Kui suur on vool koduses pistikupesas - vahelduv- või alalisvoolus?
Kaasaegsed elektriseadmed on loodud võimalikult kasutajasõbralikuks ja nende kasutamiseks pole üldse vaja teada, milline vool on pistikupesas, kuhu need on ühendatud. Sellised teadmised ei pruugi igapäevaelus kunagi kasuks tulla – enamasti piisab teadmisest, et pistikupesas on vool, tänu millele töötavad kõik kodumasinad.
Sisu
Kus elektrialased teadmised võivad kasuks tulla
On hea, kui küsimused elektriseadmete tööpõhimõtete kohta tekivad lihtsalt "spordihuvist". Hullem juhtub reisil teise riiki, kus ettevalmistamata reisijad on üllatunud, kui leiavad võõrast tüüpi müügikohti. Kui enne seda pööras inimene tähelepanu "oma" pistikupesade läheduses olevatele siltidele, siis "võõrastes" võib olla erinev sagedus ja pinge. Et mõista, miks see juhtub, peate vähemalt üldiselt tutvuma elektrotehnika põhitõdedega.
DC ja AC
See on elektrivoolu üks olulisemaid omadusi. Iga elektriseade on mõeldud teatud tüüpi selle jaoks ja kui see on valesti ühendatud, ei tööta see parimal juhul lihtsalt.
Kõik need voolud on loodud elektromagnetvälja poolt, mis sunnib vabu elektrone metallides või muudes juhtides liikuma. Kuid pidevalt lendavad nad alati ühes suunas ja vahelduvvool tõmbab neid edasi-tagasi.Igal juhul nad liiguvad ja teevad tööd, kuid seadmed elektrienergia mehaaniliseks energiaks muundamiseks tuleb teha teistsuguseks. See tähendab, et näiteks elektrimootorit saab teha nii alalis- kui ka vahelduvvoolust, kuid esimest ei saa lisada teise vooluringi.
Kui enamus elektriseadmeid töötab alalisvoolul, siis elektri pika vahemaa ülekandmiseks on tulusam kasutada vahelduvvoolu – see pole nii tundlik juhtide takistuse suhtes. Seetõttu ei saa olla kahte arvamust selle kohta, milline vool on majapidamises pistikupesas: püsiv või muutuv - alati kasutatakse teist võimalust.
See video kirjeldab elektrivõrkudes vahelduvvoolu kasutamise ajaloolist tausta:
Faas ja null
Need mõisted viitavad eranditult vahelduvvoolule. Üldiselt on aktsepteeritud, et pistikupesa faas on analoogne alalisvoolu plussiga ja null - miinusega, seetõttu null "ei löö", kui seda puudutate. Tegelikult on kõik mõnevõrra keerulisem - vahelduvvoolus vahetavad pluss ja miinus pidevalt kohti, seetõttu voolab suletud vooluringis (ühendatud koormusega) ka vool nullis. Kuid tõsiasi on see, et see tõesti ei löö, isegi kui võtta seda paljaste kätega - elektritöid tehes otsitakse välja, kus faas on pistikupesas ja isoleeritakse see juhe tõrgeteta ja ülejäänud jäetakse paljaks ilma palju hirmu.
Korralikult ühendatud ja normaalselt töötavas elektrijuhtmestikus null ei šokeeri inimest, sest kasutatakse nn skeemi tarbijate ühendamiseks maandatud nulliga. See tähendab, et nulljuhe alajaamas ja majja sisenemise kohas on maandatud ja vool, kui juhtmes on, läheb inimesest mööda.
Maandus
Maandusjuhtmeta pistikupesa pole vanade majade puhul haruldane, sest varem võimsaid elektriseadmeid igapäevaelus praktiliselt ei kasutatud. Kaasaegsed ohutusnõuded elektriseadmetele on palju karmimad, mistõttu maanduseta paigaldatud pistikupesasid lihtsalt ei saa isegi projektis kasutada.
Maanduse tähendus on lisakaitses. Kui kasutatakse kaitsemaanduseta pistikupesa, siis enamasti on seadmete korpus ühendatud töötava nulliga. Selle tulemusena, kui faas tabab seadme korpust (isolatsiooni purunemise korral), tekib lühis ja lööb kaitsepistikud välja. See toob kaasa seadme kahjustamise ja on inimesele suhteliselt ohutu ühel tingimusel – kui ta ei puudutanud seadet lühise ajal. Vastasel juhul tabab inimest kuni kaitse rakendumiseni lühisvool, mis on nominaalsest kümneid kordi suurem.
Maandusega pistikupesad eraldavad nulli toimivaks, mis on vajalik seadme tööks, ja kaitseks. Korpus on nüüd maandusega ühendatud ja null töötab normaalselt. Kui korpusele langeb faas, siis pistikupesa maanduskontakt “võtab” selle inimeselt ära, isegi kui ta sel hetkel seadet puudutab, ning kaitseautomaatika lülitab voolu välja. See ei šokeeri inimest, lühist ei teki ja seade jääb võimalusel terveks. Jääb vaid leida koht, kus isolatsioon oli kahjustatud, ja rike kõrvaldada.
