Дверные петли. Как выбрать и в чем разница…? —

Как известно, дверные петли используются для крепления дверного полотна к коробке и обеспечения плавного открытия и закрытия двери, а также несут в себе определенную эстетическую нагрузку, служа своеобразным украшением двери и становясь частью общего дизайна интерьера.

Зачастую, довольно сложно определить, какие дверные петли потребуются для каждого конкретного случая. Обусловлено это тем, что на рынке представлено многообразие моделей и потребители порой задаются справедливым вопросом, а есть ли необходимость платить больше, если суть все равно неизменна. Как показывает практика, такая точка зрения ошибочна, поскольку все петли имеют существенные различия. И выбирать конкретную модель необходимо исходя из того, на какую именно дверь она будет прикреплена.

Немного о материале

Для начала давайте определимся, из чего изготавливается фурнитура данного вида. Это позволит получить первое представление о том, какие дверные петли стоит приобретать в том или ином случае. Итак, в зависимости от используемого сырья, петли бывают:

• латунированые

• латунные

• стальные

Это три основных типа фурнитуры в зависимости от используемого материала. Пусть вас не вводит в заблуждение схожее название петель первых двух типов. На самом деле они разные. Так, латунированные изготавливаются из цинковых, стальных или алюминиевых сплавов, но сверху они покрыты тонким слоем латуни, обладающей великолепными антикоррозийными свойствами. Кроме этого, латунное покрытие обеспечивает лучшее скольжение подвижных частей петли.

Стальные петли являются наиболее распространенными. Данный материал пластичен, но довольно прочен, способен выдерживать высокие нагрузки и тяжелые дверные полотна. Зачастую изделия из данного материала полируются или покрываются тонким слоем хрома.

Латунные петли являются наиболее дорогой фурнитурой, но и самой прочной. В отличие от прочих моделей, которые при интенсивном использовании могут со временем немного деформироваться или сточиться, латунные модели прослужат невероятно долго. Однако применение дорогих латунных петель не всегда оправданно. Если подразумевается установка легких, межкомнатных дверей, то финансовые траты на латунные изделия будут излишними.

Для придания петлям эстетичности они покрываются разнообразными декоративными красками и лаками, чаще всего, методом гальваники, позволяющими максимально точно имитировать натуральные материалы – медь, бронзу, никель, дерево и пр.

В зависимости от типа устройства

Существует несколько типов фурнитуры данного вида в зависимости от устройства.

Чтобы понять, какие дверные петли необходимо приобретать в том или ином случае, рассмотрим разъемные и неразъемные модели. Второй вариант подходит для монтажа практически на любые двери, независимо от того, куда они открываются – вовнутрь или наружу, навешены на правую сторону или на левую и потому – это и есть основной выбор практически для любого случая. Единственное, о чем следует задуматься – есть ли у вас достаточные навыки для установки двери. Если вы не уверены в них, либо вам не хочется возиться с фрезеровкой пазов для крыльев петли, вы можете выбрать так называемые «петли-бабочки», не требующие врезки.

Разъемные петли выгодно устанавливать в том случае, если дверь периодически необходимо снимать. Например, при перестановке или заносе/выносе крупногабаритных грузов и товаров. Для того, чтобы определить, в какую сторону открывается дверь, необходимо стать к ней лицом и представить в какую сторону будут поворачиваться дверное полотно. Если оно пойдет влево, значит и петли нужны левые, а если вправо – соответственно, петли тоже должны быть правыми. Однако следует быть осторожными при выборе и перед покупкой проконсультироваться у продавца-консультанта, поскольку вышеописанное разделение на правые и левые петли предусмотрено далеко не во всех странах. Есть и такие, где классификация обратная описанному процессу определения стороны петель, например, Израиль Испания или Италия

Существуют также петли ввертного типа. Подобные изделия имеют небольшие габариты и используются только на легких дверях, в частности – межкомнатных. Обычно монтируется сразу три изделия. Верхняя и нижняя петли располагаются на расстоянии около двадцати пяти сантиметров от верха и низа дверного плотна. Третья устанавливается ровно посередине двери. Такие модели представляют собой две детали, на одной из которых расположен небольшой штырь, вставляемые в круглое отверстие другой части. Верхняя часть изделия монтируется непосредственно на дверное полотно, а нижняя на коробку. Существует и другой тип ввертных петель, состоящий также из двух элементов — центральной втулки и П-образной формы. Первый элемент монтируется на дверь, второй – на коробку. Перед монтажом петель ввертного типа необходимо подготовить отверстия под шурупы, иначе, при вкручивании винтов, это может привести к образованию трещин на дверном полотне.

Какие бы дверные петли вы не выбрали, при их монтаже обязательно учитывайте, что между дверным полотном с той стороны, где крепятся петли, и коробкой должно оставаться расстояние, равное хотя бы полутора миллиметров. Поскольку любая дверь, в зависимости от времени года и уровня влажности в помещении, может немного изменять свои габариты, а наличие данной щели позволит без проблем открывать и закрывать дверь.

А вы взвесили дверь?

Чтобы понять, какие дверные петли вам необходимы, следует учитывать весь двери. Естественно, не нужно взвешивать полотно с точностью до грамма, ведь любые петли работают с дверьми, вес которых колеблется в определенной вилке от 10 до 15 килограмм.

Чем дверь тяжелее, тем габаритные, крепче и надежные должны быть петли и их крепление. Уточнить, на какой вес рассчитана та или иная модель можно у продавцов-консультантов.

