Какой ток в розетке переменный или постоянный (AC или DC)

Всем известно, что в розетках есть электрическое напряжение, но мало кто задумывается о том, какое это напряжение — переменное или постоянное.

Почти вся производимая электроэнергия является переменной, а постоянная, вырабатываемая генераторами постоянного тока и солнечными электростанциями перед поступлением в сеть преобразовывается в переменный ток, поэтому более, чем в 98% розеток переменный ток. Переменным называют такое напряжение, которое периодически изменяет свою полярность и величину. Единицей частоты этих изменений является 1Гц (герц).

Генераторы переменного тока проще по конструкции и дешевле, а величина переменного напряжения меняется при помощи трансформаторов. Чем выше напряжение, тем меньше потери и необходимое сечение проводов, а перед поступлением в розетки оно уменьшается до 220В (в США 230В). БОльшая часть бытовых электроприборов предназначены для питания переменным напряжением, а те из них, которые нуждаются в постоянном токе, подключаются через блоки питания.

В этой статье рассказывается о том, какой в розетке ток переменный или постоянный, чем они отличаются друг от друга и почему именно переменное напряжение используется дома и на предприятиях.

Что такое электрический ток

В школе на уроках физики ученикам рассказывают, что электрический ток — это направленное движение заряженных частиц. В металлах, из которых изготавливаются провода, носителями заряда являются электроны.

На электростанциях электроэнергия вырабатывается при помощи генераторов при вращении вала электромашины. Он приводится в движение разными способами, которых получает название электростанция:

1. нагретый пар — тепловая;
2. вода нагревается ядерным реактором — атомная;
3. падающая или текущая вода — гидроэлектростанция;
4. ветер — ветроэлектростанция.

На валу генератора находится электромагнит, а в статоре обмотки, при вращении ротора магнит вращается вместе с ним. При этом магнитное поле, пересекающее катушки, меняется по своему направлению и величине за счёт чего в них наводится электрическое напряжение, также меняющееся по величине от 0 до 100% и от прямой полярности к обратной.

Частота этих изменений в электросетях России, других стран СНГ и Евросоюза составляет 50 раз в секунду или 50Гц. Напряжение на выходных клеммах генератора может быть различным, но по пути к потребителю оно проходит через трансформаторы и в

бытовых розетках составляет 220В.

Постоянное напряжение является неизменным по величине и полярности. Первоначально производилось медно-цинковыми батареями, позже к ним добавились генераторы постоянного тока, в которых напряжение вырабатывается при вращении вала с обмотками в магнитном поле. В наше время вырабатывается в основном аккумуляторами, батарейками и солнечными электростанциями.

Интересно! В автомобилях используются генераторы переменного тока со встроенными выпрямителями. Выходное напряжение этого устройства регулируется током в обмотке ротора.

Виды электрического тока в быту

Для того, чтобы определить какой ток в розетке, нет необходимости изучать этот вопрос на уровне ВУЗа. Есть всего две разновидности напряжения — постоянное и переменное.

Ответ на вопрос какой ток в розетке переменный или постоянный является однозначным сейчас, но в начале ХХ века на эту тему спорили два великих изобретателя — Никола Тесла, поддерживавший идею переменного тока, и Томас Эдисон, выступавший за постоянный ток. В этот период мог быть в розетке постоянный или переменный ток, в зависимости от страны и схемы электроснабжения здания.

В конце концов победила точка зрения Теслы, а постоянный ток сейчас используется в основном в электроприводах, которые питаются от сети переменного тока через диодные или тиристорные выпрямители.

Интересно! В некоторых зданиях в Сан-Франциско в 2012 году сохранялись лифты, запитанные от сети постоянного тока. Это оборудование и подвод такого напряжения к зданиям сохранялись как раритет. В Нью-Йорке такие установки работали до 2007 года.

Постоянный ток

Международный символ этого напряжения DC — Direct Current (постоянный ток), а условное обозначение на электросхемах «—» или «=». Величина и полярность этого вида напряжения являются неизменными, а сила тока изменяется только при изменениях нагрузки. Этот вид электрического тока производится аккумуляторами, батарейками и элементами солнечных электростанций.

От сети постоянного тока

работают двигатели трамваев, троллейбусов и другого электротранспорта. Эти электродвигатели имеют лучшие тяговые характеристики, чем двигатели переменного тока.

Информация! От постоянного напряжения работает бОльшая часть электронных схем, но они получают питание от сети переменного тока через встроенный или внешний блок питания с выпрямителем.

Переменный ток

Международное обозначение этого напряжения AC — Alternating Current (переменный ток), а условное обозначение на электросхемах «~» или «≈».

Величина и полярность переменного тока в сети всё время меняется. Частота этих изменений составляет 50Гц в Европе и некоторых других странах и 60Гц в США. Большинство бытовых и промышленных электроприборов изготавливаются для питания переменным напряжением.

Практически вся электроэнергия, используемая в быту и промышленности, является переменной. Для передачи на большие расстояния его повышают при помощи трансформаторов, а в конечной точке линии понижают до необходимой величины. Это позволяет уменьшить стоимость ЛЭП и потери. Для того, чтобы исключить колебания напряжения, для особоважных приборов устанавливаются стабилизаторы.

При увеличении напряжения и неизменной передаваемой мощности сила тока и сечение проводов пропорционально уменьшается. Если напряжение не повышать, то для подачи электроэнергии к потребителю необходимо использовать кабеля большого сечения, а передача на большие расстояния окажется невозможной. Вот

почему в розетке переменный ток.

В домашней розетке два контакта — фазный и нулевой. В некоторых случаях к ним добавляется заземляющий. Это однофазное напряжение является частью трёхфазной системы. Она включает в себя три одинаковых сети. Напряжение в этих сетях сдвинуто по фазе на 120° друг относительно друга.

Вначале эта система была шестипроводной. В таком виде её изобрёл Никола Тесла. Позже М. О. Доливо-Добровольский усовершенствовал эту схему и предложил передавать трёхфазное напряжение по трём или чётырём проводам (L1, L2, L3, N). Он также показал преимущества трёхфазной системы электроснабжения перед схемами с другим числом фаз.

Параметры домашней электрической сети

После определения ответа на вопрос, какой в розетке ток переменный или постоянный, следует выяснить другие параметры домашней электросети.

Основными из них являются следующие:

• Напряжение. В бытовых розетках используется однофазное напряжение 220В. При большой протяжённости линии эта величина может значительно отличаться от номинальной. В этом случае необходимо использовать стабилизатор.
• Частота. В большинстве стран, за исключением Соединённых Штатов, частота составляет 50Гц, в США 60Гц. Этот параметр общий для энергосистемы государства.
• Наличие заземления. В розетках и электропроводке, установленных в СССР, заземление отсутствует. По современным требованиям ПУЭ его монтаж является обязательным и в розетках кроме фазного «L» и нулевого «N» контактов есть заземляющий контакт «РЕ».

На какую силу тока рассчитана розетка

Кроме напряжения важным параметром является допустимый ток и мощность. Независимо от сечения вводного кабеля и номинального тока вводного автомата к обычным розеткам нельзя подключать оборудование, мощность которого превышает 3,5кВт или 16А. Этого достаточно для любой бытовой техники кроме электроплит, нагревателей проточной воды и бойлера.

Эти аппараты желательно присоединять с электросети через клеммник или использовать промышленные розетки. Такие устройства производятся для любого количества фаз и допустимый ток, в зависимости от модели, составляет до 125А.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья — поделись с друзьями!

 

какое напряжение в розетке, почему в розетке переменный ток

Людям, знающим основы электротехники известно, что в розетке возникает переменный ток. Подобным типом электроэнергии намного проще управлять, в том числе передавать его на дальние расстояния.

В розетке ток или напряжение (+ какое напряжение)

Существует три основных параметра электрической сети:

• Ток – измеряется в Амперах (А).
• 2. Частота – в Герцах (Гц).
• 3. Напряжение – в Вольтах (В).

Что такое сила тока

Величина частоты зависит от генерирующих устройств, поэтому остается постоянной. Напряжение в сети может отличаться от номинального из-за возникновения помех. На показатель оказывает влияние состояние оборудования, нагрузка, а также загруженность трансформаторной подстанции. Параметр может отклоняться от основного в пределах 20 – 25 Вольт.

Важно! Если в электрической сети отмечаются скачки напряжения, то от этого страдает работоспособность техники, и без подключения стабилизаторов не обойтись.

Какое напряжение (постоянное или переменное) и сила тока в квартире, можно узнать по соответствующим маркировкам на розетках заводов-изготовителей.

На розетках указывается символика, по которой можно понять, какая допустимая нагрузка может проходить через устройство. Для того, чтобы исключить выход из строя технического оборудования, необходимо придерживаться предельно допустимых значений. Приборами, потребляющими большое количество электроэнергии, являются кондиционеры, печи СВЧ, плиты и стиральные агрегаты. В связи с этим обстоятельством обойтись без розетки номиналом меньшим, чем 16А, не представляется возможным.

Измерение напряжения в розетке возможно с помощью индикатора, тестера либо посредством эмпирического отслеживания. Стандартное напряжение в бытовой сети составляет 220 Вольт – какой ток? В данном случае речь идёт о номинальном показателе для жилых помещений при однофазной проводке.

Проводник

Как определить, какой ток в розетке

Какое напряжение в розетке и сила тока – постоянное или переменное, можно определить несколькими способами:

• Амперметром. Это специализированный прибор для измерения силы показателя. Значения можно увидеть на шкале посредством соединения розетки, потребителя и амперметра.

Амперметр

• Мультиметр. Это комбинированное устройство, объединяющее в своей цепи омметр, вольтметр и амперметр.
• Расчетным способом. Для того, чтобы определить, какой ток в розетке, необходимо знать показатель мощности прибора. В сеть подается ток с напряжением в 220В, поэтому расчет силы прост: значение мощности разделить на напряжение. Так несложно вычислить ток при включении утюга, мощностью 2,0 кВт, получается, 9.09 Ампер. Таким образом, если напряжение в сети 220 В, то какой по показателю ток протекает в сети, зависит от мощности.

Стоит отметить! Погрешность при измерениях зависит от класса точности устройств, перечисленных в пунктах 1 и 2.

Переменный

Почти 98% электроэнергии вырабатываемой домашней электросетью – переменный ток. Этот ток изменяет как направление, так и величину. При передаче электроэнергии внутри сети, напряжение либо увеличивается, либо уменьшается, в связи чем розетки выпускаются для переменного показателя. Существуют электроприборы, питающиеся от источника постоянного показателя, поэтому их следует привести к одному типу с использованием преобразователей.

Закон Ома

Основные преимущества переменного тока:

• Передача на длинные расстояния.
• Позволяет использовать стандартное генераторное оборудование.
• Отсутствует полярность при подключении.

Однако у данного тока также имеется ряд недостатков:

• Потери в цепи обязывают подбирать розетки с учётом понижающего коэффициента 0,7.
• Возникает электромагнитная индукция, в связи, с чем электричество не всегда распределяется равномерно.
• Проверка и измерение значений осуществляются по сложной схеме.
• Увеличение показателя сопротивления, так как кабель не задействован в полном объеме.

Переменное значение

Постоянный

При упорядоченном движении заряженных частиц в едином направлении, ток называется постоянным, и возникает он в сети с неизменным напряжением при стабильной полярности зарядов. Используется в промышленных автономных установках, что исключает необходимость передачи электроэнергии на большие расстояния.

Использование постоянного показателя предусматривается в автономных системах, к примеру, в автотранспорте, летательных средствах, морской технике и электропоездах. Широкое использование он получил при организации питания микросхем электроники, средств связи и иной техники, где количество помех максимально сводится к минимуму, вплоть до их полной ликвидации.

