Moderni električni uređaji projektirani su da budu što je moguće povoljniji za korisnika i da ih uopće ne koriste, nije potrebno znati koja struja u utičnici gdje se spajaju. Takvo znanje nikada ne može biti korisno u svakodnevnom životu - obično dovoljno da se zna da postoji struja u utičnici, zahvaljujući kojoj svi kućanski aparati rade.
Gdje znanje o električnoj energiji može biti korisno
Pa, ako se pitanje principa rada električnih aparata javlja jednostavno iz "sportskog interesa". Još gore se događa kada putujete u neku drugu zemlju, gdje se nespremni putnici iznenade kad pronađu utičnice nepoznatog tipa. Ako je prije toga čovjek skrenuo pozornost na natpise blizu svojih "vlastitih" utičnica, tada "vanzemaljac" može biti druga frekvencija i napon. Da biste razumjeli zašto se to događa, morate barem općenito upoznati se s osnovama elektrotehnike.
Odmah je potrebno izraziti rezervu da je sve opisano u nastavku dano u vrlo pojednostavljenom i pretjeranom obliku. Neke analogije možda ne odražavaju u potpunosti sve procese koji se javljaju u ožičenju i podatke isključivo za njihovo opće razumijevanje.
Konstantna i izmjenična struja
To je jedna od najvažnijih karakteristika električne struje. Svaki električni uređaj je dizajniran za svoju vrstu i ako je pogrešno priključen, u najboljem slučaju neće raditi.
Bilo koja od ovih struja nastaje elektromagnetskim poljem koje prisiljava slobodne elektrone da se kreću u metalima ili drugim vodičima. Ali sa stalnim sucijelo vrijeme leti u jednom smjeru, a izmjenična struja ih vuče naprijed-natrag. U svakom slučaju, oni se kreću i obavljaju posao, ali uređaji za pretvaranje električne energije u mehaničku moraju raditi različite stvari. To jest, električni motor, na primjer, može biti načinjen i od konstantne i od izmjenične struje, ali prvi ne može biti uključen u drugi krug.Ako većina električnih aparata radi s istosmjernom strujom, profitabilnije je koristiti izmjeničnu električnu energiju za velike udaljenosti - manje je osjetljiva na otpor vodiča. Dakle, ne mogu postojati dvije misli o tome koja struja u kućanskoj utičnici: konstantna ili naizmjenična - uvijek se koristi druga mogućnost.
Ovaj video opisuje povijesne preduvjete za korištenje izmjenične struje u električnim mrežama:
Faza i nula
Ovi se pojmovi odnose isključivo na izmjeničnu struju. Pretpostavlja se da je faza u izlazu analogna plusu istosmjerne struje, a nula je minus, tako da se nula "ne bori" ako je dodirne. Zapravo, sve je malo kompliciranije - u izmjeničnoj struji plus i minus stalno se mijenjaju mjesta, tako da u zatvorenom krugu (s priključenim opterećenjem) struja teče i kroz nulu. Ali stvar je u tome da se on ne bori, čak i ako ga uzmete golim rukama - za vrijeme električnih radova pronađite gdje je faza u utičnici i nužno izolirajte ovu žicu, a ostatak ostatka bez puno straha ostavite goli.
U ispravno spojenom i normalno uključenom električnom ožičenju ne doseže nuluStruja je čovjek, jer se koristi tzv. Shema povezivanja potrošača s gluhom uzemljenom neutralnom. To znači da je nula žice na podstanici i na mjestu ulaska u kuću uzemljena i struja, ako je u žici, prolazi "po" osobi.
Postoje brojni uvjeti pod kojima nula žica može pogoditi struju. Ako ne postoji relevantno iskustvo ožičenja, ne biste trebali računati na činjenicu da je nula uvijek sigurna.
uzemljenje
Uzemljenje za dodatnu zaštitu. Ako se koristi izlaz bez zaštitnog uzemljenja, tada je u većini slučajeva kućište uređaja spojeno na nultu radnu snagu. Kao rezultat toga - ako faza padne na tijelo uređaja (u kvaru izolacije), tada dolazi do kratkog spoja i izbacivanja zaštitnih čepova. To dovodi do oštećenja uređaja i relativno je sigurno za osobu, pod jednim uvjetom - ako se uređaj nije dotaknuo u vrijeme zatvaranja. Inače, dok se ne aktivira zaštita, osoba je pogođena kratkim spojem koji je desetak puta veći od ocijenjenog.
Utičnice za uzemljenje dijele nulu u rad, potreban za rad uređaja, i zaštitni. Slučaj je sada spojen na tlo, a nula radi u normalnom načinu rada. Ako slučaj padnefaza, kontakt uzemljenja utičnice "vodi" od osobe, čak i ako je u ovom trenutku povezan s uređajem, a zaštitna automatizacija isključuje napajanje. Čovjek ne udara u struju, može doći do kratkog spoja i uređaj je moguće ostati netaknut. Ostaje samo pronaći mjesto gdje je izolacija oštećena i ispraviti kvar.