Кроме того, учитывайте, что существует разница между моделями для межкомнатных и входных дверей. Во втором случае петли должны быть настолько прочными, чтобы злоумышленники не смогли сорвать дверь, подсунув под нее лом или другой инструмент. Также петли не должны поддаваться срезанию при помощи болгарки или другого подобного инструмента. То есть, быть изготовленными из закаленной стали. Некоторые модели оснащены особой защитой, препятствующей снятию. На одной части петли делается специальная впадина, а на втором крыле – выпуклость. В тот момент, когда дверь закрывается, выпуклость и впадина плотно совмещаются, препятствуя приподниманию петель.

Общее правило тут таково:

Если вес двери не превышает 50 кг – вам подойдет любой вариант. Оптимальным решением будет стандартная стальная петля на 100мм.

Если вес двери находится в промежутке 50 – 70кг, то разумным выбором будет стальная петля на 125мм., либо три стальные петли на 100мм., устанавливающихся по принципу «две вверху, одна внизу».

Если же дверь весит более 70 кг., то опытный матер выберет, разумеется, латунные петли и ничего более.

Заключение

Чтобы петли служили как можно дольше, за ними требуется правильный уход, хотя качественные изделия крайне трудно испортить, но все-таки не разрешайте детям кататься на дверях – это наверняка станет причиной изгибания петель.

Также фурнитуру рекомендуется смазывать. Это не только позволит избежать противного скрипа и писка, но и благосклонно скажется на сроке службы изделия. Оно не будет поддаваться коррозии, а сами изделия будут работать плавно, обеспечивая мягкое открытие и закрытие двери. Хотя, надо сказать, что современные стандарты производства уже не предъявляют к петлям таких требований.

Не стоит пренебрегать и производителями, считая, что дешевые изделия абсолютно идентичны по своей функциональности с дорогими. Это не так. Сегодня наиболее популярными производителями качественной фурнитуры данного типа, представленной на отечественном рынке, являются следующие торговые марки:

• AGB;

• Renz;

• Apecs;

• Archie;

• Palladium.

Каждая из вышеупомянутых компаний предлагает покупателям большой выбор разнообразных моделей, рассчитанных на различный тип дверей.

Теперь вы знаете, какие дверные петли лучше использовать в том или ином случае и чем руководствоваться при их выборе! Удачи вам при покупке и монтаже.

Как Определить Какая Дверь Левая Или Правая

Содержание

1. Различные способы определения
2. Как определить сторону двери по российским правилам
3. Как узнать
4. Первый способ
5. Как понять, какое открывание нужно
6. Как правильно подобрать замки
7. Выбор замка к разным расположениям двери
8. Для определения стороны правого или левого открывания дверей необходимо учитывать такие параметры:
9. Куда должны открываться межкомнатные двери в квартире
10. Как правильно определить сторону и направление открывания

Входные и межкомнатные двери должны быть не только удобными в эксплуатации, обеспечивать свободное перемещение между помещениями и вписываться в интерьер, но и соответствовать правилам пожарной безопасности, поэтому так важно определить правильное направление открывания перед установкой. Существует несколько простых приемов, позволяющих определить, является ли дверь левосторонней или правосторонней.

Европейцы определяют левые и правые двери в соответствии со своими собственными правилами.

Различные способы определения

Конструкция самих петель также может помочь определить тип двери. Если на дверном полотне установлены универсальные петли, дверное полотно может открываться в обоих направлениях.

Любая конструкция двери не должна блокировать соседние двери при открывании. Стоит помнить, что, согласно пожарным нормам, выход из квартиры или дома наружу является частью системы эвакуации, поэтому входная дверь всегда должна открываться наружу, чтобы в случае пожара ее можно было выбить изнутри для ускорения эвакуации людей.

Петли видны с левой стороны, а ручка находится справа от петель. Правая створка сдвигается на себя правой рукой, а ручка находится слева.

При покупке двери важно решить, открывается ли она внутрь или наружу, а также является ли она левосторонней или правосторонней. Поскольку покупателям часто трудно определить эти параметры, давайте внесем ясность.

Теперь вы знаете, как правильно определить сторону открывания двери — встаньте лицом к двери, если дверь открывается навстречу вам правой рукой, а ручка находится с левой стороны полотна, то это дверь ПРАВОсторонняя. Если вы открываете ее левой рукой, а ручка находится с правой стороны, то это ЛЕВОсторонняя дверь. При открывании внутрь, если вы толкаете дверь левой рукой от себя, то это ПРАВАЯ дверь, а если вы толкаете ее правой рукой, то это ЛЕВАЯ дверь.

Как определить сторону двери по российским правилам

Подойдите к двери со стороны лестницы (улицы). Если ручка находится на левом краю дверного полотна, а дверные петли — на правой стороне двери, и вы открываете дверь правой рукой, толкая ее на себя, то дверь является правосторонней.

Подойдите к двери с плоской стороны. Если ручка находится на левом краю дверного полотна, а дверные петли — на правой стороне двери, и вы открываете дверь правой рукой, толкая ее на себя, то дверь является правосторонней.

Подойдите к двери со стороны лестничной клетки (со стороны улицы). Если ручка находится на правом краю дверного полотна, петли — на левой стороне двери, и вы открываете дверь левой рукой, сдвигая ее на себя, то такая дверь считается левосторонней.

Направление движения листа может быть внутрь помещения, если вы толкаете лист от себя, или наружу, если вы тянете его к себе.

Читайте также: Как установить петли-бабочки на межкомнатные двери — от простого к сложному

Всего существует 8 вариантов, которые представлены на фото.

Как узнать

При выборе стороны и направления проема можно руководствоваться несколькими критериями:

Перед покупкой новой входной двери определитесь со стороной и направлением открывания, удобным для всех.

Европейская классификация дает другое определение.

Если пока не ясно, какое дверное полотно левое, а какое правое, можно привести еще более простой способ определения.