В некоторых случаях он нашел применение в сварочных агрегатах, а также в железнодорожных локомотивах, медицине при введении в организм лекарственных препаратов посредством электрофореза.

Постоянный ток

Почему в розетке переменный ток

Еще в позапрошлом веке Тесла выдвинул гипотезу, что электричество в жилых помещениях (квартирах и домах) должно быть переменным. Ученый обосновал, что применение токов этого вида наиболее приемлемо, исходя из следующих заключений:

• Передается по проводам с наименьшими потерями.
• Легко поддается трансформации.
• Намного безопаснее по отношению к постоянному.

Постоянный ток отличают противоположные свойства:

• Проходит по проводке с большими потерями.
• Процесс трансформации из одного напряжения в иное проходит сложно.

Основной вывод – использование тока переменного значения непосредственно связано с безопасностью и потерями в линиях электрических проводов. Для снижения расходов на электроэнергии напряженье должно быть высоким. На вышках электропередач проходит ток высокого напряжения 1000В, 10000В, а также 500000В. Хотя это и представляет опасность для жизни, но обуславливает экономичность. Для трансформации электроэнергии обустраивают трансформаторные будки, откуда ток на выходе имеет напряжение 380В или 220В.

Можно привести пример: в качестве трансформатора берется зарядное устройство для мобильного телефона, и она полностью безопасна, так как в ней встроен преобразователь.

Стоит лишь закоротить розетку, то ток с переменным значением автоматически перекрывается и электрической дуги не образовывается. По этим причинам использование переменного показателя гораздо выгоднее и безопаснее.

Количество электричества

Какой ток в батарейках

Из розетки выходит ток переменного значения, так как направление потока электронов меняется. У такого рода тока частота и напряжение разных значений. Следовательно, в розетках – 220В при 50Гц. Нагляднее это выглядит так: в одну секунду поток электронов меняется 50 раз, при этом заряды тоже изменяются с положительных на отрицательные.

Особенно это заметно при включении или подаче электричества в флуоресцентные лампы. При разгоне электронов лампа мерцает, а это означает, что это меняется поток. Максимальный напор потенциала напряжения составляет 220В, при котором осуществляется движение электронов.

Батарейки

Заряд изменяется при переменном токе. Получается, что напряжение бывает либо 100% или 0%. При показателе 100 % необходимо, чтобы провод был большого диаметра, а если заряд непостоянный, то достаточно провода небольшого сечения. По такому проводнику можно переправить большое количество вольт, после чего трансформатор забирает в себя излишки, и остается 220В на выходе.

Внимание! В батарейках или в аккумуляторах постоянный ток, так как направление электронов не изменяется. Зарядка предназначена для его трансформации из переменного в постоянный, в таком виде его выдают аккумуляторы.

Гальванический элемент

Какой ток в 220В и больше

Значение проходящей электроэнергии из розетки определяется в Амперах, при этом напряжение на выходе составляет 220 В.  Получается, что сила тока – физическая величина, равная отношению заряда, который проходит через проводник за определенное время. Если к розетке нет подключения, то электрическая цепь считается разорванной.

Электрооборудование

Когда проводка не защищена автоматикой, то мощность находится под контролем, поэтому значение Ампер в розетке разное при напряжении 220В. Показатель силы в этом случае постоянно растёт до тех пор, пока электрическое оборудование не выйдет из строя.

Профессионалы советуют выбирать розетки на 16 и более Ампер, так как они надежнее, проводка выполняется из кабеля на 2,5 мм2. При выборе розетки, рассчитанной на меньшее количество Ампер, защита может не срабатывать, что нередко приводит к авариям на линии.

В чем разница между постоянным и переменным током — T&P

Если вдоль всего Садового кольца встанут люди, возьмутся за руки, и одновременно будут шагать в одну сторону, то через каждый перекресток будет проходить много людей. Это постоянный ток. Если же они будут делать пару шагов вправо, потом влево, через каждый перекресток пройдет много людей, но это будут одни и те же люди. Это переменный ток.

Ток – это движение электронов в определенном направлении. Оно нужно, чтобы в наших устройствах тоже двигались электроны. Откуда берется ток в розетке?

Электростанция преобразует кинетическую энергию электронов в электрическую. То есть, гидроэлектростанция использует проточную воду для вращения турбины. Пропеллер турбины вращает клубок меди между двух магнитов. Магниты заставляют электроны в меди двигаться, из-за этого начинают двигаться электроны в проводах, которые присоединены к клубку меди — получается ток.

Генератор — как насос для воды, а провод — как шланг. Генератор-насос качает электроны-воду через провода-шланги.

Переменный ток — это тот ток, который у нас в розетке. Он называется переменным, потому что направление движения электронов постоянно меняется. У переменного тока из розеток бывает разная частота и электрическое напряжение. Что это значит? В российских розетках частота 50 герц и напряжение 220 вольт. Получается, что за секунду поток электронов 50 раз меняет направление движения электронов и заряд с положительного на отрицательный. Смену направлений можно заметить в флуоресцентных лампах, когда их включаешь. Пока электроны разгоняются, она несколько раз мигает —  это и есть смена направлений движения. А 220 вольт — это максимально возможный «напор», с которым движутся электроны в этой сети.

В переменном токе постоянно меняется заряд. Это значит, что напряжение составляет то 100%, то 0%, то снова 100%. Если бы напряжение было 100% постоянно, то понадобился бы провод огромного диаметра, а с меняющимся зарядом провода могут быть тоньше. Это удобно. По небольшому проводу электростанция может отправить миллионы вольт, потом трансформатор для отдельного дома забирает, например 10000 вольт, и в каждую розетку выдает по 220.

Постоянный ток — это ток, который у вас в телефонном аккумуляторе или батарейках. Он называется постоянным, потому что направление движения электронов не меняется. Зарядные устройства трансформируют переменный ток из сети в постоянный, и уже в таком виде он оказывается в аккумуляторах.

Какой ток в розетке – постоянный или переменный

Люди, мало-мальски знакомые с электротехникой, без труда ответят на вопрос о том, какой ток в розетке. Конечно же переменный. Этот вид электричества гораздо проще производить и передавать на большие расстояния, а потому выбор в пользу переменного тока очевиден.

Виды тока

Существует два вида тока — постоянный и переменный. Чтобы понять разницу и определить, постоянный или переменный ток находится розетке, следует вникнуть в некоторые технические особенности. Переменный ток имеет свойство изменяться по направлению и величине. Постоянный же ток обладает устойчивыми качествами и направлением передвижения заряженных частиц.

Переменный ток выходит из генераторов электростанции с напряжением, составляющим 220–440 тысяч вольт. При подходе к многоквартирному зданию ток уменьшается до 12 тысяч вольт, а на трансформаторной станции преобразуется в 380 вольт. Напряжение между фазами именуют линейным. Низковольтный участок понижающей подстанции выдает три фазы и нулевой (нейтральный) провод. Подключение энергопотребителей осуществляется от одной из фаз и нулевого провода. Таким образом, в здание заходит переменный однофазный ток с напряжением 220 вольт.

Схема распределения электроэнергии между домами представлена ниже:

В жилище электричество поступает на счетчик, а далее — через автоматы на коробки каждого помещения. В коробках имеется разводка по комнате на пару цепей — розеточную и осветительной техники. Автоматы могут предусматриваться по одному для каждого помещения или по одному для каждой цепи. С учетом того, на сколько ампер рассчитана розетка, она может быть включена в группу или быть подключенной к выделенному автомату.

Переменный ток составляется примерно 90% всей потребляемой электроэнергии. Столь высокий удельный вес вызван особенностями этого вида тока — его можно транспортировать на значительные расстояния, изменяя на подстанциях напряжение до нужных параметров.

Источниками постоянного тока чаще всего являются аккумуляторные батареи, гальванические элементы, солнечные панели, термопары. Постоянный ток широко используется в локальных сетях автомобильного и воздушного транспорта, в компьютерных электросхемах, автоматических системах, радио- и телевизионной аппаратуре. Постоянный ток применяется в контактных сетях железнодорожного транспорта, а также на корабельных установках.

Обратите внимание! Постоянный ток используется во всех электронных приборах.

На схеме, представленной ниже, показаны принципиальные отличия между постоянным и переменным токами.

Параметры домашней электрической сети

Основными параметрами электричества являются его напряжение и частота. Стандартное напряжение для домашних электросетей — 220 вольт. Общепринятая частота — 50 герц. Однако в США используется другое значение частоты — 60 герц. Параметр частоты задается генерирующим оборудованием и является неизменным.

Напряжение в сети конкретного дома или квартиры может быть отличным от номинала (220 вольт). На данный показатель влияет техническое состояние оборудования, сетевые нагрузки, загруженность подстанции. В результате напряжение может отклоняться от заданного параметра в ту или другую сторону на 20–25 вольт.

Скачки напряжения отрицательно сказываются на работоспособности электробытовой техники, поэтому подключения в домашней сети рекомендуется осуществлять через стабилизаторы напряжения.

Токовая нагрузка

Все розетки имеют определенную маркировку, по которой можно судить о допустимой токовой нагрузке. Например, обозначение «5A» указывает на максимальную силу тока в 5 ампер. Допустимые показатели следует соблюдать, поскольку в противном случае возможен выход оборудования из строя, в том числе его возгорание.

Маркировка на розетках показана на рисунке внизу:

Ко всем легально продаваемым электроприборам прилагается паспорт, где указана потребляемая мощность или номинал токовой нагрузки. Крупнейшими потребителями электроэнергии являются такие электробытовые приборы, как кондиционеры, микроволновые печи, стиральные машины, кухонные электроплиты и духовки. Таким приборам для нормальной работы понадобится розетка с нагрузкой не меньше 16 ампер.

Если же в документации к электробытовой технике отсутствуют сведения о потребляемых амперах (сила тока в розетке), определение нужных величин осуществляется по формуле электрической мощности:

Показатель мощности имеется в паспорте, напряжение сети известно. Чтобы определить потребление электричества, нужно показатель мощности (указывается только в ваттах) разделить на величину напряжения.

Разновидности розеток

Розетки предназначены для создания контакта между электрической сетью и бытовой техникой. Они изготовлены так, чтобы обеспечить надежную защиту от случайных прикосновений к токоведущим элементам. Современные модели чаще всего оснащены защитным заземлением, представленным в виде отдельного контакта.

По способу монтажа существует два вида розеток — открытые и скрытые. Выбор разновидности розетки во многом определяется типом монтажа. К примеру, при организации наружной проводки используют накладные открытые розетки. Такая фурнитура проста в монтаже и не нуждается в нишах для подрозетников. Встроенные же модели более привлекательны с эстетической точки зрения и более безопасны, поскольку токоведущие элементы находятся внутри стены.

Розетки отличаются по токовой величине. Большая часть устройств предназначена для работы с 6, 10 или 16 амперами. Старые образцы советского производства рассчитаны только на 6,3 ампера.

Обратите внимание! Максимально возможный для розетки ток должен находиться в соответствии с мощностью потребителя, подключаемого к электросети.

Методы измерения напряжения и тока

Чтобы измерить показатели напряжения и тока применяются следующие способы:

1. Наиболее простой метод — подключение к розетке электрического прибора соответствующего напряжения. Если в розетке есть ток, электроприбор будет функционировать.
2. Индикатор напряжения. Это приспособление может быть однополюсным и представлять собой специальную отвертку. Также выпускаются двухполюсные индикаторы с парой контакторов. Однополюсное устройство определяет фазу в розеточном контакте, но не обнаруживает наличие или отсутствие нуля. Двухполюсный же индикатор показывает ток между фазами, а также между нулем и фазой.
3. Мультиметр (мультитестер). С помощью специального тестера проводятся измерения любого типа тока, присутствующего в розетке — как переменного, так и постоянного. Также мультиметром проверяют уровень напряжения.
4. Контрольная лампа. С помощью лампы определяют наличие электричества в розетке при условии, что лампочка в контрольном приборе соответствует напряжению в тестируемой розетке.

