Jaki jest prąd w gniazdku domowym - AC lub DC?
Nowoczesne urządzenia elektryczne są zaprojektowane tak, aby były jak najbardziej przyjazne dla użytkownika, a aby z nich korzystać, nie jest wcale konieczne, aby wiedzieć, jaki prąd płynie w gniazdku, do którego są podłączone. Taka wiedza może nigdy nie przydać się w życiu codziennym - zwykle wystarczy wiedzieć, że w gniazdku jest prąd, dzięki któremu działają wszystkie sprzęty AGD.
Zadowolony
Gdzie wiedza o elektryczności może się przydać
Dobrze, jeśli pytania o zasady działania urządzeń elektrycznych wynikają po prostu z „zainteresowań sportowych”. Gorzej dzieje się w przypadku podróży do innego kraju, gdzie nieprzygotowani podróżnicy są zaskoczeni znalezieniem placówek nieznanego typu. Jeśli wcześniej ktoś zwracał uwagę na napisy w pobliżu „swoich” gniazd, to u „obcych” może występować inna częstotliwość i napięcie. Aby zrozumieć, dlaczego tak się dzieje, musisz przynajmniej ogólnie zapoznać się z podstawami elektrotechniki.
DC i AC
Jest to jedna z najważniejszych cech prądu elektrycznego. Każde urządzenie elektryczne jest zaprojektowane dla określonego typu, a jeśli zostanie podłączone nieprawidłowo, po prostu nie będzie działać najlepiej.
Każdy z tych prądów jest wytwarzany przez pole elektromagnetyczne, które zmusza wolne elektrony do poruszania się w metalach lub innych przewodnikach. Ale ze stałą prędkością zawsze lecą w jednym kierunku, a prąd przemienny ciągnie je tam iz powrotem. W każdym razie poruszają się i pracują, ale urządzenia do zamiany energii elektrycznej na energię mechaniczną muszą być inne. Oznacza to, że na przykład silnik elektryczny może być wykonany zarówno z prądu stałego, jak i przemiennego, ale pierwszy nie może być włączony do drugiego obwodu.
Jeśli większość urządzeń elektrycznych działa na prąd stały, bardziej opłaca się używać prądu przemiennego do przesyłania energii elektrycznej na duże odległości - nie jest on tak wrażliwy na rezystancję przewodów. Dlatego nie może być dwóch opinii na temat tego, jaki prąd w gniazdku domowym jest: stały lub zmienny - zawsze stosowana jest druga opcja.
Ten film przedstawia tło historyczne wykorzystania prądu przemiennego w sieciach energetycznych:
Faza i zero
Pojęcia te odnoszą się wyłącznie do prądu przemiennego. Ogólnie przyjmuje się, że faza na wyjściu jest analogiczna do plusa prądu stałego, a zero - do minusa, dlatego zero „nie bije”, jeśli go dotkniesz. W rzeczywistości wszystko jest nieco bardziej skomplikowane - w prądzie przemiennym plus i minus stale się zmieniają, dlatego w obwodzie zamkniętym (z podłączonym obciążeniem) prąd płynie również przy zera. Ale faktem jest, że tak naprawdę nie bije, nawet jeśli bierzesz go gołymi rękami - wykonując prace elektryczne, szukają fazy w gniazdku i izolują ten przewód bezbłędnie, a reszta pozostaje odkryta bez większego strachu.
W prawidłowo podłączonym i normalnie działającym okablowaniu elektrycznym zero nie szokuje osoby, ponieważ stosuje się tak zwany schemat łączenia konsumentów z neutralnym punktem zerowym. Oznacza to, że przewód neutralny w podstacji iw miejscu wejścia do domu jest uziemiony, a prąd, jeśli jest w przewodzie, przechodzi przez osobę.
Uziemienie
Gniazdo bez przewodu uziemiającego nie jest rzadkością w starych domach, ponieważ wcześniej potężne urządzenia elektryczne praktycznie nie były używane w życiu codziennym. Współczesne wymagania bezpieczeństwa dla urządzeń elektrycznych są znacznie bardziej rygorystyczne, więc gniazdka zainstalowane bez uziemienia po prostu nie mogą być używane nawet w projekcie.
Znaczenie uziemienia to dodatkowa ochrona. Jeśli używane jest gniazdo bez uziemienia ochronnego, w większości przypadków korpus urządzeń jest podłączony do zera roboczego. W rezultacie, jeśli faza uderzy w obudowę urządzenia (w przypadku przebicia izolacji), następuje zwarcie i wybicie wtyków ochronnych. Prowadzi to do uszkodzenia urządzenia i jest względnie bezpieczne dla człowieka pod jednym warunkiem - jeśli nie dotykał on urządzenia w momencie zwarcia. W przeciwnym razie, dopóki ochrona nie zostanie wyzwolona, w osobę uderza prąd zwarciowy, który jest dziesiątki razy większy niż nominalny.
