Kolika je struja i napon na prstima
Što se zove trenutna snaga? Takvo je pitanje postavljeno ne jednom, a ne dvoje u procesu razmatranja različitih pitanja. Stoga smo se odlučili detaljnije baviti njime i pokušat ćemo ga učiniti dostupnim jezikom bez velikog broja formula i nejasnih pojmova.
Što je električna struja
Dakle, što se zove električna struja? To je usmjereni protok nabijenih čestica. Ali koji je udio onoga što se iznenada kreće i gdje? To nije sve jasno. Pogledajmo to pitanje detaljnije.
Nosači električnog naboja u različitim materijalima
- Počnimo s pitanjem nabijenih čestica, koje su, u biti, nositelji električne struje . U različitim tvarima su različite. Na primjer, što je električna struja u metalima? To su elektroni. U plinovima - elektroni i ioni; u poluvodičima - rupama; u elektrolitima su kationi i anioni.
atomska struktura
- Te čestice imaju određeni naboj.Može biti pozitivno ili negativno. Određivanje pozitivnog i negativnog naboja uvjetovano je. Čestice koje imaju isti naboj odbijaju se, a naizmjenične privlače.
Električna struja
- Na temelju toga logično je da će se kretanje odvijati od pozitivnog pola do negativnog.I što je veći broj nabijenih čestica na jednom napunjenom polu, više će se pomaknuti na stup s drugim znakom.
- Ali sve je to duboka teorija, pa uzmimo konkretan primjer.Pretpostavimo da imamo utičnicu na koju nije spojen nijedan uređaj. Postoji li struja?
- Da bismo odgovorili na ovo pitanje, moramo znati što su napon i struja.Da bi bilo jasnije, pogledajmo ovaj primjer cijevi s vodom. Jednostavno rečeno, cijev je naš vodič. Sjecište ove cijevi je napon električne mreže, a brzina protoka je naša električna struja.
- Vratite se u našu trgovinu.Ako se provede analogija s cijevi, onda utičnica bez priključenih električnih uređaja, to je cijev zatvorena ventilom. To jest, nema struje.
Električna struja će se pojaviti kada se pojavi opterećenje i za tu svrhu potrebno je umetnuti utikač u utičnicu
- Ali postoji napetost.A ako je u cijevi, kako bi se pojavio protok, potrebno je otvoriti ventil, a zatim za stvaranje električne struje u vodiču, potrebno je spojiti opterećenje. To možete učiniti okretanjem utikača u utičnicu.
- Naravno, ovo je vrlo pojednostavljena ideja, a neki će me profesionalci osramotiti i ukazati na netočnosti. Ali daje ideju o tome što se naziva električna struja.
Stalna i izmjenična struja
Vrste električne struje
Sljedeće pitanje, u kojemu predlažemo razumijevanje je: što je izmjenična struja i konstantna struja. Uostalom, mnogi ljudi ne razumiju te pojmove ispravno.
Istosmjerna struja
Konstanta se naziva struja koja jeneko vrijeme ne mijenja svoju veličinu i smjer. Vrlo često se pulsirajuća struja još uvijek naziva konstantom, ali neka je sve o redu.
Jednosmjerna struja
- DC karakterizira činjenica da se ista količina električnih naboja stalno mijenja u jednom smjeru.Smjer je od jednog pola do drugog.
- Ispostavilo se da vodič uvijek ima pozitivan ili negativan naboj.I tijekom vremena je nepromjenjivo.
Obratite pozornost! U određivanju smjera istosmjerne struje, to može biti neugodno. Ako je struja generirana gibanjem pozitivno nabijenih čestica, tada njezin smjer odgovara kretanju čestica. Ako se struja formira gibanjem negativno nabijenih čestica, tada se pretpostavlja da je njezin smjer suprotan od kretanja čestica.
