мощность × время. За это платят по счётчику	Прибор на 1 кВт за 1 час = 1 кВт·ч

Три формулы, которые нужны всегда

I = U / R

Закон Ома. Ток растёт с напряжением и падает с ростом сопротивления.

P = U × I

Мощность. Отсюда: ток прибора I = P / U. Для розетки делим ватты на 230.

P = I² × R

Нагрев. Поэтому плохой контакт (лишнее сопротивление) под большим током греется и плавится.

Закройте пальцем то, что ищете. U сверху — делим: I = U / R, R = U / I. I и R рядом — умножаем: U = I × R.

Калькулятор закона Ома

Впишите любые две величины — остальные посчитаются. Для бытовых приборов обычно известны мощность и напряжение 230 В.

Напряжение U, В Ток I, А Сопротивление R, Ом Мощность P, Вт

Например: U = 230, P = 2000 → ток чайника ≈ 8,7 А.

Постоянный и переменный ток. Фаза и ноль

В батарейке ток течёт в одну сторону. В розетке он 50 раз в секунду бегает туда-обратно. Отсюда фаза, ноль и «220 или 230».

Постоянный ток: напряжение не меняется. Так работают батарейки, аккумуляторы, автомобильная сеть 12 В, зарядки и всё, что внутри электроники.

Что в розетке

230 В, 50 Гц. Ток меняет направление 100 раз в секунду (50 полных колебаний). 230 В — это «действующее» значение; пиковое ≈ 325 В.
Почему говорят 220? Раньше стандартом было 220/380 В. Сейчас по ГОСТ 29322-2014 — 230/400 В. Разница небольшая, вся техника рассчитана на оба значения.
400 (380) В — напряжение между двумя разными фазами. Такое бывает в частных домах с трёхфазным вводом и на производстве.

Фаза, ноль и земля

Фаза — L

Провод под напряжением относительно земли (230 В). Коснуться фазы — получить удар током. Выключатель всегда разрывает именно фазу.

Ноль — N

Рабочий провод, по которому ток возвращается. Обычно на нём почти нет напряжения, но при обрыве или ошибке в схеме там может оказаться фаза. Трогать нельзя.

Земля — PE

Защитный провод. В нормальном режиме ток по нему не течёт. Нужен, чтобы при пробое на корпус ток ушёл в землю и сработала защита.

Запомните. Индикаторная отвёртка светится на фазе и не светится на нуле — но это не гарантия безопасности. Перед работой всегда отключайте автомат и проверяйте отсутствие напряжения на всех проводах.

Путь электричества: от станции до розетки

Чтобы меньше терять по дороге, электричество гонят по проводам на огромном напряжении, а к дому его понижают в несколько ступеней.

Чем выше напряжение, тем меньше ток при той же мощности, а потери в проводах растут как квадрат тока (P = I² × R). Поэтому магистрали — высоковольтные.

Что происходит внутри дома

ВРУ — вводно-распределительное устройство. Шкаф в подвале или на первом этаже многоквартирного дома. Туда приходит кабель от ТП.
Этажный щит. Стояк разводит электричество по этажам. В этажном щите часто стоят счётчики и вводные автоматы квартир.
Квартирный щиток. Здесь электричество делится на группы: свет, розетки комнат, кухня, ванная, плита. На каждую группу — свой автомат.
Линии и коробки. От щитка провода идут в стенах к распаечным коробкам, розеткам, выключателям и светильникам.

Граница ответственности. Всё до счётчика и вводного автомата (часто опломбированных) — зона сетевой организации или управляющей компании. Самостоятельно вскрывать пломбы и подключаться до счётчика нельзя: это опасно и незаконно.

Провода и кабели: цвета, сечение, маркировка

Правильный кабель — это половина безопасности. Слишком тонкий провод греется, и автомат его не всегда спасёт.

Цвета жил

коричневый, чёрный, серый — фаза L. В старых домах встречаются белый и красный.

синий, голубой — ноль N.

жёлто-зелёный — земля PE. Только для защиты, никогда как фаза или ноль.

Не доверяйте цветам. Предыдущий мастер мог перепутать. Всегда проверяйте прибором.

Медь или алюминий

В квартирах и домах сейчас прокладывают только медь: по ПУЭ (п. 7.1.34) в жилых зданиях применяют медные проводники. Медь лучше проводит ток, не ломается от перегибов и не «плывёт» под винтом. Алюминиевую проводку из домов 60–80-х годов при ремонте обычно меняют целиком.