Определение левого или правого проема должно быть согласовано не только с проектировщиком жилища, но и с пожарной и санитарной инспекцией. Большинство людей не слишком задумываются о том, в какую сторону будет открываться будущая дверная конструкция во время установки, но есть и те, кто просчитывает все до мелочей. Как определить, куда открывается дверь — направо или налево? В этом случае эксперты предлагают несколько способов.

Первый способ

Если вы знаете сторону открывания двери, вы можете это сделать:

Перед установкой дверной конструкции необходимо определить, как будет открываться дверь и насколько она соответствует правилам пожарной безопасности. При установке створки также необходимо соблюдать следующие правила:

При установке двери в многоэтажных домах она всегда должна открываться наружу, т.е. при открывании ручка тянется на себя, а при выходе из помещения — от себя. Это правило является не рекомендацией, а мерой безопасности в соответствии с правилами пожарной безопасности. Такой тип проема гарантирует быструю эвакуацию жильцов в случае чрезвычайной ситуации.

Для дверей, открывающихся влево, ручка находится справа, а петли — слева, и наоборот, для дверей, открывающихся вправо.

Заказывая двери, люди выбирают цвета, размеры и отделку, но не всегда задумываются о правильном и удобном открывании полотна. Это важный критерий, который необходимо определить до начала производства.

Как понять, какое открывание нужно

При определении стороны и направления проема встаньте перед входом лицом к двери.

Внутреннее открывание предпочтительно в следующих случаях:

Если вы заменяете старую дверь на новую и довольны тем, в какую сторону она открывается, просто закажите аналогичную. Если вам требуется установка с нуля или прежняя дверь неудобно открывается, подумайте о выборе комфортного открывания.

Многие люди сталкиваются с такой проблемой: им нужны врезные замки для дверей, но, получив их, они не могут открыть или закрыть их, потому что фасонные пластины заподлицо направлены в другую сторону.

Проблема замков не относится к стандартным входным дверям, имеющимся в продаже, поскольку они всегда продаются с замками, установленными в соответствии с правилами.

Важно отметить, что различные двери не являются взаимозаменяемыми!

Как правильно подобрать замки

В то время как большинство замков являются универсальными, универсальные петли, хотя они и существуют, не всегда подходят. Неразборные универсальные петли сильно затрудняют снятие двери с петель, поэтому их не часто используют. При покупке вариантов с правым и левым шарниром лучше всего проконсультироваться с хорошим продавцом, который поможет вам правильно их определить.

Читайте также: Как покрасить деревянную дверь ручной работы — пошаговая техника с фотографиями

Если дверь открывается наружу, это означает, что ручка с правой стороны, а если ручка с левой стороны, это означает, что дверь левосторонняя.

Чтобы не подвергать себя таким проблемам, необходимо заранее определить описанным выше способом, для какой двери предназначены замки.

Существует ГОСТ 31173-2003, который четко определяет, что дверной узел левого (правого) открывания — это узел с левым (правым) расположением петель со стороны полотна. Таким образом, направление дверного проема определяется и другими нормами (пожарные нормы, санитарные нормы).

Схема двухсторонних дверных петель

Варианты открывания дверей

Если есть сомнения в правильности положения открывания входной конструкции, можно рассмотреть возможность установки цилиндрового замка.

Выбор замка к разным расположениям двери

1. Если ручка расположена с правой стороны и дверь открывается навстречу друг другу, конструкция является правосторонней.
2. Если ручка находится слева, а конструкция открывается наружу, то фурнитуру и саму дверь следует приобретать слева.

Универсальные петли, которые подходят для обеих сторон двери, бывает трудно найти. В отличие от выбора запорного механизма, где существуют альтернативы, при покупке крепежа необходимо проявлять большую осторожность. Это связано с тем, что даже петли, которые продавцы называют универсальными, не всегда правильно расположены для комфортного открывания конструкций с разным направлением створок.

Даже неправильно установленный замок может еще некоторое время открываться. Однако из-за неправильного вращения ножей пружины могут со временем ослабнуть и выйти из строя. Как только это произойдет, открыть замок будет невозможно.

Открывание двери снаружи

Сторона открывания очень важна для межкомнатных дверей, так как она влияет на конструкцию дверного проема. Перед установкой неплохо бы определить сторону открывания внутренней конструкции. Рама должна быть установлена так, чтобы полотно плотно прижималось к выступу, а тип петель должен позволять двери поворачиваться в нужном направлении.

Примечание: В развитых странах существует забота о безопасности во время возможных чрезвычайных ситуаций, поэтому много времени и внимания уделяется соблюдению требований. Чтобы определить тип двери, встаньте в дверной проем лицом к самой широкой части рамы. Дверь должна открываться в направлении, противоположном вашему положению, т.е. от вас. Открывая дверь, следите за тем, какой рукой вы ее толкаете. Левая рука открывает дверь против часовой стрелки, а правая — по часовой стрелке.

Для внутренних дверей нет особых требований к стороне открывания. Простое правило гласит, что внутренние, межкомнатные и технические двери не должны мешать друг другу, так как это может вызвать дискомфорт у жильцов и посетителей. В спальнях принято устанавливать двери, открывающиеся изнутри, а в туалетах и ванных комнатах — двери, открывающиеся наружу.

Для определения стороны правого или левого открывания дверей необходимо учитывать такие параметры:

Когда вы сможете самостоятельно определить сторону открывания входных и межкомнатных дверей, у вас не возникнет проблем с выбором подходящей дверной фурнитуры и установкой коробки в соответствии со стандартами пожарной безопасности.

