Какой ток в розетке: постоянный или переменный

Вольт – единица измерения

Вольт — единица измерения электрического потенциала, разности потенциалов, электрического напряжения и электродвижущей силы в Международной системе единиц (СИ), названной в честь итальянского физика и физиолога Алессандро Вольта.

Вольт как единица измерения имеет русское обозначение — В и международное обозначение — В.

Существуют различные определения вольта.

Разность потенциалов между двумя точками равна 1 вольту (В), если для перемещения заряда в 1 кулон (Кл) из одной точки в другую необходимо совершить над ним работу в 1 джоуль (Дж).

1 вольт (В) равен электрическому напряжению, которое индуцирует постоянный ток в 1 ампер (А) в электрической цепи при мощности 1 ватт (Вт). Или 1 вольт равен электрическому напряжению на концах проводника, которое необходимо для выделения в нем тепла мощностью в один ватт (Вт) при протекании по этому проводнику постоянного тока в один ампер (А).

1 вольт (В) равен разности потенциалов на резисторе сопротивлением 1 Ом (Ом), когда через него протекает ток 1 ампер (А).

В = (м² кг) / (с3 А) = Дж / С = Вт / А = А Ом.

1 В = (1 м² 1 кг) / (1 с3 1 А) = 1 Дж / 1 Кл = 1 Вт / 1 А = 1 А 1 Ом.

Вольт был введен в Международную систему единиц по решению XI Генеральной конференции по мерам и весам в 1960 году, одновременно с принятием системы СИ в целом. Согласно правилам СИ, касающимся производных единиц с научными названиями, название единицы «вольт» пишется со строчной буквы, а ее обозначение — с заглавной (V). Это написание обозначения также сохраняется в производных обозначениях единиц, образованных с помощью вольта.

Кто это все придумал

Изучение электричества, по историческим данным, началось еще в XV веке, хотя о действии этих сил люди знали давно: кто-то находил намагниченные куски металла, кто-то смотрел и недоумевал, откуда взялась молния, а кто-то мог не избавляться от пыли, удерживаемой на поверхности статическим электричеством. Потом было три века экспериментов, споров, развития различных теорий. Большой прогресс в изучении предмета произошел в конце 16 века, когда был изобретен первый конденсатор. На этот раз она пришлась на молодость и зрелость талантливого ученого из Италии — Алессандро Вольта (1745-1827).

Вольт был химиком, физиком и физиологом, досконально знал математику, с трудами Ньютона познакомился в 13 лет, а в 55 лет изобрел первую в мире электрическую батарею. Этот очень простой гальванический элемент произвел революцию в мире электричества: так люди открыли электролиз, который сейчас широко используется в производстве и обработке металлов, и электрическую дугу. В честь заслуг Алессандро Вольта в изучении электричества единица напряжения носит его имя.

Определение

Один вольт определяется как разность потенциалов между концами проводника, который рассеивает мощность в один ватт при силе тока через этот проводник в один ампер.

Отсюда в единицах СИ получаем м² кг с-3 А-1, что равно одному джоулю энергии на кулон заряда, Дж/Кл.

Определение на основе эффекта Джозефсона

Напряжение электрического тока — это величина, характеризующая разность зарядов (потенциалов) между полюсами или участками цепи, по которым протекает ток.

С 1990 года вольт был стандартизирован путем измерения с использованием нестационарного эффекта Джозефсона, который использует в качестве стандартного эталона постоянную Джозефсона, установленную 18-й Генеральной конференцией по мерам и весам как:

K{J-90} = 0,4835979 ГГц/мкВ.

Кратные и дольные единицы

Десятичные кратные и дольные числа образуются с использованием стандартных префиксов SI.

Согласно правилам СИ, касающимся производных единиц с научными названиями, название единицы вольт пишется строчной буквой, а ее обозначение — прописной буквой. Это написание обозначения также сохраняется в производных обозначениях единиц, образованных с помощью вольта. Например, обозначение единицы измерения напряженности электрического поля «вольт на метр» записывается как В/м.

Наиболее простое сравнение

Чтобы понять эту величину, ее можно описать на примере работы водопровода или бака с водой, где напряжение соответствует давлению воды в баке, трубопроводе. Вода в нашем примере — это заряд, а поток, создаваемый под давлением, — это электрический ток. Чем выше давление воды, напряжение, чем выше скорость струи в трубе, тем больший ток получает потребитель.

Как в водопроводных, так и в электрических сетях важен диаметр проводника. При большом диаметре трубы и достаточном напоре через нее проходит много воды. Итак по электросети: При необходимом сечении проводника и высоком напряжении ваши электроприборы будут получать достаточно электроэнергии для функционирования. Если не рассчитать сеть и перегрузить, то на примере водопровода это закончится аварией – труба может лопнуть от избыточного давления. То же самое и с электрической сетью: если ваши кабели и устройства рассчитаны на 10 ампер и вдруг по ним начинает протекать ток силой 30 А, они могут просто расплавиться или сгореть.

Исходя из этого становится понятно, почему одни напряжения не опасны для человека, а другие смертельны. Сравните еще раз с водой. Например, океанская вода является большим источником давления. Если человека поместить на глубину более 5 метров, ему становится плохо от давления воды на его ткани. То же самое и с током: когда источник тока мощный, а человек содержит ничтожный заряд, то между источником тока и человеком возникает большое напряжение, которое может ранить или убить человека.

Шкала напряжений

• Разность потенциалов на мембране нейрона составляет 70 мВ.
• NiCd аккумулятор — 1,2В.
• Щелочной элемент — 1,5 В.
• Литий-железо-фосфатный аккумулятор (LiFePO4) — 3,3 В.
• Батарейка «Корона» — 9 В.
• Автомобильный аккумулятор — 12 В (для большегрузных автомобилей — 24 В).
• Напряжение бытовой сети — 220 В (среднеквадратичное значение).
• Напряжение в контактной сети трамвая, троллейбуса 600 В.
• Электрифицированные железные дороги — 3 кВ (постоянный ток), 25 кВ (переменный ток).
• Магистральные линии электропередачи — 110 кВ, 220 кВ.
• Максимальное напряжение на ЛЭП (Экибастуз-Кокчетав) 1,15 МВ.
• Наибольшее напряжение постоянного тока, полученное в лаборатории на пелетроне, составляет 25 МВ.
• Молния: от 100 МВ и более.

Какая разница между Вт и В (В и А)

В чем разница между вольтом и ампером? Вольт — это единица напряжения, а ватт — это мощность. В — разность электрических потенциалов, создаваемая в проводе, когда ток силой 1 А рассеивает единицу мощности, т е напряжение. Определение напряжения состоит в том, что это потенциал электричества между различными точками. Наряду с этим его используют для обозначения разности потенциальной энергии электрического заряда между точками. Источником питания является напряжение, которое представляет израсходованную или потерянную энергию.

Внимание! Напряжение гипотетически напоминает давление, создаваемое в цепи и выталкивающее электроны.

Оба пути должны быть обеспечены текущим проездом. Эта характеристика считается полной энергией для перемещения груза. Определение напряжения основано на том факте, что отрицательные заряды притягиваются на высоких скоростях, а положительные — на низких.

W — скорость работы. Скорость поддерживается на уровне 1 метр в секунду против постоянной противодействующей силы в 1 Ньютон. Если рассматривать его применительно к электромагнетизму, единицей является скорость работы, когда 1 ампер проходит через разность потенциалов 1В. Ватт — это мера мощности.

Мощность – это поток энергии, с которым энергия потребляется. Бывает, что в описании устройства вместо кВт встречается — кВА. Чтобы определить это значение, нужно знать, что измеряется в кВА.

Энергия не расходуется на выполнение работы, а наоборот:

• Одна из фракций активируется, то есть выполняет задание или трансформируется в другую форму.
• Другая фракция является реактивной. Энергия направляется в электромагнитное поле.

Внимание! Эти значения разные, несмотря на одинаковую пропорциональность. Во избежание путаницы показатель измеряется не в ваттах, а в вольт-амперах.

Простыми словами

Чтобы простыми словами объяснить разницу между этими единицами измерения, достаточно рассмотреть обычную электрическую сеть. Напряжение на нем стандартное ̴ 220 В, но при этом каждый бытовой прибор, подключенный к сети, имеет свою мощность. Лампочка может быть 5 Вт, 50 Вт и 150 Вт.

В этом случае, чем выше W, тем быстрее конкретное устройство может получать электроэнергию из сети (коэффициент энергопотребления).

Разницу между этими характеристиками можно выразить без привязки к электричеству, достаточно представить сантехнику. Простыми словами: сила тока – скорость движения водных масс, напряжение – напор воды, сопротивление – диаметр трубы. Осталось вспомнить формулу W = B*A. Мощность (расход воды) будет тем выше, чем выше напряжение (напор водных масс) и сила тока (скорость движения).

Не стоит забывать и о такой характеристике, как сопротивление (исчисляется в омах). В связи с водопроводом внутри трубопровода будут установлены различные дамбы и барьеры. Чем больше помех и препятствий будет у течения, тем медленнее будут двигаться водные массы (уменьшится интенсивность течения).

В результате расхожая фраза: «220 вольт, сколько ватт?» — неправильно. Чтобы получить ответ на подобный вопрос, также необходимо знать силу тока в сети. Зная эту информацию, вы можете воспользоваться формулой или одним из онлайн-калькуляторов и «перевести» ватты в вольты.

Какое напряжение измеряется в вольтах и ваттах

Напряжение в ваттах или вольтах измеряется на основе индивидуальных критериев. Измерения напряжения производят в вольтах, а на чертежах его обозначают буквой В. Напряжение измеряют прибором — вольтметром. Новейшие устройства могут быть:

• Аналоговая штука.
• Цифровой.

Первые более точны.

Вольтметры встраиваются в портативные устройства и этим инструментом пользуются электрики. Аналоговые устройства устанавливаются в электрощитах: электрощитах и ​​генераторах. Новейшее оборудование комплектуется цифровыми счетчиками.

Величина напряжения по международным стандартам устанавливается:

• Киловольт — кВ.
• Милливольты — мВ.
• Вольт v
• Мегавольт — МВ.
• Микровольт — микровольт.

Важно! Ватты (киловатт) измеряют мощность. Это значение прямо пропорционально напряжению, а также величине тока. Основное отличие заключается в обозначении установленных показателей в зависимости от системы измерения.

Как перевести вольты и ватты и наоборот

Для того чтобы правильно выполнить задачу по переводу вольт в ватты, можно следовать следующему алгоритму:

• В инструкции по эксплуатации электроприбора нужно найти значение мощности. Компании часто указывают это значение в вольт-амперах. Это обозначение показывает максимальное количество потребляемой электроэнергии. Следовательно, она равна значению мощности.
• Определить КПД источника питания по конструктивным особенностям и количеству подключенных к нему устройств. Как правило, этот коэффициент устанавливается в пределах от 0,6 до 0,8.
• Перевести вольтамперные показатели в Вт: узнать активную мощность силового оборудования, предназначенного для обеспечения бесперебойного питания.

Важно! Просто рассчитайте количество ватт, умножив вольт-ампер на эффективность.

• Преобразование Вт в В производится в обратном порядке: мощность нужно разделить на КПД.

При выборе блока питания от производителя не всегда понятно, какую мощность выдает устройство. Поэтому рекомендуется изучить технические параметры, указанные в инструкции, чтобы правильно перевести одно значение в другое.

Наука об электричестве

Электричество – это природное явление. Он частично изучается в биологии, химии и физике. Наиболее полные электрические заряды рассматриваются в рамках электродинамики, одного из разделов физики.

Что такое электрический ток

Физический процесс, при котором заряженные частицы движутся упорядоченно (направленно), называется электрическим током. Обычно ее делят на переменную и постоянную. Для первого направление и величина остаются неизменными, а для второго эти характеристики изменяются по определенной закономерности.

