Mi az áram az otthoni konnektorban - AC vagy DC?
A modern elektromos készülékeket úgy tervezték, hogy a lehető leginkább felhasználóbarátak legyenek, és használatukhoz egyáltalán nem szükséges tudni, hogy milyen áram van a csatlakozóaljzatban. Az ilyen ismeretek soha nem lehetnek hasznosak a mindennapi életben - általában elegendő tudni, hogy az aljzatban áram van, amelynek köszönhetően minden háztartási készülék működik.
Tartalom
Ahol hasznos lehet az elektromos ismeretek
Jó, ha az elektromos készülékek működési elveivel kapcsolatos kérdések egyszerűen a "sport érdeklődéséből" merülnek fel. Rosszabb akkor, ha egy másik országba utazik, ahol az felkészületlen utazók meglepődnek, ha egy ismeretlen típusú üzletet találnak. Ha korábban valaki figyelt a "saját" aljzatuk közelében lévő feliratokra, akkor az "idegesekben" eltérő lehet a frekvencia és a feszültség. Ahhoz, hogy megértsük, miért történik ez, legalább általános értelemben meg kell ismerkednie az elektrotechnika alapjaival.
DC és AC
Ez az elektromos áram egyik legfontosabb jellemzője. Minden elektromos készüléket egy bizonyos típusú készülékre terveztek, és ha helytelenül csatlakoztatják, akkor a legjobb esetben nem fog működni.
Ezen áramok bármelyikét egy elektromágneses mező hozza létre, amely kényszeríti a szabad elektronokat a fémekben vagy más vezetőkben történő mozgatásra. De állandóan mindig egy irányba repülnek, és a váltakozó áram húzza őket oda-vissza. Mindenesetre mozognak és dolgoznak, de az elektromos energiát mechanikai energiává alakító eszközöket különbözõkké kell készíteni. Vagyis egy villamos motor előállítható mind egyen-, mind váltakozó áramból, de az első nem szerepelhet a második áramkörben.
Ha a legtöbb elektromos készülék egyenárammal működik, akkor jövedelmezőbb váltakozó áramot alkalmazni az áram hosszú távú továbbítására - ez nem annyira érzékeny a vezetékek ellenállására. Ezért nem lehet két vélemény arról, hogy milyen áram van a háztartásban: állandó vagy változó - a második opciót mindig használják.
Ez a videó a váltakozó áram villamosenergia-hálózatokban való használatának történelmi hátterét ismerteti:
Fázis és nulla
Ezek a fogalmak kizárólag a váltakozó áramra vonatkoznak. Általánosan elfogadott tény, hogy a kimeneti fázis analóg az egyenáram pluszával, és nulla - a mínusz értékével, tehát a nulla „nem vert”, ha megérinti. Valójában minden kissé bonyolultabb - váltakozó áram esetén a plusz és a mínusz folyamatosan változik, ezért zárt áramkörben (csatlakoztatott terheléssel) az áram nulla is. De az a tény, hogy valóban nem vert, még akkor is, ha csupasz kezével veszi - amikor elektromos munkát végeznek, akkor arra keresnek, hogy hol van a fázis a kimeneti nyílásban, és szigetelik ezt a huzalt hiba nélkül, a többi pedig csupasz marad, nagy félelem nélkül.
Egy megfelelően csatlakoztatott és normál esetben működő elektromos vezetéknél a nulla nem sokkol meg embert, mert az úgynevezett sémát használják a fogyasztók egy földelt semleges csatlakoztatására. Ez azt jelenti, hogy a semleges vezeték az alállomáson és a házba való belépésnél földelve van, és az áram, ha van ilyen, a személy halad át.
Földelés
A földelés nélküli aljzat nem ritka a régi házakban, mivel a korábban erős villamos készülékeket gyakorlatilag nem használták a mindennapi életben. Az elektromos készülékekre vonatkozó modern biztonsági követelmények sokkal szigorúbbak, így a föld nélkül felszerelt aljzatok egyszerűen még a projektekben sem használhatók.
A földelés további védelmet jelent. Ha védő földelés nélküli aljzatot használ, akkor a legtöbb esetben az eszközök testét egy működő nullához kell csatlakoztatni. Ennek eredményeként, ha a fázis eléri a készülékházát (szigetelés meghibásodása esetén), akkor rövidzárlat lép fel, és kiüti a védődugókat. Ez a készülék károsodásához vezet, és az emberek számára viszonylag biztonságos, egy feltétellel - ha az a rövidzárlat idején nem érinti a készüléket. Ellenkező esetben, amíg a védelem meg nem indul, rövidzárlati áram érinti az embert, amely több tízszer magasabb, mint a névleges.
A földeléssel ellátott aljzatok külön-külön nulláról vannak működőképes, és a készülék működéséhez szükséges, valamint egy védőcsatlakozóról. Az eset csatlakoztatva van a földhöz, és a nulla normálisan működik. Ha egy fázis esik a házra, akkor az aljzat földelő érintkezője "elviszi" az embertől, még akkor is, ha abban a pillanatban megérinti a készüléket, és a védőautomatika kikapcsolja az áramellátást. Nem sokkol egy embert, rövidzárlat nem lép fel, és az eszköz, ha lehetséges, sértetlen marad. Csak meg kell találni azt a helyet, ahol a szigetelés megsérült, és meg kell szüntetni a hibát.