Ulazna utičnica bez odgovarajućeg uzemljenja radit će potpuno isto kao i kod nje, ali u slučaju izvanredne situacije neće moći pružiti odgovarajuću zaštitu priključenim uređajima i osobi.
Kao rezultat toga, pitanje što je bolje staviti - utičnice rade bez zemlje, ili ipak s njom, ne postoji - PUE nedvojbeno zahtijeva instalaciju drugog tipa.
Napon električne struje
strujni put od elektrane (kliknite za povećanje)
Ako ne koristite znanstvene pojmove kao što su "jakost električnog polja" i "razlika potencijala", tada shvatite napon u mreži i zašto će vam pomoći sljedeće analogije:
Potencijalna i kinetička energija - primjer je vrlo pojednostavljen, ali poanta je da napon pokazuje koje se sile mogu koristiti za pomicanje električnog naboja. Glavna razlika je u tome što potencijalna energija ide u kinetičku, a napon je uvijek stabilan. Koristiti ovu analogiju je da, iako nema uređaja u utičnici, postoji napon spreman za pomicanje nabijenih čestica, ali nema električne struje. Električna struja počinje tek kada je spojenažice opterećenja (ili pri zatvaranju nule i faze).
Što je veći napon, to je njegova "push" sposobnost veća - to znači da na svojim dovoljno velikim vrijednostima struja "cepa" izolator između žica. Pod normalnim uvjetima, dielektrik između žica je zrak, tako da što je napon veći, veća je vjerojatnost munje (zatvaranje) između njih. Ovo svojstvo se koristi u Piezo upaljačima i mehanizmima ispaljivanja industrijskih peći samo u prvom razmaku između kontakata od 0,5 mm i napona od nekoliko Volta, au drugom slučaju između kontakata 10-15 centimetara, a napon je oko 10 tisuća Volti.
Napon ovisi o tome koliko je prikladan prijenos struje na velike udaljenosti - što je više, to je manje gubitaka.
Za vodove između gradova napon iznosi 150-600 tisuća volti, u predgrađima je 4-30 tisuća volti, dok potrošači imaju napon od 100-380 volti u utičnici. Različite zemlje imaju svoje standarde, pa je prije putovanja potrebno razjasniti ovaj trenutak.
Frekvencija električne struje
Jedan od parametara izmjenične struje, koji pokazuje koliko puta u sekundi mijenja smjer kretanja iz plus u minus. Cijeli ciklus promjene - od nule do plus, zatim do minusa i natrag na nulu naziva se Hertz. Diljem svijeta koriste se dva frekvencijska standarda - 50 i 60 Hz.
Iz frekvencije, kao i od napona, gubici struje ovise o njegovom prijenosu - što je frekvencija veća, to su gubici manji. Stoga se prva verzija koristi na naponu od oko 220 Volti, a druga na 110.
Trenutna frekvencijaOvisno o brzini vrtnje generatora na postajama za proizvodnju električne energije. Uvijek ostaje nepromijenjen - za razliku od napona dopuštena pogreška od 0,5-1 Hertz.
Snaga struje
utičnica na 16a (kliknite da biste vidjeli natpis na poklopcu)
Na utičnici utičnice možete vidjeti natpis 6, 10 ili 16A. To ne znači da će snaga struje u utičnici doseći takve vrijednosti - to je njezina maksimalna vrijednost, koju izračunavaju kontakti utičnica. U skladu s tim, kako bi se utvrdilo koja jačina struje, odnosno - koliko amper u utičnici trenutno, treba ugraditi u mjerni uređaj električnog kruga - ampermetar.
Približna jakost struje može se izračunati ako je poznata snaga uređaja - prema formuli I = P /U (poznat je napon u mreži - u post-sovjetskom prostoru je 220 V).
Na primjer, ako električni kotao troši 2000 vata, onda je potrebno podijeliti 2000 na 220. Približno 9 A je struja od 18 puta veća nego što je potrebno za ubijanje osobe.
Teže je izračunati jakost struje, na primjer, računalo. Prvo, svojim radom u mreži uključeno je nekoliko uređaja. Drugo, tehnologije za uštedu energije koriste resurse procesora na minimumu, ubrzavajući ih samo pri rješavanju složenih zadataka. Stoga će se trenutna snaga povremeno mijenjati.
To su sve glavne karakteristike električne struje, koje su dovoljno poznate da bi imale barem opću ideju o njoj. Kada putujete u drugu zemlju u kojoj mogu raditi s drugim standardima, dovoljno je da saznate koji su to napon i frekvencija mreže.Ako se razlikuju od onih za koje se telefon puni (ili drugih uređaja koji se mogu uzeti na putovanju), bit će potrebno odlučiti i kako biti u ovoj situaciji.