Если при выборе полотна вы не можете отличить левостороннюю дверь от правосторонней, эксперты советуют отдать предпочтение универсальному полотну, петли, ручку и замок которого можно легко переставить на другую сторону. Стороны открывания таких дверей могут быть различными в зависимости от конфигурации дверного коридора и назначения помещения.

То есть, при креплении навесной двери следует позаботиться о том, чтобы при одновременном открывании двери с соседними створками они не блокировали друг друга. Иначе в случае чрезвычайной ситуации вы или ваши соседи просто не сможете покинуть помещение. В квартирах на высоких этажах без эвакуационных лестниц такая ситуация может угрожать жизни и здоровью жильцов.

Куда должны открываться межкомнатные двери в квартире

Это правило можно не учитывать, только если дверь ведет в нежилое помещение (например, в ванную комнату) или в подсобное помещение, которое не рассчитано на дверь, открывающуюся внутрь. Самый безопасный вариант в этом случае — установить складную или раздвижную дверь.

Также можно использовать левосторонние двери:

При установке левосторонней двери обратите внимание, что существуют как левосторонние, так и правосторонние петли. Важно не перепутать фурнитуру, иначе установить дверь будет невозможно.

Если вы решили установить новую дверь, подумайте, какую сторону выбрать, чтобы это было удобно и не нарушало строительных норм.

При выборе стороны открытия необходимо учитывать несколько критериев:

Как правильно определить сторону и направление открывания

Если вы стоите перед входом и толкаете дверь на себя, то направление открытия — внутреннее, а если вы толкаете дверь на себя, то направление открытия — внешнее.

Если двери устанавливаются на путях эвакуации, то открывание производится строго наружу, в сторону выхода из здания.

Самый простой способ определить сторону — посмотреть, где находятся петли. Выгляните за пределы комнаты, лицом к двери. Если петли расположены справа, то проем правый, если слева — левый.

6.3 Правила Кирхгофа. Введение в электричество, магнетизм и электрические цепи

ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ

К концу раздела вы сможете:

• Государственное правило пересечения Кирхгофа
• Государственное правило петли Кирхгофа
• Анализ сложных цепей с использованием правил Кирхгофа

Мы только что видели, что некоторые цепи можно анализировать, сводя цепь к одному источнику напряжения и эквивалентному сопротивлению. Многие сложные схемы невозможно проанализировать с помощью последовательно-параллельных методов, разработанных в предыдущих разделах. В этом разделе мы подробно остановимся на использовании правил Кирхгофа для анализа более сложных схем. Например, схема на рис. 6.3.1 известна как  многоконтурная схема , состоящая из узлов. Соединение, также известное как узел, представляет собой соединение трех или более проводов. В этой схеме нельзя использовать предыдущие методы, потому что не все резисторы расположены последовательно или параллельно, и их можно уменьшить. Попробуйте. Резисторы  и  соединены последовательно и могут быть уменьшены до эквивалентного сопротивления. То же самое верно для резисторов и . Но что вы делаете тогда?

Несмотря на то, что эту цепь нельзя проанализировать с помощью уже изученных методов, для анализа любой цепи, простой или сложной, можно использовать два правила анализа цепей. Правила известны как  Правила Кирхгофа , в честь их изобретателя Густава Кирхгофа  (1824–1887).

(рис. 6.3.1)  

Рисунок 6.3.1  Эта схема не может быть сведена к комбинации последовательного и параллельного соединений. Однако мы можем использовать правила Кирхгофа для его анализа.

ПРАВИЛА КИРХГОФА

• Первое правило Кирхгофа — правило соединения . Сумма всех токов, входящих в соединение, должна равняться сумме всех токов, выходящих из соединения:

  (6.3.1)  

• Второе правило Кирхгофа — правило петли. Алгебраическая сумма изменений потенциала вокруг любой замкнутой цепи (контура) должна быть равна нулю:

  (6.3.2)  

Теперь мы даем объяснения этих двух правил, за которыми следуют советы по решению проблем по их применению и рабочий пример, в котором они используются.

Первое правило Кирхгофа

Первое правило Кирхгофа (правило соединения) применяется к заряду, входящему в соединение и выходящему из него (рис. 6.3.2). Как указывалось ранее, узел или узел — это соединение трех или более проводов. Ток — это поток заряда, а заряд сохраняется; таким образом, любой заряд, втекающий в соединение, должен вытекать наружу.

(рис. 6.3.2)  

Рисунок 6.3.2  Заряд должен сохраняться, поэтому сумма токов в соединении должна быть равна сумме токов вне соединения.

Хотя это упрощение, можно провести аналогию с водопроводными трубами, соединенными в сантехническом узле. Если провода на Рисунке 6.3.2 были заменены водопроводными трубами, а вода считалась несжимаемой, объем воды, втекающей в соединение, должен равняться объему воды, вытекающей из соединения.

Второе правило Кирхгофа

Второе правило Кирхгофа ( петлевое правило ) применяется к разности потенциалов. Правило цикла сформулировано в терминах потенциальной, а не потенциальной энергии, но они связаны, поскольку . В замкнутом контуре, какая бы энергия ни поставлялась источником напряжения, энергия должна передаваться в другие формы устройствами в контуре, поскольку нет других способов передачи энергии в цепь или из нее. Правило петли Кирхгофа гласит, что алгебраическая сумма разностей потенциалов, включая напряжения, подаваемые источниками напряжения и резистивными элементами, в любой петле должна быть равна нулю. Например, рассмотрим простую петлю без соединений, как на рисунке 6.3.3.

(рис. 6.3.3)  

Рисунок 6.3.3  Простая петля без соединений. Правило цикла Кирхгофа гласит, что алгебраическая сумма разностей напряжений равна нулю.