Selle tulemusena pole küsimust, mida on parem esitada - pistikupesad, mis töötavad ilma maanduseta või ikkagi koos sellega, ei eksisteeri - PUE nõuab ühemõtteliselt teist tüüpi seadme paigaldamist.
Elektriline pinge
Kui te ei kasuta selliseid teaduslikke termineid nagu "elektrivälja tugevus" ja "potentsiaalide erinevus", aitavad järgmised analoogid mõista, mis pinge võrgus on ja miks see täpselt selline on:
Potentsiaalne ja kineetiline energia on väga lihtsustatud näide, kuid mõte on selles, et pinge näitab, milliseid jõude saab kasutada elektrilaengu liigutamisel. Peamine erinevus seisneb selles, et potentsiaalne energia muundatakse kineetiliseks energiaks ja pinge on alati stabiilne. Seda analoogiat saate kasutada, sest kui ükski seade pole pistikupessa ühendatud, on selles pinge, mis on valmis laetud osakesi liigutama, kuid elektrivoolu pole. Elektrivoolu liikumine algab ainult siis, kui see on ühendatud koormusjuhtmetega (või kui null ja faas on suletud).
Mida kõrgem on pinge, seda suurem on selle "tõuke" võime - see tähendab, et piisavalt suurte väärtuste korral murrab vool läbi juhtmetevahelise dielektriku. Normaaltingimustes on juhtmete vaheline dielektrik õhk, nii et mida kõrgem on pinge, seda suurem on nende vahel välgu (lühise) tekkimise tõenäosus. Seda omadust kasutatakse piesosüütajates ja tööstuslike ahjude süütemehhanismides, ainult esimesel juhul on kontaktide vaheline kaugus 0,5 mm ja pinge on mitu volti ning teisel juhul on kontaktide vaheline kaugus 10-15 sentimeetrit ja pinge on umbes 10 tuhat volti.
Linnadevaheliste elektriliinide jaoks kasutatakse pinget 150-600 tuhat volti, äärelinnas on see 4-30 tuhat volti ja tarbijate jaoks on pistikupesa pinge juba 100-380 volti. Erinevates riikides kehtivad oma standardid, seega tasub see punkt enne reisimist üle vaadata.
Elektrivoolu sagedus
Üks vahelduvvoolu parameetritest, mis näitab, mitu korda sekundis see liikumissuunda plussist miinusesse muudab. Täielikku muudatuste tsüklit - nullist plussile, seejärel miinusesse ja tagasi nulli nimetatakse hertsiks. Üle maailma kasutatakse kahte sagedusstandardit - 50 ja 60 hertsi.
Sagedus, nagu ka pinge, määrab voolukao selle edastamisel - mida kõrgem on sagedus, seda vähem kadusid. Seetõttu kasutatakse esimest võimalust võrgupingel umbes 220 volti ja teist 110 volti.
Voolu sagedus sõltub generaatorite pöörlemiskiirusest elektrijaamades. See jääb alati muutumatuks - erinevalt pingest on lubatud viga 0,5-1 hertsi.
Praegune tugevus
Pistikupesa kaanel on kiri 6, 10 või 16A. See ei tähenda, et pistikupesa vool selliste väärtusteni jõuaks - need on maksimaalsed väärtused, mille jaoks pistikupesa kontaktid on ette nähtud. Sellest lähtuvalt tuleks elektriahelasse paigaldada mõõteseade, ampermeeter, et teada saada, milline on voolutugevus või õigemini mitu amprit hetkel väljalaskeavas on.
Näiteks kui elektriline veekeetja tarbib 2000 vatti, siis 2000 tuleb jagada 220-ga. Selgub, et umbes 9 amprit - voolutugevus, 18 korda rohkem, kui kulub inimese tapmiseks.
Keerulisem on arvutada näiteks arvuti voolutugevust. Esiteks, kui see töötab, on võrku ühendatud korraga mitu seadet. Teiseks kasutavad energiasäästlikud tehnoloogiad protsessori ressursse minimaalselt, kiirendades seda ainult keeruliste probleemide lahendamisel. Seetõttu muutub voolutugevus perioodiliselt.
Need on kõik elektrivoolu põhiomadused, mille teadmisest piisab, et saada sellest vähemalt üldine ettekujutus. Reisides mõnda teise riiki, kus võivad kehtida muud eeskirjad, piisab, kui uurida, milline pinge ja sagedus on võrgus. Kui need erinevad nendest, mille jaoks telefoni laetakse (või muudest seadmetest, mida saab reisile kaasa võtta), peate lisaks otsustama, mida selles olukorras teha.