Перечисленной выше информации вполне достаточно для общего понимания принципов организации электрической сети в доме. Приступать к проведению любых электротехнических работ следует только с соблюдением всех мер безопасности и при наличии соответствующей квалификации.

Какой ток в розетке – постоянный или переменный

Какой ток в розетке — переменный или постоянный, и зачем это нужно знать: сколько ампер, какая его частота и как узнать самостоятельно

Человек, хоть частично знакомый с электричеством, знает какой ток протекает в розетке – переменный или постоянный. Но большинство граждан, которые пользуются благами электричества ежедневно, не задумываются об этом, и зря. Ответ на вопрос прост, ведь практически вся производимая электроэнергия относится к переменному току.

Какой ток в розетках постоянный или переменный?

98% вырабатываемой энергии – это переменный ток, и домашняя проводка не исключение. Переменный ток – это тот, который периодически изменяет величину и направление. Частота измеряется в Герцах (период изменения в секунду). Переменный ток производить намного легче чем постоянный, также не вызывает сложностей передача на большие расстояния. При передачи электроэнергии величина напряжения может как увеличиваться, так и уменьшаться неоднократно, поэтому розетки делаются для переменного значения. Но также существуют электронные приборы, которые питаются постоянным током, и их нужно приводить к одному типу.

Преимущества:

• легко передавать на большие расстояния;
• простое генераторное оборудование, упрощение устройства электродвигателей;
• отсутствие полярности.

Недостатки:

• расчеты проводятся на максимальное значение, по факту используется не более 70%;
• электромагнитная индукция, приводящая к неравномерному распределению электричества по сечению проводника;
• сложность проверки и измерения параметров;
• увеличивается сопротивление, так как используется не весь кабель.

Для чего нужно знать сколько ампер в розетках в квартире

Сила тока измеряется в Амперах (А). Знать этот показатель необходимо, так как розетки различаются по нему.

Стандартные современные розетки рассчитаны на 6, 10 и 16 А. У советских приборов максимальный номинал равен 6,3 А. Для потребителей с повышенной мощностью выбирают соответствующие розетки, у которых повышенная стойкость к большим значениям.

Знание основ электротехники пригодится при поездке в другую страну. У государств могут различаться стандарты частоты и напряжений, и невозможно будет подключить привезенные с собой приборы к местной сети. Каждая розетка имеет маркировку, на которой указана максимальная сила тока.

Если у прибора указана только мощность в паспорте, вычислить ток можно по простой формуле I=P/U, где U –напряжение сети в Вольтах (220 В для домашних розеток), P – мощность прибора, измеряемая в Ваттах и I – сила тока в Амперах.

Сила тока в розетке

Стандартами частоты в России  и европейских странах является 50 Гц, в Америке – 60 Гц. Сила тока в квартирах ограничивается 16 Амперами, в частных загородных домах это значение может достигать 25 А.

Токовые измерения проводят различными способами. Можно опытным путем – подключить прибор в розетку, и если он функционирует — электроэнергия есть. Существуют мультиметры, которые замеряют значения, контрольные лампы, тестеры и индикаторы напряжения.

220 В

Номинальным напряжением в домашней сети является 220В, но на практике это значение может варьироваться. Отклонения до 20-25 Вольт.

На этот показатель влияют:

• техническое состояние,
• нагрузки сети,
• загруженность электростанций.

Скачки напряжения выводят приборы из строя, поэтому подключение к сети лучше производить через специальные стабилизаторы.

Более 220 В

Для силовой электрической техники используются трехфазные сети, которые питаются напряжением 380 Вольт и выше. Чаще всего их можно встретить в электротранспорте – трамваях, троллейбусах, электричках. Для такого напряжения токовая нагрузка составляет до 32 А.

Сколько ампер в розетке 220В

Домашние розетки делаются на разную силу тока, которую она способна пропустить. Наибольшее значение – 16 А для напряжения в 220 Вольт. Каждая электророзетка промаркирована – если отмечено значение 6 А, то суммарная подключаемая нагрузка не более этого числа.

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

Электроплита подключается через отдельное УЗО, так как для нее требуется 25 А и более.

Живя в ХХІ веке, используя блага научных открытий, человеку обязательно знать тип и величину тока, протекающего в домашней сети. Без этой информации невозможно купить электророзетку, правильно рассчитать нагрузку для электроприборов. Стандарты различаются для разных стран, и это стоит учитывать при поездке в другое государство.

Полезное видео

Какой ток в розетке: постоянный или переменный

Автор Aluarius На чтение 4 мин. Просмотров 2.4k. Опубликовано 26.01.2016

На форумах встречаются разные вопросы, даже самые необычные и порой даже глупые. Но они требуют своего ответа. К примеру, вопрос, какой ток в розетке: переменный или постоянный? Странность вопроса заключается в том, что всем известно – в подающих сетях линий электропередач проходит переменный ток. А это значит, что и в розетке он будет переменным.

На этом можно было бы и остановиться, но давайте разберем, чем отличается ток переменный от постоянного, и почему именно первый используется в быту и на производстве.

Что такое электрический ток

Со школьной программы физики известно всем, что ток – это направленное движение электронов. Во всех электростанциях принцип образования электроэнергии одинаковый. Для этого необходимо, чтобы вращался вал роторной установки. По сути, это пучок меди, который расположен между двумя магнитами. Вращать вал можно при помощи воды, ветра, горячего воздуха (пара) и так далее. Вот почему электростанции делятся на виды: гидро-, ветро-, тепловые и так далее.

Для чего необходимы магниты? С их помощью электроны внутри меди начинают двигаться за счет образованного магнитного поля, образуя направленное движение, то есть, токовый поток. Чтобы выделять электроны, к меди подключают провод, который и отводит ток от установки.

Но почему ток, выработанный электростанцией, называется переменным? Все дело в изменении направления движения электронов. Существуют такие показатели, как частота тока и его напряжение. Так вот в отечественных электрических сетях токовая частота равна 50 Гц, а напряжение 220 вольт. Частота говорит о том, что за одну секунду ток меняет свое направление 50 раз, а соответственно заряды частиц с положительного на отрицательный. Что касается напряжения, то, по сути, это давление или напор электронов в сети.

Итак, переменный ток – это смена зарядов. Поэтому напряжение в течение одной секунды меняется от максимума до минимума и наоборот 50 раз, в сумме получается 100 раз. То оно становится максимальным (100%), то минимальным (0%). И этот цикл все время повторяется. Если напряжение в сети было всегда постоянным, да к тому же максимальным, то для его проводки потребовался бы электрический кабель огромного сечения. С переменным этого не нужно. Небольшого диаметра провод может передавать миллионы вольт.

Принцип работы переменного тока

Так что, отвечая на вопрос, какой ток в розетке, нужно знать, почему он переменный, а не постоянный. И все же, почему постоянный ток так называется. Во-первых, он никогда не меняет своего направления, не скачет и не имеет частоты. Во-вторых, он присутствует только в батарейках и аккумуляторах, а также в генераторных установках.

Розетки

Итак, движемся дальше по теме, какой ток в розетке используется: постоянный или переменный. Переходим к розеткам, потому что в вопросе они встречаются. Так вот, есть ли розетки на напряжение постоянное, и на переменное? Сразу скажем, есть. Чем же они отличаются друг от друга?

Начнем с того, что розетки, в которых присутствует переменное напряжение, обозначаются символом (~) или буквами латинского алфавита (AC), то есть Alternating Current, что с английского языка так и переводится – переменный ток.

Розетки для постоянного напряжения обозначаются символом (–) или буквами DC (Direct Current – постоянный ток). На схемах такие розетки обозначаются плюсом и минусом со стрелкой. Сразу же оговоримся, что в розетку, где есть постоянное напряжение включать обычные бытовые приборы бесполезно. Работать все равно не будут. Обратите внимание на рисунок ниже, где указаны пиктограммы.

Так вот, многие производители их наносят на розетки для удобства распознания, то есть, для какого напряжения они предназначены. Как видите, даже чисто визуально можно определить, какое напряжение находится в розетке: постоянное или переменное. Конечно, все это нюансы, ведь отечественные сети поставляют только переменный ток, так что нет необходимости даже смотреть, какая маркировка у розетки, есть ли специальные символы или нет.

Подведем итоги

Электричество – это та энергия, которая задействована повсюду. Это основной источник жизнедеятельности человека, без которого сегодня невозможно выжить. Особенно это касается городов и больших поселков. Люди привыкли, что электричество присутствует в их жизни, как неотъемлемая часть бытия. Поэтому краткосрочные отключения воспринимаются многими, как катастрофа. Поэтому одна рекомендация для всех – экономьте электроэнергию, как показывает жизнь, все не вечно под луной.

Вот почему ученые мужи сегодня ищут новые альтернативные источники электроэнергии, вот почему в настоящее время повсюду устанавливаются солнечные, ветровые, водяные станции, которые могут вырабатывать электричество. Сегодня производители предлагают небольшие установки по выработке электроэнергии, с помощью которых можно отключиться от линий электропередач. Конечно, еще не все так усовершенствовано, как хотелось бы. Но это уже продвижение вперед, так что в недалеком будущем можно ожидать совершенно другой подход к выработке электричества.

Напряжение 220 Вольт | Практическая электроника

Да, все знают что это электрический ток в розетке должен быть 220 вольт». Но тех, кто представляет хотя бы приблизительно как он образуется и передаётся потребителю, кто может сказать «в бытовой электросети однофазная линия переменного тока 220 вольт частотой 50 Герц» совсем немного и, скорее всего, это будут специально обученные люди, которые тоже порой не задумываются о том, почему именно 220 вольт? Почему переменный ток, почему частота сети именно 50 Герц? А действительно, почему сложилось именно так? Вариантов-то было множество. И кстати, заходя вперёд, стоит сообщить что вышеперечисленное не эталонный стандарт для всей планеты. Кто-то пошёл и другим путём в возведении электро-инфраструктуры. На эти и некоторые другие вопросы мы попытаемся дать ответы в данной статье.

Откуда берется напряжение

Чтобы подать электричество в розетку, необходимо его как-то сгенерировать. Для  выработки электроэнергии до сих пор в большинстве применяются технологии конца 19 века – электромагнитная индукция, преобразующая механическую энергию в электрическую. Проще говоря – генераторы. Различие генераторов  лишь в том, каким образом подают механическую энергию. Раньше это были громоздкие паровые машины. Со временем добавились гидротурбины для проточной воды (гидроэлектростанции) , двигатели внутреннего сгорания, ядерные реакторы.

Принцип действия генератора основан на магнитной индукции. Вращательное движение генератора превращается в электрический ток. То есть можно сказать, что генератор – это тот же самый электродвигатель, но обратного действия. Если на электродвигатель подать напряжение, то он начнет вращаться. Генератор работает наоборот. Вращательное движение вала генератора превращается в электрический ток. Поэтому, чтобы вращать вал генератора, нам потребуется какая-либо энергия извне. Это может быть пар, который раскручивает турбину, а она в свою очередь раскручивает вал генератора

Принцип работы ТЭС

либо это может быть сила потока воды, которая с помощью гидротурбины раскручивает вал генератора, а он в свою очередь также вырабатывает электрический ток

Принцип работы ГЭС

Ну или это может быть даже ветряк

Ветряная электростанция

Короче говоря, принцип везде один и тот же.