Схема состоит из источника напряжения и трех внешних нагрузочных резисторов. Ярлыки , , , и служат ссылками и не имеют никакого другого значения. Полезность этих ярлыков скоро станет очевидной. Петля обозначена как Loop , а метки помогают отслеживать разность напряжений, когда мы перемещаемся по цепи. Начните с точки и двигайтесь к ней. К уравнению добавляется напряжение источника напряжения и вычитается падение потенциала на резисторе. От точки до вычитается падение потенциала. От  до  вычитается падение потенциала. От точек до ничего не делается, потому что нет компонентов.

На рис. 6.3.4 показан график изменения напряжения при перемещении по контуру. Напряжение увеличивается, когда мы пересекаем батарею, тогда как напряжение уменьшается, когда мы пересекаем резистор. Падение потенциала или изменение электрического потенциала равно току через резистор, умноженному на сопротивление резистора. Поскольку провода имеют незначительное сопротивление, напряжение остается постоянным, когда мы пересекаем провода, соединяющие компоненты.

(рис. 6.3.4)  

Рисунок 6.3.4  График напряжения при перемещении по цепи. Напряжение увеличивается, когда мы пересекаем батарею, и уменьшается, когда мы пересекаем каждый резистор. Поскольку сопротивление провода довольно мало, мы предполагаем, что напряжение остается постоянным, когда мы пересекаем провода, соединяющие компоненты.

Тогда правило цикла Кирхгофа утверждает

Уравнение контура можно использовать для определения тока через контур:

Эту петлю можно было бы проанализировать с помощью предыдущих методов, но мы продемонстрируем возможности метода Кирхгофа в следующем разделе.

Применение правил Кирхгофа

Применяя правила Кирхгофа, мы получаем набор линейных уравнений, которые позволяют нам находить неизвестные значения в цепях. Это могут быть токи, напряжения или сопротивления. Каждый раз, когда правило применяется, оно создает уравнение. Если независимых уравнений столько же, сколько неизвестных, то задача решаема.

Использование метода анализа Кирхгофа требует выполнения нескольких шагов, перечисленных в следующей процедуре.

Стратегия решения проблем: правила Кирхгофа

1. Обозначьте точки на принципиальной схеме строчными буквами. Эти метки просто помогают с ориентацией.
2. Найдите соединения в цепи. Соединения — это точки, в которых соединяются три или более проводов. Обозначьте каждое соединение токами и направлениями в него и из него. Убедитесь, что по крайней мере один ток указывает на соединение и по крайней мере один ток указывает на соединение.
3. Выберите петли в цепи. Каждый компонент должен содержаться по крайней мере в одном цикле, но компонент может содержаться более чем в одном цикле.
4. Применить правило соединения. Опять же, некоторые соединения не должны быть включены в анализ. Вам нужно только использовать достаточное количество узлов, чтобы включить каждый текущий.
5. Применить правило цикла. Используйте карту на рисунке 6.3.5.

(рис. 6.3.5)  

Рисунок 6.3.5  Каждый из этих резисторов и источников напряжения проходит от до . (a) При перемещении через резистор в том же направлении, что и ток, вычтите падение потенциала. (b) При перемещении через резистор в направлении, противоположном течению тока, добавьте падение потенциала. (c) При перемещении через источник напряжения от отрицательной клеммы к положительной клемме добавьте падение потенциала. (d) При перемещении через источник напряжения от положительной клеммы к отрицательной клемме вычтите падение потенциала.

Рассмотрим некоторые шаги этой процедуры более подробно. При нахождении соединений в цепи не беспокойтесь о направлении токов. Если направление протекания тока неочевидно, достаточно выбрать любое направление, если хотя бы один ток указывает на соединение, а по крайней мере один ток направлен из соединения. Если стрелка находится в направлении, противоположном обычному течению тока, результат для рассматриваемого тока будет отрицательным, но ответ все равно будет правильным.

Количество узлов зависит от схемы. Каждый ток должен быть включен в узел и, таким образом, включен по крайней мере в одно уравнение соединения. Не включайте узлы, которые не являются линейно независимыми, то есть узлы, содержащие одинаковую информацию.

См. рис. 6.3.6. В этой цепи есть два соединения: соединение  и соединение . Точки , , и не являются соединениями, потому что соединение должно иметь три или более соединения. Уравнение для соединения , а уравнение для соединения . Это эквивалентные уравнения, поэтому необходимо оставить только одно из них.

(рис. 6.3.6)  

Рисунок 6.3.6  На первый взгляд, эта схема содержит два соединения, Соединение и Соединение , но следует рассматривать только одно, поскольку их уравнения соединения эквивалентны.

При выборе петель в схеме нужно столько петель, чтобы каждый компонент был покрыт один раз, без повторения петель. На рис. 6.3.7 показаны четыре варианта циклов для решения примера схемы; варианты (a), (b) и (c) имеют достаточное количество циклов, чтобы полностью решить схему. Вариант (г) отражает больше циклов, чем необходимо для решения схемы.

(рис. 6.3.7)  

Рисунок 6.3.7 Панели (a)–(c) достаточны для анализа цепи. В каждом случае две показанные петли содержат все элементы схемы, необходимые для полного решения схемы. На панели (d) показаны три использованные петли, что больше, чем необходимо. Любые два цикла в системе будут содержать всю информацию, необходимую для решения схемы. Добавление третьего цикла обеспечивает избыточную информацию.

Рассмотрим схему на рис. 6.3.8(а). Давайте проанализируем эту схему, чтобы найти ток через каждый резистор. Сначала пометьте схему, как показано в части (b).

(рис. 6.3.8)  

Рисунок 6.3.8  (a) Многоконтурная схема. (b) Подпишите схему, чтобы помочь с ориентацией.

