Wat is de stroom in het stopcontact - AC of DC?
Moderne elektrische apparaten zijn ontworpen om zo gebruiksvriendelijk mogelijk te zijn en om ze te gebruiken, is het helemaal niet nodig om te weten welke stroom er in het stopcontact zit waar ze zijn aangesloten. Dergelijke kennis is misschien nooit nuttig in het dagelijks leven - het is meestal voldoende om te weten dat er stroom in het stopcontact zit, waardoor alle huishoudelijke apparaten werken.
Inhoud
Waar elektriciteitskennis van pas kan komen
Het is goed als vragen over de principes van de werking van elektrische apparaten simpelweg voortkomen uit 'sportbelang'. Het ergste gebeurt in het geval van een reis naar een ander land, waar onvoorbereide reizigers verrast zijn om outlets van een onbekend type te vinden. Als daarvoor iemand aandacht besteedde aan de inscripties in de buurt van "hun" stopcontacten, dan kan er in "vreemden" een andere frequentie en spanning zijn. Om te begrijpen waarom dit gebeurt, moet je op zijn minst in algemene termen vertrouwd raken met de basis van elektrotechniek.
DC en AC
Dit is een van de belangrijkste kenmerken van een elektrische stroom. Elk elektrisch apparaat is ontworpen voor een bepaald type apparaat en zal, als het verkeerd is aangesloten, gewoon niet optimaal werken.
Elk van deze stromen wordt veroorzaakt door een elektromagnetisch veld, dat vrije elektronen dwingt om in metalen of andere geleiders te bewegen. Maar constant vliegen ze altijd in één richting en de wisselstroom trekt ze heen en weer. Ze bewegen en werken in ieder geval, maar apparaten om elektrische energie om te zetten in mechanische energie moeten anders worden gemaakt. Dat wil zeggen, een elektromotor kan bijvoorbeeld worden gemaakt van zowel gelijkstroom als wisselstroom, maar de eerste kan niet worden opgenomen in het tweede circuit.
Als de meeste elektrische apparaten op gelijkstroom werken, is het voordeliger om een wisselstroom te gebruiken om elektriciteit over lange afstanden door te geven - het is niet zo gevoelig voor de weerstand van geleiders. Daarom kunnen er geen twee meningen zijn over wat stroom is in een huishoudelijk stopcontact: constant of variabel - de tweede optie wordt altijd gebruikt.
Deze video beschrijft de historische achtergrond voor het gebruik van wisselstroom in elektriciteitsnetten:
Fase en nul
Deze concepten hebben uitsluitend betrekking op wisselstroom. Het is algemeen aanvaard dat de fase in de uitlaat analoog is aan de plus van een gelijkstroom en nul - aan de min, daarom slaat de nul "niet" als je hem aanraakt. In feite is alles wat gecompliceerder - in wisselstroom, plus en min veranderen voortdurend van plaats, daarom stroomt er in een gesloten circuit (met een aangesloten belasting) ook een stroom op nul. Maar het is een feit dat het echt niet klopt, zelfs niet als je het met je blote handen neemt - bij elektrisch werk zoeken ze waar de fase in de uitlaat zit en isoleren ze deze draad zonder mankeren, en de rest wordt blootgelegd zonder veel angst.
Bij een goed aangesloten en normaal werkende elektrische bedrading schokt een persoon niet omdat het zogenaamde schema voor het verbinden van consumenten met een niet-geaarde nulleider wordt gebruikt. Dit betekent dat de neutrale draad op het onderstation en op het punt van binnenkomst in het huis is geaard en dat de stroom, als die er is, door de persoon gaat.
Aarding
Een stopcontact zonder aarddraad is niet ongebruikelijk in oude huizen, omdat voorheen krachtige elektrische apparaten praktisch niet werden gebruikt in het dagelijks leven. Moderne veiligheidseisen voor elektrische apparaten zijn veel strenger, dus stopcontacten die zonder aarding zijn geïnstalleerd, kunnen gewoon niet worden gebruikt, zelfs niet in een project.
De betekenis van aarding zit in extra bescherming. Als een stopcontact zonder beschermende aarding wordt gebruikt, is in de meeste gevallen de behuizing van de apparaten verbonden met een werkende nul. Als gevolg hiervan, als de fase de behuizing van het apparaat raakt (in het geval van isolatie-uitval), treedt er een kortsluiting op en worden de beschermende stekkers uitgeschakeld. Dit leidt tot schade aan het apparaat en is relatief veilig voor een persoon, op één voorwaarde - als hij het apparaat niet heeft aangeraakt ten tijde van de kortsluiting. Anders, totdat de beveiliging wordt geactiveerd, raakt de persoon een kortsluitstroom, die tientallen keren hoger is dan de nominale.
Contactdozen met aarding scheiden nul in een werkende, die nodig is voor de werking van het apparaat, en een beschermende. De behuizing is nu verbonden met aarde en nul werkt normaal. Als er een fase op de behuizing valt, "neemt" het aardingscontact van de contactdoos het weg van de persoon, zelfs als hij het apparaat op dat moment aanraakt, en schakelt de beschermende automaat de stroom uit. Het schokt een persoon niet, er treedt geen kortsluiting op en het apparaat blijft, indien mogelijk, intact. Het blijft alleen om de plaats te vinden waar de isolatie is beschadigd en de storing te elimineren.
