Який струм в розетці

1. Де можуть стати в нагоді знання з електрики
2. Постійний і змінний струм
3. Фаза і нуль
4. заземлення
5. Напруга електричного струму
6. Частота електричного струму
7. Сила струму

Сучасні електроприлади сконструйовані максимально доброзичливими до користувача і щоб їх використовувати зовсім не обов'язково знати який струм в розетці, куди вони підключаються. Подібні пізнання можуть ніколи не стане в нагоді в повсякденному житті - зазвичай досить знати, що в розетці є струм, завдяки якому працюють всі побутові прилади.

Де можуть стати в нагоді знання з електрики

Добре якщо питання про принципи роботи електроприладів виникають просто з «спортивного інтересу». Гірше буває в разі поїздки в іншу країну, де непідготовлені мандрівники з подивом виявляють розетки незнайомого типу. Якщо до цього людина звертав увагу на написи біля «своїх» розеток, то в «чужих» може виявитися інша частота і напруга. Для розуміння чому так відбувається, треба хоча б в загальних рисах ознайомитися з основами електротехніки.

Відразу необхідно зробити застереження, що все розказане нижче дано в дуже спрощеному і перебільшеному вигляді. Деякі аналогії можуть повністю не відображати всі відбуваються в електропроводці процеси і дані виключно для загального їх розуміння.

Постійний і змінний струм

Це одна з найважливіших характеристик електричного струму. Кожен електроприлад розрахований під певний його вид і при неправильному підключенні в кращому випадку просто не буде працювати.

Будь-який з цих струмів створюється електромагнітним полем, що змушує рухатися вільні електрони в металах або інших провідниках. Але при постійному вони весь час летять в одну сторону, а змінний струм смикає їх туди-сюди. У будь-якому випадку вони рухаються і здійснюють роботу, але пристрої для перетворення електричної енергії в механічну доводиться робити різними. Тобто електродвигун, наприклад, можна зробити як від постійного, так і від змінного струму, але перший не можна включати в другу ланцюг.

Якщо більшість електроприладів працює від постійного струму, то для передачі електроенергії на великі відстані вигідніше використовувати змінний - він не такий чутливий до опору провідників. Тому не може бути двох думок з приводу якої струм у побутовій розетки: постійний або змінний - завжди використовується другий варіант.

У цьому відео описуються історичні передумови використання змінного струму в електромережах:

Фаза і нуль

Ці поняття відносяться виключно до змінного струму. Прийнято вважати, що фаза в розетці є аналогом плюса постійного струму, а нуль - мінуса, тому нуль «не б'ється», якщо до нього доторкнутися. Насправді все трохи складніше - в змінному струмі плюс і мінус постійно міняються місцями, тому в замкнутому ланцюзі (при підключеній навантаженні) по нуля теж протікає струм. Але справа в тому, що він дійсно не б'ється, навіть якщо брати його голими руками - під час електромонтажних робіт шукають де знаходиться фаза в розетці і в обов'язковому порядку ізолюють цей провід, а решта без особливого побоювання залишають оголеними.

В правильно підключеної і нормально працює електропроводці нуль не б'є людину струмом бо застосовується так звана схема підключення споживачів з глухозаземленою нейтраллю. Це означає, що нульовий провід на підстанції і в місці введення в будинок заземлені та струм, якщо він є в проводі, проходить «повз» людини.

Є ряд умов, при яких нульовий провід може вдарити струмом. Якщо немає відповідного досвіду поводження з електропроводкою, не варто розраховувати на те, що нуль завжди безпечний.

заземлення

Розетка без проводу заземлення не рідкість для старих будинків, тому що раніше в побуті практично не використовувалися потужні електроприлади. Сучасні вимоги до безпеки електроприладів набагато жорсткіше, тому розетки встановлюються без заземлення просто не можуть бути використані і в помині.

Сенс заземлення додаткового захисту. Якщо використовується розетка без захисного заземлення, то в більшості випадків корпус приладів підключений до робочого нуля. Як підсумок - якщо фаза потрапляє на корпус пристрою (при пробої ізоляції), то відбувається коротке замикання і вибиває захисні пробки. Це призводить до псування приладу, і порівняно безпечно для людини, за однієї умови - якщо він на момент замикання не торкався пристрою. В іншому випадку, поки не спрацює захист, людини б'є струм короткого замикання, який в десятки разів вище номінального.

Розетки із заземленням поділяють нуль на робочий, необхідний для функціонування пристрою, і захисний. Корпус тепер, з'єднаний з заземленням, а нуль працює в штатному режимі. Якщо на корпус потрапляє фаза, то розетковий заземлюючий контакт «веде» її від людини, навіть якщо він на цей момент стосується пристрою, а захисна автоматика вимикає живлення. Людини струмом не б'є, може статися коротке замикання відбувається і пристрій по можливості залишається в цілості. Залишається тільки знайти місце де ушкодилася ізоляція і усунути несправність.