Vrste pulsirajuće struje
- Ali pod pojmom da se takva konstantna struja često naziva i takozvana pulsirajuća struja. Iz konstante se razlikuje samo po tome što se njezina vrijednost mijenja tijekom vremena, ali u isto vrijeme ne mijenja svoj znak.
- Pretpostavimo da imamo struju od 5A.Za stalnu struju, ova vrijednost će ostati konstantna tijekom cijelog vremenskog razdoblja. Za pulsirajuću struju, u jednom vremenskom razdoblju bit će 5, u drugom 4, au trećem 4.5. Ali u isto vrijeme, ni u kojem slučaju ne smanjuje ispod nule i ne mijenja svoj znak.
Opcija transformirana iz naizmjenične, konstantne pulsirajuće struje
- Ova pulsirajuća struja vrlo je česta u transformaciji varijablestruja u stalnoj.Upravo ta pulsirajuća struja proizvodi vaš inverter ili diode most u elektronici.
- Jedna od glavnih prednosti istosmjerne struje je da se može akumulirati.To možete učiniti vlastitim rukama, uz pomoć akumulatora ili kondenzatora.
AC
|
|
Kao sinusoidna, izmjenična struja s konstantnom frekvencijom mijenja svoj polaritet. U jednom vremenskom razdoblju on je pozitivan, au drugom razdoblju negativan.
|
|
|
Stoga, izravno u vodiču kretanja, nositelji naboja, kao takvi, nisu prisutni. Da biste to shvatili, zamislite val koji se proteže duž obale. Kreće se u jednom smjeru, a zatim u suprotnom smjeru. Kao rezultat, voda je poput kretanja, ali ostaje na mjestu. |
|
|
Na toj osnovi, za AC je vrlo važna njegova brzina promjene polariteta. Taj se faktor naziva frekvencija.
|
|
|
Ali ne postoji samo izmjenična struja frekvencije od 50 Hz. Puno opreme radi na izmjeničnoj struji izvrsnih frekvencija.
Zbog promjene frekvencije izmjenične struje, možete promijeniti brzinu motora. Također možete dobiti veće brzine prijenosa podataka - na primjer, na čipsetovima računala i još mnogo toga. |
Obratite pozornost! Da biste jasno vidjeli što je izmjenična struja i konstantna struja, možete koristiti primjer obične žarulje. Osobito je dobro vidljiva na niskokvalitetnim diodnim svjetiljkama, ali gledajući ga, možete vidjeti na običnoj žarulji sa žarnom niti. Prilikom rada na istosmjernoj struji, one gore s jednakom svjetlošću, a pri radu na naizmjeničnu struju jedva zamjetljiv sjaj.
Što je snaga i gustoća struje?
Pa, otkrili smo da je takva struja konstantna i što se naizmjenično mijenja. Ali vjerojatno imate puno pitanja. Pokušat ćemo ih razmotriti u ovom dijelu našeg članka.
Iz ovog videa možete saznati više o tome što je ta moć.
- A prvo od tih pitanja bit će: koliki je napon električne struje? Napon se naziva razlika potencijala između dvije točke.
Što je električni napon
- Odmah se postavlja pitanje, a koji je potencijal? Sada ću opet biti osramoćen od profesionalaca, ali recimo ovo: to je višak nabijenih čestica. To jest, postoji jedna točka u kojoj je višak nabijenih čestica - a postoji i druga točka u kojoj su te nabijene čestice veće ili manje. Ta se razlika naziva napon.Mjeri se u voltima (B).
Napon u utičnici
- Primjerice, uzmite redoviti izlaz. Svi vjerojatno znate da je napon 220V. U utičnici imamo dvije žice, a napon od 220V znači da je potencijal jednog vodiča veći od potencijala drugog vodiča samo za ove 220V.
- Razumijevanje pojma napona koji nam je potreban da bismo razumjeli kakva je snaga električne struje. Iako s profesionalnog stajališta ta tvrdnja nije posve istinita. Električna struja nema snage, ali je njezin derivat.