Кстати, ядерный реактор не способен самостоятельно выработать энергию. По сути, атомная энергоустановка является тем же самым примитивным паровым котлом, где рабочим телом является обыкновенный пар. Да, нынче существуют иные способы генерации электричества, на вроде тех же самых солнечных элементов, бетагальванических и изотопных ядерных батарей, «мифических»  токомаков.  Однако, вышеперечисленный «хайтэк» имеет существенные ограничения – запредельная стоимость материалов ,монтажа и наладки, габариты и малый кпд. Потому, всерьёз рассматривать всё это в качестве полноценной электростанции большой мощности не стоит (по крайней мере в ближайшие пару десятков лет).

Экскурс в историю

Итак, генератор на нашей электростанции преобразовывает механическую энергию в электрическую. А что дальше? В каком виде и как именно передавать энергию потребителю? Как избежать колоссальных потерь при передаче?

Поразительно, но подобная ситуация существовала на самом деле! В той же Российской Империи вплоть до начала 20 века была полная неразбериха. Рядом с каждым «крупным» потребителем электроэнергии (фабрика, подворье преуспевающего купца или гостиница для особ благородных кровей) строили отдельную электростанцию. Было множество конкурирующих фирм, предоставляющих услуги электрификации и, в последующем, своё электрическое оборудование заточенное только под свою сеть. Каждый поставщик электроэнергии задавал собственные параметры электросети – напряжение, частоту. Были даже электросети с постоянным током! Человек, купивший, к примеру, электролампочки в «Товариществе электрического освещения Лодыгин и Ко» смог бы использовать их лишь в электросети этой же компании. При подключении к сети «Дженерал электрик» эта лампочка тут же вышла бы из строя – напряжение сети этой фирмы было значительно выше необходимого, не говоря уже о других параметрах.

Лишь в 1913 году имперские инженеры решились передавать электроэнергию на большие расстояния по воздушным проводным линиям, избавив от необходимости постройки электростанций «у каждой розетки». В преддверии грядущей великой войны и нахлынувшего патриотизма власть задумалась об импортозамещении. Ну прям как в наше время, после кризиса 2014 года). Были финансово и юридически задавлены многие небольшие западные фирмы (кроме германских и французских), преференции и льготы давались лишь отечественным товариществам и предприятиям. В итоге, это привело к монополизму на рынке поставщика электроэнергии и, невольно, стандартизации параметров электрической сети.

Так как Берлин и Париж были уже электрифицированы единой энергосистемой с переменным напряжением сети 220 вольт, отечественные компании также приняли этот стандарт. Людям было удобнее использовать электрические приборы единого типа, не беспокоясь что их новомодный электрический пылесос сгорит на новом месте жительства из-за других параметров энергосети. Произошло полное вытеснение многих небольших фирм – никто уже не хотел пользоваться их услугами и их приборами, хотя они вынужденно подстроились под единый  стандарт электросети. Те самые 220 вольт переменного тока.

Почему именно переменное напряжение?

Не так давно по историческим меркам у человечества возникла дилемма: какой ток лучше? Переменный или постоянный? Этот период времени был известен, как “война токов”. На самом деле были споры между Николой Теслой и Эдисоном – самыми великими учеными-изобретателями того времени. Эдисон был за постоянный ток, а Никола Тесла – за переменный. Это борьба продолжалось более 100 лет, даже после смерти этих великих ученых! Но все-таки в 2007 году окончательную победу одержал переменный ток.

Дело все в том, что постоянный ток при передаче на большие расстояния теряет свою энергию на нагрев проводов. Здесь во всем виноват закон Джоуля-Ленца

Q=I²Rt

где

Q — количество выделяемого тепла (Джоули)

I — сила тока, протекающего через проводник (Амперы)

R — сопротивление проводника (Омы)

t — время прохождения тока через проводник (Секунды)

Нетрудно догадаться, что чем больше сила тока будет протекать по проводам, и чем длиннее будут провода, тем больше они будут нагреваться, так как сопротивление провода выражается формулой:

сопротивление провода формула

Второй причиной было то, что в генераторе постоянного тока надо было использовать специальную конструкцию, которая бы позволяла снимать электрический ток с движущихся обмоток. Для этого на валу двигателя крепился так называемый коллектор, к которому припаивались обмотки генератора. Коллектор все время находился в движении, так как он закреплен на самом валу генератора. С коллектора с помощью графитовых щеток снималось напряжение. Тот же самый принцип до сих пор используется в генераторах и двигателях постоянного тока.

Принцип работы генератора постоянного тока

Минусом такой конструкции является то, что со временем щетки и коллектор изнашиваются. Поэтому, такой генератор надо часто обслуживать, вовремя заменять щетки и чистить коллектор. Чаще всего такой генератор имеет два провода: плюс и минус. Чем больше коллекторных пластин (ламелей) на таком генераторе, тем чище будет постоянный ток с такого генератора. Если  такой генератор имеет множество ламелей и крутится с одинаковой скоростью, то на осциллографе можно увидеть примерно такую картину постоянного тока

осциллограмма постоянного тока

Таких недостатков лишен генератор переменного напряжения. Принцип его действия показан ниже

Принцип работы генератора переменного тока

В настоящее время в нем используются три обмотки,  разнесенные друг от друга на 120 градусов. Один конец каждой обмотки соединяется с друг другом, образуя так называемый “ноль”. В нашей стране такие генераторы на ТЭС или ГЭС стараются крутить со скоростью 50 оборотов/сек. Ну или 3000 оборотов/минуту. Неплохая такая скорость). В Америке же их крутят под 60 оборотов/сек. А что такое обороты в секунду? Это и есть частота. А частота, как вы помните, выражается в Герцах (Гц). Поэтому, у нас в розетках частота 50 Гц, в Америке 60 Гц.

Такие генераторы называют трехфазными, так как они имеют три фазы: A, B, C. В англо-язычной литературе можно увидеть обозначение R, S, T либо L1, L2, L3. Точка, где соединяется конец всех обмоток обозначается буквой N (ноль).

Генератор переменного тока

То есть по сути с генератора выходит 4 провода: фазы A,B,С и 0, он же нейтраль N, который соединяет один конец каждой из трех обмоток.

Обмотки генератора переменного тока

При вращении ротора-магнита в каждой обмотке создается электрический ток. Если с помощью осциллографа вывести осциллограммы сразу трех обмоток, то можно увидеть что-то типа этого:

Осциллограммы трехфазного напряжения

Передача электрического тока на дальние расстояния

Итак, электрический ток мы получили. Теперь надо как-то передать его на дальние расстояния, не забывая про закон Джоуля-Ленца: Q=I²Rt . То есть нам надо каким-то чудом уменьшить силу тока, которая будет течь по проводам, так как в основном из-за нее происходят большие потери.

Для этих целей идеально подойдет трансформатор, но не простой, а трехфазный. Здесь используется замечательное свойство трансформатора: если повышаем напряжение, то понижаем силу тока, и наоборот, понижаем напряжение, увеличиваем силу тока. Поэтому, для того, чтобы передать полученную электроэнергию на дальние расстояния, нам нужно увеличить в несколько раз напряжение, тем самым мы в это же число раз уменьшим силу тока. Ниже на рисунке схема передачи электроэнергии от генератора ГЭС и до конечного потребителя, то есть для заводов, для электротранспорта и для нас с вами.

Передача электроэнергии от генератора до конечного потребителя

С ГЭС напряжение повышают до нескольких киловольт, чаще всего до 110 кВ. Все это достигается с помощью трехфазного высоковольтного повышающего трансформатора (2).

Трехфазный высоковольтный трансформатор

Далее высоковольтное напряжение идет по высоковольтной линии (3) и доходит до какого-либо города, либо райцентра.

Высоковольтная линия передачи электроэнергии

В каждом райцентре либо городе есть своя подстанция, где имеется уже свой высоковольтный понижающий трансформатор (4), который преобразует напряжение 110 кВ в 10 кВ, либо в 6 кВ (5).

Почему нельзя было сразу тянуть провода с генератора? Зачем надо было повышать, а потом снова понижать напряжение? Все опять же из за закона Джоуля-Ленца. Так как ГЭС находится на очень большом расстоянии от потребителей электроэнергии, приходится повышать напряжение, чтобы минимизировать потери на нагрев проводов. Как мы уже говорили, трансформатор повышает напряжение, но при этом уменьшает во столько же раз силу тока, поэтому потери в проводах на дальние расстояния сокращаются в разы, исходя из формулы Джоуля-Ленца Q=I²Rt.

Потом уже с подстанции напряжение расходится по трансформаторным “будкам”, которые можно уже заметить в каждом районе.

Трансформатор 6 кВ в 380 В

От этих “будок” выходит после преобразования приблизительно 380 Вольт. Но здесь есть один нюанс. Везде используется три провода, а к нам в дома заходят чаще всего два провода. В чем же дело? А дело как раз в том, что есть такое понятие как линейное и фазное напряжение. Линейное напряжение замеряется между 3 проводами, по которым идут 380 В. Они называются фазами. То есть грубо говоря – это те же самые провода, которые вышли с генератора еще где-нибудь на ГЭС. Но если взять любую из фаз и замерять напряжение относительно нулевого проводника, то есть относительно нуля, то у нас будет фазное напряжение 220 В. Получается, к нам в дом заходит ОДНА фаза и НОЛЬ. Куда деваются другие фазы? Они равномерно распределяются между жильцами дома или вашего района. То есть к вашему соседу может придти другая фаза, но тот же самый ноль.

Трехфазное линия передачи электроэнергии

Напряжение 220 Вольт

Очень много вопросов в рунете именно по напряжению “из розетки”.  Самый часто задаваемый вопрос выглядит так:

– Какой ток в розетке?

Здесь вопрос, конечно же, поставлен неправильно. Током чаще всего называют именно силу тока. Правильнее было бы задать вопрос: “Какое напряжение в розетке?”

У нас в России в домашней сети переменное напряжение с частотой в 50 Герц,  максимальной амплитудой приблизительно в 310 Вольт и действующим напряжением в 220 Вольт. Думаю, это будет самый развернутый ответ.

Итак, теперь давайте разбираться что к чему.

Как  же выглядит этот “ток из розетки” на осциллографе? Ну примерно вот так:

По вертикали у нас одна клеточка равняется 100 Вольтам. Следовательно, максимальная амплитуда Umax будет равна где-то 330 Вольт

амплитудное значение напряжения

По идее должно быть 310 Вольт. Хотя оно и не удивительно. Напряжение в сети редко когда бывает стабильным. Все, конечно же, зависит от потребителей и трансформатора на электростанции, который их питает.

Когда я был еще совсем маленьким, рядом с телевизором у нас стояло очень интересное устройство. На нем была шкала, и мы вечером подкручивали крутилку, чтобы шкала показывала ровно 220 Вольт, иначе телевизор отказывался работать. С возрастом я понял, что это был ручной стабилизатор напряжения, так как именно вечером все соседи начинали “жрать” электричество и поэтому в сети было вольт 190-200. Это уже сейчас во всех телевизорах и других бытовых приборах эти стабилизаторы встроены прямо внутри прибора, и поэтому надобность в стабилизаторах резко отпала.

Что такое фаза и ноль

К вам 220 Вольт приходит по двум проводам. Иногда с ними бывает в связке еще и третий провод желто-зеленого цвета – это земля. Этот провод используется для обеспечения безопасности. В старых домах такого провода нет. Земля в 90% случаев обозначается как желто-зеленый провод. Другие провода могут иметь различную окраску, но чаще всего стараются ноль маркировать синим проводом, а фазу –  ярким цветом. Например, красным.