Приведенные выше определения очень упрощены, хотя и объясняют разницу между постоянным и переменным электрическим током. Для того, чтобы лучше понять, в чем состоит это различие, необходимо дать графическое изображение каждой из них, а также объяснить, каким образом в источнике образуется переменная электродвижущая сила. Для этого обратимся к электротехнике, точнее к ее теоретическим основам.

Краткая история электричества

Кто изобрел электричество? И никто! Постепенно люди поняли, что это такое и как этим пользоваться.

Все началось в 7 веке до нашей эры. С., в солнечный (а может, и в дождливый, кто знает) день. Тогда греческий философ Фалес заметил, что если потереть янтарь о шерсть, она притянет к себе легкие предметы.

Потом был Александр Македонский, войны, христианство, падение Римской империи, войны, падение Византии, войны, средние века, крестовые походы, эпидемии, инквизиция и снова войны. Как вы понимаете, люди не были готовы к какому-то электричеству и натертым шерстью эбонитовым палочкам.

В каком году было изобретено слово «электричество»? В 1600 году английский естествоиспытатель Уильям Гилберт решил написать работу «О магните, магнитных телах и о великом магните — Земле». Именно тогда появился термин «электричество».

Спустя сто пятьдесят лет, в 1747 году, Бенджамин Франклин, которого мы все очень любим, создал первую теорию электричества. Он рассматривал это явление как текучую или неосязаемую жидкость.

Именно Франклин ввел понятие положительных и отрицательных зарядов (до этого электричество отделяли от стекла и смолы), изобрел громоотвод и продемонстрировал, что молния имеет электрическую природу.

Все любят Бенджамина, потому что его портрет есть на каждой стодолларовой купюре. Помимо работы в области точных наук, он был видным политическим деятелем. Но вопреки распространенному мнению, Франклин не был президентом Соединенных Штатов.

Ниже приводится список открытий, важных для истории электричества.

1785 г. — Кулон открыл, как сильно противоположные заряды притягиваются, а разноименные отталкиваются.

1791 — Луиджи Гальвани случайно заметил, что лапки мертвой лягушки дергаются под действием электричества.

Принцип работы батареи основан на гальванических элементах. Но кто создал первый гальванический элемент? На основе открытия Гальвани другой итальянский физик Алессандро Вольта в 1800 году создает столб Вольта, прообраз современной батареи.

При раскопках под Багдадом была найдена батарея возрастом более двух тысяч лет. Какой старый iPhone заряжался с его помощью, остается загадкой. Но точно известно, что аккумулятор уже «сел». Этот случай как бы говорит: может быть, люди знали об электричестве задолго до этого, но потом что-то пошло не так.

Уже в 19 веке Эрстед, Ампер, Ом, Томсон и Максвелл произвели настоящую революцию. Был открыт электромагнетизм, индукция ЭДС, электрические и магнитные явления были связаны в единую систему и описаны фундаментальными уравнениями.

Кстати! Если у вас нет времени заниматься всем этим самостоятельно, у наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работ

20-й век принес с собой квантовую электродинамику и теорию слабых взаимодействий, а также электрические автомобили и вездесущие линии электропередач. Кстати, знаменитый электромобиль Теслы работает на постоянном токе.

Конечно, это очень краткая история электричества, и мы не упомянули многих имен, повлиявших на прогресс в этой области. Иначе пришлось бы писать целый многотомный справочник.

Хронология основных открытий и изобретений

В современном мире каждый ребенок сознательного возраста сталкивается в доме с электричеством. Как мы уже упоминали, первые упоминания о наблюдениях за природой этого физического явления относятся к четвертому веку до нашей эры. Великий философ Аристотель изучал поведение угрей, которые поражали своих жертв электрическим током.

Легендарный ученый Фалес Милетский, живший в Древней Греции (5 век до н.э.), упоминал в своих трудах такое явление, как электричество. Он смотрел, как янтарь, натертый клубком шерсти, притягивал разные мелочи. Время описания опытов историки признают периодом открытия электричества.

Важно! Термин «электричество» происходит от слова «электрон», что означает янтарь.

Позже в истории человечества есть длительный период времени, когда нет существенных упоминаний об электричестве.

Только в 17 веке началась череда открытий и изобретений, связанных с электричеством. Википедия достаточно подробно рассказывает историю электричества. Вот краткий перечень основных вех развития науки об электрической энергии:

1. Англичанин Уильям Гилберт в начале XVII века, изучая магнитоэлектрические явления, впервые ввел понятие электричества (янтаря).
2. Через два года, в 1663 году, мэр Магдебурга Отто фон Хенрике продемонстрировал электростатическое устройство, состоящее из шарика серы, насаженного на металлический стержень. На поверхности шара в результате растирания ладонью накапливался заряд статического тока, который своим магнитным полем притягивал или отталкивал мелкие предметы.

Электростатическая машина Отто фон Хенрике

1. Почти 60 лет спустя (1729 г.) английский физик Стивен Грей экспериментально определил способность проводить ток в различных материалах.
2. Спустя четыре года (1733 г.) французский физик Шарль Дюфе представил сомнительную версию существования двух видов электричества, имеющих стекловидное и смолистое происхождение. Он объяснил это тем, что получил электрический заряд на поверхности стеклянной палочки и кусочка смолы, потирая их соответственно о шелк и шерсть.
3. В 1745 году была изобретена лейденская банка, прототип современного конденсатора. Автором изобретения стал голландский исследователь Питер ван Мушенбрук.

Лейденская банка

1. В то же время ведущие российские ученые Рихман и Ломоносов в Санкт-Петербурге пытаются получить искусственный разряд молнии в лаборатории. Во время следующего эксперимента, получив удар током, Ричман умирает.
2. 1785 год ознаменовался регистрацией в Лондоне Закона Кулона с именем его автора. Ученый проверил величину силы взаимодействия точечных зарядов в зависимости от длины промежутка между ними.
3. Через несколько лет, в 1791 году, Гальвани опубликовал трактат, демонстрирующий электрические процессы в мышцах животных.
4. В той же стране Вольта в 1800 г демонстрирует гальванический элемент — источник постоянного тока. Устройство представляло собой вертикальную конструкцию из серебряных и цинковых дисков, обложенных бумагой, смоченной в солевом растворе.

Вольтов столб

1. Двадцать лет спустя датский физик Эрстед открыл существование электромагнитного эффекта. Разомкнув контакты электрической цепи, он заметил колебания стрелки рядом с помещенным компасом.
2. Через год великий французский ученый Ампер в 1821 году открыл магнитное поле вокруг проводника переменного тока.
3. 1831: Фарадей создает первый в мире генератор тока. Перемещая намагниченный сердечник внутри витка металлической проволоки, он зафиксировал проявление электрического заряда в его витках. Ученый был одним из тех физиков, которые впервые создали электричество в лаборатории. Он также обосновал теорию электромагнитной индукции.

Примечание! По мере накопления практики в результате многочисленных экспериментов стала возникать потребность в теоретическом обосновании явлений и появлении науки, связанной с электричеством.

Когда появилось в домах и где

Идея перехода от газа и керосина к электрическому освещению прижилась в массах в конце 19 века. На этот раз американцам удалось ее осуществить первыми.

В 1879 году Эдисон продемонстрировал систему электрического освещения, которая включала лампу накаливания с винтовым цоколем, розетку, вилку и розетку, выключатель, предохранители и электросчетчик. В 1906 году Эдисон начал производство ламп накаливания с вольфрамовой нитью.

В 1882 году в Нью-Йорке открылась электростанция на Перл-стрит, где электричество вырабатывалось шестью паровыми динамо-машинами. Электричество использовалось для освещения всего района Нью-Йорка площадью 2,5 км2.

Уже в конце 19 века в продаже появились первые бытовые приборы: чайник, кофеварка, электродрель, электрическая плита, бытовой холодильник, вентилятор и др.

Война токов

Активное использование постоянного тока началось в конце 19 века. Так Эдисон довел до ума лампочку (1890 г.) и основал в Нью-Йорке первые электростанции, производившие постоянный ток при напряжении 110 вольт.

Использование постоянного тока было связано со значительными потерями при его передаче на большие расстояния. Переменный ток нельзя было использовать, потому что не было соответствующих счетчиков и двигателей, работающих на переменном токе. Процесс преобразования постоянного тока в переменный также был затруднен. При этом переменный ток можно было передавать без потерь на большие расстояния.

В то время в США из Сербии приехал Никола Тесла, который устроился на работу в компанию Эдисона. Тесла изобрел двигатель переменного тока, осознал его преимущества и предложил использовать его Эдисону.

Эдисон не слушал Теслу и не платил ему жалованья. Так началось знаменитое противостояние изобретателей: война токов.

Она длилась более ста лет и завершилась в 2007 году. Тогда же Нью-Йорк полностью перешел на питание переменным током.

Развитие электричества в России и ГОЭЛРО

Распространению электроэнергии в России способствовало создание Особого отдела Русского технического общества. В нее вошли ученые Яблочков, Лодыгин и Чиколев.

Благодаря усилиям общества было организовано электрическое освещение улиц Москвы и Петербурга. В Санкт-Петербурге Большой театр и Михайловский манеж освещались дуговыми лампами. В Москве было проведено электрическое освещение перед Храмом Христа Спасителя.

Из-за дороговизны и отсутствия поблизости электростанций электрическое освещение в основном применялось в производственных зданиях, магазинах и общественных местах. В жилых домах это считалось редкостью.

Несмотря на то, что государственной поддержки в стране не было, до 1914 года темпы роста использования электрической энергии были очень высокими. К сожалению, после начала Первой мировой войны темпы электрификации значительно замедлились, а после революции и Гражданской войны электроэнергетика пришла в полный упадок.

В 1920 году была создана комиссия ГОЭРЛО, задачей которой была разработка плана электрификации страны. Под председательством Кржижановского в работе участвовало более 200 человек.

В 1931 году план был перевыполнен. Выработано электроэнергии в 7 раз больше дореволюционного объема выработки. Количество введенных в эксплуатацию силовых установок составило 40 штук.

Современный виток исследований

Легендарный ученый, физик и изобретатель Никола Тесла совершил грандиозный прорыв в развитии электротехники в конце 19-20 веков. Многие изобретения Теслы все еще ждут нового витка исследований в области электротехники, чтобы применить их на практике.

Сейчас ведутся исследовательские работы по получению новых сверхпроводящих материалов, созданию совершенных компонентов высокоэффективных электрических цепей.

Дополнительная информация. Открытие графена и производство из него новых проводящих материалов предсказывают грандиозные изменения в использовании электричества.

Наука не останавливается. С каждым годом человечество становится свидетелем появления более совершенных источников электроэнергии, наряду с созданием устройств, машин и различных агрегатов, потребляющих зеленую энергию в виде электрического тока.

Теории и законы электричества

Законов, управляющих электричеством, немного, но они полностью описывают явление:

• Закон сохранения энергии — это фундаментальный закон, которому подчиняются и электрические явления;
• Закон Ома является основным законом электрического тока;
• Закон электромагнитной индукции — об электромагнитных и магнитных полях;
• Закон Ампера: о взаимодействии двух проводников с током;
• Закон Джоуля-Ленца — о тепловом действии электричества;
• Закон Кулона — по электростатике;
• Правила правой и левой руки: определить направления силовых линий магнитного поля и силу Ампера, действующую на проводник в магнитном поле;
• Правило Ленца: определение направления индукционного тока;
• Законы Фарадея относятся к электролизу.

Влияние электричества на живые организмы

Электричество играет важную роль в жизненных процессах. Лабораторные исследования подтвердили его положительное влияние на растения, всхожесть семян, фотосинтез. Поток с частицами может защитить сады от биологических вредителей, облучение фруктов предотвращает процесс разложения.