Далее определите развязки. В этой схеме точки  и  соединены по три провода, что делает их соединениями. Начните применять правило соединения Кирхгофа, нарисовав стрелки, представляющие токи, и пометив каждую стрелку, как показано на рисунке 6.3.9 (b). Junction показывает это, а Junction показывает это. Поскольку Junction предоставляет ту же информацию, что и Junction , ею можно пренебречь. В этой схеме три неизвестных, поэтому для ее анализа нам нужны три линейно независимых уравнения.

(рис. 6.3.9)  

Рисунок 6.3.9  (a) Эта схема имеет два соединения, обозначенных b и e, но в анализе используется только узел b. (б) Маркированные стрелки представляют токи в и из соединений.

Далее нам нужно выбрать петли. На рис. 6.3.10 контур включает в себя источник напряжения, резисторы и . Цикл начинается с точки , затем проходит через точки , , и , а затем возвращается к точке . Второй контур, Loop , начинается в точке  и включает резисторы  и  и источник напряжения .

(рис. 6.3.10)  

Рисунок 6.3.10  Выберите петли в цепи.

Теперь мы можем применить правило цикла Кирхгофа, используя карту на рис. 6.3.5. Начиная с точки и двигаясь к точке, сопротивление пересекается в том же направлении, что и ток, поэтому падение потенциала вычитается. Перемещаясь от точки к точке, резистор пересекается в том же направлении, что и ток, поэтому падение потенциала вычитается. При переходе от точки к точке источник напряжения пересекается с отрицательной клеммы на положительную, поэтому добавляется . Между точками  и 9 нет компонентов0146 .  Сумма разностей напряжений должна быть равна нулю:

Наконец, мы проверяем цикл. Мы начинаем с точки и движемся к ней, пересекая ее в направлении, противоположном текущему потоку. Потенциальное падение добавлено. Затем мы пересекаем  и  в том же направлении, что и текущий поток  , и вычитаем падения потенциала  и . Обратите внимание, что ток через резисторы  и  одинаков, поскольку они соединены последовательно. Наконец, источник напряжения пересекается с положительной клеммы на отрицательную клемму, и источник напряжения вычитается. Сумма этих разностей напряжений равна нулю и дает уравнение контура

Теперь у нас есть три уравнения, которые мы можем решить для трех неизвестных.

Чтобы решить три уравнения для трех неизвестных токов, начните с исключения тока . Сначала добавьте уравнение (1) раз к уравнению (2). Результат помечен как уравнение. (4):

Далее вычтите уравнение (3) из уравнения (2). Результат помечен как уравнение. (5):

Мы можем решить уравнения. (4) и (5) для тока . Складывая семь раз уравнение (4) и трижды уравнение. (5) приводит к , или . Используя уравнение (4) приводит к . Наконец, уравнение (1) дает . Один из способов проверить согласованность решений — проверить мощность, подаваемую источниками напряжения, и мощность, рассеиваемую резисторами:

Обратите внимание, что решение для текущего  отрицательно. Это правильный ответ, но он предполагает, что стрелка, первоначально нарисованная при анализе соединения, указывает направление, противоположное обычному протеканию тока. Мощность, подаваемая вторым источником напряжения, равна и не равна .

ПРИМЕР 6.3.1

Расчет тока с использованием правил Кирхгофа

Найдите токи, протекающие в цепи на рисунке 6.3.11.

(рис. 6.3.11)  

Рисунок 6.3.11  Эта схема представляет собой комбинацию последовательных и параллельных конфигураций резисторов и источников напряжения. Эту цепь нельзя проанализировать с помощью методов, описанных в разделе «Электродвижущая сила», но ее можно проанализировать с помощью правил Кирхгофа.

Стратегия

Эта цепь настолько сложна, что токи не могут быть найдены с помощью закона Ома и последовательно-параллельных методов — необходимо использовать правила Кирхгофа. Течения обозначены на рисунке , и , и сделаны предположения об их направлениях. Места на схеме обозначены буквами от  до . В решении мы применяем правила соединения и петли, ищем три независимых уравнения, которые позволяют нам найти три неизвестных тока.

Решение

Применение правил соединения и петли приводит к следующим трем уравнениям. У нас есть три неизвестных, поэтому требуется три уравнения.

Упростите уравнения, поместив неизвестные в одну сторону уравнений.

Упростите уравнения. Первое уравнение контура можно упростить, разделив обе части на . Второе уравнение цикла можно упростить, разделив обе части на .

Результат

Значение

Метод проверки расчетов заключается в вычислении мощности, рассеиваемой резисторами, и мощности, выдаваемой источниками напряжения:

Подводимая мощность равна мощности, рассеиваемой резисторами.

ПРОВЕРЬТЕ ВАШЕ ПОНИМАНИЕ 6.6

При рассмотрении следующей схемы и мощности, подаваемой и потребляемой цепью, будет ли источник напряжения всегда обеспечивать питание цепи или источник напряжения может потреблять энергию?

ПРИМЕР 6.3.2

Расчет силы тока с помощью правил Кирхгофа

Найдите ток, протекающий в цепи на Рисунке 6.3.12.

(рис. 6.3.12)  

Рисунок 6.3.12  Эта схема состоит из трех резисторов и двух батарей, соединенных последовательно. Обратите внимание, что батареи подключены с противоположной полярностью.

Стратегия

Эту схему можно проанализировать с помощью правил Кирхгофа. Есть только одна петля и нет узлов. Выберите направление тока. В этом примере мы будем использовать направление по часовой стрелке от точки  к точке . Рассмотрите цикл и используйте рисунок 6.3.5, чтобы написать уравнение цикла. Обратите внимание, что согласно рисунку 6.3.5 батарея будет добавлена, а батарея вычтена.

