Kakšen je tok v domači vtičnici - AC ali DC?

Sodobni električni aparati so zasnovani tako, da so uporabniku čim bolj prijazni in za njihovo uporabo sploh ni treba vedeti, kakšen tok je v vtičnici, kamor so priključeni. Takšno znanje morda nikoli ne bo uporabno v vsakdanjem življenju - običajno je dovolj vedeti, da je v vtičnici tok, zahvaljujoč kateremu delujejo vsi gospodinjski aparati.

Kjer vam znanje o elektriki lahko pride prav

Dobro je, če vprašanja o načelih delovanja električnih naprav izhajajo preprosto iz "športnega zanimanja". Še huje se zgodi v primeru potovanja v drugo državo, kjer nepripravljene popotnike preseneti prodajna mesta neznanega tipa. Če je bila oseba pred tem pozorna na napise v bližini "svojih" vtičnic, potem je lahko v "tujcih" drugačna frekvenca in napetost. Da bi razumeli, zakaj se to zgodi, se morate vsaj na splošno seznaniti z osnovami elektrotehnike.

DC in AC

To je ena najpomembnejših lastnosti električnega toka. Vsaka električna naprava je zasnovana za določeno vrsto in, če je priključena nepravilno, preprosto ne bo delovala v najboljšem primeru.

Vsak od teh tokov nastane z elektromagnetnim poljem, ki prisili proste elektrone, da se premikajo v kovinah ali drugih prevodnikih. Toda s konstanto vedno letijo v eno smer, izmenični tok pa jih vleče naprej in nazaj.Vsekakor se gibljejo in delajo, vendar je treba naprave za pretvarjanje električne energije v mehansko narediti drugačne. To pomeni, da je na primer električni motor mogoče izdelati iz enosmernega in izmeničnega toka, vendar prvega ni mogoče vključiti v drugo vezje.

Če večina električnih naprav deluje na enosmerni tok, potem je bolj donosno uporabiti izmenični tok za prenos električne energije na velike razdalje - ni tako občutljiv na upor prevodnikov. Zato ne more biti dveh mnenj o tem, kakšen tok je v gospodinjski vtičnici: konstanten ali spremenljiv - vedno se uporablja druga možnost.

Ta videoposnetek opisuje zgodovinsko ozadje uporabe izmeničnega toka v električnih omrežjih:

Faza in ničla

Ti pojmi se nanašajo izključno na izmenični tok. Splošno sprejeto je, da je faza v vtičnici analogna plusu enosmernega toka, nič pa minusu, zato nič "ne bije", če se ga dotaknete. Pravzaprav je vse nekoliko bolj zapleteno - v izmeničnem toku plus in minus nenehno spreminjata mesta, zato v zaprtem krogu (s priključeno obremenitvijo) tok teče tudi na nič. Toda dejstvo je, da res ne premaga, tudi če ga vzamete z golimi rokami - pri opravljanju električnih del iščejo, kje je faza v vtičnici, in to žico brez napak izolirajo, ostali pa ostanejo goli brez veliko strahu.

V pravilno priključeni in normalno delujoči električni napeljavi ničla ne šokira osebe, ker se uporablja tako imenovana shema za povezovanje potrošnikov z mrtvo ozemljeno nevtralno. To pomeni, da sta nevtralna žica na transformatorski postaji in na mestu vstopa v hišo ozemljena in tok, če je v žici, teče mimo osebe.

Ozemljitev

Vtičnica brez ozemljitvene žice ni neobičajna za stare hiše, saj prej močnih električnih naprav praktično niso uporabljali v vsakdanjem življenju. Sodobne varnostne zahteve za električne naprave so veliko strožje, zato vtičnic, nameščenih brez ozemljitve, preprosto ni mogoče uporabiti niti v projektu.

Pomen ozemljitve je v dodatni zaščiti. Če se uporablja vtičnica brez zaščitne ozemljitve, je v večini primerov telo naprav priključeno na delovno ničlo. Posledično, če faza zadene ohišje naprave (v primeru okvare izolacije), pride do kratkega stika in izloči zaščitne čepe. To povzroči poškodbe naprave in je relativno varno za osebo pod enim pogojem - če se naprave v času kratkega stika ni dotaknil. V nasprotnem primeru, dokler se zaščita ne sproži, človeka zadene tok kratkega stika, ki je desetkrat večji od nominalnega.

Vtičnice z ozemljitvijo ločijo ničlo na delovno, ki je potrebna za delovanje naprave, in zaščitno. Ohišje je zdaj povezano z maso in ničla deluje normalno. Če faza pade na ohišje, jo ozemljitveni kontakt vtičnice "odvzame" od osebe, tudi če se v tem trenutku dotakne naprave, zaščitna avtomatika pa izklopi napajanje. Ne šokira osebe, ne pride do kratkega stika in naprava, če je mogoče, ostane nedotaknjena. Ostaja le najti mesto, kjer je bila izolacija poškodovana, in odpraviti okvaro.