Действие электрического тока на человека

В статистике производственного травматизма электротравмы имеют низкий уровень. Его опасность заключается в том, что пораженный шоком человек не может помочь себе сам. Электрический ток оказывает термическое, биологическое и электролитическое действие. Сопротивление тела человека зависит от параметров цепи, физиологического состояния, условий окружающей среды.

Электрические явления в природе

Человечество научилось обращаться с электричеством совсем недавно.

Электрические явления в природе наблюдаются в формах:

• свистульки;
• катакомбная молния;
• грязные грозы, возникающие над жерлом вулкана во время извержения;
• визуальные эффекты, связанные с космическими лучами;
• сонолюминесценция – появление света под воздействием звуковых волн;
• освещение гостиной;
• огни ул. Эльма;
• северное сияние;
• спрайты — сигнальные ракеты на метеозонде на высоте 80 км;
• триболюминесценция — свечение в результате разрушения кристаллов (кварца).

Искры, которые появляются, когда кошку гладят по шерсти и видны в темноте, носят характер статического разряда. Интенсивное проявление грозовых явлений наблюдается при извержениях вулканов, смерчах. Осадки и облака способствуют электризации атмосферы.

Виды тока

Существует два вида тока: постоянный и переменный. Чтобы понять разницу и определить, есть в розетке постоянный или переменный ток, нужно вникнуть в некоторые технические характеристики. Переменный ток имеет тенденцию изменять направление и величину. Постоянный ток имеет стабильные качества и направление движения заряженных частиц.

Переменный ток выходит от генераторов электростанции напряжением 220-440 тысяч вольт. Подъезжая к многоквартирному дому, ток падает до 12 тысяч вольт, а на трансформаторной подстанции преобразуется в 380 вольт. Напряжение между фазами называется линейным. Низковольтная секция понижающей подстанции предусматривает три фазы и один нулевой (нейтральный) провод. Подключение электропотребителей осуществляется от одной из фаз и нулевого провода. Таким образом, в здание поступает однофазный переменный ток напряжением 220 вольт.

Схема распределения электроэнергии между жилыми домами представлена ​​ниже:

В жилье электричество подается по счетчику, а затем по автоматам в боксы в каждой комнате. Коробки имеют разводку по комнате на пару цепей: розетку и осветительное оборудование. Автоматы могут поставляться по одному на каждое помещение или по одному на каждый контур. С учетом того, на сколько ампер рассчитана вилка, ее можно включить в группу или подключить к выделенному автомату.

На переменный ток приходится примерно 90% всей потребляемой электроэнергии. Столь высокий удельный вес обусловлен особенностями этого вида тока: его можно переносить на значительные расстояния путем изменения напряжения на подстанциях до нужных параметров.

Источниками постоянного тока обычно являются батареи, гальванические элементы, солнечные панели, термопары. Постоянный ток широко применяется в местных автомобильных и авиатранспортных сетях, в электрических схемах компьютеров, систем автоматики, радио- и телеаппаратуры. Постоянный ток применяют в контактных сетях железнодорожного транспорта, а также в судовых установках.

Примечание! Постоянный ток используется во всех электронных устройствах.

На следующей диаграмме показаны принципиальные различия между постоянным и переменным током.

Почему в розетке переменный ток

Еще в прошлом веке Тесла выдвинул гипотезу о том, что электричество в жилых помещениях (квартирах и домах) должно быть переменным. Ученый обосновал, что применение токов этого типа является наиболее приемлемым, исходя из следующих выводов:

• Он передается по проводам с наименьшими потерями.
• Легко трансформируется.
• Гораздо безопаснее постоянных.

Постоянный ток имеет противоположные свойства:

• Он проходит по проводке с большими потерями.
• Процесс преобразования одного напряжения в другое сложен.

Основной вывод заключается в том, что использование переменного тока напрямую связано с безопасностью и потерями в линиях электропроводки. Для снижения затрат на электроэнергию напряжение должно быть высоким. По опорам ЛЭП проходят токи высокого напряжения напряжением 1000В, 10000В, а также 500000В. Хотя это и представляет опасность для жизни, но обуславливает рентабельность. Для преобразования электроэнергии оборудованы трансформаторные будки, от которых выходной ток имеет напряжение 380В или 220В.

Можно привести пример: в качестве трансформатора взято зарядное устройство для мобильного телефона, и оно совершенно безопасно, так как имеет встроенный преобразователь.

Просто замкните вилку накоротко, тогда ток с переменным значением автоматически блокируется и электрическая дуга не образуется. По этим причинам использование переменного индикатора намного выгоднее и безопаснее.

Какой ток в батарейках

Из гнезда вытекает переменный ток, так как меняется направление потока электронов. Этот вид тока имеет частоту и напряжение различных значений. Поэтому в розетках — 220В частотой 50Гц. Нагляднее это выглядит так: за одну секунду поток электронов меняется 50 раз, при этом заряды также меняются с положительных на отрицательные.

Особенно это заметно при освещении или подаче электроэнергии на люминесцентные лампы. Когда электроны ускоряются, лампа мерцает, что означает изменение потока. Максимальное напряжение напряжения потенциала составляет 220 В, при котором осуществляется движение электронов.

Заряд изменяется при переменном токе. Получается, что напряжение 100% или 0%. При показателе 100% необходимо, чтобы провод был большого диаметра, а если нагрузка не постоянная, то достаточно провода маленького диаметра. По такому проводнику можно провести большое количество вольт, после чего избыток забирается трансформатором, а на выходе остается 220 В.

Внимание! В батареях или аккумуляторах ток постоянен, так как направление электронов не меняется. Нагрузка предназначена для преобразования переменного тока в постоянный, таким образом она питается от батарей.

Какой ток опаснее

В розетках и распределительных коробках протекает переменный ток, поэтому его опасность более актуальна

До сих пор мало изучены законы воздействия электричества на организм человека. На характер и тяжесть травмы влияет множество факторов, наиболее значимыми из которых являются:

1. Напряжение. В диапазоне от нуля до 400 В переменный ток считается более опасным. На отметке 500 В оба вида тока имеют одинаковую разрушительную силу, а при напряжении 600 В и выше злейшим врагом становится постоянный ток. То есть при высоком напряжении переменный ток менее опасен, чем постоянный.
2. Частота (для переменного тока). Ток частотой до 500 Гц считается относительно безопасным, как и ток частотой более 1 тыс. Гц, наиболее опасными значениями являются 600–900 Гц.
3. Сила тока. Серьезные телесные повреждения может вызвать переменный ток силой 20 мА и выше, а также постоянный ток силой не менее 100 мА. При одинаковой силе тока чередование более опасно.
4. Зона воздействия. Травмы конечностей не так опасны, как травмы головы и туловища.

Существует четыре степени тяжести поражения электрическим током:

1. Первый характеризуется исключительно судорожными сокращениями мышц.
2. Ко второму добавляется потеря сознания.
3. Третья стадия приводит к нарушениям в работе сердца и дыхательной системы.
4. Четвертая — клиническая смерть.

Любая стадия может сопровождаться более или менее сильными ожогами.

Будьте внимательны и осторожны, следите за исправностью электроприборов, соблюдайте правила безопасности, и вам не грозит поражение электрическим током.

Чем отличается постоянный ток от переменного

Несмотря на то, что электричество прочно вошло в нашу жизнь, подавляющее большинство пользователей этого блага цивилизации не имеют даже поверхностного представления о том, что такое ток, не говоря уже о том, чем отличается постоянный ток от обычного тока их, и что в настоящее время в целом. Первым человеком, который был потрясен, был Алессандро Вольта, после чего он посвятил этой теме всю свою жизнь. Давайте также уделим внимание этой теме, чтобы получить общее представление о природе электричества.

Мы постараемся избежать сложной физики и использовать метод аналогий и упрощений для рассмотрения этой темы. Но перед этим вспомним старый анекдот про экзамен, когда честный студент достал билет «Что такое электрический ток».

«Извините, учитель, я готовился, но забыл», — ответил честный ученик. — Как ты мог! Профессор упрекнул его: «Ты единственный человек на Земле, который знал это!» (от)

Это, конечно, шутка, но в ней есть большая доля правды. Поэтому не будем искать лавры Нобеля, а просто выясним, переменный ток и постоянный, в чем разница и что считать источниками тока.

За основу возьмем предположение, что ток — это не движение частиц (хотя движение заряженных частиц тоже переносит заряд и тем самым создает токи), а движение (перенос) избыточного заряда в проводнике из точки высокого (потенциального) заряда в точку с меньшим зарядом.

Аналогия – резервуар, вода всегда стремится занять уровень (уравнять потенциалы). Если открыть дыру в дамбе, вода потечет вниз по склону, будет сплошное течение.

Чем больше отверстие, тем больше воды будет течь, ток будет увеличиваться, а также мощность и количество работы, которую этот ток способен выполнять. Если процесс не контролировать, вода разрушит плотину и сразу же создаст зону затопления с ровной поверхностью.

Это короткое замыкание с выравниванием потенциалов, сопровождающееся большими разрушениями.

Таким образом, в источнике возникает постоянный ток (как правило, за счет химических реакций), при котором в двух точках возникает разность потенциалов. Перемещение заряда от более высокого «+» к более низкому «-» уравнивает потенциал по мере продолжения химической реакции.

Результат полного уравнивания потенциалов мы знаем: «народная батарея». Это подразумевает понимание того, почему постоянное и переменное напряжение существенно различаются по характеристикам стабильности. Батареи (аккумуляторы) потребляют заряд, поэтому постоянное напряжение со временем уменьшается.

Чтобы сохранить его на одном уровне, используются дополнительные преобразователи. Изначально человечество долго решало, чем отличается постоянный ток от переменного для широкого применения, т н. «Война токов».

Он закончился победой переменного тока не только потому, что меньше потерь при передаче на расстояние, но и потому, что из переменного тока стало проще получать постоянный. Очевидно, что постоянный ток, полученный таким образом (без расходуемого источника), имеет гораздо более стабильные характеристики.

Фактически в этом случае напряжения переменного и постоянного тока тесно связаны и во времени зависят только от выработки электроэнергии и количества потребления.

Таким образом, постоянный ток по своей природе есть появление неодинакового по объему заряда (химическая реакция), который можно перераспределить с помощью проводов, соединяющих точки высокого и низкого заряда (потенциала).

Остановимся на таком определении как общепринятом. Все другие постоянные токи (не батареи или аккумуляторы) получаются от источника переменного тока. Например, на этом изображении синяя волнистая линия — это наш постоянный ток, полученный в результате преобразования переменного тока.

Обратите внимание на комментарии к изображению, «много схем и коллекторных плат». Если конвертер другой, изображение будет другим. Та же синяя линия, ток почти постоянный, но пульсирующий, запомните это слово. Здесь, кстати, чистый постоянный ток красная черта.

Взаимосвязь магнетизма и электричества

Теперь посмотрим, чем отличается переменный ток от постоянного, что зависит от материала. Самое главное, появление переменного тока не зависит от реакций в материале. Работая с гальваникой (постоянным током), быстро установили, что проводники притягиваются друг к другу, как магниты.

Следствием этого стало открытие, что магнитное поле при определенных условиях порождает электрический ток. То есть магнетизм и электричество оказались взаимосвязанным явлением с обратным преобразованием. Магнит может отдавать ток проводнику, а проводник с током может быть магнитом.

На этом изображении имитация экспериментов Фарадея, которые, собственно, и открыли это явление.

Теперь аналогия с переменным током. У нас будет сила притяжения в качестве магнита и песочные часы с водой в качестве генератора тока. На одной половине часов напишем «вверх», на другой половине «вниз».

Переворачиваем часы и видим, как вода бежит «вниз», когда вся вода бежит, снова переворачиваем и наша вода бежит «вверх». Несмотря на то, что у нас есть доступный ток, он меняет направление дважды за один полный цикл.