Решение

Применение правила соединения приводит к следующим трем уравнениям. У нас есть одно неизвестное, поэтому требуется одно уравнение:

Упростите уравнения, поместив неизвестные в одну сторону уравнений. Используйте значения, указанные на рисунке.

Значение

Мощность, рассеиваемая или потребляемая цепью, равна мощности, подаваемой в цепь, но обратите внимание, что ток в батарее протекает через батарею от положительной клеммы к отрицательной клемме и потребляет энергию.

Подводимая мощность равна мощности, рассеиваемой резисторами и потребляемой батареей.

ПРОВЕРЬТЕ ВАШЕ ПОНИМАНИЕ 6.7

При использовании законов Кирхгофа необходимо решить, какие контуры использовать и направление тока через каждый контур. При анализе схемы в примере 6.3.2 направление тока было выбрано по часовой стрелке, от точки a до точки b . Как изменились бы результаты, если бы направление тока было выбрано против часовой стрелки, от точки к точке?

Несколько источников напряжения

Для многих устройств требуется более одной батареи. Несколько источников напряжения, таких как батареи, могут быть соединены последовательно, параллельно или в комбинации.

Последовательно положительная клемма одной батареи подключается к отрицательной клемме другой батареи. Любое количество источников напряжения, включая батареи, может быть соединено последовательно. Две батареи, соединенные последовательно, показаны на рисунке 6.3.13. Использование правила цикла Кирхгофа для схемы в части (b) дает результат

(рис. 6.3.13)  

Рисунок 6.3.13  (a) Две батареи, соединенные последовательно с нагрузочным резистором. (b) Принципиальная схема двух батарей и нагрузочного резистора, где каждая батарея моделируется как идеализированный источник ЭДС и внутреннее сопротивление.

Когда источники напряжения соединены последовательно, их внутренние сопротивления могут быть сложены вместе, а их ЭДС могут быть сложены вместе, чтобы получить общие значения. Распространены последовательные соединения источников напряжения, например в фонарях, игрушках и др. приборах. Обычно ячейки соединяют последовательно для получения большей общей ЭДС. На рисунке 6.3.13 напряжение на клеммах равно

Обратите внимание, что в каждой батарее присутствует одинаковый ток, поскольку они соединены последовательно. Недостатком последовательного соединения ячеек является аддитивность их внутренних сопротивлений.

Батареи соединены последовательно для увеличения напряжения, подаваемого в цепь. Например, светодиодный фонарик может иметь две батарейки типа ААА, каждая с напряжением на клеммах 10 000 000 000 ₽, чтобы питать фонарик.

Любое количество аккумуляторов может быть соединено последовательно. Для батарей, соединенных последовательно, напряжение на клеммах равно

(6.3.3)  

, где эквивалентное сопротивление равно .

Когда нагрузка подключена к источникам напряжения последовательно, как показано на рисунке 6.3.14, мы можем найти ток:

Как и ожидалось, внутренние сопротивления увеличивают эквивалентное сопротивление.

(рис. 6.3.14)  

Рисунок 6.3.14  Две батареи соединены последовательно со светодиодной лампочкой, как в фонарике.

Источники напряжения, такие как батареи, также могут быть подключены параллельно. На рис. 6.3.15 показаны две батареи с одинаковыми ЭДС, подключенные параллельно и подключенные к сопротивлению нагрузки. Когда батареи соединены параллельно, положительные клеммы соединены вместе, а отрицательные клеммы соединены вместе, а сопротивление нагрузки подключено к положительной и отрицательной клеммам. Обычно параллельно подключенные источники напряжения имеют одинаковые ЭДС. В этом простом случае, поскольку источники напряжения параллельны, общая ЭДС такая же, как и отдельные ЭДС каждой батареи.

(рис. 6.3.15)  

Рисунок 6.3.15  (a) Две батареи подключены параллельно к нагрузочному резистору. (b) На принципиальной схеме показана батарея в качестве источника ЭДС и внутреннего резистора. Два источника ЭДС имеют одинаковые ЭДС (каждый из которых помечен ), соединенные параллельно, которые производят одинаковую ЭДС.

Рассмотрим анализ Кирхгофа схемы на рис. 6.3.15(b). В точках  и есть две петли и узел.

Решение для тока через нагрузочный резистор дает , где . Напряжение на клеммах равно падению потенциала на нагрузочном резисторе. Параллельное соединение снижает внутреннее сопротивление и, таким образом, может производить больший ток.

Параллельно можно соединить любое количество аккумуляторов. Для батарей, соединенных параллельно, напряжение на клеммах равно

(6.3.4)  

, где эквивалентное сопротивление равно .

Например, некоторые дизельные грузовики используют две батареи параллельно; они производят общую ЭДС, но могут обеспечить больший ток, необходимый для запуска дизельного двигателя.

Таким образом, напряжение на клеммах последовательно соединенных батарей равно сумме отдельных ЭДС минус сумма внутренних сопротивлений, умноженная на ток. Когда батареи соединены параллельно, они обычно имеют одинаковую ЭДС, а напряжение на клеммах равно ЭДС минус эквивалентное внутреннее сопротивление, умноженное на ток, где эквивалентное внутреннее сопротивление меньше отдельных внутренних сопротивлений. Батареи соединены последовательно, чтобы увеличить напряжение на клеммах нагрузки. Батареи соединены параллельно для увеличения тока нагрузки.

Солнечные батареи

Другим примером, связанным с несколькими источниками напряжения, является комбинация солнечных элементов , соединенных как последовательно, так и параллельно для получения желаемого напряжения и тока. Фотоэлектрическая генерация, которая представляет собой преобразование солнечного света непосредственно в электричество, основана на фотоэлектрическом эффекте. Фотоэлектрический эффект выходит за рамки этого учебника, но, как правило, фотоны, ударяясь о поверхность солнечного элемента, создают электрический ток в элементе.