Какое сечение на какую нагрузку

Сечение — это площадь «среза» медной жилы в мм². Чем больше ток, тем толще нужен провод. Таблица для медного кабеля, скрытая прокладка в квартире:

Сечение меди	Для чего обычно	Автомат	Нагрузка до (при 230 В)
1,5 мм²	Освещение	10 А	≈ 2,3 кВт
2,5 мм²	Розетки, стиральная и посудомоечная машина	16 А	≈ 3,7 кВт
4 мм²	Варочная поверхность, бойлер, мощный кондиционер	25 А	≈ 5,7 кВт
6 мм²	Электроплита, ввод в квартиру	32 А	≈ 7,3 кВт
10 мм²	Ввод в дом, мощные линии	40–50 А	≈ 9–11 кВт

Это распространённая практика с запасом. Точный выбор зависит от длины линии, способа прокладки и количества кабелей рядом — его делает проектировщик или электрик.

Как читать маркировку: ВВГнг(А)-LS 3×2,5

Часть	Значит
В	Изоляция жил из ПВХ (винил)
В	Оболочка тоже из ПВХ
Г	«Голый» — без брони
нг(А)	Не распространяет горение при групповой прокладке
LS	Low Smoke — мало дыма при пожаре. Для квартир лучше выбирать с LS
3×2,5	Три жилы по 2,5 мм²: фаза, ноль, земля

Кабель ВВГнг-LS

Жёсткие однопроволочные жилы. Основной кабель для проводки в стенах.

Провод ПВС

Гибкий, многопроволочный. Для удлинителей и подключения техники, не для скрытой проводки.

ШВВП

Плоский и тонкий. Только для лёгких переносных приборов, в стену — нельзя.

Как соединять провода

По ПУЭ провода соединяют опрессовкой гильзами, сваркой, пайкой или зажимами (винтовые и пружинные клеммы вроде WAGO). Простая скрутка изолентой — не соединение: со временем контакт ослабевает, греется и может вызвать пожар.

Медь и алюминий напрямую не соединяют. Между ними возникает коррозия. Нужны специальные клеммы с пастой или болтовое соединение через стальную шайбу.

Электрощиток: автоматы, УЗО и другие защиты

Щиток — это мозг и предохранитель квартиры. Нажмите на любой модуль, чтобы узнать, что он делает.

Нажмите на модуль

Слева — типичный щиток квартиры: вводной автомат, реле напряжения, защита от перенапряжения, УЗО и автоматы на группы.

Автоматический выключатель

Внутри автомата две защиты. Тепловая — биметаллическая пластина, которая нагревается и изгибается при перегрузке (провод долго тянет больше, чем рассчитан). Срабатывает через секунды или минуты. Электромагнитная — катушка, которая мгновенно отключает при коротком замыкании, когда ток взлетает в десятки раз.

Буква на автомате	Мгновенно срабатывает при токе	Где ставят
B	3–5 номиналов	Длинные линии, освещение, старые сети
C	5–10 номиналов	Почти все квартиры и дома — стандарт
D	10–20 номиналов	Двигатели, компрессоры, станки с большим пусковым током

Надпись C16 значит: характеристика C, номинальный ток 16 А.

Автомат защищает провод, а не прибор. Номинал подбирают под сечение кабеля. Если поставить автомат «помощнее», чтобы не выбивало, провод начнёт перегреваться раньше, чем сработает защита.

УЗО — устройство защитного отключения

УЗО сравнивает ток, который ушёл по фазе, с током, который вернулся по нулю. Если часть тока «потерялась» — значит, она утекает через изоляцию, корпус прибора или через человека. При разнице 30 мА (0,03 А) УЗО отключает линию за доли секунды.

10 мА — для одной линии в ванную или детскую.
30 мА — защита человека, стандарт для розеточных групп.
100–300 мА — противопожарное, ставится на вводе.

УЗО не защищает от перегрузки и короткого замыкания. Поэтому его ставят в паре с автоматом, а номинал УЗО берут не меньше номинала автомата. Устройство «два в одном» называется дифавтомат.

Ещё два полезных модуля

Реле напряжения

Отключает квартиру, если напряжение ушло за пределы (например, ниже 170 или выше 250 В), и включает обратно, когда всё нормализуется. Спасает технику при отгорании нуля.

УЗИП

Устройство защиты от импульсных перенапряжений — от грозы и коммутационных бросков. Особенно важно в частном доме с воздушным вводом.