Gustoća električne struje u vodiču
-
Da bismo razumjeli ovaj trenutak, vratimo se na našu analogiju s vodovodnom cijevi. Kao što se sjećate, sjecište ove cijevi je napon, a brzina protoka u cijevi je struja. Dakle, ovdje je: snaga je količina vode koja teče kroz ovu cijev.
- Logično je pretpostaviti da je na ravnim poprečnim presjecima, tj. Zategnutima - jači protok, tj. Električna struja, što je veći protok vode za kretanje kroz cijev. Prema tome, veća će se moć prenijeti na potrošača.
- Ali ako analogno vodi možemo proći strogo određenu količinu vode kroz cijev određenog dijela, jer voda ne stisne, onda je sve u redu s električnom strujom. Preko bilo kojeg vodiča možemo teoretski prenijeti bilo koju struju. Ali u praksi, vodič malog dijela pri velikoj gustoći struje će jednostavno eksplodirati.
Formula gustoće struje
- S tim u vezi, moramo to učinitisuočiti se s činjenicom da je to gustoća struje. Grubo rečeno, to je količina elektrona koja se kreće kroz određeni dirigent u jedinici vremena.
- Taj bi broj trebao biti optimalan. Uostalom, ako uzmemo vodič velikog dijela i prođemo kroz malu struju, tada će cijena takve električne instalacije biti velika. U isto vrijeme, ako uzmemo vodič malog dijela, onda će zbog velike gustoće struje pregrijati i brzo izgorjeti.
- S tim u vezi, PUE ima odgovarajući odjeljak, koji omogućuje odabir vodiča na temelju ekonomske gustoće struje.
Tablica izbora vodiča o ekonomskoj gustoći struje
- Ali natrag na pojam o tome što je trenutna moć? Kao što smo shvatili iz naše analogije, na istom presjeku cijevi prenesena snaga ovisi samo o jačini struje. Ali ako je poprečni presjek naše cijevi je povećan, to jest, za povećanje napona, u ovom slučaju, na istim vrijednostima protoka, bit će preneseni potpuno različite količine vode. Ista stvar u struji.
Prijenos kapaciteta preko vodova različitih napona i tipova električne struje
- Što je veći napon, to je manja struja potrebna za prijenos iste snage. Stoga se za prijenos na velike udaljenosti visokih kapaciteta koriste visokonaponski prijenosni vodovi.
Uostalom, pravac kroz poprečni presjek od 120 mm2 na naponu od 330 kV, sposoban za prijenos s više snage u usporedbi s linijom istog dijelaali na naponu od 35 kV. Iako će ono što se naziva trenutna snaga, biti iste.
Metode prijenosa električne struje
Koja je struja i napon koji smo shvatili. Vrijeme je da se bavimo metodama raspodjele električne struje. To će vam omogućiti da se u budućnosti osjećate sigurnije u radu s električnim uređajima.
Konstanta DC-a
Kao što smo već rekli, struja može biti promjenjiva i konstantna. U industriji i imate utičnice za izmjeničnu struju. To je raširenije, jer je lakše prenositi žicom. Činjenica je da je mijenjanje napona istosmjerne struje prilično teško i skupo, a promjena napona izmjenične struje može se obaviti konvencionalnim transformatorima.
Obratite pozornost! Na istosmjernoj struji neće raditi transformator izmjenične struje. Budući da su svojstva koja se koriste svojstvena samo izmjeničnoj struji.
Punjiva baterija
- Ali to ne znači da se DC ne može koristiti nigdje. On ima još jedno korisno svojstvo koje nije inherentno varijabli. Može se akumulirati i pohraniti.
- U tom smislu, istosmjerna struja se koristi u svim prijenosnim električnim uređajima, u željezničkom prometu, kao iu nekim industrijskim postrojenjima gdje je potrebno održavati učinkovitost čak i nakon potpunog prekida opskrbe električnom energijom.