Большинство солнечных элементов сделаны из чистого кремния. Большинство отдельных элементов имеют выходное напряжение около 100 мА, а выходной ток зависит от количества солнечного света, падающего на элемент (падающее солнечное излучение, известное как инсоляция). При ярком полуденном солнечном свете типичные монокристаллические клетки производят ток на единицу площади, составляющий около  площади поверхности клетки.

Отдельные солнечные элементы электрически соединены в модули для удовлетворения потребностей в электроэнергии. Их можно соединить последовательно или параллельно, как батареи, о которых говорилось ранее. Массив или модуль солнечных элементов обычно состоит из ячеек между и с выходной мощностью до .

Солнечные элементы, как и батареи, обеспечивают напряжение постоянного тока. Ток от источника постоянного напряжения является однонаправленным. Большинству бытовых приборов требуется переменный ток (ac) напряжения.

Цитаты Кандела

Лицензионный контент CC, указание конкретного автора

• Загрузите бесплатно по адресу http://cnx.org/contents/[email protected]. Получено с : http://cnx.org/contents/[email protected]. Лицензия : CC BY: Атрибуция

Измерение давления-объема правого желудочка у животных

Вы исследователь сердечно-сосудистой системы? Узнайте, почему вам следует рассмотреть возможность изучения петель давление-объем (PV) желудочков — золотого стандарта для прямого измерения сердечной функции в режиме реального времени.

Зачем изучать петли PV?

Петли давление-объем являются золотым стандартом для прямого измерения сердечной функции в режиме реального времени и создаются путем построения графика зависимости давления в желудочке от объема желудочка в течение всего сердечного цикла. Самым большим преимуществом изучения вентрикулярных петель давление-объем (PV) является возможность определить сократительную способность сердца независимо от преднагрузки и постнагрузки.

Катетер ЛВ для мелких животных (Миллар)

Одним из основных методов получения данных об объеме и давлении является введение катетера проводимости ЛВ в левый или правый желудочек и измерение изменений давления и проводимости на электроде. который можно преобразовать в объем с помощью уравнения Баана.

Для получения дополнительной информации о том, как работают катетеры проводимости, ознакомьтесь с нашим веб-семинаром, посвященным калибровке желудочкового катетера давление-объем и плану эксперимента.

Связанный: Важность калибровки катетера ЛВ в системах приема и проводимости »

В прошлом левому желудочку (ЛЖ) уделялось больше внимания, чем правому желудочку (ПЖ), поскольку ПЖ менее подвержен дисфункции и заболеваниям клапанов. Однако растет интерес к дисфункции правого желудочка, поскольку она может привести к ряду потенциально смертельных заболеваний, таких как легочная гипертензия (ЛГ). Что еще более важно, анализ петель RV PV может дать информацию о тяжести заболевания, прогнозе и ответе на терапию у пациентов с ЛГ.
 

Анализ данных петли PV — Проблема с петлями PV правого желудочка

Анализ данных петли PV чрезвычайно полезен, поскольку он обеспечивает как качественные, так и количественные измерения гемодинамики и сердечной функции.

Большинство программ для анализа петли PV используют алгоритмы, основанные на геометрии типичных петель левого желудочка, при определении таких параметров, как конечная систола и отношение конечного систолического давления к объему (ESPVR) — функция сократительной способности миокарда.

Однако ЛЖ и ПЖ не совпадают, как и связанные с ними петли ЛВ. Петли ЛВ левого желудочка, как правило, имеют более выраженную цилиндрическую форму, тогда как петли ЛВ правого желудочка имеют тенденцию быть более треугольной из-за структурных и функциональных различий между двумя желудочками.

Схема типичного давления-объема левого желудочка (LV) и правого желудочка (RV).

Непрямоугольная форма типичной петли ПЖ может затруднить определение конечной систолической точки, что приводит к повышенной неопределенности при расчете КССО.

Итак, чтобы помочь решить эту проблему, наша последняя версия модуля анализа петли PV LabChart включает ДВА новых алгоритма, предназначенных для улучшенного автоматического определения конечной систолы для петли PV правого и левого желудочков , а также в ситуациях, когда ваша петля PV может принять более «треугольную» форму.

Последняя версия модуля PV Loop от LabChart предназначена для точного и точного измерения сократимости правого желудочка у здоровых и больных моделей ПЖ, таких как легочная гипертензия, и включает новые функции, специально разработанные для измерения сократимости правого желудочка у малых и больших модели животных.

В версии 2.5 мы добавили два новых алгоритма для определения конечной систолы в петлях PV правого и левого желудочка, а также в ситуациях, когда петля PV может принимать более «треугольную» форму.

В частности, версия 2.5 включает:

• Новый однократный метод определения конечного систолического состояния под названием « Синусоидальная посадка по давлению » 
• В таблицу гемодинамики добавлены ESPVR и Piso (максимальное давление изоволюмического сокращения) в одном сокращении
• Новый метод ‘ Loop tangent fit ’  метод для расчета ESPVR и конечно-систолических точек из нескольких сокращений во время окклюзии.

Верхний совет : Новые методы «Подгонка по синусоидальному давлению» и «Подгонка по касательной к петле» особенно полезны для измерений правого желудочка и других ситуаций, когда петля ЛВ имеет «треугольную» форму.

Мы надеемся, что эти новые алгоритмы и функции помогут сделать анализ петли PV более упорядоченным и беспроблемным, позволяя вам сосредоточиться на том, что важно — на ваших исследованиях.