Als gevolg hiervan bestaat de vraag wat beter is om te poseren - stopcontacten die werken zonder te aarden of er nog steeds mee zijn - de PUE vereist ondubbelzinnig de installatie van een apparaat van het tweede type.
Elektrische spanning
Als u dergelijke wetenschappelijke termen als "elektrische veldsterkte" en "potentiaalverschil" niet gebruikt, zullen de volgende analogieën helpen om te begrijpen wat spanning in het netwerk is en waarom dit precies dit is:
Potentiële en kinetische energie is een zeer vereenvoudigd voorbeeld, maar het punt is dat spanning laat zien welke krachten kunnen worden gebruikt bij het verplaatsen van een elektrische lading. Het belangrijkste verschil is dat potentiële energie wordt omgezet in kinetische energie en dat de spanning altijd stabiel is. U kunt deze analogie gebruiken, want hoewel er geen apparaat op het stopcontact is aangesloten, staat er een spanning in, klaar om geladen deeltjes te verplaatsen, maar er is geen elektrische stroom. De beweging van elektrische stroom begint alleen wanneer deze is aangesloten op de belastingsdraden (of wanneer nul en fase zijn gesloten).
Hoe hoger de spanning, hoe groter het "duwende" vermogen - dit betekent dat bij voldoende grote waarden de stroom het diëlektricum tussen de draden zal "doorbreken". Onder normale omstandigheden is het diëlektricum tussen de draden lucht, dus hoe hoger de spanning, hoe groter de kans dat bliksem (kortsluiting) ertussen ontstaat. Deze eigenschap wordt gebruikt in piëzo-aanstekers en ontstekingsmechanismen voor industriële ovens, alleen in de eerste is de afstand tussen de contacten 0,5 mm en de spanning is verschillende volt, en in het tweede geval - tussen de contacten is 10-15 centimeter en de spanning is ongeveer 10.000 volt.
Voor hoogspanningslijnen tussen steden wordt een spanning van 150-600 duizend volt gebruikt, in de buitenwijken is dit 4-30 duizend volt en voor consumenten is de spanning in het stopcontact al 100-380 volt. Verschillende landen hebben hun eigen normen, dus het is de moeite waard om dit punt te controleren voordat u op reis gaat.
Elektrische stroomfrequentie
Een van de AC-parameters, die laat zien hoeveel keer per seconde het de bewegingsrichting van plus naar min verandert. De volledige cyclus van veranderingen - van nul tot plus, dan tot min en terug naar nul heet Hertz.Over de hele wereld worden twee frequentiestandaarden gebruikt: 50 en 60 Hertz.
Zowel de frequentie als de spanning bepalen het stroomverlies tijdens de transmissie - hoe hoger de frequentie, hoe minder verliezen. Daarom wordt de eerste optie gebruikt bij een netwerkspanning van ongeveer 220 volt en de tweede bij 110.
De frequentie van de stroom is afhankelijk van de snelheid waarmee de generatoren draaien in de energiecentrales. Het blijft altijd ongewijzigd - in tegenstelling tot spanning is een fout van 0,5-1 Hertz toegestaan.
Huidige kracht
Op het deksel van de socket zie je de inscriptie 6, 10 of 16A. Dit betekent niet dat de stroom in de socket dergelijke waarden zal bereiken - dit zijn de maximale waarden waarvoor de socketcontacten zijn ontworpen. Om erachter te komen wat de huidige sterkte is, of liever gezegd hoeveel ampère er op dit moment in de uitlaat zit, moet een meetapparaat, een ampèremeter, in het elektrische circuit worden geïnstalleerd.
Als een waterkoker bijvoorbeeld 2000 watt verbruikt, moet 2000 worden gedeeld door 220. Het blijkt ongeveer 9 ampère te zijn - de huidige sterkte, 18 keer meer dan nodig is om een persoon te doden.
Het is moeilijker om bijvoorbeeld de stroomsterkte van een computer te berekenen. Ten eerste, wanneer het werkt, zijn meerdere apparaten tegelijk verbonden met het netwerk. Ten tweede gebruiken energiebesparende technologieën processorbronnen tot een minimum en overklokken ze dit alleen bij het oplossen van complexe problemen. Daarom zal de huidige sterkte periodiek veranderen.
Dit zijn allemaal de basiskenmerken van een elektrische stroom, die voldoende zijn om te weten om er op zijn minst een algemeen idee van te krijgen. Wanneer u naar een ander land reist waar andere normen van toepassing kunnen zijn, volstaat het om erachter te komen wat spanning en frequentie in het netwerk zijn. Als ze verschillen van die waarvoor de telefoon is opgeladen (of andere apparaten die mee op reis kunnen worden genomen), moet u bovendien beslissen wat u in deze situatie moet doen.