Industrijska baterija
- Najčešći način skladištenja električne energije je punjiva baterija. Oni jesuimaju posebna kemijska svojstva, koja dopuštaju da se akumuliraju, a zatim, ako je potrebno, daju stalnu struju.
- Svaka baterija ima strogo ograničenu količinu pohranjene energije. To se naziva kapacitet baterije, a djelomično ga određuje napon akumulatora.
- Što je struja pokretanja baterije? To je količina energije koju baterija može isporučiti na samom početku priključka opterećenja. Činjenica je da se baterije, ovisno o fizičkim i kemijskim svojstvima, razlikuju u načinu povrata akumulirane energije.
Dijagrami pražnjenja baterije
- Neki mogu odmah dati i mnogo. Zbog toga su, naravno, brzo ispražnjeni. A drugi daju dug, ali malo. Osim toga, važan aspekt baterije je mogućnost podržavanja napona.
- Činjenica da, prema uputama, u nekim baterijama, kao kapacitet trzaja, glatko smanjuje njihov napon. I druge baterije mogu dati gotovo sav kapacitet istim naponom. Temeljem ovih osnovnih svojstava i odabranih skladišnih prostora za električnu energiju.
- Za prijenos istosmjerne struje u svim slučajevima koriste se dvije žice. To je pozitivna i negativna vena. Crvena i plava.
Izmjenična struja
Ali uz izmjeničnu struju, sve je mnogo složenije. Može se prenijeti jedna, dvije, tri ili četiri žice. Da bismo to objasnili, moramo se pozabaviti pitanjem: što je trofazna struja?
- Promjenjivastruja nam generira generator. Obično gotovo sve imaju trofaznu strukturu. To znači da generator ima tri zaključka, au svakom od tih zaključaka pojavljuje se električna struja koja se razlikuje od prethodne pod kutom od 120 °.
Sinusni valovi trofazne mreže izmjenične struje
-
Da bismo to shvatili, podsjetimo se na naš sinusoid, koji je model za opis izmjenične struje, a prema zakonima kojih se mijenja. Uzet ćemo tri faze - "A", "B" i "C", i uzeti određenu točku u vremenu. U ovom trenutku, sinusoida faze "A" je na nultoj točki, sinusoida faze "B" je na krajnjoj pozitivnoj točki, a sinusoida faze "C" - na krajnjoj negativnoj točki.
- Svaka sljedeća jedinica izmjenične struje u tim fazama varirat će, ali sinkrono. To jest, nakon određenog vremena, u fazi "A" bit će negativan maksimum. U fazi "B" bit će nula, au fazi "C" - pozitivan maksimum. Nakon nekog vremena ponovno će se promijeniti.
Fazni i linearni naponi trofazne mreže
-
Kao rezultat toga, ispada da svaka od ovih faza ima svoj vlastiti potencijal, različit od potencijala susjedne faze. Stoga mora postojati nešto između njih koje ne provodi električnu struju.
- Ova razlika potencijala između dvije faze naziva se linearni naponi. Osim toga, oni imaju potencijalnu razliku u tlu - taj se napon naziva fazom.
- I, ako je linearni napon između ovih faza 380, tada je fazni napon jedan 220V. Vrijednosti se razlikuje u v3. Ovo pravilo uvijek vrijedi za svaki stres.
Vrijednosti faznog i linijskog napona
- Na temelju toga, ako nam je potreban napon od 220V, tada se može uzeti jedna fazna žica, a žica je čvrsto povezana s tlom. I dobit ćemo jednofaznu mrežu 220V. Ako nam je potrebna mreža od 380V, onda možemo uzeti samo 2 faze i spojiti uređaj za grijanje poput videa.
Shema boja za provodnike trofazne mreže u različitim zemljama svijeta
Ali u većini slučajeva koriste se sve tri faze. Svi snažni potrošači priključeni su na trofaznu mrežu.
