Gsadryer.ru

Промышленное оборудование
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Какой ток в розетке? Постоянный или переменный

Постоянный и переменный ток

Для того чтобы иметь представление о том, какой ток в розетке вашего дома, не стоит останавливаться на изучении физического понятия этого явления, эти данные можно получить из различной справочной литературы или из школьных учебников. Достаточно ограничиться знаниями, что человечество пользуется двумя его видами:

  1. Постоянный ток, источниками которого, как правило, являются аккумуляторы, гальванические элементы (электрические батарейки различных видов), солнечные батареи, термопары. Он находит широкое применение в бортовых сетях автомобильного и воздушного транспорта, электронных схемах компьютеров, систем автоматики, радио и телеаппаратуры. Постоянным током запитаны контактные сети железных дорог, он обеспечивает работу энергетических установок ряда кораблей и судов.
  2. Переменный ток. Более 90% всей электроэнергии, которая генерируется для нужд человечества, вырабатывается генераторами переменного тока. Столь широкое распространение объясняется тем, что переменный ток, в отличие от постоянного, имеет способность передаваться на большие расстояния, а трансформаторные подстанции изменять величины его напряжения до необходимых значений, без ощутимых потерь.

Отличия постоянного и переменного тока

Вышеуказанное свойство переменного тока дает ответ на вопрос, почему основной вариант энергообеспечения выбран в его пользу. При этом нельзя принижать значение постоянного тока, он выполняет другие, но не менее значимые функции, главная из которых обеспечение работы электроники.

Напряжение в электросети

Лампочка Эдисона 1879 года

Лампочка Эдисона 1879 года

Эта история началась в 1878 году, когда весь мир узнал об изобретении Томаса Эдисона – электрической лампе накаливания с угольной нитью. Расчётным путём изобретатель вывел оптимальное напряжение для ламп такого типа (100 Вольт). Ещё 10% он учёл в качестве потерь напряжения при движении по проводам. Два года спустя Эдисон запатентовал технологию производства постоянного тока. Для передачи электрической энергии напряжением 110 В потребовались три провода:

  • нулевой;
  • положительный;
  • отрицательный.

Рабочий ресурс лампы накаливания составлял 1200 часов.

К 1882 году электрические станции появились в Лондоне и Нью-Йорке. Ещё пять лет спустя по технологии Эдисона ток вырабатывали более сотни станций по всему миру.

Читайте так же:
Ток утечки для диэлектрика

Постоянный ток

Сначала напомним, что ток – это движение заряженных частиц.

Постоянный ток – это ток, который течет в одном направлении.

Типичный источник постоянного тока – гальванический элемент. Проще говоря, батарейка или аккумулятор. Один из древнейших артефактов, связанных с электричеством – багдадская батарейка, которой 2000 лет. Предполагают, что она давала ток напряжением 2-4 Вольта.

Где используется постоянный ток:

  • в питании большинства бытовых приборов;
  • в батарейках и аккумуляторах для автономного питания приборов;
  • для питания электроники автомобилей;
  • на кораблях и подводных лодках;
  • в общественном транспорте (троллейбусах, трамваях).

Проще всего представить постоянный ток наглядно, на графике. Вот как он выглядит:

Постоянный ток

Бытовые приборы работают на постоянном токе, но в розетки сети в квартире приходит переменный ток. Практически везде постоянный ток получается путем выпрямления переменного.

В каких странах кроме США распространен стандарт 100 — 127 В?

Вот список стран, где используются сети 100–127 В. Это стоит учитывать, если планируете поехать на отдых заграницу.

СтранаНапряжение, В
Самоа120
Ангилья110
Аруба127
Багамские о-ва120
Барбадос110
Белиз120
Бермуды120
Бонайре127
Бразилия127
Венесуэла120
Виргинские о-ва110
Гаити110
Гватемала120
Гондурас110
Гуам110
Доминиканская республика110
Каймановы о-ва120
Канада110
Тайвань110
Колумбия120
Коста-Рика120
Куба110
Либерия110
Ливия127
Мадагаскар127
Марокко127
Мексика127
Микронезия120
Антильские о-ва127
Никарагуа120
Панама110
Пуэрто-Рико120
Сальвадор115
Саудовская Аравия127
Сент-Китс и Невис110
Суринам127
Таити110
Тринидад и Тобаго115
Эквадор120
Ямайка110
Япония100

Как видим, не так уж и мало стран, где напряжение 100–127 В.

Читайте так же:
Розетки скрытого монтажа для кухни

Понижение напряжения постоянного тока

В практике питания бытовых приборов существует масса примеров работы электрических устройств от постоянного тока. Но номинал рабочего напряжения может существенно отличаться, к примеру, если из 36 В вам нужно получить 12 В, или в ситуациях, когда от USB разъема персонального компьютера нужно запитать прибор от 3 В вместо имеющихся 5 вольт.