Ennek eredményeként a kérdés, hogy mi a jobb, ha feltesz - aljzatok, amelyek földelés nélkül működnek, vagy még mindig vannak vele - a PUE egyértelműen megköveteli a második típusú eszköz telepítését.
Elektromos feszültség
Ha nem alkalmaz olyan tudományos kifejezéseket, mint az "elektromos térerősség" és a "potenciálkülönbség", akkor a következő analógiák segítenek megérteni, mi a feszültség a hálózatban, és miért éppen ez az:
A potenciális és a kinetikus energia egy nagyon egyszerűsített példa, de a lényeg az, hogy a feszültség megmutatja, milyen erők használhatók fel az elektromos töltés mozgatásakor. A fő különbség az, hogy a potenciális energiát kinetikus energiává alakítják, és a feszültség mindig stabil. Ezt az analógiát akkor is használhatja, mert míg egyetlen készüléket sem csatlakoztatnak a konnektorhoz, akkor van benne feszültség, amely készen áll a töltött részecskék mozgatására, de nincs áram. Az elektromos áram mozgása csak akkor indul el, amikor csatlakoztatva vannak a tehervezetékekhez (vagy ha a nulla és a fázis zárva vannak).
Minél nagyobb a feszültség, annál nagyobb a tolóképessége - ez azt jelenti, hogy kellően nagy értékeknél az áram "áttörik" a vezetékek közötti dielektrikát. Normál körülmények között a vezetékek közötti dielektrikum levegő, tehát minél nagyobb a feszültség, annál nagyobb a villámlás (rövidzárlat) valószínűsége közöttük. Ezt az tulajdonságot piezo öngyújtókban és ipari kemencék gyújtásmechanizmusainál használják, csak az elsőben az érintkezők közötti távolság 0,5 mm, a feszültség több volt, és a második esetben - az érintkezők közötti 10-15 cm, és a feszültség kb. 10 ezer volt.
A városok közötti vezetékeknél 150-600 ezer voltos feszültséget használnak, a külvárosokban 4-30 ezer voltot, a fogyasztók számára pedig a kimeneti feszültség már 100-380 volt. A különböző országoknak megvannak a saját előírásaik, ezért érdemes ezt megnézni az utazás előtt.
Elektromos áram frekvencia
Az egyik AC paraméter, amely azt mutatja meg, hogy másodpercenként hányszor változtatja meg a mozgás irányát pluszról mínuszra. A teljes változási ciklust - nulláról pluszra, majd mínuszra és vissza nullára - Hertz-nek hívják.Az egész világon két frekvencia-szabványt használnak - 50 és 60 Hz.
A frekvencia, valamint a feszültség meghatározza az áramveszteséget az átvitel során - minél nagyobb a frekvencia, annál kevesebb veszteség van. Ezért az első opciót körülbelül 220 voltos hálózati feszültséggel, a második 110-es feszültséggel használják.
Az áram frekvenciája attól a sebességtől függ, amelyen a generátorok forognak az áramtermelő állomásokon. Mindig változatlan marad - a feszültséggel ellentétben, 0,5-1 Hertz hiba megengedett.
Jelenlegi erő
A foglalat fedelén látható a 6, 10 vagy 16A felirat. Ez nem azt jelenti, hogy a foglalatban lévő áram eléri az ilyen értékeket - ezek a maximális értékek, amelyekre a foglalat érintkezői tervezettek. Ennek megfelelően annak megállapításához, hogy mekkora az áramerősség, vagy éppen hogy hány amper van a kimenetben, egy mérőkészüléket, ampermérőt kell felszerelni az elektromos áramkörbe.
Például, ha egy elektromos vízforraló 2000 wattot fogyaszt, akkor a 2000-t el kell osztani 220-val. Körülbelül 9 amperre derül - ez az áram erőssége, 18-szor annyi, mint egy ember megöléséhez.
Nehezebb kiszámítani például egy számítógép áramerősségét. Először, amikor működik, több eszköz csatlakozik egyszerre a hálózathoz. Másodszor, az energiatakarékos technológiák a processzor erőforrásait minimálisra használják, és csak akkor bonyolítják le azokat, ha összetett problémákat oldnak meg. Ezért a jelenlegi erő időszakosan változik.
Ez egy olyan elektromos áram alapvető jellemzője, amely elegendő ahhoz, hogy megismerjék legalább egy általános elképzelést. Ha másik országba utazik, ahol más szabványok vonatkozhatnak, elegendő megtudni, hogy milyen feszültség és frekvencia van a hálózatban. Ha különböznek azoktól, amelyekért a telefont fel kell tölteni (vagy más eszközöket, amelyek utazáshoz vehetők), akkor emellett el kell döntenie, hogy mit tegyen ebben a helyzetben.