Обозначение фазы, нуля и земли на проводе

Итак, по одному проводу течет фаза, по другому – ноль. Ноль – это провод для съема электрического тока с фазы. Ноль не представляет опасности для человека, но лучше все-таки не экспериментировать! В фазе напряжение очень быстро изменяется сначала от какого-то максимального значения (для 220 Вольт это значение равняется 310 Вольт), потом падает до нуля, и потом идет в минус и достигает значения в -310 Вольт и потом снова до нуля и снова до 310 Вольт. Итак, за секунду он успевает проделать эту операцию 50 раз, так как генератор на ГЭС, ТЭС или АЭС крутится именно с такой скоростью.

осциллограмма 220 В

Какие процессы происходят на фазе?

В какой-то момент времени фаза бывает больше по напряжению, чем ноль. В какой-то момент времени она становится равна нулю. А в какой-то момент времени становится меньше чем ноль. Или, иначе говоря, ноль становится больше по напряжению, чем фаза). Потом фаза снова становится равна нулю, а потом снова больше нуля и все это повторяется до тех пор, пока работает генератор на электростанции.

Хотите узнать, как все это выглядит на графике? Да пожалуйста 😉

фаза и ноль на осциллограмме

Как я уже сказал, фаза без нуля – ничто! И если даже встать на диэлектрический коврик, то есть полностью изолировать себя от контакта с землей, то можно даже и потрогать фазу без вреда для здоровья. НО! не вздумайте проверять это дома! Так поступают только матерые электрики и у них имеются в наличии эти диэлектрические коврики и другие прибамбасы.

[quads id=1]

Но никогда, слышите, НИКОГДА! не дотрагивайтесь голыми руками сразу до двух проводов, тем более взяв их по одному в руки! Вы будете проводником, соединяющим цепь 220 Вольт. Или попросту говоря, вас ударит электрическим током. Думаю, некоторые до сих пор помнят эти “приятные” ощущения. А как бодрит сразу! Уууухх)))

Напряжение в розетке – это действующее напряжение и вычисляется оно по формуле:

где

U_Д  – это действующее напряжение, В

U_max – максимальное напряжение, В

Следовательно,

что мы и видели на осциллограмме.

Так что знайте, что в электронике и в электрике если вам говорят, что напряжение переменного тока, допустим, 24 Вольта – это действующее напряжение. Максимальным значением переменного напряжения никто не пользуется.

В чем разница между питанием переменного и постоянного тока?

Благодаря своей способности обеспечивать питание различными способами, источники переменного и постоянного тока уже давно участвуют в битве за превосходство. Тем не менее, эти двое, похоже, совсем недавно собрались вместе, чтобы существовать в гармонии.

Различия между переменным и постоянным током

Постоянный ток, разработанный Томасом Эдисоном и ставший стандартом первых набегов Америки в мир электричества, предполагает использование тока, протекающего в одном направлении.К сожалению, его неспособность легко преобразовывать в более высокие / более низкие напряжения заставила других искать альтернативные решения: а именно переменный ток Николы Теслы. Переменный и реверсивный 60 раз в секунду (50 в Европе) переменный ток можно было бы легче преобразовать в другое напряжение с помощью трансформатора. «Война токов» последовала, когда изобретатели боролись за актуальность (и гонорары) для будущего электрической инфраструктуры Америки. В конце концов, Джордж Вестингауз стал партнером Tesla и вывел кондиционеры в дома американцев по всей стране.Однако в последние годы округ Колумбия переживает некоторый ренессанс. Почему?

Приложение обеспечивает потребность в переменном и постоянном токе

Хотя и переменный, и постоянный ток вырабатывают электроэнергию, способы доставки электричества в конечный пункт назначения различаются. Что ест ваша техника и электроника?

• AC
  Ваш дом или офис получает электричество в форме волнообразного переменного тока, который может изменять направление и напряжение с более высокого на более низкий ток с помощью трансформаторов.В вашем доме его едят большие и маленькие проводные приборы, от системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха до телевизора и посудомоечной машины.
• DC
  Постоянное и постоянное напряжение питания постоянного тока для электроники, использующей аккумулятор, например мобильного устройства или смартфона. Подобно батарее дистанционного управления автомобилем вашего ребенка, плавный, устойчивый электрический ток постоянного тока всегда течет в одном и том же направлении между положительной и отрицательной клеммами.
• AC / DC
  В вашем ноутбуке используется комбинация обоих типов электрического тока, начиная с переменного тока от розетки до зарядного кабеля, который преобразуется в постоянный ток через небольшую громоздкую коробку (адаптер питания) между розеткой и конец, который подключается к компьютеру, чтобы подзарядить аккумулятор.В некоторых автомобилях также используется комбинация переменного и постоянного тока.

Будущее AC / DC

Хотя мы не можем предсказать будущее знаменитой рок-группы, ожидается, что переменный и постоянный ток продолжат свое соперничество, хотя и гораздо более дружелюбно. Дома и предприятия по всей стране будут по-прежнему питаться преимущественно от сети переменного тока. Однако с появлением светодиодов, солнечных элементов, электромобилей и мобильной электроники прогресс в области постоянного тока растет, и постоянно разрабатываются методы для транспортировки и преобразования постоянного тока в более высокие и более низкие напряжения с меньшими потерями электроэнергии.Возможное решение «Войны течений»? Пара работает бок о бок в домах и на предприятиях по всей территории США

.

Вы переживаете «войну токов» у себя дома или на работе, когда электрические устройства соперничают за истощение энергоснабжения? Дайте миру шанс с помощью электрического шкафа или обновления услуг от Mr. Electric сегодня.

Хотите узнать больше об электрическом токе? Ознакомьтесь с этим блогом об устранении неисправностей в электросети от мистера Разнорабочего, соседской компании.

Этот блог предоставлен Mr.Электрооборудование только для образовательных целей, чтобы дать читателю общую информацию и общее понимание по конкретному предмету, указанному выше. Блог не должен использоваться вместо работы лицензированного специалиста-электрика в вашем штате или регионе. Перед выполнением любого домашнего проекта сверьтесь с законами города и штата.

В чем разница между питанием переменного и постоянного тока?

Электричество В чем разница между питанием постоянного и переменного тока?

19.03.2020 | Обновлено 27.04.2021Автор / Редактор: Люк Джеймс / Erika Granath

Электроэнергия бывает двух видов — переменного тока (AC) и постоянного тока (DC). Оба они необходимы для функционирования нашей электроники, но знаете ли вы разницу между ними и то, к чему они применяются?

Связанные компании

И переменный, и постоянный ток описывают типы протекания тока в цепи. В постоянном токе (DC) электрический заряд (ток) течет только в одном направлении.Напротив, электрический заряд переменного тока периодически меняет направление.

(Источник: Unsplash)

Что такое переменный ток?

Электропитание переменного тока (AC) — это стандартное электричество, которое выходит из электрических розеток и определяется как поток заряда, который демонстрирует периодическое изменение направления.

Поток переменного тока изменяется с положительного на отрицательный из-за электронов — электрические токи возникают из-за потока этих электронов, которые могут двигаться в положительном (вверх) или отрицательном (вниз) направлении.Это известно как синусоидальная волна переменного тока, и эта волна возникает, когда генераторы переменного тока на электростанциях создают мощность переменного тока.

Основной доклад на PCIM Digital Days 2021

Не пропустите ключевой доклад «HVDC Grid Challenges Locks and Opportunities» от Седдика Бача, научного директора программы, SuperGrid Institute, на PCIM Digital Days с 3 по 7 мая 2021 года.

Откройте для себя вся программа!

Генераторы переменного тока вырабатывают переменный ток путем вращения проволочной петли внутри магнитного поля.Волны переменного тока образуются, когда провод движется в области с разной магнитной полярностью — например, ток меняет направление, когда провод вращается от одного полюса магнитного поля к другому. Это волнообразное движение означает, что мощность переменного тока может распространяться дальше, чем мощность постоянного тока, что является огромным преимуществом, когда речь идет о доставке энергии потребителям через розетки.

Что такое мощность постоянного тока?

Электропитание постоянного тока (DC), как можно понять из названия, представляет собой линейный электрический ток — он движется по прямой линии.

Постоянный ток может поступать из нескольких источников, включая батареи, солнечные элементы, топливные элементы и некоторые модифицированные генераторы переменного тока. Электропитание постоянного тока также может быть «получено» из переменного тока с помощью выпрямителя, преобразующего переменный ток в постоянный.

Питание

постоянного тока гораздо более стабильно с точки зрения подачи напряжения, а это означает, что большая часть электроники полагается на него и использует источники питания постоянного тока, такие как батареи. Электронные устройства также могут преобразовывать мощность переменного тока из розеток в мощность постоянного тока с помощью выпрямителя, часто встроенного в источник питания устройства.Трансформатор также будет использоваться для повышения или понижения напряжения до уровня, подходящего для рассматриваемого устройства.

Однако не все электрические устройства используют питание постоянного тока. Многие устройства, особенно бытовые приборы, такие как лампы, стиральные машины и холодильники, используют переменный ток, который подается непосредственно из электросети через розетки.

Зачем нужны два разных типа питания?

Хотя многие современные электронные и электрические устройства предпочитают питание постоянного тока из-за его плавного потока и равномерного напряжения, мы не могли бы обойтись без переменного тока.Оба типа власти важны; один не «лучше» другого.

Фактически, AC доминирует на рынке электроэнергии; все электрические розетки подают питание в здания в виде переменного тока, даже если может потребоваться немедленное преобразование тока в мощность постоянного тока. Это связано с тем, что постоянный ток не способен преодолевать такие же большие расстояния от электростанций до зданий, как переменный ток. Также намного проще генерировать переменный ток, чем постоянный ток, из-за того, как работают генераторы, и система в целом дешевле в эксплуатации — с переменным током мощность может легко передаваться через национальные сети через мили и мили проводов и опор.

DC в первую очередь вступает в игру, когда устройству необходимо сохранять энергию в батареях для будущего использования. Смартфоны, ноутбуки, портативные генераторы, фонарики, системы наружных камер видеонаблюдения … вы называете это, все, что работает от батарей, требует хранения постоянного тока. Когда батареи заряжаются от сети, переменный ток преобразуется в постоянный ток выпрямителем и сохраняется в батарее.

Однако это не единственный используемый метод зарядки. Если вы когда-либо заряжали свой телефон с помощью блока питания, например, вы используете источник питания постоянного тока, а не переменного тока.В этих ситуациях источникам питания постоянного и постоянного тока может потребоваться изменить выходное напряжение (в данном случае, блок питания) для использования устройства (в данном случае телефона).

Следуйте за нами в LinkedIn

Вам понравилось читать эту статью? Тогда подпишитесь на нас в LinkedIn и будьте в курсе последних событий в отрасли, продуктов и приложений, инструментов и программного обеспечения, а также исследований и разработок.

Следуйте за нами здесь!

(ID: 46408650)

Зарядка

переменным током или постоянным током — в чем разница —

Для многих это не имеет значения.DC работает быстрее, и это все, что им нужно знать. Но для любопытных это упрощенное объяснение разницы между зарядкой постоянным и переменным током. Технические детали здесь намеренно замалчиваются.

Причина, по которой у нас есть два типа зарядки, заключается в том, что существует два «типа» электричества: переменного и постоянного тока; поэтому мы начнем с их обсуждения.

AC VERSUS DC

DC — это простой положительный и отрицательный тип электричества, с которым вы, вероятно, экспериментировали в 7-м классе.Ключевым преимуществом является то, что его легко хранить в батареях. Вот почему портативная электроника — фонарики, сотовые телефоны, ноутбуки — использует питание постоянного тока; они должны хранить это. Транспортные средства с подзарядкой от сети портативны, поэтому они также используют батареи постоянного тока (хотя у большинства из них есть двигатели переменного тока — сложный шаг, который мы можем рассмотреть в другой раз).