В науке это будет выглядеть так: частота тока зависит от частоты вращения генератора в магнитном поле. При определенных условиях мы получаем чистую синусоиду, либо просто переменный ток с разной амплитудой.

Опять таки! Это очень важно, чтобы понять разницу между постоянным током и переменным током. В обеих аналогиях вода течет «под гору». Но в случае с постоянным током резервуар рано или поздно опустеет, а с переменным часы будут лить воду долго, она в замкнутом объеме. Но при этом в обоих случаях вода течет вниз.

Правда, в случае переменного тока он половину времени течет под гору, а под гору. Другими словами, направление движения переменного тока есть алгебраическая величина, то есть «+» и «-» постоянно меняются местами, а направление движения тока остается неизменным. Попробуйте подумать и понять эту разницу.

Как модно говорить в интернете: «Попался, теперь ты все знаешь».

Чем обусловлено большое разнообразие токов

Если понять, в чем разница между постоянным и переменным током, возникает естественный вопрос: а почему токов так много? Я бы выбрал стандартный поток, и все было бы так же.

Но, как говорится, «не все токи одинаково полезны», кстати, давайте подумаем, какой ток опаснее — постоянный или переменный, если примерно представлять себе не характер тока, а его характеристики. Человек – это коллодий, хорошо проводящий электричество. Набор различных элементов в воде (мы на 70% вода, если кто не знает).

Если к указанному коллодию приложить напряжение, электрический разряд, частицы внутри нас начнут передавать заряд. Как и должно быть из точки высокого потенциала в точку низкого потенциала. Опаснее всего стоять на земле, которая обычно представляет собой точку с бесконечно нулевым потенциалом. То есть мы пропустим весь ток на землю, то есть разницу зарядов.

Итак, при неизменном направлении движения заряда процесс выравнивания потенциалов в нашем организме происходит без проблем. Мы подобны песку, пропускающему сквозь себя воду. И мы спокойно можем «поглотить» много воды. С переменным током картина немного иная: все наши частицы будут «тянуть» туда-сюда. Песок не сможет спокойно пройти через воду, и все будет трястись.

Поэтому на вопрос, какой ток опаснее, постоянный или переменный, ответ однозначный — переменный. Для справки, опасный для жизни порог постоянного тока составляет 300 мА. Для переменного тока эти значения зависят от частоты и начинаются с 35 мА. При токе 50 герц 100мА.

Согласитесь, разница в 3-10 раз сама по себе отвечает на вопрос: что опаснее? Но это не главный аргумент в пользу выбора действующего стандарта. Приведем в порядок все, что учитывается при выборе рода тока:

• Доставка электроэнергии на большие расстояния. Постоянный ток потеряет почти все;
• Преобразование в гетерогенные электрические цепи с неопределенным уровнем потребления. Для постоянного тока практически неразрешимая проблема;
• Поддержание постоянного напряжения для переменного тока на два порядка дешевле, чем для постоянного;
• Преобразование электрической энергии в механическую силу значительно дешевле в двигателях и механизмах переменного тока. Такие двигатели имеют свои недостатки и в ряде областей не могут заменить двигатели постоянного тока;
• Поэтому для массового применения постоянный ток имеет преимущество: он безопаснее для человека.

Отсюда разумный компромисс, который выбрало человечество. Не просто поток, а весь набор доступных преобразований от генерации, доставки потребителю, распространения и использования.

Все перечислять не будем, но основным ответом на вопрос в статье, «в чем отличие постоянного тока от переменного», рассмотрим одним словом — характеристики. Это, наверное, самый правильный ответ для любых бытовых целей.

А чтобы разобраться в стандартах, предлагаем рассмотреть основные характеристики этих токов.

Основные характеристики применяемых сегодня токов

Если для постоянного тока с момента открытия характеристики в целом остались неизменными, то с переменным током все гораздо сложнее. Посмотрите на это изображение: модель протекания тока в трехфазной системе от генерации до потребления

С нашей точки зрения, это очень наглядная модель, на которой понятно, как убрать одну фазу, две или три. При этом видно, как она доходит до потребителя.

В итоге имеем цепочку генерации, переменного и постоянного напряжения (тока) на стадии потребления. Следовательно, чем дальше от потребителя, тем выше токи и напряжения. На самом деле у нас на выходе самый простой и слабый — однофазный переменный ток, 220В с фиксированной частотой 50Гц.

Только увеличение частоты способно сделать ток высокой частоты при этом напряжении. Самый простой пример — у вас на кухне. Микроволновая печать преобразует обычный ток в высокую частоту, что на самом деле помогает готовить.

Кстати, давайте ответим на вопрос о мощности СВЧ — это количество «обычного» тока, которое вы преобразуете в токи высокой частоты.

Стоит помнить, что любая трансформация токов не бывает «напрасной». Чтобы получить переменный ток, нужно чем-то провернуть вал. Чтобы получить от него непрерывный ток, вы должны рассеять часть энергии в виде тепла.

Даже токи электропередачи должны будут отводиться в виде тепла при подаче в квартиру трансформатором. То есть любое изменение текущих параметров сопровождается потерями. И конечно потери сопровождаются доставкой тока к потребителю.

Это, казалось бы, теоретическое знание позволяет нам понять, откуда берутся наши переплаты за энергию, снимая половину вопросов, почему на счетчике 100 рублей, а в счете 115.

Вернемся к течениям. Мы все упомянули, и даже знаем, чем постоянный ток отличается от переменного, так что давайте вспомним, какие вообще бывают токи.

• Постоянный ток, источником которого является физика химических реакций с изменением заряда, может быть получен путем преобразования переменного тока. Вариация – это импульсный ток, изменяющий свои параметры в широких пределах, но не изменяющий направление движения.
• Переменный ток. Он может быть монофазным, двухфазным или трехфазным. Стандартная или высокая частота. Достаточно такой простой классификации.

Преимущества переменного тока

Задача повышения и понижения переменного напряжения при современном уровне развития техники решается гораздо проще, чем постоянного электрического тока.

Такие преобразования осуществляются достаточно просто с помощью относительно простого устройства – трансформатора. Трансформатор имеет высокий КПД, достигающий 99%. Это означает, что при повышении или понижении напряжения теряется не более одного процента мощности. Кроме того, трансформатор позволяет отделить высокое напряжение от более низкого, что является очень весомым аргументом для большинства электроустановок.

Использование трехфазной системы переменного тока позволяет еще больше повысить эффективность системы электроснабжения. Для передачи электроэнергии той же мощности требуется меньше кабелей, чем при однофазном переменном токе. Кроме того, трехфазный трансформатор меньше, чем однофазный трансформатор такой же мощности.

Электрические машины переменного тока, особенно асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, имеют гораздо более простую конструкцию, чем двигатели постоянного тока. Основным преимуществом трехфазных асинхронных двигателей является отсутствие коллекторно-щеточного узла. Это снижает стоимость изготовления и эксплуатации таких электрических машин. Также из-за отсутствия коллекторно-щеточного узла асинхронные двигатели имеют во много раз большую мощность по сравнению с двигателями постоянного тока.

Недостатки переменного тока

Важнейшим недостатком переменного тока является наличие реактивной мощности. Как известно, конденсатор и катушка индуктивности проявляют свои реактивные свойства только в цепях переменного тока. Проще говоря, катушка и конденсатор создают реактивное сопротивление переменному току, но не потребляют его. В результате из всей мощности, отдаваемой генератором переменного тока, часть мощности не расходуется на полезную работу, а лишь бесполезно циркулирует между генератором и нагрузкой. Такая мощность называется реактивной и является вредной. Поэтому его стараются свести к минимуму.

Однако большинство нагрузок (двигатели, трансформаторы и сами кабели) являются индуктивными элементами. А чем больше индуктивность, тем больше доля реактивной мощности от общей, и с этим надо бороться.

Второй основной недостаток переменного тока заключается в том, что он протекает не по всему сечению проводника, а ближе к его поверхности. В результате площадь, по которой протекает электрический ток, уменьшается, что в свою очередь приводит к увеличению сопротивления проводника и увеличению потерь мощности в проводнике.

Чем выше частота, тем больше ток будет проходить к поверхности проводника и, в конечном счете, тем больше потеря мощности.

Откуда берется напряжение

Для того, чтобы подать электроэнергию в розетку, вы должны каким-то образом ее сгенерировать. Для выработки электроэнергии до сих пор используется большинство технологий конца девятнадцатого века: электромагнитная индукция, преобразующая механическую энергию в электрическую. Другими словами, генераторы. Разница между генераторами только в том, как подается механическая энергия. Раньше это были громоздкие паровые машины. Со временем добавились гидротурбины на проточной воде (гидроэлектростанции), двигатели внутреннего сгорания, ядерные реакторы.

Принцип работы генератора основан на магнитной индукции. Вращательное движение генератора преобразуется в электрический ток. То есть можно сказать, что генератор — это тот же электродвигатель, но с обратным действием. Если на двигатель подать напряжение, он начнет вращаться. Генератор работает наоборот. Вращательное движение вала генератора преобразуется в электрический ток. Поэтому, чтобы провернуть вал генератора, нужна какая-то энергия извне. Это может быть пар, который вращает турбину и, в свою очередь, вращает вал генератора.

Или это может быть сила потока воды, который с помощью гидротурбины крутит вал генератора и тот, в свою очередь, тоже вырабатывает электрический ток.

Или, может быть, даже ветряная мельница.

Словом, принцип везде одинаков.

Кстати, ядерный реактор не способен вырабатывать энергию сам по себе. По сути, АЭС — это тот же примитивный паровой котел, где рабочим телом является обычный пар. Да, сейчас есть и другие способы получения электричества, такие как те же солнечные батареи, бета-гальванические и изотопные ядерные батареи, «мифические» токамаки. Однако указанный выше «хай-тек» имеет существенные ограничения: запредельная стоимость материалов, монтажных и пуско-наладочных работ, габариты и низкий КПД. Так что все это не стоит серьезно рассматривать как полноценную силовую установку большой мощности (по крайней мере, на ближайшие пару десятков лет).

Экскурс в историю

Итак, генератор на нашей электростанции преобразует механическую энергию в электрическую. Что дальше? В каком виде и как именно передавать энергию потребителю? Как избежать больших потерь при передаче?

Удивительно, но такая ситуация действительно существовала! В самой Российской империи до начала 20 века царила полная неразбериха. Рядом с каждым «крупным» потребителем электроэнергии (фабрика, ферма удачливого купца или гостиница для людей благородных кровей) строилась отдельная электростанция. Было много конкурирующих компаний, предоставляющих услуги по электрификации, и позже их электрооборудование идеально подходило для их сети. Каждый поставщик электроэнергии устанавливает свои параметры электросети: напряжение, частоту. Были даже электрические сети постоянного тока! Человек, купивший, например, лампочки у Электросветотехнического Товарищества «Лодыгин и Ко», мог использовать их только в электрической сети того же предприятия.

Только в 1913 году имперские инженеры решили передавать электроэнергию на большие расстояния по воздушным линиям, избавив от необходимости строить электростанции «на каждом выходе». Накануне приближавшейся большой войны и растущего патриотизма власти задумались об импортозамещении. Ну как в наше время, после кризиса 2014 года). Многие мелкие западные компании (кроме немецких и французских) были раздавлены финансово и юридически, преференции и льготы давались только национальным компаниям и компаниям. В результате это привело к монополии на рынке поставщиков электроэнергии и, по незнанию, к стандартизации параметров электросетей.

Поскольку Берлин и Париж уже были электрифицированы единой энергосистемой переменного тока на 220 вольт, национальные компании также приняли этот стандарт. Людям было удобнее пользоваться электроприборами только одного типа, не беспокоясь о том, что их ультрасовременный электропылесос сгорит на новом месте жительства из-за разных параметров электросети. Произошло полное вытеснение многих малых предприятий: никто не хотел пользоваться их услугами и их устройствами, хотя и был вынужден приспосабливаться к единому стандарту электрической сети. Те самые 220 вольт переменного тока.

