Jaký je aktuální proud v domácí zásuvce - AC nebo DC?
Moderní elektrické spotřebiče jsou navrženy tak, aby byly co nejpříjemnější pro uživatele a aby bylo možné je používat, není vůbec nutné vědět, jaký proud je v zásuvce, kde jsou připojeny. Takové znalosti nemusí být nikdy užitečné v každodenním životě - obvykle stačí vědět, že v zásuvce je proud, díky kterému fungují všechny domácí spotřebiče.
Obsah
Kde se mohou hodit znalosti o elektřině
Je dobré, pokud otázky o zásadách fungování elektrických spotřebičů vyvstávají jednoduše ze „sportovního zájmu“. Horší situace nastává v případě výletu do jiné země, kde jsou nepřipravení cestující překvapeni, když najdou odbytiště neznámého typu. Pokud předtím osoba věnovala pozornost nápisům poblíž „svých“ zásuvek, pak v „cizích“ může existovat jiná frekvence a napětí. Abyste pochopili, proč k tomu dochází, musíte se alespoň obecně seznámit se základy elektrotechniky.
DC a AC
Toto je jedna z nejdůležitějších charakteristik elektrického proudu. Každý elektrický spotřebič je navržen pro určitý typ, a pokud bude připojen nesprávně, jednoduše nebude fungovat v nejlepším případě.
Každý z těchto proudů je vytvářen elektromagnetickým polem, které nutí volné elektrony k pohybu v kovech nebo jiných vodičích. Ale stále létají jedním směrem a střídavý proud je táhne sem a tam. V každém případě se pohybují a pracují, ale zařízení pro přeměnu elektrické energie na mechanickou energii musí být změněna. To znamená, že například elektrický motor může být vyroben jak ze stejnosměrného, tak střídavého proudu, ale první nemůže být zahrnut do druhého obvodu.
Pokud většina elektrických spotřebičů pracuje na stejnosměrný proud, je výhodnější použít střídavý proud k přenosu elektřiny na velké vzdálenosti - není tak citlivý na odpor vodičů. Nelze tedy mít dva názory na to, jaký je aktuální proud v domácnosti: konstantní nebo variabilní - vždy se používá druhá možnost.
Toto video popisuje historické pozadí pro použití střídavého proudu v energetických sítích:
Fáze a nula
Tyto pojmy se vztahují výhradně na střídavý proud. Obecně se uznává, že fáze ve vývodu je analogická plusu stejnosměrného proudu a nula - k mínus, tedy nula „nebije“, pokud se jí dotknete. Ve skutečnosti je vše poněkud komplikovanější - při střídavém proudu plus a mínus se neustále mění místa, proto v uzavřeném obvodu (s připojenou zátěží) proud také proudí na nule. Faktem však je, že opravdu nebojuje, i když si to vezmete holýma rukama - během elektrické práce hledají, kde je fáze ve vývodu, bezchybně izolují tento vodič a zbytek nechají bez obav bez strachu.
Ve správně připojeném a normálně fungujícím elektrickém vedení nula nikoho nešokuje, protože se používá tzv. Schéma propojení spotřebičů s uzemněným nulovým bodem. To znamená, že nulový vodič v rozvodně a v místě vstupu do domu je uzemněn a proud, pokud je v drátu nějaký, prochází osobou.
Uzemnění
Zásuvka bez uzemňovacího drátu není u starých domů neobvyklá, protože dříve výkonné elektrické spotřebiče se prakticky nepoužívaly v každodenním životě. Moderní bezpečnostní požadavky na elektrické spotřebiče jsou mnohem přísnější, takže zásuvky instalované bez uzemnění nelze jednoduše použít ani v projektu.
Význam uzemnění je v další ochraně. Pokud je použita zásuvka bez ochranného uzemnění, pak je ve většině případů tělo zařízení připojeno k funkční nulové hodnotě. Výsledkem je, že pokud fáze zasáhne pouzdro zařízení (v případě poruchy izolace), dojde ke zkratu a vyrazí ochranné zátky. To vede k poškození zařízení a je relativně bezpečné pro osobu, v jednom stavu - pokud se zařízení nedotkl v okamžiku zkratu. Jinak, dokud není aktivována ochrana, zasáhne osoba zkratový proud, který je desetkrát vyšší než jmenovitý.