Электроэнергия переменного тока немного сложнее, потому что она переключается взад и вперед, но ключевым преимуществом является то, что ее можно экономично передавать на большие расстояния. Вот почему мощность переменного тока поступает в ваш дом по линиям электропередач и находится в розетках.Стационарные приборы, которые используют электричество непосредственно от розетки — лампы, холодильники, стиральные машины — используют переменный ток.

Поскольку электрическая сеть обеспечивает переменный ток, электричество необходимо преобразовать в постоянный ток, когда вы хотите зарядить портативное устройство. Это преобразование выполняется «выпрямителем». Все портативные электронные устройства, которые заряжаются от сети, имеют один: он обычно находится в черном ящике в зарядном шнуре вместе с некоторыми другими компонентами, которые мы игнорируем. Вы заметите, что чем больше энергии потребляет устройство, тем больше это поле.Ключ к пониманию зарядки переменного тока по сравнению с зарядкой постоянным током — это узнать, где находится коробка и почему.

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ

Вот решение для зарядки постоянного тока для моего планшетного компьютера. Это просто USB-кабель, который позволяет моему планшету заряжаться от USB-порта постоянного тока в машине или ноутбуке. Обе стороны имеют постоянный ток, поэтому преобразование не требуется.

Зарядный шнур постоянного тока

А вот и решение для зарядки переменного тока моего планшета. Тот же USB-кабель подключается к маленькому черному ящику, который подключается к розетке переменного тока — коробка преобразует переменный ток в постоянный.

Преобразователь переменного тока в кабель постоянного тока

Вот упрощенная схема (вы можете сказать, что я не посещал уроки рисования?) Того, как зарядка переменным и постоянным током работает с подключаемым к электросети автомобилем:

Пути зарядки переменного и постоянного тока

Когда вы подключаетесь к источнику переменного тока — независимо от того, подключаете ли вы к розетке 120 В или 240 В или используете зарядное устройство J1772 — ваш автомобиль преобразует мощность в постоянный ток.

Когда вы используете зарядную станцию ​​постоянного тока — активно используются CHAdeMO и Supercharger, скоро появится CCS — мощность преобразуется станцией, поэтому постоянный ток поступает прямо в вашу батарею (не совсем, но достаточно близко для этого обсуждение).

Обратите внимание, что в обоих случаях питание начинается от переменного тока и заканчивается постоянным током; Единственное качественное различие между «зарядкой переменным током» и «зарядкой постоянным током» заключается в том, выполняется ли преобразование до или после того, как оно войдет в ваш автомобиль.

ПОЧЕМУ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ ОБЕ ТИПЫ?

Зачем нужны два типа зарядки — почему бы не выбрать одно место для преобразования энергии?

AC более доступен в розетках, но, несмотря на то, что по линиям переменного тока передается большое количество энергии, количество розеток ограничено.Выделенные зарядные станции постоянного тока обеспечивают большую мощность, но, поскольку они дороги в установке и предназначены для зарядки от розетки, доступность ограничена.

Макс.питание от различных источников

ПРЕИМУЩЕСТВА И МИНУСЫ переменного тока

Розетки переменного тока встречаются повсеместно, поэтому для удобной зарядки ваш автомобиль должен иметь возможность подключаться к ним. Это означает, что каждый автомобиль должен уметь преобразовывать переменный ток в постоянный. Конверсионное оборудование в нынешних сменных автомобилях варьируется; большинство из них может преобразовать мощность до 3,3, 6,6 или 9,6 кВт.

Для сравнения: обычная бытовая розетка может непрерывно обеспечивать до 1,4 кВт, а «высокомощные» розетки на 240 В, которые иногда встречаются в гаражах и автостоянках, могут обеспечивать до 9,6 кВт. Технически автомобиль может преобразовывать гораздо большую мощность, чем это, но оборудование будет громоздким, тяжелым, дорогим и горячим, а все, что превышает 9,6 кВт, будет использоваться нечасто, потому что розетки большей мощности недоступны.

Чтобы проиллюстрировать этот момент: Tesla Model S предлагает вариант стоимостью 1500 долларов, который позволяет автомобилю переоборудовать до 19 единиц.2кВт. Очевидно, что вдвое более быстрая зарядка является огромным преимуществом, когда вы можете ее использовать, поэтому некоторые владельцы клянутся этим, но вы можете получить столько энергии, только если используете специальное оборудование для зарядки на 240 В. На западном побережье есть несколько таких зарядных устройств на популярных маршрутах путешествий, но такое оборудование трудно найти, оно не требуется для ночной зарядки и все же намного медленнее, чем зарядка постоянным током. Многие владельцы пропускают этот вариант, чтобы сэкономить деньги и вес.

DC Плюсы и минусы

Зарядные станции постоянного тока имеют специальные сетевые подключения, поэтому они могут получать и преобразовывать гораздо больше энергии.Станции постоянного тока большие, дорогие и имеют много систем охлаждения — было бы непрактично устанавливать такое оборудование в каждый автомобиль, даже если бы существовал способ прямого подключения к сети.

Зарядные устройства CHAdeMO мощностью от 25 до 60 кВт, а нагнетатели мощностью от 90 до 120 кВт — почти в 100 раз быстрее, чем стандартная бытовая розетка на 120 В, и более чем в 10 раз быстрее, чем розетки на 240 В переменного тока.

При более высоких затратах сеть могла бы поставлять еще больше энергии; но эти ограничения в основном установлены, чтобы не повредить автомобильные аккумуляторы во время зарядки.(Многие факторы определяют, насколько быстро могут заряжаться аккумуляторы, но в настоящее время автомобили, в которых используются зарядные устройства, имеют значительно большие батареи, чем автомобили, в которых используются зарядные устройства CHAdeMO. При прочих равных, более крупные аккумуляторы могут принимать больше энергии без вреда для здоровья).

ПРИМЕР: МОДУЛЬНАЯ ЗАРЯДКА

Простой способ визуализировать разницу в зарядке постоянным и переменным током — это рассмотреть, как Tesla осуществляет зарядку своего седана Model S. Они производят большое количество ящиков, которые они называют «зарядными устройствами», которые включают выпрямитель мощностью 10 кВт для преобразования переменного тока в постоянный.Каждый автомобиль, который они строят, получает зарядку от сети переменного тока, и поэтому может выдерживать всю мощность, которую обеспечивает любая розетка. Подключенный к правильной розетке, он может заряжать автомобиль со скоростью до 24 миль в час.

Если вы купите «двойные зарядные устройства», вы получите две коробки в машине и теперь можете работать с мощным проводным зарядным оборудованием. Это может заряжать автомобиль со скоростью до 50 миль в час.

У нагнетателей постоянного тока Tesla

на станции установлено 12 ящиков, поэтому автомобилю не нужно производить переоборудование.Это может заряжать автомобиль со скоростью до 300 миль в час.

Блоки, которые выполняют преобразование энергии, по сути, такие же; Сравнение переменного и постоянного тока во многом зависит от того, находятся ли коробки в машине или на зарядной станции и сколько их там.

ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ

Помогло ли это вам понять разницу между зарядкой постоянным и переменным током и почему оба типа важны? Вы видели какие-нибудь ошибки? (Не считая пропущенных деталей, поскольку они были упущены специально для простоты — если они не являются заметными).Есть ли у вас дополнительные или другие моменты, которые помогут понять разницу? Есть ли связанные темы, о которых вы хотели бы узнать больше? Пожалуйста дай нам знать.

Автор: Чад

Изображения любезно предоставлены Plug In America, Aerovironment, Schneider, Microsoft Office Clipart

Источник питания

— домашняя розетка с напряжением постоянного тока

Я думаю, вы сосредоточились на небольшом факте об эффективности преобразования энергии и игнорируете все более важные факторы:

• дополнительные затраты на медь в домашней проводке для передачи значительного постоянного тока
  (отчасти поэтому переменный ток Tesla превосходит систему постоянного тока Эдисона),
• Отсутствие единого стандартного напряжения постоянного тока, поэтому преобразование все еще существует требуется,
• требование для более высокого напряжения переменного тока в любом случае для существующих и вероятных устройства для дома будущего,
• надежность, доступность и экономичность маломощных AC-DC преобразователи,
• Гибкость методов преобразования переменного тока в постоянный
• гибкость и масштабируемость преобразования от одного переменного тока стандарт для конкретных требований устройства
• Дополнительная сложность домашней электропроводки, если необходимо соблюдать два стандарта. маршрутизируется, e.г. необходимость в новых стандартах штекеров, прокладка дополнительных кабелей через здание
• еще будет переходный период, когда обе системы должны быть поддержали, и ИМХО ни одно разумное демократическое правительство не санкционировало бы смену,
• Я также считаю, что с увеличением мощности стоимость компонентов для DC-DC значительно возрастает. быстро превышает скромные требования к преобразованию энергии

Edit:
Медь стоит дорого, Лондонская биржа металлов — медь перечисляет одну тонну меди (наличными) составляет 7050 долларов, и это не было переработано в кабель.
Для сравнения, на Лондонской бирже металлов стоимость одной тонны стальной заготовки составляет 430 долларов, то есть медь в 16 раз дороже стали.

Итак, какой толщины должен быть кабель на 50 А 12 В, чтобы не тратить больше энергии на тепло, чем на переменный ток? (Помните, что главным преимуществом является эффективность, поэтому кажется разумным обеспечить потери из-за тепла в кабеле постоянного тока не хуже 230 В переменного тока. 2 = Rac x 0.09,
, т. Е. Сопротивление Rdc должно быть в ~ 11 раз ниже, чем сопротивление Rac для достижения аналогичных потерь мощности

Кабель постоянного тока

должен иметь площадь поперечного сечения более чем в 11 раз больше, чем кабель переменного тока, чтобы обеспечить такие же потери мощности при нагревании. Другими словами, для домашней проводки постоянного тока потребуется в 12 раз больше меди, чтобы потери в кабелях постоянного тока были не хуже, чем в сети переменного тока.

Кроме того, в то время как кабель 230 В 15 А переменного тока может выдерживать 3,6 кВт, кабель 12 В 50 А постоянного тока несет 600 Вт при тех же потерях.

Да, для 11x больше меди (для поддержания потерь энергии, сравнимых с переменным током), кабель постоянного тока передает 1/6 мощности.Даже в масштабе дома предлагаемая низковольтная кабельная разводка постоянного тока нежизнеспособна по сравнению с 230 В переменного тока.

Значительные и важные экономические, практические, политические издержки и затраты на переходный период, кажется, затмевают любую теоретическую выгоду .

Почему постоянный ток не используется в домах: все недостатки

Ответ на вопрос, почему постоянный ток не используется в домах, восходит к внутренним характеристикам постоянного тока и их слабости по сравнению с переменным током (AC). Фактически, переменные токи могут легко передаваться на большие расстояния без больших потерь.Они также более безопасны при прямом контакте при равном напряжении. В этой статье мы пытаемся разобраться в этом вопросе.

Характеристики постоянного и переменного тока

Электричество определяется как ток электронов в проводнике, таком как провод. Поток электроэнергии устанавливается двумя способами, включая переменный и постоянный ток. Принципиальная разница между переменным и постоянным токами заключается в направлении движения электронов.

DC означает постоянный ток. Постоянный ток определяется как однонаправленный ток электричества.В постоянном токе электроны перемещаются из зоны отрицательного заряда в зону положительного заряда без какого-либо изменения направления. Это состояние несмотря на переменные токи, при которых ток может двигаться в обоих направлениях. Постоянный ток может проходить как через проводящие, так и через полупроводниковые материалы.