Напряжение тока: что это означает

Этот термин очень часто можно услышать в разговорной речи. Ток в данном случае представляет собой электрический ток. Получается, что напряжение тока есть напряжение электрического тока. Просто мы сокращаем. Как я уже говорил, ток бывает переменным и постоянным. Постоянный ток и постоянное напряжение являются синонимами, как и переменный ток и переменное напряжение. Оказывается, словосочетание «текущее напряжение» говорит нам, какое напряжение существует между двумя точками или проводами в электрической цепи.

Например, на вопрос «какое напряжение в розетке?» можно смело ответить: переменный ток 220 вольт, а на вопрос «какое текущее напряжение автомобильного аккумулятора» можно ответить «12 вольт постоянного тока» . Так что не паникуйте).

Параметры домашней электрической сети

Основными параметрами электричества являются его напряжение и частота. Стандартное напряжение для домашних электрических сетей составляет 220 вольт. Общепринятая частота – 50 герц. Однако в США используется другое значение частоты: 60 герц. Параметр частоты задается генераторной установкой и не изменяется.

Напряжение в сети конкретного дома или квартиры может отличаться от номинального значения (220 вольт). На этот показатель влияет техническое состояние оборудования, нагрузки на сеть, загруженность подстанции. В результате напряжение может отклоняться от заданного параметра в ту или иную сторону на 20-25 вольт.

Перенапряжения негативно сказываются на работоспособности бытовых приборов, поэтому подключения к домашней сети рекомендуется производить через стабилизаторы напряжения.

Напряжение электрического тока

Если не использовать научные термины вроде «напряжённость электрического поля» и «разность потенциалов», следующие аналогии помогут понять, какое напряжение в сети и почему оно именно такое:

Кинетическая и потенциальная энергия — очень упрощенный пример, но дело в том, что напряжение указывает, какие силы могут быть задействованы в движении электрического заряда. Основное отличие состоит в том, что потенциальная энергия преобразуется в кинетическую энергию, а напряжение всегда стабильно. Вы можете использовать эту аналогию, потому что пока в розетку не включено устройство, на нем есть напряжение, готовое начать движение заряженных частиц, но электрического тока нет. Движение электрического тока начинается только при подключении нагрузки к выводам (или при замыкании нуля и фазы).

Чем выше напряжение, тем больше его «проталкивающая» способность, а это означает, что при достаточно больших значениях ток будет «проталкивать» диэлектрик между проводами. В нормальных условиях диэлектриком между проводами является воздух, поэтому чем выше напряжение, тем больше вероятность удара молнии (короткого замыкания) между ними. Это свойство используется в пьезоэлектрических запальниках и механизмах розжига промышленных печей, только в первом случае расстояние между контактами 0,5 мм и напряжение несколько вольт, а во втором случае между контактами 10-15 сантиметров, а напряжение около 10 тысяч вольт.

От напряжения зависит, насколько удобно передавать ток на большие расстояния: чем оно больше, тем меньше потери.

Для ЛЭП между городами используется напряжение 150-600 тысяч вольт, в пригороде 4-30 тысяч вольт, а для потребителей напряжение на выходе уже 100-380 вольт. В каждой стране свои правила, поэтому перед поездкой удобно уточнить этот момент.

Частота электрического тока

Один из параметров переменного тока, показывающий, сколько раз в секунду он изменит направление с плюса на минус. Полный цикл изменений от нуля к плюсу, затем к минусу и обратно к нулю называется Герцем. Во всем мире используются два стандарта частоты: 50 и 60 Гц.

От частоты, как и от напряжения, зависят потери тока при его передаче: чем выше частота, тем меньше потери. Поэтому первый вариант используется при напряжении сети около 220 вольт, а второй — при 110.

Частота тока зависит от скорости вращения генераторов электростанций. Он всегда остается неизменным; В отличие от напряжения допускается погрешность в 0,5-1 Герц.

Что следует знать о силе тока и напряжении

Недостаточно знать, является ли ток на выходе переменным или постоянным. Необходимо учитывать множество других факторов. Многие считают, что чем выше его напряжение, тем оно опаснее. На самом деле все как раз наоборот. Как уже было сказано, при повышении напряжения сила тока снижается, а при травме этот параметр опасен для организма. Но это утверждение верно только для постоянного значения. Переменный ток не имеет определенной силы; этот параметр будет зависеть от нагрузки. Чем больше устройств включено в электрическую розетку 220 вольт, тем выше будет это значение на проводнике. Ограничителем увеличения этого параметра будет автоматика защиты, которая не позволит увеличиться току до критических пределов при отключении домашней сети.

Токовая нагрузка

Все розетки имеют определенную маркировку, по которой можно судить о допустимой токовой нагрузке. Например, обозначение «5А» указывает на максимальную силу тока 5 ампер. Допускаемые показатели должны быть соблюдены, так как в противном случае возможен выход из строя оборудования, в том числе возгорание.

Маркировка на штекерах показана на рисунке ниже:

Все легально продаваемые электроприборы сопровождаются паспортом, в котором указывается текущая потребляемая мощность или номинальная нагрузка. Крупнейшими потребителями электроэнергии являются бытовые приборы, такие как кондиционеры, микроволновые печи, стиральные машины, плиты и духовки. Таким устройствам для нормальной работы потребуется розетка с нагрузкой не менее 16 ампер.

Если в документации на бытовую технику нет сведений о потребляемых амперах (силе тока в розетке), то определение необходимых значений проводят по формуле электрической энергии:

Показатель мощности есть в паспорте, известно напряжение сети. Для определения потребления электроэнергии необходимо показатель мощности (указывается только в ваттах) разделить на значение напряжения.

Разновидности розеток

Вилки предназначены для создания контакта между электрической сетью и бытовыми приборами. Они выполнены таким образом, чтобы обеспечить надежную защиту от случайного прикосновения к токоведущим элементам. Современные модели чаще всего оснащены подключением защитного заземления, которое представлено в виде отдельного контакта.

В зависимости от способа установки розетки бывают двух видов: открытые и скрытые. Выбор типа розетки во многом определяется типом установки. Например, при обустройстве наружной проводки используются накладные открытые розетки. Такие аксессуары просты в установке и не нуждаются в нишах для розеток. Встроенные модели более привлекательны с эстетической точки зрения и более безопасны, так как токоведущие элементы располагаются внутри стены.

Вилки различаются номиналом тока. Большинство устройств предназначены для работы от 6, 10 или 16 ампер. Старые образцы советского производства рассчитаны всего на 6,3 ампера.

Примечание! Максимально возможный ток для вилки должен соответствовать мощности подключенного к сети потребителя.

Фаза и ноль

Эти понятия относятся исключительно к переменному току. Принято считать, что фаза на выходе — это аналог плюса постоянного тока, а ноль — минус, поэтому ноль «не бьет», если его трогать. На самом деле все несколько сложнее: в переменном токе плюс и минус постоянно меняются местами, поэтому в замкнутой цепи (с подключенной нагрузкой) ток течет и через ноль. А дело в том, что не особо бьет, даже если брать голыми руками: при электромонтажных работах ищут, где фаза в розетке и в обязательном порядке изолируют этот провод, а остальные оставляют оголенными без особого труда страх.

В правильно подключенной и нормально работающей электропроводке ноль током на человека не попадает потому, что используется так называемая схема подключения потребителей с незаземленной нейтралью. Это значит, что нулевой провод на подстанции и в точке ввода в дом заземлен и ток, если он есть в проводе, проходит «сквозь» человека.

Существует ряд условий, при которых нейтральный провод может быть поражен электрическим током. Если нет соответствующего опыта обращения с электропроводкой, то не стоит рассчитывать на то, что ноль всегда безопасен.

Заземление

Розетка без заземляющего провода – не редкость в старых домах, ведь мощные электроприборы в быту практически не использовались. Современные требования безопасности к электроприборам гораздо строже, поэтому розетки, установленные без заземления, просто нельзя использовать даже в проекте.

Смысл заземления в дополнительной защите. Если используется незаземленная розетка, в большинстве случаев корпус прибора подключается к рабочему нулю. В результате при попадании фазы на корпус прибора (при пробое изоляции) происходит короткое замыкание и отключаются защитные штекеры. Это вызывает повреждение устройства и относительно безопасно для человека, при одном условии: если он не прикасался к устройству в момент замыкания. В противном случае, пока не сработает защита, человека поразит ток короткого замыкания, в десятки раз превышающий номинальный.

Розетки с заземлением делят ноль на рабочий, необходимый для работы устройства, и защитный. Теперь шкаф заземлен и ноль работает нормально. Если в корпус попадает фаза, то заземляющий контакт вилки «отгоняет» ее от человека, даже если он в это время прикасается к устройству, и автоматика защиты отключает питание. В человека не попадает, короткого замыкания нет, а устройство остается максимально безопасным. Остается только найти место, где была повреждена изоляция, и устранить проблему.

Розетка без надлежащего заземления будет функционировать так же, как и с ним, но в аварийной ситуации не сможет обеспечить должной защиты подключенных устройств и человека.

В итоге вопрос, что лучше ставить (розетки работающие без заземления или даже с ним не бывает), ПУЭ однозначно требует установки устройства второго типа.

Сила тока в розетке

Стандарты частоты в России и европейских странах — 50 Гц, в Америке — 60 Гц. Сила тока в квартирах ограничена 16 Амперами, в частных загородных домах это значение может достигать 25 А.

Измерения тока проводятся несколькими способами. Можно опытным путем: подключить прибор к розетке, и если он работает, то электричество есть. Есть мультиметры, которые измеряют значения, контрольные лампы, тестеры и индикаторы напряжения.

Какое должно быть напряжение: 220 или 230 вольт

Традиционно ответ на вопрос «какое напряжение на розетке?» было однозначно: 220В. На это указывали предупреждающие надписи «220В» на вилках и «220/380В» на трансформаторах и распределительных устройствах в жилых районах.

С 1993 года ситуация изменилась, и ответ уже не является однозначным. По ГОСТ 29322-92 и ГОСТ 30804.4.30-2013 напряжение на розетке 230 В частотой 50 Гц, переход на эти параметры должен быть произведен в 2003 году.

Однако ГОСТ 29322-2014 допускает подачу на розетки напряжения 220 В, а стандарт напряжения в сети по ГОСТ 32144-2013, которого придерживаются поставщики электроэнергии, составляет 220 В.

Такое изменение стандартов было внесено с целью привести в соответствие параметры российской и европейской электросетей. Помимо России, аналогичные правила действуют в Украине и странах Балтии.

Ссылка! Большинство электроприборов могут нормально работать при напряжении сети от -15% до +10% от номинального напряжения. Для приборов на 220В допустимые параметры от 187 до 242 вольт, для приборов на 230В напряжение сети должно быть от 195 до 253 вольт.

220 В

Номинальное напряжение в бытовой сети 220В, но на практике это значение может варьироваться. Отклонения до 20-25 Вольт.

На этот показатель влияют:

• техническое состояние,
• нагрузка на сеть,
• загруженность электростанции.

Скачки напряжения выводят устройства из строя, поэтому лучше подключаться к сети через специальные стабилизаторы.

Более 220 В

Для силового электрооборудования применяют трехфазные сети, работающие с напряжением 380 вольт и более. Чаще всего их можно встретить на электротранспорте: трамваях, троллейбусах, электричках. Для этого напряжения ток нагрузки составляет до 32А.

СССР переходит на новый стандарт – 220/380 В

В Советском Союзе, несмотря на наличие прогрессивного стандарта 220/380 В, при реализации плана массовой электрификации сети переменного тока строились в основном по устаревшей методике — на 127/220 В. Первые попытки перехода на европейский тип напряжение было произведено в нашей стране в 30-е годы 20 века. Однако массовый переход начался только в послевоенное время, он был вызван возросшей нагрузкой на энергосистему, что поставило инженеров перед выбором: увеличивать толщину кабельных линий или повышать номинальное напряжение. В итоге остановились на втором варианте. В этом определенную роль сыграл не только фактор экономии материалов.