Розетка без справного заземлення буде працювати точно так само як і з ним, але при виникненні нештатної ситуації не зможе забезпечити належний захист підключеним пристроям і людині.

Як підсумок, питання що краще ставити - розетки працюють без заземлення або все-таки з ним, не існує - ПУЕ однозначно вимагають поставити пристрій другого типу.

Напруга електричного струму

шлях струму від електростанції (клікніть для збільшення)

Якщо не використовувати такі наукові терміни як «напруженість електричного поля» і «різниця потенціалів», то зрозуміти яка напруга в мережі і чому воно саме таке допоможуть наступні аналогії:

Потенційна і кінетична енергія - приклад дуже спрощений, але сенс в тому, що напруга показує, які сили можуть бути задіяні при переміщенні електричного заряду. Головна відмінність в тому, що потенційна енергія переходить у кінетичну, а напруга завжди стабільно. Використовувати цю аналогію можна тому, що поки в розетку не включене ніякої прилад, то в ній є напруга, готове почати рухати заряджені частинки, але немає електричного струму. Рух електричного струму починається тільки при підключенні до проводів навантаження (або при замиканні нуля і фази).

Чим більша напруга, тим вище його «проштовхувати» здатність - це значить, що при досить великих його значеннях ток «проб'є» діелектрик між проводами. У звичайних умовах діелектриком між проводами є повітря, тому чим більше напруга, тим вище ймовірність виникнення блискавки (замикання) між ними. Ця властивість використовується в П'єзозапальнички і механізмах розпалювання промислових печей, тільки в перших відстань між контактами 0,5 мм і напруга в кілька Вольт, а в другому випадку - між контактами 10-15 сантиметрів, а напруга близько 10 тисяч Вольт.

Від напруги залежить наскільки зручно передавати струм на великі відстані - чим воно більше, тим менше втрат.

Для ліній електропередач між містами використовується напруга 150-600 тис. Вольт, в передмісті це 4-30 тис. Вольт, а у споживачів напруга в розетці вже 100-380 Вольт. У різних країнах діють свої стандарти, тому перед поїздкою варто уточнювати цей момент.

Частота електричного струму

Один з параметрів змінного струму, що показує скільки разів за секунду він поміняє напрямок руху від плюса до мінуса. Повний цикл змін - від нуля до плюса, потім до мінуса і назад до нуля називається Герц. У всьому світі використовується два стандарти частоти - 50 і 60 Гц.

Від частоти, як і від напруги, залежать втрати струму при його передачі - чим вище частота, тим менше втрат. Тому перший варіант використовується при напрузі мережі близько 220 Вольт, а другий - при 110.

Частота струму залежить від того, з якою швидкістю крутяться генератори на виробляють електрику станціях. Вона завжди залишається незмінною - на відміну від напруги допускається похибка в 0,5-1 Герц.

Сила струму

розетка на 16а (клікніть щоб побачити напис на кришці)

На кришці розетки можна побачити напис 6, 10 або 16А. Це не означає, що сила струму в розетці сягатиме таких величин - це максимальні його значення, на які розраховані розеткові контакти. Відповідно, щоб дізнатися, яка сила струму, а точніше - скільки ампер в розетці на даний момент, слід встановити в електричний ланцюг вимірювальний пристрій - амперметр.

Приблизно силу струму можна вирахувати, якщо відома потужність пристрою - за формулою I = P / U (напруга в мережі відомо - на пострадянському просторі це 220 Вольт).

Наприклад, якщо електрочайник споживає 2000 Ватів, то треба 2000 розділити на 220. Виходить приблизно 9 Ампер - сила струму, в 18 разів більша ніж потрібно, щоб убити людину.

Складніше підрахувати ампераж, наприклад, комп'ютера. По-перше, при його роботі в мережу включено відразу кілька пристроїв. По друге - енергозберігаючі технології використовують ресурси процесора по мінімуму, розганяючи його тільки при вирішенні складних завдань. Тому сила струму буде періодично змінюватися.

Це все основні характеристики електричного струму, які досить знати, щоб отримати про нього хоча б загальне уявлення. При поїздці в іншу країну, де можу діяти інші нормативи, досить буде з'ясувати які там в мережі напруга і частота. Якщо вони відрізняються від тих, на які розрахована зарядка телефону (або інші пристрої, які можуть бути взяті в поїздку), то додатково доведеться вирішувати, як бути в цій ситуації.