В постоянном токе сила тока изменяется со временем, но направление тока остается неизменным. Согласно определению, постоянный ток — это ток, полярность которого никогда не меняется.

символов переменного и постоянного тока (Ссылка: quora.com )

Переменный ток — это поток заряда, который периодически меняет свое направление. Следовательно, уровень напряжения меняется вместе с током. Переменный ток — это тип тока, который используется для передачи энергии в места, где люди живут или путешествуют, например, дома, промышленные предприятия или другие здания.

Генератор переменного тока вырабатывает переменный ток. В магнитном поле индуцированный ток течет по петле из вращающейся проволоки. Вращение проволоки осуществляется разными способами, например, от любых турбин (ветряных, водяных, паровых и т. Д.).).

Из-за того, что провод закручивается и периодически проникает в различные магнитные поля, напряжение и ток внутри провода чередуются. Следовательно, ток может иметь разные формы, такие как синусоидальная, квадратная, треугольная или другие формы волны. Наиболее распространенной формой тока является синусоида.

Синусоидальная форма переменного напряжения выражается следующим уравнением.

В \ left (t \ right) = V_p {\ mathrm {sin} \ left (2 \ pi ft + \ mathrm {\ Phi} \ right) \}

В (t) — это напряжение, которое является функцией времени, а V _p — амплитудой.Переменная f — это частота волны. Также независимой переменной является t . Наконец, Φ — это фаза синусоидальной волны.

Например, аккумулятор использует постоянный ток для передачи тока в электрическую цепь, в которой он присутствует. В аккумуляторной системе электрическая энергия вырабатывается из химической энергии, хранящейся в батарее. При подключении аккумулятора к электрической цепи обеспечивается постоянный ток заряда от отрицательного полюса аккумулятора к положительному.

На следующем рисунке показана разница между формами сигналов постоянного и переменного тока.

осциллограмм переменного и постоянного тока (Ссылка: elprocus.com )

Постоянный и переменный токи могут быть преобразованы друг в друга. Инвертор используется для преобразования постоянного тока в переменный, а выпрямитель используется для преобразования переменного тока в постоянный.

Объяснение причины, почему DC C urrent составляет N ot U sed in H omes

Обычно основной источник постоянного тока генерируется электрохимические или фотоэлектрические элементы.Однако наиболее предпочтительным в мире является AC. В соответствии с этим сценарием переменный ток преобразуется в постоянный.

Переменный ток обычно применяется в системах распределения электроэнергии по разным причинам. Самая значимая причина — готовность перейти с одного напряжения на другое. Сделать это с помощью DC значительно сложнее и дороже. Таким образом, чтобы преобразовать постоянный ток, переменный ток генерируется электронными схемами, а затем преобразовывается с помощью трансформатора и выпрямителя в постоянный ток.

Процесс преобразования переменного тока в постоянный происходит последовательно. Сначала в блоке питания есть трансформатор, который позже преобразуется в постоянный ток с помощью выпрямителя. Он ограничивает реверсирование тока, а фильтр используется для удаления пульсаций тока на выходе выпрямителя.

Огромное количество энергии переменного тока может быть преобразовано почти в любое желаемое напряжение с очень небольшой потерей энергии с использованием электрического трансформатора, включая катушки с соединенными генерируемыми магнитными полями.2

Для уменьшения потерь энергии важно поддерживать на низком уровне как сопротивление, так и электрический ток. Более низкий ток значительно важнее сопротивления из-за экспоненциального влияния на потери.

Мощность рассчитывается путем умножения вольт на амперы.

P = VI

Таким образом, для удельной мощности напряжение должно быть высоким, когда ток остается низким. В следующем уравнении числитель дроби постоянный, но знаменатель становится больше, поэтому произведение дроби уменьшается.

V = \ frac {P} {I}

Огромные трансформаторы используются в линиях электропередачи для контроля высоких значений напряжения с целью минимизации потерь.

Однако высокое напряжение небезопасно, особенно для жизни человека, поэтому вводить ток высокого напряжения в дом — недопустимое действие.

Затем мощность переменного тока быстро и эффективно преобразуется в почти безопасное напряжение на местных трансформаторах по месту жительства. Сделать это с DC не так просто и дешево.

Генератор энергосистемы для дома (Ссылка: windows2universe.org )

Итак, здесь мы можем обобщить все причины, по которым постоянный ток не используется в домах.

• Функционально напряжение постоянного тока не может перемещаться очень далеко, если оно не начинает терять энергию.
• Переменный ток надежно передается на большие расстояния в городах и генерирует больше энергии.
• Постоянный ток более вреден, чем переменный, для того же напряжения, поскольку его проблематично высвободить при прикосновении, поскольку напряжение не превышает нуля.Мышцы сокращаются с постоянной силой в случае постоянного тока.
• Электролитическая коррозия более вероятна при постоянном токе, чем при переменном.
• Дуги постоянного тока гаснут не так быстро, потому что напряжение не проходит через ноль.
• Асинхронные двигатели переменного тока несложно создать и сохранить. Двигатели постоянного тока нуждаются в коммутаторе и щетках или сложной электронной системе переключения.
• С помощью трансформатора переменный ток можно легко преобразовать из высокого напряжения в низкое и наоборот.Таким образом, замечательным преимуществом переменного напряжения перед постоянным является повышение и понижение напряжения в зависимости от требований.
• Производство переменного тока и связь могут выполняться с использованием меньшего количества подстанций, чем постоянного тока.
• Если человеческое тело поражено переменным током, переменный ток входит в человеческое тело и выходит из него через определенные промежутки времени. Однако постоянный ток постоянно доставляет неудобства человеческому организму.
• Место, окруженное переменным током больше постоянного.

Передача электроэнергии высокого напряжения на большие расстояния (Артикул: peoi.org )

Сравнение приложений переменного и постоянного тока

Переменный ток в основном используется в отрасли производства и транспортировки электроэнергии. AC обеспечивает электричеством почти каждое домашнее хозяйство по всему миру. ДК в основном не применяется для этих целей по ряду причин. Например, выделение тепла из-за больших потерь мощности по сравнению с переменным током, более значительной опасности возникновения пожара, больших затрат и проблем, связанных с преобразованием высокого напряжения и низкого тока в низкое напряжение и высокий ток с помощью трансформаторов.

Переменный ток — более популярный ток в электродвигателях, машинах, преобразующих электрическую энергию в механическую. Постоянный ток часто встречается в устройствах, содержащих батареи, которые заряжаются путем подключения адаптера переменного тока к постоянному току в розетку или с помощью кабеля USB для зарядки. Примеры включают мобильные телефоны, фонарики, современные телевизоры и гибридные автомобили.

В Китае был реализован проект, в рамках которого по линиям электропередачи постоянного тока подается энергия в дома с меньшими потерями энергии, чем по линиям переменного тока. Это показывает, что использование постоянного тока в домашних условиях становится все более популярным.Кроме того, компания Siemens установила линию постоянного тока высокого напряжения (HVDC) протяженностью 65 миль. Такие проекты могут беспрецедентно использовать возобновляемые источники энергии.

Тем не менее, хотя более высокие напряжения постоянного тока обычно вызывают более опасную передачу энергии и мониторинг сетей постоянного тока может быть сложной задачей, большие напряжения переменного тока могут быть снижены до более надежных уровней, когда они передаются от электростанции.

Заключение

С учетом всех вышеперечисленных описаний эксперты тестируют и представляют самый простой способ передачи энергии.Передача энергии переменным током зарекомендовала себя неоднократно. Кроме того, напряжение постоянного тока достигает точки, которая больше не считается неэффективным методом. Однако переменное напряжение по-прежнему остается самым надежным способом подачи энергии.

Используете переменный и постоянный ток вместе в электрической системе?

Используете переменный и постоянный ток вместе в электрической системе?

Существует ряд проблем при совместном использовании переменного и постоянного тока в одной и той же электрической системе. Вкратце это: монтажные коробки и оборудование, розетки, схемы и размеры проводки, переключатели.

Печатные коробки

Электротехнический кодекс запрещает использование переменного и постоянного тока в одной и той же коробке. Вам понадобятся два распределительных щита — один для переменного тока и один для постоянного тока.

Автоматические выключатели, рассчитанные на переменный ток, не работают на постоянном токе. Будьте готовы платить больше за выключатели постоянного тока. С другой стороны, предохранители в большинстве своем безразличны к переменному или постоянному току или даже к разнице в напряжении. Печатные коробки старого типа, в которых используются предохранители, которые больше не соответствуют нормам для проводки переменного тока, будут хорошо работать для цепей постоянного тока. Автомобильные предохранители нового типа, рассчитанные на ток до 30 А, также отлично подходят для систем постоянного тока.

Розетки

Стандартные розетки работают от постоянного или переменного тока. Вы должны проявлять осторожность при использовании обоих в одном доме. Подключение нагрузки 12 В постоянного тока к розетке переменного тока 120 В может поджарить нагрузку, если сначала не сработает автоматический выключатель / предохранитель.

Подключение нагрузки 120 В переменного тока к цепи постоянного тока 12 В может повредить нагрузку, перегореть предохранитель или просто ничего не сделать. Тем не менее, кому это нужно беспокоиться. У электриков-любителей есть
способов справиться с этой ситуацией. В одной схеме используется тот же тип розетки для цепей переменного и постоянного тока, но с цветовыми кодами или маркировкой самой пластины розетки.Это нормально для отшельников, но плохо для гостей, детей и несведущих.

Вторая схема — подключить переменный и постоянный ток к одной розетке с общей общей розеткой ( плохая идея ). Другая схема — подключить приборы на 12 В к уникальной вилке / розетке автомобильного прикуривателя
(пожалуйста, только легкие нагрузки). Или вилка / розетка в стиле старых жилых автофургонов (транспортных средств для отдыха) для цепей 12 В (в основном неадекватных).

Лучше использовать вилку / розетку с другим номером NEMA (шаблоном) для цепи 12 В (купите наименее дорогой тип).Обычно это изменяет ориентацию ножек вилки, так что невозможно смешивать нагрузки и цепи 12 В постоянного тока и 120 В переменного тока. Подключите соответствующий штекер к каждой нагрузке 12 В.

Другой проблемой постоянного тока является полярность. Лампы накаливания и простые нагревательные цепи на самом деле не заботятся о полярности, но вы должны соблюдать правильную полярность (положительную или отрицательную) для светодиодов, высокочастотных люминесцентных ламп, стереосистем и многих других нагрузок постоянного тока. С этим легко справиться с помощью вилок и розеток нового типа, которые позволяют вставлять их только одним способом.Это обеспечит правильную полярность в вилке и розетке проводов, как и при использовании трехконтактных вилок.

Электропроводка

В целом, для проводки 12 В постоянного тока потребуется провод большего сечения даже для небольших нагрузок. Размер провода быстро увеличивается с любой длиной. Здесь подготовка и творческий подход
имеют большое значение для минимизации затрат и рабочей силы при сохранении полной производительности.

Чем вы хотите заниматься и где? Специальные таблицы низковольтной проводки помогут вам подобрать провода для конкретных нагрузок на различных расстояниях.

Есть также смысл в идее прокладки ответвления большого провода до дальней стороны дома, где он может быть распределен от второго блока предохранителей меньшего размера к нагрузкам в этой области. Проволока большого сечения жесткая и неудобная для прокладки; планируйте соответственно. Используйте провод 12-го калибра «пальцы» от провода большего калибра, чтобы облегчить подключение к розеткам и переключателям.

Используйте распределительные коробки для проводов калибра # 8 и больше. Относительно короткие отрезки провода №12, ведущего от них к нагрузкам и розеткам, несут лишь небольшие потери.

