מה הזרם בשקע הביתי - AC או DC?
מכשירי חשמל מודרניים נועדו להיות ידידותיים למשתמש ככל האפשר וכדי להשתמש בהם, אין צורך לדעת בכלל מה הזרם נמצא בשקע אליו הם מחוברים. ידע כזה עשוי אף פעם לא להיות מועיל בחיי היומיום - בדרך כלל מספיק לדעת שיש זרם בשקע, בזכותו כל מכשירי החשמל הביתיים עובדים.
היכן שידע חשמל יכול להועיל
טוב אם שאלות על עקרונות הפעלת מכשירי חשמל עולות פשוט מ"עניין ספורט ". גרוע מכך קורה במקרה של טיול במדינה אחרת, שם מטיילים לא מוכנים מופתעים למצוא חנויות מהסוג הלא מוכר. אם לפני כן אדם שם לב לכתובות הסמוכות לשקעים "שלהם", הרי שב"זרים "יתכן ותדר ומתח שונה. כדי להבין מדוע זה קורה, עליכם לפחות במונחים כלליים להכיר את היסודות של הנדסת חשמל.
DC ו- AC
זהו אחד המאפיינים החשובים ביותר של זרם חשמלי. כל מכשיר חשמלי מיועד לסוג מסוים שלו, ואם הוא מחובר בצורה לא נכונה, פשוט לא יעבוד במקרה הטוב.
כל אחד מהזרמים הללו נוצר על ידי שדה אלקטרומגנטי, שמאלץ אלקטרונים חופשיים לנוע במתכות או במוליכים אחרים. אבל עם קבוע הם תמיד עפים לכיוון אחד, והזרם החילופי מושך אותם קדימה ואחורה. בכל מקרה, הם נעים ועושים עבודות, אך צריך להפוך מכשירים להמרת אנרגיה חשמלית לאנרגיה מכנית. כלומר, מנוע חשמלי, למשל, יכול להיות מיוצר גם מזרם ישיר וגם מתחלף, אך לא ניתן לכלול את הראשון במעגל השני.
אם מרבית מכשירי החשמל פועלים בזרם ישר, הרי שכדאי יותר להשתמש בזרם חילופין בכדי להעביר חשמל על מרחקים ארוכים - הוא לא כל כך רגיש להתנגדותם של המוליכים. לכן לא יכולות להיות שתי דעות לגבי הזרם בשקע ביתי: קבוע או משתנה - תמיד משתמשים באפשרות השנייה.
סרטון זה מתאר את הרקע ההיסטורי לשימוש בזרם חילופין ברשתות חשמל:
שלב ואפס
מושגים אלה מתייחסים אך ורק לזרם חילופין. מקובל בדרך כלל שהשלב בשקע מקביל לתוספת של זרם ישיר, ואפס - למינוס, אפוא, אפס "לא מכה" אם אתה נוגע בו. למעשה, הכל קצת יותר מסובך - בזרם חילופין, פלוס ומינוס משנים מקומות כל הזמן, ולכן במעגל סגור (עם עומס מחובר), הזרם זורם גם הוא באפס. אבל העובדה היא שזה ממש לא מרביץ, גם אם לוקחים אותו בידיים חשופות - כשאתם מבצעים עבודות חשמל הם מחפשים היכן נמצא הפאזה בשקע ומבודדים את החוט הזה מבלי להיכשל, והשאר נשארים חשופים ללא חשש רב.
בחיווט חשמל מחובר כראוי ופועל בדרך כלל, אפס לא מזעזע אדם מכיוון שמשמשת התוכנית לחיבור צרכנים עם ניטרל מוארך. המשמעות היא שהחוט הנייטרלי בתחנה התחתית ובמקום בו הוא נכנס לבית מקורקע והזרם, אם הוא נמצא בחוט, עובר ליד האדם.
הַאֲרָקָה
שקע ללא חוט קרקע אינו נדיר בבתים ישנים, מכיוון שלעולם לא השתמשו במכשירי חשמל חזקים בחיי היומיום. דרישות הבטיחות המודרניות למכשירי חשמל מחמירים בהרבה, כך שקעים המותקנים ללא הארקה פשוט לא ניתן להשתמש בהם אפילו בפרויקט.
משמעות ההארקה היא בהגנה נוספת. אם משתמשים בשקע ללא הארקה מגן, ברוב המקרים גוף המכשירים מחובר לאפס עבודה. כתוצאה מכך, אם השלב פוגע בתיק המכשיר (במקרה של פירוק בידוד), אז מתרחש קצר חשמלי ומכות את תקעי המגן. זה מוביל לפגיעה במכשיר, והוא בטוח יחסית לאדם, בתנאי אחד - אם הוא לא נגע במכשיר בזמן הקצר. אחרת, עד להפעלת ההגנה, זרם קצר חשמלי פוגע באדם, שהוא עשרות פעמים גבוה יותר מהסמל הנמוך.
שקעים עם הארקה נפרדים מאפס לחיבור עובד, ההכרחי להפעלת המכשיר, ומגנים. המקרה מחובר כעת לקרקע, ואפס עובד כרגיל. אם נופל שלב על המקרה, מגע הארקת השקע "מרחיק" אותו מהאדם, גם אם הוא נוגע במכשיר באותו הרגע, והאוטומטים המגנים מכבים את הכוח. זה לא מזעזע אדם, קצר חשמלי לא מתרחש והמכשיר, אם זה אפשרי, נשאר שלם. נותר רק למצוא את המקום בו נפגע הבידוד ולחסל את התקלה.