Zásuvky s uzemněním oddělují nulu na funkční, která je nezbytná pro provoz zařízení, a ochrannou. Případ je nyní připojen k zemi a nula pracuje normálně. Pokud na pouzdro spadne fáze, zemnící kontakt zásuvky ji „vezme“ od osoby, i když se v daném okamžiku dotkne zařízení a ochranná automatika vypne napájení. Nešokuje osobu, nedojde ke zkratu a zařízení, pokud je to možné, zůstane nedotčeno. Zbývá jen najít místo, kde byla izolace poškozena, a odstranit závadu.
V důsledku toho neexistuje otázka, co je lepší představovat - zásuvky fungující bez uzemnění nebo stále s ním - PUE jednoznačně vyžaduje instalaci zařízení druhého typu.
Elektrické napětí
Pokud nepoužíváte takové vědecké pojmy jako „intenzita elektrického pole“ a „potenciální rozdíl“, pomohou následující analogie pochopit, jaké napětí je v síti a proč je to přesně toto:
Potenciální a kinetická energie je velmi zjednodušený příklad, ale jde o to, že napětí ukazuje, jaké síly lze použít při pohybu elektrického náboje. Hlavní rozdíl spočívá v tom, že potenciální energie je přeměněna na kinetickou energii a napětí je vždy stabilní. Tuto analogii můžete použít, protože zatímco žádné zařízení není zapojeno do zásuvky, je v něm napětí, připravené začít pohybovat nabitými částicemi, ale není tam žádný elektrický proud. Pohyb elektrického proudu začíná, pouze když je připojen k zátěžovým vodičům (nebo když je uzavřena nula a fáze).
Čím vyšší je napětí, tím vyšší je jeho „tlačná“ schopnost - to znamená, že při dostatečně velkých hodnotách proud „prorazí“ dielektrikum mezi dráty. Za normálních podmínek je dielektrikum mezi dráty vzduch, takže čím vyšší je napětí, tím vyšší je pravděpodobnost blesku (zkratu) mezi nimi. Tato vlastnost se používá v piezo zapalovačích a zapalovacích mechanismech pro průmyslové pece, pouze v první je vzdálenost mezi kontakty 0,5 mm a napětí je několik voltů, a ve druhém případě - mezi kontakty je 10 až 15 centimetrů a napětí je asi 10 000 voltů.
Pro elektrické vedení mezi městy se používá napětí 150-600 tisíc voltů, na předměstích 4-30 tisíc voltů a pro spotřebitele je napětí ve výstupu již 100-380 voltů. Různé země mají své vlastní standardy, takže je vhodné tento bod před cestováním zkontrolovat.
Frekvence elektrického proudu
Jeden z parametrů AC, který ukazuje, kolikrát za sekundu změní směr pohybu z plus na mínus. Celý cyklus změn - od nuly k plusu, pak k minus a zpět k nule se nazývá Hertz.Na celém světě se používají dva frekvenční standardy - 50 a 60 Hertzů.
Frekvence a napětí určuje proudovou ztrátu během jejího přenosu - čím vyšší je frekvence, tím menší ztráty. První možnost se proto používá při síťovém napětí asi 220 voltů a druhá při 110.
Frekvence proudu závisí na rychlosti, jakou se generátory otáčejí ve stanicích na výrobu energie. Vždy se nemění - na rozdíl od napětí je povolena chyba 0,5-1 Hertz.
Aktuální síla
Na krytu zásuvky je nápis 6, 10 nebo 16A. To neznamená, že proud v soketu dosáhne takových hodnot - jedná se o maximální hodnoty, pro které jsou určeny soketové kontakty. V souladu s tím, aby se zjistilo, jaká je proudová síla nebo spíše kolik ampérů je ve výstupu v daném okamžiku, mělo by být do elektrického obvodu instalováno měřící zařízení, ampérmetr.
Například, pokud rychlovarná konvice spotřebuje 2000 wattů, pak 2000 musí být vyděleno 220. Ukazuje se, že asi 9 ampér - aktuální síla, 18krát více, než je zabití člověka.
Je obtížnější vypočítat proud například počítače. Za prvé, když to funguje, je k síti připojeno několik zařízení najednou. Za druhé, technologie šetřící energii využívají prostředky procesoru na minimum a přetaktují je pouze při řešení složitých problémů. Proto se aktuální síla bude pravidelně měnit.
To jsou všechny základní vlastnosti elektrického proudu, které jsou dostatečné k tomu, aby o nich bylo možné získat alespoň obecnou představu. Při cestování do jiné země, kde se mohou vztahovat jiné normy, stačí zjistit, jaké napětí a frekvence jsou v síti. Pokud se liší od těch, za které je telefon nabíjen (nebo jiná zařízení, která lze vzít na cestu), musíte se navíc rozhodnout, co dělat v této situaci.