Коммутаторы

Переключатели, рассчитанные на работу с напряжением 120 В переменного тока, могут выйти из строя при использовании с напряжением 12 В постоянного тока. Дуга, возникающая при размыкании (выключении) цепи постоянного тока стандартным выключателем переменного тока, будет более горячей и продолжаться дольше.

Рисунок 1 — Конденсатор уменьшит искрение в переключателе в цепи постоянного тока

Абсолютно избегайте «бесшумных» переключателей; они открываются слишком медленно. В любом случае дуга постоянного тока в конечном итоге (если не сразу) сожжет контакты переключателя. Можно добавить к переключателю конденсатор для подавления этой дуги ( , рис. 1 ).

Рисунок 2 — Последовательное подключение многополюсных переключателей снижает образование дуги

Или подключить переключатель с несколькими полюсами последовательно (не параллельно; см. Рисунок 2 ), чтобы помочь ему пережить эту дугу. Конечно, вы также можете найти и установить переключатели, рассчитанные на переключение постоянного тока.

Ресурс: январь / февраль 2000 Backwoods Home Magazine

Диагностика проблем с питанием на розетке

Когда клиенты звонят вам, потому что из-за проблем с работой частей их оборудования на 120 В они подозревают источник питания их предприятия, вы должны решить, где чтобы начать расследование.Не переходите непосредственно к распределительному щиту, который сначала питает цепь. Вместо этого сначала посмотрите на розетку, ближайшую к проблемному оборудованию.

Следующий шаг — решить, какое измерение провести, но у вас есть только три варианта на выбор: напряжение фаза-нейтраль, напряжение нейтраль-земля и напряжение фаза-земля. С этими измерениями вы на правильном пути к ответу на следующие вопросы:

• Розетка подключена неправильно?
• Ответвленная цепь слишком нагружена?
• Имеют ли чувствительные электронные нагрузки необходимое напряжение?

Хотите верьте, хотите нет, но вы можете получить столько информации с помощью таких фундаментальных, но простых измерений.Три измерения, выполненные на одной розетке, могут дать вам четкое представление об электроснабжении объекта и помочь определить неправильно подключенные розетки.

Розетки с неправильным подключением

Вы можете подумать, что подавляющее большинство розеток на 120 В подключены правильно, но это не так. На самом деле, нередко можно встретить перевернутые или закороченные провода нейтрали и нейтрали или провода нейтрали и заземления.

Эти условия часто могут оставаться незамеченными в течение длительного времени.Поскольку многие нагрузки не чувствительны к полярности, они довольно хорошо работают с нейтралью и горячим переключением. Электронные нагрузки, например, обычно безразличны к полярности переменного тока, потому что их внутренние источники питания просто преобразуют переменный ток в постоянный.

С другой стороны, работа чувствительных электронных нагрузок, таких как компьютерное оборудование и контрольно-измерительные приборы, зависит от чистого заземления — заземления без тока нагрузки и напряжения. Однократное переключение нейтрали на землю может поставить под угрозу всю систему заземления.

Сценарий устранения неполадок в Office

Вы можете провести визуальный осмотр каждой розетки на предмет правильности подключения, но это займет много времени. Намного проще проводить измерения с помощью цифрового мультиметра (DMM) или токоизмерительных клещей с возможностью измерения напряжения.

Давайте рассмотрим сценарий устранения неполадок в офисе. Предположим, вы провели следующие измерения напряжения в рабочее время и при нормальной нагрузке:

Напряжение между фазой (горячим) и нейтралью. Это измерение представляет собой напряжение, которое будет видеть нагрузка. Обычно в цепи 120 В вы должны получить показание от 115 до 125 В. Предположим, вы измеряете 118,5 В.

Напряжение нейтрали относительно земли. Это измерение падения напряжения (также называемого падением ИК). Это вызвано током нагрузки, который протекает через полное сопротивление нейтрального провода. Предположим, вы измеряете 1,5 В.

Фаза (горячая) земля. Вы можете думать об этом как об источнике напряжения на розетке.Предположим, вы измеряете здесь 120 В.

Теперь начинается анализ.

Анализ измерений и обнаружение неправильного подключения

Ваш первый вывод состоит в том, что напряжение между фазой и нейтралью (118,5 В) выше, чем напряжение между нейтралью и землей (1,5 В), как и следовало ожидать. Но при дальнейшем анализе вы увидите, что напряжение между фазой и землей (120,0 В) равно сумме напряжения между фазой и нейтралью (118,5 В) и напряжения между нейтралью и землей (1,5 В). Возникает вопрос: нормальные ли эти показания? и правильно ли подключена розетка?

Как указывалось ранее, наиболее распространенными условиями неправильного подключения являются перепутанные полярные провода и нейтральный провод, а также перевернутые или закороченные нейтральный и заземляющий провода.Так как же определить эти условия?

Перепутаны местами нейтральный и нейтральный провода. Измерение напряжения между фазой и нейтралью само по себе не говорит вам, перепутаны ли эти провода. Вы должны измерить напряжение между нейтралью и заземлением. Если напряжение между нейтралью и землей составляет 120 В, а между фазой и землей несколько вольт или меньше, то полярный и нейтральный провода меняются местами ( Рис. 1 ).

Заземление нейтрали. Некоторое напряжение между нейтралью и землей должно присутствовать в условиях нагрузки, обычно 2 В или меньше.Если напряжение равно нулю при нагрузке в цепи, проверьте, есть ли случайное или преднамеренное соединение нейтрали с землей в розетке.

Перепутаны местами нейтральный и заземляющий провода. Чтобы проверить обратное расположение проводов нейтрали и заземления, измерьте напряжение между фазой нейтрали и заземлением под нагрузкой. Показание от горячего к заземлению должно быть выше показания от горячего к нейтральному. Чем больше нагрузка, тем большую разницу вы увидите.

Если напряжение между фазой и нейтралью, измеренное под нагрузкой, больше, чем напряжение между фазой и землей, нейтраль и земля меняются местами.Это следует немедленно исправить.

Напряжение между фазой и землей. Это значение должно быть наивысшим из трех. В цепи заземления в нормальных, нормальных условиях не должно быть тока и, следовательно, на ней не должно быть падения ИК-излучения.

Думайте о заземлении как о проводе, идущем обратно к источнику (главной панели или трансформатору), где он подключается к нейтрали. На конце заземляющего контура, где вы проводите измерения, заземление не подключено ни к какому источнику напряжения.Таким образом, заземляющий провод похож на длинный тестовый провод, ведущий к источнику напряжения.

Когда вы подключаете нагрузку к розетке, напряжение источника розетки между горячим и заземленным током должно быть суммой напряжения между фазой и нейтралью (напряжение на нагрузке) и напряжения между нейтралью и землей (падение напряжения на нулевом проводе до его соединения с цепью заземления) ( Рис. 2 на стр. 34).

Испытания на падение напряжения

В идеальной схеме не должно быть падения напряжения.Чем меньше падение напряжения, тем более «жесткий» или надежный источник. В действительности, однако, всегда есть некоторое падение напряжения в системе электропроводки, которое может быть вызвано одним из следующих факторов:

• Калибр провода повлияет на падение напряжения. Чем меньше калибр провода, тем выше его сопротивление.
• Длина пробега также является определяющим фактором. Чем длиннее провод в ответвленной цепи, тем больше импеданс и больше падение ИК-излучения.
• Величина нагрузки также влияет на падение напряжения.Чем сильнее нагружена схема, тем больше падение напряжения. (V = I × R, поэтому чем больше ток, тем больше падение напряжения.)

Поскольку первые два фактора обычно «фиксированы» в существующей цепи, это последний фактор, который вы можете легко решить. По сути, вы спрашиваете, не перегружена ли схема.

Для измерения падения напряжения необходимо использовать измерение напряжения нейтрали относительно земли. Чтобы объяснить это напряжение, давайте проведем «эксперимент».

Предположим, вы подключаете фен мощностью 1500 Вт к розетке на освещенной нагруженной цепи.Он должен потреблять около 12 А, что достаточно для заметного падения напряжения. Вы выполняете измерения между током «горячее напряжение», «нейтраль-земля» и «ток-земля» (, таблица выше). Анализируя эти показания, вы можете увидеть, что напряжение между нейтралью и землей увеличивается с нагрузкой, как и падение напряжения (третий фактор, указанный выше).

Также обратите внимание на то, что падение напряжения между фазой и нейтралью (5,2 В) почти равно сумме изменений напряжения между нейтралью и землей (2,4 В + 2,7 В = 5,1 В). Комбинированные падения ИК-излучения черного и белого проводов вычитаются из напряжения, доступного для нагрузки (напряжение между фазой и нейтралью).Падение ИК-излучения на белом проводе так же легко измерить, как и напряжение между нейтралью и землей, но повышенный ток вызывает падение ИК-излучения как на черном, так и на белом проводе. Это падение ИК-сигнала на черном проводе (2,4 В) можно измерить, взяв разницу между напряжением холостого хода, нагретым до земли (121,6 В), и напряжением нагрузки, нагретым до земли (119,2 В).

На самом деле не так просто включать и выключать все нагрузки для выполнения этого измерения, поэтому измерение напряжения нейтрали относительно земли так полезно.

В большинстве офисных помещений типичное значение напряжения нейтрали относительно земли составляет около 1,5 В. Если показание высокое (от 2 до 3 В), возможно, ответвленная цепь перегружена. Другая возможность состоит в том, что нейтраль в панели перегружена. Для подключения ПК и других электронных нагрузок с импульсными источниками питания нейтральный фидер должен быть не меньше, чем фазные проводники, а желательно вдвое больше.

Измерение пикового напряжения

Розетка розетки — это точка в системе электропроводки, наиболее удаленная от источника.Это означает, что он наиболее уязвим для проблем с подачей напряжения. Для подключенной к нему однофазной нагрузки это единственное, что имеет значение в системе, независимо от того, надежна она или нет.

Все предыдущие измерения были в среднеквадратических значениях. Однако вам также необходимо измерить пиковое значение, потому что электронные нагрузки заботятся о пиковом значении, поскольку это то, что они используют для питания своих схем преобразования переменного тока в постоянный. Когда почти все нагрузки в цепи электронные, они все одновременно получают энергию от пика волны.В результате синусоида имеет тенденцию становиться «плоской». Это затрудняет зарядку электронных блоков питания. Само по себе среднеквадратичное значение не поможет решить эту проблему.

Нормальный пик, если предположить, что напряжение переменного тока представляет собой более или менее идеальную синусоидальную волну, в 1,4 раза больше среднеквадратичного напряжения. Итак, для цепи на 120 В это примерно 168 В.

Многие измерители определяют пиковое значение или удержание пика в течение 1 мс. Поскольку полупериод 60 Гц составляет около 8,3 мс, функция пика среднеквадратичного значения 1 мс должна улавливать пик полупериода.

Если при проверке розетки все в порядке, можно с уверенностью заключить, что проблемы с оборудованием возникли не из-за неправильной проводки розетки. Проблема может заключаться в колебаниях напряжения или переходных процессах, вызванных другими проблемами на объекте или в системе электроснабжения. Конечно, это может быть сама нагрузка.

Следующим шагом будет подключение устройства записи напряжения к розетке и проверка напряжения с течением времени.

Смит является специалистом по продукции в Fluke Corp., Эверетт, Вашингтон.

Боковая панель: безопасная работа

Напряжение и ток, присутствующие в системах электроснабжения, могут привести к серьезным травмам или даже смерти. По крайней мере, следуйте этим рекомендациям при проведении измерений:

• Используйте средства защиты, такие как защитные очки, изолированные перчатки и изолирующие коврики.