Все знают, что в розетках есть электрическое напряжение, но мало кто задумывается о том, является ли это напряжение переменным или постоянным.
Почти вся производимая электроэнергия — переменного тока, а постоянный ток, вырабатываемый генераторами постоянного тока и солнечными электростанциями, преобразуется в переменный перед подачей в сеть, поэтому более 98% розеток имеют переменный ток. Переменное напряжение — это напряжение, которое периодически меняет свою полярность и величину. Единицей частоты этих изменений является 1 Гц (Герц).
Альтернаторы проще и дешевле по конструкции, а величина переменного напряжения изменяется с помощью трансформаторов. Чем выше напряжение, тем меньше потери и меньше требуемое сечение кабеля, и перед вводом в розетки оно снижается до 220 В (230 В в США). Большинство бытовых приборов рассчитаны на питание переменным током, а те, которым требуется постоянный ток, подключаются с помощью источников питания.
В этой статье обсуждаются розетки переменного или постоянного тока, их отличия и причины использования переменного напряжения в домах и на предприятиях.
Что такое электрический ток
На уроках физики в школе учащиеся узнают, что электричество — это направленное движение заряженных частиц. В металлах, из которых изготавливаются провода, носителями заряда являются электроны.
На электростанциях электроэнергия вырабатывается генераторами при вращении вала электрической машины. Он приводится в движение различными способами, что называется электростанцией:
- с паровым нагревом — тепловой;
- вода, нагретая ядерным реактором — ядерная;
- падающая или текущая вода — гидроэлектростанция;
- ветер — ветроэнергетическая установка.
На валу генератора находится электромагнит, а в обмотке статора, когда ротор вращается, магнит вращается вместе с ним. Магнитное поле, которое в данном случае проходит через катушки, изменяет направление и величину, создавая электрическое напряжение, которое также изменяется по величине от 0 до 100% и от прямой до обратной полярности.
Частота этих изменений в сетях России, других стран СНГ и Европейского Союза составляет 50 раз в секунду или 50 Гц. Напряжение на выходных клеммах генератора может меняться, но на пути к потребителю оно проходит через трансформаторы и составляет 220 В в бытовых розетках.
Напряжение постоянного тока постоянно по величине и полярности. Первоначально напряжение вырабатывалось медно-цинковыми батареями, позже появились генераторы постоянного тока, в которых напряжение вырабатывается при вращении вала с обмотками в магнитном поле. Сегодня он в основном производится в батареях, аккумуляторах и солнечных электростанциях.
Интересно! В автомобилях используются генераторы переменного тока со встроенными выпрямителями. Выходное напряжение этого устройства регулируется током в обмотке ротора.
Виды электрического тока в быту
Чтобы определить, какой ток находится в розетке, не обязательно изучать этот предмет на университетском уровне. Существует только два вида напряжения — постоянное и переменное.
Ответ на вопрос, какой ток в розетке — переменный или постоянный, сегодня очевиден, но в начале 20-го века на эту тему спорили два великих изобретателя — Никола Тесла, который поддерживал идею переменного тока, и Томас Эдисон, выступавший за постоянный. В этот период в розетке может быть как постоянный, так и переменный ток, в зависимости от страны и электрической схемы здания.
В итоге точка зрения Теслы возобладала, и в настоящее время постоянный ток используется в основном в электроприводах, которые питаются от сети переменного тока с помощью диодных или тиристорных выпрямителей.
Интересно! В некоторых зданиях Сан-Франциско в 2012 году сохранились лифты, работающие на постоянном токе. Эти устройства и подача такого напряжения в здания сохранились как раритет. В Нью-Йорке такие установки действовали до 2007 года.
Стоит отметить, что скачки напряжения в электрической сети или подключение бытовой техники, в том числе холодильников, к источнику питания не соответствующему эксплуатационным данным оборудования может привести к поломке. Если ваш холодильник вышел из строя, рекомендуем обращаться в сервис https://eco-service.kz/.
Постоянный ток
Международным символом этого напряжения является DC — постоянный ток, а электрическим символом — ‘-‘ или ‘=’. Величина и полярность напряжения этого типа неизменны, а ток меняется только при изменении нагрузки. Этот тип электрического тока вырабатывается батареями, аккумуляторами и солнечными батареями.
Источники питания постоянного тока питают двигатели трамваев, троллейбусов и других электромобилей. Эти электродвигатели обладают лучшей тягой, чем двигатели переменного тока.
Когда переменный ток становится постоянным?
Информация! Большинство электронных систем работают на постоянном напряжении, но получают питание от переменного тока через внутренний или внешний источник питания с выпрямителем.
Переменный ток
Международное обозначение этого напряжения — переменный ток AC Alternating Current, а символ на электрических схемах — »
Величина и полярность переменного тока в электросети постоянно меняются. Частота этих изменений составляет 50 Гц в Европе и некоторых других странах и 60 Гц в США. Большинство бытовых и промышленных приборов работают от переменного напряжения.
Практически вся электроэнергия, используемая в быту и промышленности, является переменным током. Для передачи электроэнергии на большие расстояния она повышается с помощью трансформаторов и понижается до необходимого значения в конце линии. Это снижает затраты и потери в линии. Чтобы избежать колебаний напряжения, для критически важного оборудования устанавливаются стабилизаторы.
Переменный и постоянный ток. Частота тока. В розетке есть + и — !
В бытовой розетке есть два контакта — контакт фазы и контакт нейтрали. В некоторых случаях к ним добавляется грунт. Это однофазное напряжение является частью трехфазной системы. Она состоит из трех идентичных сетей. Напряжения в этих сетях сдвинуты по фазе друг относительно друга на 120°.
Вначале система была шестипроводной. В таком виде он был изобретен Николой Тесла. Позже М. О. Доливо-Добровольский усовершенствовал систему и предложил передавать трехфазное напряжение по трем или четырем проводам (L1, L2, L3, N). Он также показал преимущества трехфазной системы перед другими системами с разным количеством фаз.
Параметры домашней электрической сети
После того как установлено, является ли розетка переменным или постоянным током, необходимо определить другие параметры домашней электрической системы.
Основные из них следующие:
- Напряжение. В бытовых розетках используется однофазное напряжение 220 В. Если линия длинная, это значение может значительно отклоняться от номинального. В этом случае следует использовать стабилизатор.
- Частота. В большинстве стран, кроме США, частота составляет 50 Гц, в США — 60 Гц. Это характерно для всех электрических систем в стране.
- Заземление — наличие заземления. Электрические розетки и провода, установленные в СССР, не имеют заземления. Согласно современным требованиям ПУЭ, его установка является обязательной, а розетки имеют заземляющий контакт «PE» в дополнение к фазному «L» и нейтральному «N» контактам.
На какую силу тока рассчитана розетка
Помимо напряжения, важными параметрами являются номинальные значения тока и мощности. Независимо от размера входящего провода и номинального тока автоматического выключателя, электроприбор мощностью более 3,5 кВт или 16 А не может быть подключен к стандартной розетке. Этого достаточно для всех приборов, кроме электроплит, водонагревателей и бойлеров.
Эти приборы следует подключать к сети через клеммную колодку или использовать промышленные розетки. Такие приборы изготавливаются для любого количества фаз, а допустимый ток, в зависимости от модели, составляет до 125 А.
