Mieszkaniec nowoczesnego miasta od dawna nie wyobrażam sobie życia bez prądu. Otacza nas wszędzie, nawet nie zauważamy jego wszechobecnej obecności, pamiętamy, jak go potrzebujemy tylko wtedy, gdy dochodzi do wypadków na podstacjach elektrycznych.
Nic dziwnego, że maksimum, jakie przeciętny laik może sobie przypomnieć o elektryczności, to „mierzone w woltach”, że w zwykłej baterii palcowej - półtora wolta, która jest bardzo mała i bezpieczna. W akumulatorze samochodowym - 12 woltów, jest już zauważalnie większy, ale nadal bezpieczny. Ale w gniazdku domowym - 220v, to już dużo, nieostrożne leczenie może się niestety skończyć. Jednak tak wysokie napięcie jest konieczne, aby napędzać wszystkie urządzenia zużywające znaczną moc..
Ci, którzy mieli do czynienia z urządzeniami przemysłowymi, wiedzą, że standard został przyjęty w produkcji 380v, ponieważ działanie urządzeń przemysłowych wymaga jeszcze więcej mocy niż w życiu codziennym.
Ale wielu zauważyło, że na tabliczkach znamionowych lub w paszportach wartość napięcia zasilania jest często wskazywana przez ułamek 220 / 380v:
To już jest zaskakujące - więc jakie napięcie jest odpowiednie dla tego panelu elektrycznego, czy też konieczne jest zasilanie tego urządzenia elektrycznego? Dlaczego obie wartości są blisko siebie? Jaka jest różnica między jednym a drugim??
Jakie napięcie wskazuje
Ze szkolnego kursu fizyki wiadomo, że jest to pole elektryczne specjalny rodzaj materii, która występuje wokół ładunków elektrycznych. Można to zaobserwować, tworząc ładunek, na przykład za pomocą tarcie - Po czesaniu grzebień zaczyna przyciągać małe kawałki papieru. Jeśli naładowane cząstki poruszają się wzdłuż przewodnika, to w przewodniku obecny, i wokół przewodnika - pole magnetyczne, przy pomocy których możesz wykonać przydatną pracę. Zjawisko to leży u podstaw działania silników elektrycznych. I odwrotnie - jeśli przesuniesz magnes w pobliżu przewodnika (lub wewnątrz cewki przewodzącej) - wtedy w przewodzie pojawi się prąd elektryczny - generatory elektryczne oparte są na tym zjawisku.
Możliwe jest również tworzenie ruchu naładowanych cząstek wzdłuż przewodnika za pomocą specjalnych reakcji chemicznych - chemiczne źródła prądu oparte są na tym zjawisku. - baterie i baterie.
Nazywa się „siłą”, z jaką ładunki będą się przemieszczać wzdłuż przewodnika napięcie elektryczne, jednostką miary jest wolt. I liczba tych ładunków przemieszczających się wzdłuż przewodnika - porażenie prądem, jednostka miary - amperów.
Wystarczy zwykła bateria, aby zapalić latarkę, ale aby wykonać dużo pracy, wymagane jest znacznie większe napięcie, które wytwarzane są przez specjalne duże generatory.
Prąd stały i przemienny
Ale jest jeszcze jedna bardzo ważna różnica między elektrycznością z akumulatora a gniazdkiem domowym.
Ładunki wytwarzane przez akumulator zawsze wychodzą z jednego bieguna i dochodzą do drugiego. Przewodniki łączą bieguny przez pewien rodzaj ładunku, ładunki przepływają wzdłuż nich w jednym kierunku, wykonując użyteczną pracę. Ten prąd nazywa się stały.
Nie jest to jednak jedyna opcja przemieszczania ładunków wzdłuż przewodnika. Cząsteczki przenoszące ładunki (zwykle elektrony) mogą zmień kierunek. Najpierw przejdź na jedną stronę, a następnie na drugą, a następnie z powrotem i tak dalej. Ponadto, aby to zrobić bardzo często (dla linii rosyjskich - 50 razy na sekundę). W rzeczywistości w tym przypadku ładunki się nie poruszają, a jedynie oscylują wokół pozycji środkowej. Mogą jednak również wykonywać pożyteczną pracę. Ten prąd nazywa się zmienne.
Jego napięcie jest również mierzone wolty, ale to oznacza średnia wartość, co w efekcie byłoby równe działaniu prądu stałego o tym samym napięciu. W chwilach największej siły chwilowe napięcie sieci 220 osiąga 310 V.!
Prąd przemienny ma szereg bardzo ważnych funkcji, co spowodowało jego powszechne zastosowanie w życiu ludzkim. Najważniejsze są dwa:
- Łatwa konwersja za pomocą transformatora.
- Prostota i tani silnik prądu przemiennego.