Переход длился десятилетия: новые подстанции на 220/380 В уже были построены, а большая часть старых была передана только после плановой замены устаревших трансформаторов. Поэтому в СССР долгое время параллельно сосуществовали два стандарта для сетей общего пользования — 127/220 В и 220/380 В. Окончательный переход на 220 В у некоторых однофазных потребителей, по свидетельствам очевидцев, произошел только в конец 80-х — начало 90-х.

Новый стандарт сетевого напряжения в Европе

Дальнейшее развитие электротехники и появление новых электроизоляционных материалов привели к увеличению этих значений: сначала в Германии, а затем и во всей Европе был принят стандарт 380 В для линейного напряжения и 220 В для линейного напряжения.). Это было сделано в целях экономии средств: при увеличении напряжения (при сохранении установленной мощности) сила тока в цепи уменьшается, что позволило использовать проводники с меньшей площадью поперечного сечения и уменьшить потери в кабельные линии.

Сетевое напряжение в США

Стоит отметить, что не все страны перешли на единый стандарт напряжения. Например, в США установленное напряжение однофазной домашней сети составляет 120 В, при этом большинство жилых домов питаются не одной фазой и одной нейтралью, а нейтралью и двумя фазами, которые при необходимости можно питание мощных потребителей линейным напряжением. Кроме того, в США частота тоже отличная: 60 Гц, тогда как общеевропейский стандарт — 50 Гц.

Дальнейшее увеличение номинальных напряжений – 230/400 В

Потребление электрического тока постоянно росло и в конце 20 века в Европе было принято решение о дальнейшем повышении номинальных напряжений в трехфазной системе переменного тока: линейных с 380 В до 400 В и, следовательно, фазных с 220 В до 230 В. В. Это позволило увеличить пропускную способность существующих силовых цепей и избежать массовой прокладки новых кабельных линий.

Для унификации параметров электрических сетей Международная электротехническая комиссия и другие страны мира предложили новые общеевропейские стандарты. Российская Федерация согласилась их принять и разработала ГОСТ 29322-92, предписывающий энергоснабжающим организациям перейти к 2003 году на напряжение 230 В. ГОСТ 29322-2014, как было сказано выше, устанавливает значение номинального напряжения между фазой и нейтралью на уровне трех- фазная четырех- или трехпроводная система на 230 В, однако допускает использование и систем на 220 В.

Пятипроцентное изменение их номинала не должно сказаться на работе обычных бытовых приборов, так как они имеют определенный диапазон допустимых значений питающего напряжения. Оба значения, 220 и 230 В, в большинстве случаев входят в этот диапазон. Однако при переходе на европейские стандарты все же могут возникнуть определенные трудности. В первую очередь они отразятся на работе осветительного оборудования с лампами накаливания 220 В. Повышение входного напряжения вызовет перегрев вольфрамовой нити накала, что негативно скажется на ее долговечности; такие лампы будут перегорать чаще. Поэтому для обогревателей

В заключение можно сказать, что различные аварийные ситуации, возникающие в отечественных электросетях (резкие перепады напряжения или отключения электроэнергии), представляют для электрооборудования гораздо большую опасность, чем плановый переход на европейские стандарты электроснабжения. Кроме того, энергосбытовые компании часто не соблюдают требования к качеству электроэнергии, допуская большие отклонения от установленных номинальных значений.

Специальные устройства – стабилизаторы напряжения и источники бесперебойного питания – способны защитить современную технику от пагубного воздействия различных сетевых колебаний.

Разногласия в ГОСТах

Как же так, стандарты есть, стандарт содержит новые требования, а до практической реализации дело не дошло и спустя почти тридцать лет. Причиной этого стало постоянное увеличение мощности бытовых приборов, их количества и растущее потребление. Таким образом, электроэнергетика не могла достичь даже допусков прежнего нормативного номинального напряжения.

Первым из рассматриваемых стандартов является ГОСТ 32 1 44-2013, предназначенный для определения основных параметров качества электрической энергии. В качестве одного из таких показателей стандарт устанавливает допустимые диапазоны разности потенциалов.

Конечно, рассматривать все точки и их расчетную часть нет смысла, поэтому обсудим самые важные моменты:

• по п. 4.2.2 номинальным напряжением считается 220 В между фазой и нулем, а для линейного эталона 380 В.
• перепады напряжения, которые, как правило, вызваны вводом мощных потребителей, продолжительность перепада не должна превышать 1 мин;
• по п. 4.3.3 перенапряжения, которые могут быть вызваны молнией, составляют от 1 мкс до нескольких миллисекунд;
• несимметрия трехфазной сети по п. 4.2.5 не должна быть больше 2 — 4 % коэффициента асимметрии в интервале десяти минут по недельной характеристике.

Для сравнения с предыдущими стандартами действует ГОСТ 29322-2014, который ссылается на международные стандарты и устанавливает номинальные характеристики ряда напряжения. Он был разработан по другим стандартам — МЭК 60038:2009 и отменил стандарт 1992 г. Но в нем согласно п.3.1 установлен номинал бытовых электросетей 230 В и 400 В для электрических сетей переменного тока частотой 50 Гц.Стоит сказать, что для зарубежных сетей с частотой 60 Гц есть некоторые отличия, но допустимое отклонение частоты составляет всего 2%, поэтому для отечественных потребителей эти модификации неактуальны.

Как примерить два нормативных документа

Несмотря на описанные выше несоответствия, оба стандарта допускают возможное отклонение характеристик от номинального значения на 10 %, как в большую, так и в меньшую сторону. Обратите внимание, однако, что стандарт 220 В допускает отклонение напряжения от 198 В до 242 В. В то же время новый номинал 230 В будет иметь разницу от 207 В до 253 В между минимально и максимально возможным значением в розетке.

В целях нивелирования несоответствия между разными стандартами ГОСТ 29322-2014 предусматривает следующие варианты напряжения для сетей 230 В в таблице А.1:

• номинальное — 230В:
• наибольшее используемое для питания — 253 В;
• самый маленький по мощности — 207 В;
• наименьшее используемое — 198В.

Как видите, здесь нижняя граница допустимой нормы напряжения расширена до 198 В, что необходимо как один из этапов эволюции старой отечественной системы до современных стандартов. Поэтому новые стандарты не исключают 220 В, а включают его как допустимое отклонение от международного стандарта, на который национальные энергоснабжающие организации в силу определенных обстоятельств пока не перешли.

Сколько нужно для электроприборов

Оборудование российского производства для бытовых потребителей работает как при напряжении 220 В, так и при напряжении 230 В, поскольку производители предусматривают необходимый запас от -15% до +10% от номинала. Но в каждом конкретном случае допустимый диапазон характеристик электропитания устройства указывается в паспорте изделия или на его этикетке. Например, компьютеры могут работать при напряжении 140–240 В, а зарядное устройство для телефонов — от 110–250 В. Эти обозначения часто наносятся на само изделие.

Устройства с электродвигателями наиболее чувствительны к качеству электроэнергии. Здесь пониженное напряжение может привести к затруднению запуска и сокращению срока службы оборудования, а перенапряжение вызовет перегрузку, что также сократит период работы. Если взять обычную лампу накаливания и уменьшить напряжение питания на 10%, то интенсивность яркости заметно снизится, а если увеличить, то срок ее службы уменьшится в 4 раза.

Максимально допустимая норма в сети 253 В. Это значение может быть слишком большим для электрооборудования, рассчитанного на 220 Вольт. Разница в напряжении приведет к перегреву блоков питания, сетевых адаптеров и преждевременному выходу из строя устройств.

Если вы заметили, что ваше оборудование начало перегреваться, выходить из строя, проверьте напряжение в сети. При обнаружении отклонения более 10 % немедленно обратитесь в сетевую компанию. Они обязаны принять меры по устранению факторов, вызвавших нарушения.

Величина допустимого падения напряжения: ПУЭ

Согласно принятым правилам устройства электроустановок (ПУЭ) в бывшем СССР падением напряжения считается разница показателей напряжения в разных точках сети. Как правило, это начальная и конечная точки цепочки. В установленных нормах по закону следует различать понятия отклонения напряжения от его потери. Если первый случай рассматривать в общепринятой шкале на примере лампы накаливания, показатель отклонения которой признают номинальным и обязательным, то в случае рассматриваемых потерь в станционных шинах этот показатель признают рекомендуемым.

Нормальное падение напряжения в сети:

• На так называемых авиакомпаниях — до 8%;
• На кабельных линиях электропередачи — до 6%;
• В сетях на 220 В — 380 В — в районе 4-6%.

При этом падение в аварийном режиме признается падением до 12% в сети; это установленный предел. Падение выше установленного показателя сулит включение системы автоматики защиты, которая должна срабатывать при достижении пониженного показателя в течение не менее 30 секунд.

Также в некоторых источниках можно встретить схемы напряжения, превышающие даже новые цифры 230 В и 400 В. Не путайте примеры бытового использования с заводскими или фабричными, у которых показатели естественно значительно превышают бытовые условия.

Максимальное отклонение напряжения в электросети

Ток в сети по естественным причинам нестабилен и меняет определенные показатели. По новому стандарту 230В/400В номинальное отклонение допускается в пределах 5% и не должно превышать 10% на короткие промежутки времени. Поэтому такое теоретическое отклонение допустимо в пределах 198 В и до 242 В. Такой диапазон можно считать актуальным для большинства современных квартир.

На что влияет сетевое колебание питания и пропадание напряжения:

• Одной из наиболее частых причин является устаревание оборудования, в том числе счетчиков, электрощитов, электропроводки и т д;
• Значительные ошибки отмечаются в плохо обслуживаемой сети;
• Ошибки при планировании и проведении кладочных работ в доме;
• Значительное увеличение показателей энергопотребления, превышающее установленную норму.

Как уже отмечалось, допустимы провалы сети в +-5%. Так, например, по поставленному показателю 220 вольт допускается отклонение в сети, равное 209 В, и наибольшее превышение, равное 231 В.

Что делать, если напряжение в сети не соответствует нормам

При обнаружении несоответствия напряжения домашней сети допустимым нормам можно говорить о ненадлежащем качестве оказания коммунальных услуг, то есть поставки электрической энергии. О выявленном несоответствии необходимо сообщить в аварийно-диспетчерскую службу поставщика услуг. Это можно сделать письменно или по телефону.

По запросу специалистом компании назначается проверка уровня напряжения. Верификация обычно проводится в течение ближайших 2-х часов с момента получения запроса. Дальнейшее урегулирование вопросов осуществляется в соответствии с Законом «О защите прав потребителей».

Сколько ампер в розетке 220В

Бытовые вилки изготавливаются на разную силу тока, которая способна проходить. Максимальное значение составляет 16 А для напряжения 220 вольт. Каждая розетка маркируется: если значение равно 6 А, то общая подключаемая нагрузка не превышает этого числа.

Нагрузка, которую может выдержать соединение, определяется суммой подключенных электрических устройств. Например, микроволновая печь, стиральная машина подключаются через отдельные розетки не менее 16 А, а для осветительных приборов, телефонов требуются устройства с меньшим номиналом.

Электроплита подключается через отдельное УЗО, так как требует 25 А и более.

Живя в 21 веке, пользуясь благами научных открытий, крайне важно, чтобы человек знал вид и величину тока, протекающего в домашней сети. Без этой информации невозможно купить розетку, правильно рассчитать нагрузку на бытовую технику. Стандарты различаются для разных стран, и это следует учитывать при поездке в другое государство.