Заземление: зачем третий провод

Если внутри стиральной машины фаза коснётся корпуса, без заземления корпус окажется под 230 В. С заземлением ток уйдёт по жёлто-зелёному проводу, и защита отключит линию.

TN-C

Дома старой постройки. В квартиру приходят два провода — фаза и совмещённый PEN. Отдельной земли нет.

TN-C-S

PEN разделяется на N и PE на вводе в здание. В квартире три провода. Самая распространённая современная схема.

TN-S и TT

TN-S — N и PE раздельно от самой подстанции. TT — у дома свой заземлитель (часто в частных домах).

Чего делать нельзя. Ставить в розетке перемычку между нулём и землёй («зануление» своими руками) — при обрыве нуля корпус окажется под фазой. Подключать землю к батареям отопления и водопроводным трубам — тоже нельзя. Если в доме нет PE, лучшая защита — УЗО 30 мА, а переход на TN-C-S делает электрик.

Розетки и выключатели: как они подключены

Самые частые точки в квартире. Разберём три схемы, которые встречаются везде.

Правила, которые стоит знать

Выключатель рвёт фазу, а не ноль. Тогда при выключенном свете на патроне нет напряжения и лампу можно менять безопасно.
Мощную технику — на отдельные линии. Духовка, варочная панель, стиральная и посудомоечная машина, бойлер, кондиционер.
Ванная: розетки только влагозащищённые (IP44 и выше), с заземлением и через УЗО 10–30 мА, подальше от ванны и душа.
Высота розеток жёстко не нормируется. Обычно 30 см от пола в комнатах, 100–110 см над полом на кухне (над столешницей).
Подрозетник — пластиковая коробка в стене, в которой держится розетка. Для гипсокартона и бетона они разные.
Распаечная коробка — место, где соединяются провода. Доступ к ней не должен быть замурован.

Если розетка шатается, греется, искрит или на ней следы копоти — отключите её автомат и не пользуйтесь ею до ремонта. Это первый признак плохого контакта.

Освещение: ватты, люмены и кельвины

Яркость лампы измеряют не в ваттах, а в люменах. Ватты говорят только о том, сколько лампа тратит.

Светодиодная лампа	Старая лампа накаливания	Световой поток, примерно
5–6 Вт	40 Вт	450–500 лм
7–9 Вт	60 Вт	700–850 лм
10–13 Вт	75–100 Вт	1000–1400 лм
15–20 Вт	150 Вт	1800–2200 лм

Цвет света

Цветопередача Ra (CRI)

Насколько естественно выглядят цвета. Для дома — от 80, для кухни и макияжа лучше от 90.

Пульсация

Дешёвые лампы незаметно мерцают, и глаза устают. Проверка: посмотрите на лампу через камеру телефона — полосы на экране выдают пульсацию.

Цоколь

E27 — обычный «большой», E14 — «миньон», GU10 и GU5.3 — для точечных светильников. Покупая лампу, смотрите на старую.

Сколько света нужно комнате

Ориентир: в жилой комнате примерно 150 лк, на кухне и в рабочей зоне — около 300 лк. Расчёт приблизительный, без учёта цвета стен.

Площадь, м² Комната

Расчёт нагрузки: выдержит ли розетка и линия

Главный вопрос: можно ли включить всё одновременно. Отметьте приборы, которые работают на одной линии, — калькулятор покажет ток и подскажет автомат и кабель.

Калькулятор нагрузки на линию

Мощность указана типичная. Точную посмотрите на табличке прибора.

Что важно понимать

Обычная розетка рассчитана на 16 А — это около 3,5 кВт. Чайник (2 кВт) и утюг (2 кВт) вместе уже превышают этот предел.
Удлинитель часто слабее розетки: на нём написана максимальная мощность, например 2200 Вт или 3500 Вт.
У квартиры есть выделенная мощность — сколько всего можно потреблять. Она указана в договоре энергоснабжения или техусловиях. В домах с газом её обычно меньше, чем в домах с электроплитами.
Если линия постоянно на пределе, правильное решение — отдельная линия с правильным кабелем, а не более мощный автомат.

Счётчик и оплата: сколько стоит включить прибор

Счётчик считает киловатт-часы. Один киловатт-час — это прибор мощностью 1000 Вт, проработавший один час.

Однотарифный

Одна цена в любое время. Проще всего.