Gniazda z uziemieniem oddzielają zero na działające, które jest niezbędne do działania urządzenia, i ochronne. Obudowa jest teraz podłączona do masy, a zero działa normalnie. W przypadku uderzenia fazy w obudowę styk uziemienia gniazda „odbiera” ją osobie, nawet jeśli w tym momencie dotyka ona urządzenia, a automatyka ochronna wyłącza zasilanie. Nie szokuje osoby, nie występuje zwarcie, a urządzenie, jeśli to możliwe, pozostaje nienaruszone. Pozostaje tylko znaleźć miejsce, w którym izolacja została uszkodzona i wyeliminować awarię.
W efekcie nie istnieje pytanie, które lepiej postawić - gniazdka pracujące bez uziemienia lub nadal z nim - PUE jednoznacznie wymaga zasilania urządzenia drugiego typu.
Napięcie elektryczne
Jeśli nie użyjesz takich terminów naukowych, jak „siła pola elektrycznego” i „różnica potencjałów”, to poniższe analogie pomogą zrozumieć, jakie napięcie występuje w sieci i dlaczego tak jest:
Energia potencjalna i kinetyczna to bardzo uproszczony przykład, ale chodzi o to, że napięcie pokazuje, jakie siły można wykorzystać podczas przemieszczania ładunku elektrycznego. Główna różnica polega na tym, że energia potencjalna jest zamieniana na energię kinetyczną, a napięcie jest zawsze stabilne. Możesz użyć tej analogii, ponieważ podczas gdy żadne urządzenie nie jest podłączone do gniazdka, jest w nim napięcie, gotowe do poruszania naładowanych cząstek, ale nie ma prądu elektrycznego. Ruch prądu elektrycznego rozpoczyna się dopiero po podłączeniu do przewodów obciążenia (lub po zamknięciu zera i fazy).
Im wyższe napięcie, tym większa jego zdolność „pchania” - oznacza to, że przy dostatecznie dużych wartościach prąd „przebije” dielektryk pomiędzy przewodami. W normalnych warunkach dielektrykiem między przewodami jest powietrze, więc im wyższe napięcie, tym większe prawdopodobieństwo wystąpienia wyładowania atmosferycznego (zwarcia) między nimi. Ta właściwość jest wykorzystywana w zapalniczkach piezoelektrycznych i mechanizmach zapłonowych do pieców przemysłowych, tylko w pierwszym odległość między stykami wynosi 0,5 mm, a napięcie wynosi kilka woltów, aw drugim przypadku - między stykami wynosi 10-15 centymetrów, a napięcie wynosi około 10 tysięcy woltów.
W przypadku linii energetycznych między miastami stosuje się napięcie 150-600 tysięcy woltów, na przedmieściach 4-30 tysięcy woltów, a dla konsumentów napięcie w gniazdku wynosi już 100-380 woltów. Różne kraje mają swoje własne standardy, dlatego przed podróżą warto sprawdzić ten punkt.
Częstotliwość prądu elektrycznego
Jeden z parametrów AC, pokazujący, ile razy na sekundę zmieni kierunek ruchu z plusa na minus. Pełny cykl zmian - od zera do plusa, następnie do minusa iz powrotem do zera, nazywa się Hertz.Na całym świecie stosowane są dwa standardy częstotliwości - 50 i 60 Hz.
Częstotliwość, podobnie jak napięcie, determinuje utratę prądu podczas jego przesyłu - im wyższa częstotliwość, tym mniejsze straty. Dlatego pierwsza opcja jest używana przy napięciu sieciowym około 220 woltów, a druga przy 110.
Częstotliwość prądu zależy od prędkości, z jaką obracają się generatory w elektrowniach. Zawsze pozostaje niezmieniony - w przeciwieństwie do napięcia dopuszczalny jest błąd 0,5-1 Hz.
Aktualna siła
Na osłonie gniazda widać napis 6, 10 lub 16A. Nie oznacza to, że prąd w gnieździe osiągnie takie wartości - są to maksymalne wartości, dla których zaprojektowane są styki gniazda. W związku z tym, aby dowiedzieć się, jaka jest siła prądu, a raczej ile amperów znajduje się w tej chwili w gniazdku, należy zainstalować urządzenie pomiarowe w obwodzie elektrycznym - amperomierz.
Na przykład, jeśli czajnik elektryczny zużywa 2000 watów, to 2000 należy podzielić przez 220. Okazuje się, że około 9 amperów - aktualna siła, 18 razy więcej niż potrzeba, aby zabić osobę.
Trudniej jest obliczyć natężenie prądu, na przykład komputera. Po pierwsze, gdy działa, kilka urządzeń jest podłączonych do sieci jednocześnie. Po drugie, energooszczędne technologie wykorzystują do minimum zasoby procesora, przetaktowując je tylko podczas rozwiązywania złożonych problemów. Dlatego obecna siła będzie się okresowo zmieniać.
To są wszystkie podstawowe cechy prądu elektrycznego, które wystarczy znać, aby mieć przynajmniej ogólne pojęcie o nim. Podczas podróży do innego kraju, w którym mogą obowiązywać inne przepisy, wystarczy dowiedzieć się, jakie napięcie i częstotliwość występuje w sieci. Jeśli różnią się od tych, za które ładowany jest telefon (lub innych urządzeń, które można zabrać w podróż) to dodatkowo będziesz musiał zdecydować, co zrobić w takiej sytuacji.