כתוצאה מכך, השאלה מה עדיף להציב - שקעים הפועלים ללא הארקה או עדיין איתה, לא קיימת - ה- PUE מחייב באופן חד משמעי התקנה של מכשיר מהסוג השני.
מתח חשמלי
אם אינך משתמש במונחים מדעיים כמו "חוזק שדה חשמלי" ו"הבדל פוטנציאלי ", האנלוגיות הבאות יעזרו להבין מהו המתח ברשת ומדוע בדיוק זה:
אנרגיה פוטנציאלית וקינטית היא דוגמא מפושטת מאוד, אך העניין הוא שהמתח מראה באילו כוחות ניתן להשתמש בעת העברת מטען חשמלי. ההבדל העיקרי הוא שאנרגיה פוטנציאלית מומרת לאנרגיה קינטית, והמתח תמיד יציב. אתה יכול להשתמש באנלוגיה זו מכיוון שבעוד ששום מכשיר אינו מחובר לשקע, אז יש בו מתח, מוכן להתחיל להזיז חלקיקים טעונים, אך אין זרם חשמלי. תנועת הזרם החשמלי מתחילה רק כאשר מחוברים לחוטי העומס (או כאשר סגירת האפס והפאזה).
ככל שהמתח גבוה יותר, כך יכולתו ה"דחיפה "גבוהה יותר - המשמעות היא שבערכים גדולים מספיק, הזרם" יפרוץ "את הדיאלקטרי שבין החוטים. בתנאים רגילים, הדיאלקטרי בין החוטים הוא אוויר, ולכן ככל שהמתח גבוה יותר, כך גדל הסיכוי שברק (קצר חשמלי) יתרחש ביניהם. מאפיין זה משמש במציצי פייזו ומנגנוני הצתה לתנורים תעשייתיים, רק בראשון המרחק בין המגעים הוא 0.5 מ"מ והמתח הוא כמה וולט, ובמקרה השני - בין המגעים הוא 10-15 סנטימטרים, והמתח הוא כ -10 אלף וולט.
לקווי כוח בין ערים משתמשים במתח של 150-600 אלף וולט, בפרברים הוא 4-30 אלף וולט, ולצרכנים המתח בשקע הוא כבר 100-380 וולט. למדינות שונות יש סטנדרטים משלהן, ולכן כדאי לבדוק נקודה זו לפני הנסיעה.
תדר זרם חשמלי
אחד מפרמטרי ה- AC, מראה כמה פעמים בשנייה הוא ישנה את כיוון התנועה מכמות פלוס למינוס. מחזור השינויים המלא - מאפס לפלוס, ואז למינוס ובחזרה לאפס נקרא הרץ.משתמשים בשני תקני תדר בכל רחבי העולם - 50 ו- 60 הרץ.
התדר, כמו גם מתח, קובעים את אובדן הזרם במהלך העברתו - ככל שהתדר גבוה יותר, כך פחות הפסדים. לפיכך משתמשים באופציה הראשונה במתח רשת של כ -220 וולט, והאחרת ב -110 וולט.
תדירות הזרם תלויה במהירות שבה הגנרטורים מסתובבים בתחנות ייצור החשמל. זה תמיד נשאר ללא שינוי - בניגוד למתח, שגיאה של 0.5-1 הרץ מותרת.
חוזק זרם
בכיסוי השקע ניתן לראות את הכיתוב 6, 10 או 16A. זה לא אומר שהזרם בשקע יגיע לערכים כאלה - אלה הם הערכים המקסימליים שעבורם מיועדים אנשי הקשר בשקע. בהתאם, בכדי לגלות מהו חוזק הזרם, או ליתר דיוק כמה אמפר נמצאים בשקע כרגע, יש להתקין מכשיר מדידה, מד זרם, במעגל החשמלי.
לדוגמה, אם קומקום חשמלי צורך 2000 וואט, אז 2000 צריך להיות מחולק ב -220. מסתבר שהוא כ -9 אמפר - הכוח הנוכחי, פי 18 יותר מכפי שנדרש כדי להרוג אדם.
קשה יותר לחשב את עוצמת הקול, למשל, של מחשב. ראשית, כאשר היא פועלת, מספר מכשירים מחוברים לרשת בבת אחת. שנית, טכנולוגיות חיסכון באנרגיה משתמשות במינימום משאבי מעבד, ומגניבות אותן יתר על המידה רק כאשר פותרים בעיות מורכבות. לכן הכוח הנוכחי ישתנה מעת לעת.
אלה כל המאפיינים הבסיסיים של זרם חשמלי, שיספיקו בכדי לדעת לקבל לפחות רעיון כללי לגביו. כשנוסעים למדינה אחרת בה תקנים אחרים עשויים לחול, יהיה זה מספיק כדי לגלות אילו מתח ותדר נמצאים ברשת. אם הם שונים מאלו שעבורם הטלפון טעון (או מכשירים אחרים שניתן לקחת לטיול), תצטרך בנוסף להחליט מה לעשות במצב זה.