Несколько советов по выбору розеток УЗО и АВ

Первым делом нужно отдельно написать мощность всех бытовых приборов, разделив их на группы, от которых они будут питаться. Рассчитав, какой ток в розетке будет максимальным, можно определить необходимые параметры автоматического выключателя и УЗО для конкретной линии. Если планируется общее устройство защитного отключения, все токовые показатели складываются. Это вполне допустимо, но нужно помнить, что на каждую группу должен быть отдельный автоматический выключатель. Устанавливается после УЗО, которое питается от электросчетчика. Здесь между счетчиком и устройством защитного отключения необходимо установить общий автомат. Он защитит УЗО при коротком замыкании или нагреве проводки.

Передача тока

Источники переменного тока — обычные вилки. Они располагаются на объектах различного назначения и в жилых помещениях. К ним подключаются различные электроприборы, которые получают необходимое для своей работы напряжение.

Использование переменного тока в электрических сетях экономически оправдано, так как величину его напряжения можно преобразовать до уровня требуемых значений. Это делается с помощью трансформаторного оборудования с пренебрежимо малыми потерями. Транспортировка от источников энергии до конечных потребителей дешевле и проще.

Передача тока потребителям начинается непосредственно с электростанции, где используются разнообразные чрезвычайно мощные электрические генераторы. От них получают электрический ток, который по кабелям направляется на трансформаторные подстанции. Подстанции часто располагаются рядом с промышленными или жилыми объектами электропотребления. Ток, принимаемый подстанциями, преобразуется в трехфазное переменное напряжение.

Как трехфазный ток преобразуется в однофазный

Осталось выяснить, почему мы используем однофазный ток с напряжением, значение которого равно как раз 220 вольт. Для этого необходимо проследить путь и преобразование электроэнергии от электростанции до розетки в доме потребителя.

Мощные электростанции вырабатывают напряжение около 200 300 тысяч вольт, затем эта электроэнергия по высоковольтным линиям электропередач передается на кустовые распределительные подстанции, обслуживающие города, районы, крупные промышленные предприятия. Здесь напряжение снижают, как правило, до 6000 вольт, а большее количество электроэнергии подают на понижающие подстанции, трансформаторы которых снижают высокое напряжение до 380 вольт.

Схема распределения электроэнергии между домами

Низковольтная сторона ПП 6000/380 предусматривает три фазы и нулевой провод, или как еще говорят, нулевой. Напряжение, измеренное между фазами, называется линейным (Uл), в этом случае оно имеет значение 380 В. Индивидуальные потребители подключаются от одной фазы и одного нулевого провода, в результате чего поступает однофазный переменный ток с фазным напряжением 220В. Дом.

Схема разводки электричества между домами

Передача электрического тока на дальние расстояния

Итак, у нас есть электрический ток. Теперь нужно как-то передать его на большие расстояния, не забывая о законе Джоуля-Ленца: Q=I2Rt. То есть надо каким-то чудом уменьшить силу тока, который будет течь по проводам, так как в основном из-за этого большие потери.

Для этих целей идеален трансформатор, но не простой, а трехфазный. Здесь используется замечательное свойство трансформатора: увеличивая напряжение, мы уменьшаем силу тока, и наоборот, уменьшая напряжение, мы увеличиваем силу тока. Следовательно, чтобы передать полученную электроэнергию на большие расстояния, нам необходимо в несколько раз увеличить напряжение, тем самым во столько же раз уменьшив силу тока. Ниже на рисунке схема передачи электроэнергии от генератора ГЭС к конечному потребителю, то есть для заводов, для электротранспорта и для нас с вами.

Передача электроэнергии от генератора к конечному потребителю

От ГЭС напряжение возрастает до нескольких киловольт, чаще всего до 110 кВ. Все это достигается с помощью высоковольтного трехфазного повышающего трансформатора.

Трехфазный высоковольтный трансформатор

Также высоковольтное напряжение идет по ВЛ (3) и доходит до любого города или областного центра.

Линия электропередачи высокого напряжения

Каждый районный или городской центр имеет свою подстанцию, на которой уже имеется свой высоковольтный понижающий трансформатор, преобразующий напряжение со 110 кВ в 10 кВ, или 6 кВ (5).

Почему нельзя было сразу отсоединить кабели от генератора? Зачем нужно было повышать, а затем снова понижать напряжение? Все опять же благодаря закону Джоуля-Ленца. Поскольку ГЭС находится на очень большом расстоянии от потребителей электроэнергии, необходимо повысить напряжение, чтобы минимизировать потери из-за нагрева проводов. Как мы уже говорили, трансформатор повышает напряжение, но одновременно снижает ток на столько же, благодаря чему потери в проводах на больших расстояниях уменьшаются в несколько раз, по формуле Джоуля-Ленца Q u003d I2Rt.

Затем от подстанции напряжение расходится через трансформаторные «коробки», которые уже можно увидеть во всех районах.

Трансформатор 6 кВ на 380 В

Из этих «кабинок» выходит после преобразования около 380 вольт. Но тут есть нюанс. Везде используются три кабеля, а в наши дома чаще всего заходят два кабеля. Что творится? А дело в том, что есть такое понятие, как линейное и фазное напряжение. Линейное напряжение измеряется между 3 проводами, по которым идет напряжение 380 В. Они называются фазами. То есть, вообще говоря, это те самые кабели, которые вышли из генератора в другом месте ГЭС. Но если взять любую из фаз и измерить напряжение относительно нулевого проводника, то есть относительно нуля, то у нас будет фазное напряжение 220 В. Получается, что в наш дом входит ОДНА фаза и НОЛЬ. Куда идут остальные фазы? Они равномерно распределяются между жильцами дома или его территории. А именно.

Трехфазная линия электропередачи

Методы измерения напряжения и тока

Для измерения показателей напряжения и тока используются следующие методы:

1. Самый простой способ — подключить его к розетке соответствующего напряжения. Если в розетке есть питание, прибор будет работать.
2. Индикатор напряжения. Это устройство может быть однополярным, а может представлять собой специальную отвертку. Также доступны двухполюсные индикаторы с парой контакторов. Однополярный прибор определяет фазу на штекерном контакте, но не определяет наличие или отсутствие нуля. Двухполярный индикатор показывает ток между фазами, а также между нулем и фазой.
3. Мультиметр (мультиметр). С помощью специального тестера производятся замеры любого вида тока, присутствующего в розетке, как переменного, так и постоянного. Также проверьте уровень напряжения мультиметром.
4. Контрольная лампа. С помощью лампы определяют наличие электричества в розетке при условии, что свет на контрольном приборе соответствует напряжению в проверяемой розетке.

Перечисленной выше информации достаточно для общего понимания принципов организации электрической сети в доме. Любые электромонтажные работы необходимо начинать только с соблюдением всех мер безопасности и при наличии соответствующей квалификации.

Мультитестер

Мультиметр (мультестер) — прибор для измерения самых разнообразных параметров электрической сети, а также других питаемых от нее элементов.

Устройство позволяет с высокой точностью задавать такие характеристики сети, как напряжение, ток, сопротивление и ряд других данных. Мультитестер также позволяет тестировать транзисторы, «резонировать» кабели и провода, тестировать диоды и т.д.

С точки зрения производительности самого прибора различают аналоговые и цифровые мультиметры. Устройства отличаются функциональными характеристиками, точностью работы, качеством исполнения и комплектацией.

Аналоговые тестеры часто называют вольтметрами или амперметрами, так как такие приборы обычно настраиваются на выполнение 2-3 функций и не более. Аналоговые устройства отображают результаты измерений простой стрелкой на шкале. Эта техника довольно сложна в эксплуатации, требует определенного опыта. Новичок не сразу разберется во всех имеющихся шкалах для определения конечного значения электрических данных. Кроме того, аналоговое оборудование не может зафиксировать стрелку в нужном положении, что затрудняет работу с ней.

Цифровой прибор выводит результаты измерений в электронном виде (на жидкокристаллический монитор). Прибор прост в эксплуатации и резко снижает участие человеческого фактора и, следовательно, ошибки измерения. Простота и точность показаний сделали цифровые устройства самыми популярными на рынке.

Для измерения тестером необходимо сделать следующее:

1. Во-первых, это устройство автоматического переключения на розетку 220 вольт. Этот элемент находится на главной панели коммутатора, отмечен на оборудовании.
2. Мультиметр активирован. Необходимо найти ручку на устройстве и повернуть регулятор в сторону переменного тока. Затем выбирается значение напряжения, наиболее близкое к используемому в домашней сети. В данном случае 220 вольт.
3. К прибору учета подключаются два проводника со щупами: черный и красный. Первый отрицательный, второй положительный. Мультиметр имеет штекеры соответствующих цветов, поэтому перепутать их не получится.
4. После подключения контактов их необходимо подключить к выходам розеток. Затем показания считываются с диагностического прибора. Значение напряжения будет от 220 до 240 вольт.
5. Нейтральный слот диагностируется. Он имеет L-образную форму для всех направлений точек. Красный штырь диагностического прибора подключается к горячему слоту, а затем черный штырек идет к нейтральному выходу. В результате на дисплее тестера появится значение 110 и 120 вольт. Затем красную клемму мультиметра подключают к горячему разъему, показания будут аналогичными.
6. Все подключенные кабели отключены, тестер отключен.

Вольтметр

Самый простой пример измерения напряжения в домашних условиях — пальчиковая батарейка. На нем нужно подключить черный щуп к клемме «-», а красный к клемме «+», установить положение переключателя на 2V DC.

Если показания для аккумулятора 1,5 В находятся в диапазоне от 1,6 до 1,2 В, то такой блок питания считается подходящим для всего оборудования, если же значения снижены до 1 — 0,7 В, буст устройства будут запускаться от аккумулятора например часы. Если вольтметр показывает 0,6В или меньше, разряд достиг критического значения.

При измерении разности потенциалов в домашней сети нужно прикоснуться щупами к контактам вилки. Так как изолированная часть щупа имеет ограничительное кольцо, за которым находится длинный стержень, можно смело входить в розетку, не рискуя задеть токоведущие части. Допустимыми считаются отклонения от номинального на 10%, то есть от 198 до 142 В.

Вы также можете измерить разность потенциалов на выходе автомобильного аккумулятора или другого элемента цепи электропроводки. Для этого черный щуп мультиметра устанавливается на клемму «-» аккумулятора, а красный на клемму.

Если аккумулятор заряжен, показания вольтметра должны быть в пределах 12-14 В, но есть модели с большим разбросом. Это измерение позволяет диагностировать различные причины отказов.

Измерение с помощью индикатора

Речь идет о специальной отвертке, она называется щупом. Наконечник этого устройства должен быть вставлен в одно из гнезд. По типу отвертка может быть аналоговой или цифровой, различаются нюансы ее использования. Для диагностики нужно закрыть пальцем специальную пластину, расположенную на его ручке.

Если в результате подключения шуруповерта к сети загорелся индикатор, это одна фаза, другой проводник нулевой.

Существует несколько типов устройств:

1. Обычные индикаторы, оснащенные источником неонового света, имеют в своей основе наконечник, пластиковый корпус, лампу и сверхмощный резистивный элемент. На головку устройства ставится стальная контактная пластина, отверткой можно определить контакт фаз и напряжение в электрической сети. Преимущества включают простоту эксплуатации, высокую надежность и отсутствие батареи. Если в цепи есть ток, загорится индикатор.
2. Шуруповерты со встроенными лампочками и батарейками. Визуально они напоминают простые тестеры, но главная особенность — возможность поиска фазного контакта, не прикасаясь к плате. С помощью устройства допускается прозванивать электропроводку на предмет обрывов. Для выполнения задания контактный наконечник необходимо подключить к одному концу электрической цепи, а к другому нужно прикоснуться пальцем. Необходимо коснуться контактного элемента на головке отвертки; если проводка правильная, диодная лампа загорится.
3. Усовершенствованные устройства, оснащенные сложной электроникой, но с похожим принципом работы. Помимо основных функций, они подходят для бесконтактного обнаружения скрытой электропроводки, если отделочный слой поверхности стены незначителен. Повышенная чувствительность усовершенствованных отверток позволяет определять наличие фазы через изоляционный слой, не повреждая его. Для переключения с одного режима работы на другой необходимо использовать переключатель, которым оснащено устройство. Шуруповерты этого типа оснащены световой и звуковой индикацией.