Ostatnia funkcja ma kluczowa wartość. Aby obrócić silnik elektryczny, konieczne jest wytworzenie wirującego pola magnetycznego. Jeżeli do silnika zostanie doprowadzony prąd stały, wówczas elementy konstrukcyjne samego silnika będą musiały wytworzyć wirujące pole magnetyczne. Wcześniej robiono to za pomocą specjalnego zespół kolektora szczotek, który, gdy wirnik silnika obraca się, przełącza uzwojenia tak, że pole magnetyczne obraca się o wymagany kąt. Nowoczesne silniki prądu stałego wykorzystują do tego specjalne obwody elektroniczne, ale istota ich pracy się nie zmienia - obracają pole magnetyczne w miarę obracania się wirnika.
Fazy AC
Jednostka zbierająca szczotki lub sterowanie elektroniczne - są to dość złożone i drogie urządzenia. Ale jest inna możliwość, o wiele łatwiejsza. Energię elektryczną można natychmiast dostarczyć do silnika, aby powstało w nim pole wirujące. I najlepiej nadaje się do tego prąd przemienny. Konieczne jest tylko przesłanie go w specjalny sposób - „z kolei”, przy użyciu kilku wywoływanych linii fazy. Silnik będzie zawierał kilka uzwojeń, każda linia ma swoje własne.
Okaże się bardzo wygodnie - w jednej linii ładunki poruszają się z maksymalną prędkością, a ta linia wytwarza największe pole magnetyczne w swoim uzwojeniu, wirnik silnika zostanie przyciągnięty do niego tak bardzo, jak to możliwe. W tym czasie ładunki poruszają się wolniej wzdłuż innych linii, a wytwarzane przez nie pole magnetyczne jest mniejsze. I w tym czasie, dopóki wirnik nie przejdzie do pierwszego uzwojenia, najwyższa prędkość ładunków (i największe pole magnetyczne) będzie w następnym uzwojeniu, wirnik rozpocznie pracę pociągało ją. Gdy wirnik obraca się dalej, największe pole magnetyczne powstanie w następnym uzwojeniu - i tak dalej w kole, wirnik będzie stale przyciągany do uzwojenia o największym polu magnetycznym, które będzie stale występować w następnym uzwojeniu w kierunku obrotu.
Aby zorganizować takie pole magnetyczne stale poruszające się w okręgu, konieczne jest kilka linii. Jeśli są dwa z nich, to niepewność jest w kierunku obrotu - kąt między uzwojeniami w obu kierunkach wynosi 180⁰. Przy trzech uzwojeniach nie ma takiej niepewności, kąt między uzwojeniami będzie 120⁰. Ten prąd przemienny jest nazywany trzy fazy.
W tym przypadku okazuje się, że wygodne jest połączenie zwojów z jednej strony, po otrzymaniu połączenia gwiazdowego.
Jeśli zmierzymy napięcie między środkiem „gwiazdy” a końcem któregoś z uzwojeń, otrzymamy ten sam 220v, które są odpowiednie dla zwykłych sklepów domowych. W rzeczywistości dwa bieguny wtyczki gniazdka elektrycznego - to środek i jedna z faz przemysłowej „gwiazdy” prądu przemiennego.
380 woltów z 220
A skąd pochodzi liczba 380v? Przypomnij sobie, że prąd przemienny jest przesyłany, aby najwyższa wartość od następnego wiersza do następnego. Okazuje się, że podczas gdy ładunki w jednym przewodzie poruszają się do przodu z maksymalną prędkością, w innych już się w tym czasie poruszają do tyłu, zwiększając w ten sposób ich prędkość. Gdyby były tylko dwie fazy, wówczas maksymalna prędkość ładunków w jednej linii odpowiadałaby maksymalnej prędkości ruchu ładunków w przeciwnym kierunku na drugiej, a napięcie między nimi byłoby podwojone (440v) W przypadku trójfazowym sytuacja jest bardziej skomplikowana. W momencie największej prędkości ruchu ładunków wzdłuż jednej linii, w innych - ładunki poruszają się w przeciwnym kierunku, ale nie z najwyższą prędkością. W rezultacie napięcie między fazami staje się równe 380v.
Ogólne i różnica
Zatem napięcie 380 woltów jest napięciem pomiędzy dowolnymi dwiema z trzech faz. W tym przypadku między punktem wspólnym a każdą z faz napięcie wynosi 220 woltów. W konwencjonalnym domowym gniazdku elektrycznym występuje właśnie takie napięcie.
Z reguły nadają się do dużych budynków wielokondygnacyjnych. cztery linie drutowe - trzy fazy plus wspólny przewód. A wewnątrz centralnej płyty głównej konsumenci są podzieleni na fazy, dzięki czemu obciążenie wszystkich trzech faz jest w przybliżeniu takie samo.W przypadku przedsiębiorstw przemysłowych wszystkie trzy fazy są używane jednocześnie. Przemysłowe silniki elektryczne mają i wykorzystują je wszystkie.
Jeśli chodzi o „sieć 220 V” - zwykle oznacza, domowa sieć elektryczna, który reprezentuje tylko jedną fazę. Jeśli chodzi o „sieć 380 V” - zawsze oznacza wszystkie trzy fazy, i cztery linie. Co więcej, w każdej linii 380-woltowej zawsze występuje 220 woltów - aby uzyskać takie napięcie, wystarczy podłączyć do jednej z faz i do wspólnego punktu.