Kot rezultat, vprašanje, kaj je bolje postaviti - vtičnice, ki delujejo brez ozemljitve ali še vedno z njo, ne obstaja - PUE nedvoumno zahteva namestitev naprave druge vrste.

Električna napetost

trenutna pot od elektrarne (klikni za povečavo)

Če ne uporabljate znanstvenih izrazov, kot sta "električna poljska jakost" in "potencialna razlika", bodo naslednje analogije pomagale razumeti, kakšna napetost je v omrežju in zakaj je točno to:

Potencialna in kinetična energija sta zelo poenostavljen primer, a bistvo je, da napetost pokaže, katere sile se lahko uporabijo pri premikanju električnega naboja. Glavna razlika je v tem, da se potencialna energija pretvori v kinetično energijo, napetost pa je vedno stabilna. To analogijo lahko uporabite, ker medtem ko nobena naprava ni priključena v vtičnico, je v njej napetost, pripravljena za začetek premikanja nabitih delcev, vendar ni električnega toka. Gibanje električnega toka se začne šele, ko je priključen na tovorne žice (ali ko sta nič in faza zaprti).

Višja kot je napetost, večja je njena "potisna" sposobnost - to pomeni, da bo pri dovolj velikih vrednostih tok "prebil" dielektrik med žicami. V normalnih pogojih je dielektrik med žicama zrak, zato večja kot je napetost, večja je verjetnost, da med njima pride do strele (kratkega stika). Ta lastnost se uporablja v piezo vžigalnikih in vžigalnih mehanizmih za industrijske peči, le da je v prvem primeru razdalja med kontakti 0,5 mm in napetost več voltov, v drugem primeru pa je med kontakti 10-15 centimetrov in napetost je približno 10 tisoč voltov.

Za daljnovode med mesti se uporablja napetost 150-600 tisoč voltov, v predmestjih je 4-30 tisoč voltov, za potrošnike pa je napetost v vtičnici že 100-380 voltov. Različne države imajo svoje standarde, zato je vredno preveriti to točko pred potovanjem.

Frekvenca električnega toka

Eden od parametrov AC, ki prikazuje, kolikokrat na sekundo bo spremenila smer gibanja iz plusa v minus. Celoten cikel sprememb - od nič do plusa, nato do minusa in nazaj do nič se imenuje Hertz. Po vsem svetu se uporabljata dva frekvenčna standarda - 50 in 60 Hertz.

Frekvenca, kot tudi napetost, določa izgubo toka med prenosom - višja kot je frekvenca, manjše so izgube. Zato se prva možnost uporablja pri omrežni napetosti približno 220 voltov, druga pa pri 110.

Frekvenca toka je odvisna od hitrosti, s katero se vrtijo generatorji v elektrarnah. Vedno ostane nespremenjen - za razliko od napetosti je dovoljena napaka 0,5-1 Hertz.

Moč toka

vtičnica za 16a (kliknite za ogled napisa na naslovnici)

Na pokrovu vtičnice lahko vidite napis 6, 10 ali 16A. To ne pomeni, da bo tok v vtičnici dosegel takšne vrednosti - to so največje vrednosti, za katere so zasnovani kontakti vtičnice. V skladu s tem, da bi ugotovili, kakšna je trenutna moč, oziroma koliko amperov je trenutno v vtičnici, je treba v električni tokokrog namestiti merilno napravo, ampermeter.

Na primer, če električni kotliček porabi 2000 vatov, potem je treba 2000 deliti z 220. Izkaže se približno 9 amperov - trenutna moč, 18-krat večja, kot je potrebno za ubijanje osebe.

Težje je izračunati amperažo, na primer, računalnika. Prvič, ko deluje, je v omrežje povezanih več naprav hkrati. Drugič, tehnologije za varčevanje z energijo uporabljajo procesorske vire na minimum in ga pospešijo le pri reševanju zapletenih problemov. Zato se bo trenutna moč občasno spreminjala.

To so vse osnovne lastnosti električnega toka, ki jih je dovolj poznati, da o njem dobimo vsaj splošno predstavo. Ko potujete v drugo državo, kjer lahko veljajo drugačni predpisi, bo dovolj, da ugotovite, kakšna napetost in frekvenca sta v omrežju. Če se razlikujejo od tistih, za katere se polni telefon (ali druge naprave, ki jih lahko vzamete na potovanje), potem se boste morali dodatno odločiti, kaj storiti v tej situaciji.