Современное слежение

Для постоянного контроля параметра напряжения в сети может быть установлено реле контроля. Это автоматическое устройство для предотвращения скачков напряжения в сети. При его установке в квартире или частном доме у владельца есть возможность следить за этим параметром и не допускать его скачков. Но ставить управляющее реле на отдельный выход не рекомендуется. Устройство монтируется на наиболее ценном электрооборудовании или в распределительном щите.

Измеряем силу тока и находим фазы

Однако для подключения мощной бытовой техники и электроинструмента, как правило, используется розетка на 380 вольт с трехфазным током. Использование трехфазного тока позволяет уменьшить сечение кабеля или провода, а также более рационально использовать электроэнергию. Некоторые двигатели и электрооборудование могут работать только с трехфазным током.

Чтобы определить, сколько вольт в розетке, можно использовать измерительные приборы с вольтметром или тестером, но это можно определить и по форме электроустановочных изделий. Однофазная вилка имеет три контакта (фаза, ноль и земля). Количество выводов может быть два или три, в зависимости от типа подключения кабеля к контуру заземления. Двухконтактное подключение используется, когда заземляющий контакт расположен на корпусе.

В отличие от однофазной вилки, трехфазная вилка имеет 5 контактов: три фазы, ноль и земля. Количество контактов также зависит от расположения заземляющего контакта (отдельный контакт или на корпусе вилки) и может иметь 4 или 5 контактов. Как правило, конструкция трехфазной вилки выполнена таким образом, чтобы исключить возможность случайного прикосновения к контактам большего размера, чем для подключения к однофазной сети. Корпус закрывает доступ к контактной группе до начала соединения.

Есть некоторая разница в том, как определить какой ток в вилке для трехфазного тока. Правило расчета почти такое же, как и для однофазного глазка, только надо учитывать, что к каждому проводу подключено 220В, поэтому при расчете общей мощности нужно умножать общее напряжение (220Вх3=660В) по силе тока. Это означает, что электроприбор мощностью 16,5 кВт можно подключить к розетке 25А 380В.

Но иногда возникает необходимость, как определить, в каком контакте есть фаза. Проще всего это сделать с помощью индикатора, где лампочка или светодиод загораются при касании к токоведущему контакту. Опытные мастера могут определить это с помощью тестера или контрольной лампы. Но этот способ лучше, если у вас есть опыт.

Как найти фазу в розетке

Часто при внесении изменений в проводку необходимо определиться с фазным проводом. Вне зависимости от напряжения на розетке, по современным меркам они должны иметь цветовую маркировку. Значит желто-зеленый провод заземлен, а синий или синий ноль. Следовательно, остальные (одна или три) – это фаза, обычно фазные кабели это:

• по стандартам до 2011 года: желтый, зеленый, красный;
• после 2011 года: коричневый, черный, серый.

Однако в некоторых сетях, установленных до 2011 года, для заземления использовался черный провод. Также в однофазной проводке принято подключать фазу справа.

Если какие-то метки отсутствуют, поможет пробник с неоновой лампой. При касании фазы загорается индикатор. Если используется светодиодный щуп, при проверке не прикасайтесь рукой к металлической площадке на конце рукоятки. Чтобы определить, какой ток в розетке, нужен вольтметр. Это также полезно для определения фаз трехфазного соединения. Так между каждой из фаз и нулем будет 220в при линейном напряжении 380в и 127в при линейном напряжении 220в (но последний разъем практически не встречается и сегодня не используется). В домашних сетях трехфазное подключение можно использовать для мощных электрических духовых кухонных плит. Таким образом, клеммные колодки на некоторых моделях позволяют равномерно распределять нагрузку.

За какой провод можно браться в розетке под напряжением

Поскольку мы находимся в разделе электробезопасности, мы также обсудим прикосновение к горячим и нулевым проводам в розетке. Случайно или специально электричество не разрешится, результат будет тот же.

Сразу задел фазу и ноль

Ток, протекающий через вас, такой же большой, как U/R. Где R — ваше внутреннее сопротивление, которое зависит от нескольких факторов. То есть ток потечет и тебе будет грустно или посмертно. Существует несколько путей прохождения тока через человека.

Прикоснулся к фазному проводу:

Если вы парите в воздухе, как птица, или стоите на сухой деревянной подставке, кроме того, что вы не касаетесь предметов на земле другими частями тела, помимо массы других факторов, которые вы «учли» (хотя большинство из вас, вероятно, нет.) Не обращайте внимания, но обстоятельства так сложились) => Тогда вас не убьет током.

Примечание: Предположим, ситуация такова, что вы выжили. И вы всем говорите, что вот как вы можете это сделать. Кто-то выслушает вас и повторит, но с более печальным концом. Либо от пола, либо от мокрых рук, либо от случайного прикосновения к заземленному ящику с оборудованием. Так обрекать человека на неприятности только за то, что он использовал «эффект выжившего» — это не круто

Коснулся работы ноль:

С ним ничего не случится, только если нагрузка в сети будет симметричной по всем трем фазам и ток в нулевом проводе не будет течь (подробнее о смещении нейтрали), а это редкий случай, который иногда может встречаться на производстве.

Всегда проще обесточить сеть и провести необходимые работы, чем подвергать свою жизнь риску. Как говорится, правила техники безопасности написаны кровью. Но я не отрицаю, что были люди, которые взяли фазу, нулевой провод и с ними ничего не случилось. Просто игра с электричеством ни к чему хорошему не приведет. Это как идти с завязанными глазами по ночному шоссе без разметки.

Лично я всегда пользуюсь следующим практическим правилом: если вы хотите возиться с розетками или выключателями в квартире, выключите вводной автомат и убедитесь, что его никто не включает.

Рассчитываем нагрузку

Наиболее распространенными розетками являются те, к которым подключается силовой кабель 220В. В большинстве жилых районов используется линия электропередач на 220 вольт. Существует ошибочное мнение, что в розетке 220в есть ток. Само устройство может поддерживать определенную силу тока только при подключении к нему электроприборов и бытовой техники.

Вы можете самостоятельно узнать, на сколько ампер рассчитана та или иная розетка. Обычно для этого используется специальный прибор (амперметр), который позволяет точно определить интенсивность напряжения в сети. Амперметр позволяет узнать, какому электрическому току подвергается конкретный участок цепи. В первую очередь для этого нужно составить последовательную цепь, в которую должен входить бытовой прибор, затем силу тока, которую нужно рассчитать, а затем амперметр с результатом.

Измерительное устройство должно быть подключено таким образом, чтобы была соблюдена полярность. Положительная полярность должна быть подключена к «+» самого источника электричества, а отрицательная — к его «-». Если вы все подключите правильно, значение на амперметре будет достаточно точным. Допустимая погрешность показаний может быть менее 1%. Это устройство можно приобрести в специализированных магазинах.

Вы также можете рассчитать силу тока без использования амперметра. Согласно физическим законам существует определенная зависимость между напряжением в электрической сети и силой тока, который по ней циркулирует. В этом смысле можно использовать закон Ома. Расчеты можно производить по формуле I = U/R, где

I — сила электрического тока на определенном участке электрической цепи (ампер);

U — напряжение на том же участке (вольты);

R — постоянная величина сопротивления проводника (Ом).

Определить, на сколько ампер рассчитана розетка, можно и другим способом. В этой ситуации мы должны знать значение мощности сети, а также напряжение в используемой розетке.

Существует формула, по которой рассчитывается возможная выработка мощности электроприбора: P=I*U, где

P — это мощность (ватты), а другие значения следуют тому же определению.

Преобразовав эту формулу, получим I=P/U. В этом случае сила электрического тока будет равна отношению мощности к напряжению. Так, на 220-ваттном блоке питания при напряжении 220 вольт в обычной бытовой розетке сила тока будет 1 А.

Техника безопасности при измерении напряжения

Поскольку в зависимости от класса безопасности помещения и его состояния даже относительно низкие напряжения уровня 12–36 В могут быть опасны для жизни, необходимо соблюдать следующие правила:

1. Не производить замеры напряжения, требующие определенных профессиональных навыков (более 1000 В).
2. Не измеряйте напряжение в труднодоступных местах или на высоте.
3. При измерении напряжения в домашней сети используйте специальные средства защиты от поражения электрическим током (резиновые перчатки, коврики, ботинки или ботинки).
4. Используйте правильный измерительный инструмент.
5. В случае использования многофункциональных приборов (мультиметров) перед измерением убедитесь, что измеряемый параметр и его значение установлены правильно.
6. Используйте измерительный прибор с ремонтопригодными зондами.
7. Строго следуйте инструкциям производителя по использованию измерительного устройства.

Какая у вас электропроводка

Этот вопрос должен волновать больше, чем сколько ампер в розетке. Потому что новая розетка выдержит, а как выдержит старая проводка? При удачном стечении обстоятельств машина сработает, но может произойти и пожар. Поэтому перед покупкой нового оборудования необходимо позаботиться обо всей системе электроснабжения вашего дома.

Особенно, если вы живете в старых домах с алюминиевой проводкой. Конечно, лучше полностью заменить электропроводку на медную, но если бюджет ограничен, то выход есть. Возможна прокладка отдельного силового кабеля соответствующего сечения от щитка к оборудованию. Для выбора оптимального сечения кабеля можно воспользоваться следующей таблицей.

Таблица для выбора оптимального сечения кабеля

Зачем это знать

Эти знания могут понадобиться при выборе бытовой техники или прокладке электропроводки в доме.

Ведь при неправильном расчете допустимой мощности кабель может не выдержать и перегореть. Также не стоит забывать, что от этого параметра зависит производительность устройств. То есть менее мощная болгарка или циркулярная пила будут работать гораздо медленнее (или вообще не справятся с задачей). Поэтому не факт, что купив энергоэффективный агрегат, удастся сэкономить на счетах за электроэнергию.

Необходимо знать показатель силы тока, так как розетки по нему различаются.

Стандартные современные розетки рассчитаны на 6, 10 и 16 А. Для советских устройств максимальный номинал равен 6,3 А. Для потребителей с большей мощностью выбирают соответствующие розетки, имеющие повышенное сопротивление на большие значения.

Знание основ электротехники пригодится при поездке в другую страну. В штатах могут быть разные стандарты частоты и напряжения, и подключить привезенные с собой устройства к локальной сети не получится. На каждой розетке указана максимальная сила тока.

Если в паспорте устройства указана только мощность, то рассчитать ток можно по простой формуле I = P/U, где U — напряжение сети в вольтах (220 В для бытовых розеток), P — мощность устройство , измеряется в ваттах, а I — сила тока в амперах.

Подводя итоги

Как видите, напряжение 220 В — это пережиток старой системы, которое по-прежнему разрешено в ваших розетках в качестве частной опции, как побочный продукт номинального напряжения 230 В. Но что касается расширения от мин до макс здесь следует быть особенно осторожным. Все дело в том, что большинство производителей выпускают бытовую технику для определенных пределов напряжения, например, от 200 до 240 В, поэтому при повышении разности потенциалов до 250 В, что допустимо, устройство может просто выйти из строя.

Если у вас в квартире подобная ситуация, можно сделать простую процедуру:

• проверить курс на интересующем вас устройстве;

• измерить напряжение на выходе;

• сравните эти значения.

Если напряжение в сети намного выше допустимого для устройства, вам понадобится стабилизатор или новое устройство. Если номинальное напряжение в сети выше допустимого по ГОСТ, срочно обращайтесь в энергоснабжающую организацию.