Двухтарифный

Ночью (обычно с 23:00 до 7:00) дешевле. Выгодно, если много потребляете ночью: бойлер, тёплый пол, стирка, зарядка электромобиля.

Трёхтарифный

Ночь, пик и полупик. Имеет смысл при очень большом и гибком потреблении.

Сколько стоит работа прибора

Тариф введите свой — он есть в квитанции.

Мощность, Вт Часов в день Тариф, ₽ за кВт·ч

Как снять показания

На электронном счётчике показания листаются сами или кнопкой. Нужны строки T1 и T2 (день и ночь) или одна строка «Сумма» для однотарифного. Записывайте только цифры до запятой.

Кто меняет счётчик. С 1 июля 2020 года (закон 522-ФЗ) установка и замена счётчиков в многоквартирных домах — обязанность гарантирующего поставщика, а в частных домах — сетевой организации. Для жильцов это бесплатно.

Инструменты и как пользоваться мультиметром

Минимальный набор, чтобы безопасно поменять розетку или найти обрыв.

Индикаторная отвёртка

Светится, если коснуться фазы. Дёшево и удобно, но может врать на наведённом напряжении или с разряженной батарейкой. Для первичной проверки.

Двухполюсный указатель

Надёжнее отвёртки: показывает напряжение между двумя точками. Им проверяют, что провода действительно обесточены.

Мультиметр

Меряет напряжение, сопротивление, прозвонку цепи. Главный прибор для поиска неисправностей.

Токовые клещи

Меряют ток, просто обхватив один провод. Показывают реальную нагрузку линии.

Стриппер и обжимник

Снимают изоляцию без порезов жилы и опрессовывают гильзы и наконечники.

Изолированный инструмент

Отвёртки и пассатижи с маркировкой «1000 V». Дополнительная защита на случай ошибки.

Режимы мультиметра

V~ — переменное напряжение (розетка). Ставьте предел 600 или 750 В.
V⎓ — постоянное: батарейки, аккумуляторы, блоки питания.
Ω — сопротивление. Только на обесточенной цепи!
•)) — прозвонка: пищит, если цепь целая. Ищет обрывы и определяет, какой провод куда идёт.
A — ток. Прибор включают в разрыв цепи, это для опытных. Для тока в быту удобнее клещи.

Чёрный щуп всегда в гнездо COM, красный — в VΩ. Гнездо 10A используют только при замере тока.

Самая частая ошибка новичка — оставить щуп в гнезде 10A или переключатель на «A» и сунуть щупы в розетку. Это короткое замыкание прямо в руках. Перед каждым замером проверяйте гнездо и режим.

Безопасность и первая помощь

Опасно не напряжение само по себе, а ток через тело. Уже несколько десятков миллиампер через сердце могут убить.

Правила, которые спасают жизнь

Отключите автомат нужной линии. Если не уверены, какой — отключите вводной.
Повесьте записку «Не включать, работают люди» или заклейте автомат, чтобы его не включили домашние.
Проверьте отсутствие напряжения прибором на всех проводах — даже на «нуле».
Работайте одной рукой, когда это возможно, и не касайтесь труб и батарей.
Не работайте мокрыми руками, стоя на мокром полу или в одиночку на высоте.

Если человека ударило током

Не хватайте пострадавшего голыми руками, пока он касается провода — вас ударит тоже.
Обесточьте: выключите автомат или выдерните вилку. Если нельзя — отбросьте провод сухой палкой, пластиком, деревом, стоя на сухом.
Вызовите скорую: 112 или 103. Даже если человек в сознании и «всё нормально» — нарушения ритма сердца могут проявиться позже.
Нет дыхания — начинайте сердечно-лёгочную реанимацию: 30 нажатий на грудь в центре, примерно 100–120 в минуту, до приезда скорой.
Ожоги накройте чистой сухой тканью, ничем не смазывайте.

Оборванный провод на улице. Не подходите ближе 8 метров: вокруг него «шаговое напряжение». Если оказались рядом — выходите мелкими шажками, не отрывая ступни друг от друга («гусиным шагом»). Сообщите по 112.

Неисправности: что делать, если…

Самые частые бытовые ситуации и порядок действий. Откройте свой случай.

Вопросы и ответы

Короткие ответы на то, что спрашивают чаще всего. Можно отфильтровать.

Словарь электрика

Все слова, которые вы услышите от мастера или увидите в магазине.

Проверьте себя

Двенадцать вопросов по всему учебнику. После ответа появится объяснение.

Ответов: 0 из 12 · верно: 0