Для снижения такого уровня от блока питания или другого источника почти вполовину можно использовать как простые методы – включение в цепь дополнительного сопротивления, так и более эффективные – заменить стабилизатор напряжения в ветке обратной связи.

Замена резистора или стабилитрона

Рис. 1. Замена резистора или стабилитрона

На рисунке выше приведен пример схемы блока питания, в котором вы можете понизить вольтаж путем изменения параметров резистора и стабилитрона. Этот узел на рисунке обведен красным кругом, но в других моделях место установки, как и способ подсоединения, может отличаться. На некоторых схемах, чтобы понизить напряжение вы сможете воспользоваться лишь одним стабилитроном.

Если у вас нет возможности подключаться к блоку питания – можно обойтись и менее изящными методами. К примеру, вы можете понизить напряжение за счет включения в цепь резистора или подобрать диоды, второй вариант является более практичным для цепей постоянного тока. Этот принцип основан на падении напряжения за счет внутреннего сопротивления элементов. В зависимости от соотношения проводимости рабочей нагрузки и полупроводникового элемента может понадобиться около 3 – 4 диодов.

Понижение постоянного напряжения диодами

Рис. 2. Понижение постоянного напряжения диодами

На рисунке выше показана принципиальная схема понижения напряжения при помощи диодов. Для этого они включаются в цепь последовательно по отношению к нагрузке. При этом выходное напряжение окажется ниже входного ровно на такую величину, которая будет падать на каждом диоде в цепи. Это довольно простой и доступный способ, позволяющий понизить напряжение, но его основной недостаток – расход мощности для каждого диода, что приведет к дополнительным затратам электроэнергии.

Читайте так же:
Розетка 2хrj45 6 cat unica

Характеристики постоянного тока

Direct Current или DC так по-английски обозначают подобную разновидность, для которой присуще свойство на протяжении любого отрезка времени не менять свои параметры. Маленькая горизонтальная черточка или две параллельные со штриховым исполнением одной из них – графическое изображение постоянного тока.

Область применения – большинство моделей бытовых электроприборов и электронных устройств, включая компьютерную технику, телевизоры и гаджеты, использование в домашних сетях и автомобилях. Для преобразования переменного тока в постоянный в зоне розетки применяются трансформаторы напряжения с наличием выпрямителей или специализированные блоки питания.

В качестве широко распространенного примера потребления постоянного тока можно привести практически все электроинструменты, которые эксплуатируются с батареями. Аккумуляторное устройство остается в любом случае источником питания постоянного типа. Преобразование в переменный достигается в случае необходимости при помощи инверторов – специальных элементов.

Как появились 220, 380 и 50

В нашей стране бытовое напряжение 127 вольт существовало до середины 60-х годов прошлого века. Из-за увеличения числа потребителей перед инженерами встала проблема: как увеличить подаваемую мощность без переделки линий электропередач. Чтобы не увеличивать сечение проводов, питающее напряжение подняли до 220 вольт. В результате этого межфазное стало 220∙√3=380 вольт.

Частота переменного тока в розетке так же выбиралась опытным путем. Один из отцов-основателей теории трехфазного переменного тока, русский инженер Доливо-Добровольский предложил номинал в 30-40 Гц. Оказалось, что для двигателей внутреннего сгорания (они приводили в действие генераторы) оптимальной является частота вращения коленвала, равная около 3 тыс. оборотов в минуту.

Делим это значение на 60 и получаем 50 Гц – 50 колебаний в одну секунду. Это и есть номинал промышленной частоты переменного тока в России. В других странах, например, в США, она равна 60 Гц. На меньших значениях становится заметной пульсация ламп накаливания, а при больших возрастают потери на передачу электричества.

Читайте так же:
Подключение антенной розетки шнайдер электрик

Вместе с номиналом электрического напряжения изменилась и силовая нагрузка в цепи. До 70-х годов XX века бытовая электротехническая арматура – розетки, выключатели – была рассчитана на 5 ампер. Сейчас фаза в розетке имеет силу тока, равную 16 ампер. И минимальный номинал тока для приборов защиты – пробок, автоматических выключателей равен тому же значению.

Подробно о параметрах напряжения и частоты переменного напряжения домашней сети читайте тут.

Полезные советы тем, кто перемещается из одного (американского, германского) пояса электрического напряжения в розетке планеты в другой

Умникам-терпилам — 1 (пессимистический совет по электричеству)

Умникам, которые советуют потерпеть — пылесосом на 230 под вилку «Schuko» чистить самой одежду в комнате с розеткой NEMA-5, где 120 вольт, советую вспомнить формулу XXIIV века (?) об электрической мощности: P=U²/R. От перемещения из Франции (пылесос имеет сопротивление R, переменное электрическое напряжение в розетке 230 вольт) в США (тот же пылесос имеет то же сопротивление R, а переменное электрическое напряжение в розетке 120 вольт), следовательно, механическая мощность французского пылесоса в Америке составит
P120 / P230 = U120 ² / U230 ² = 120² / 230² = 14400 / 52900 = 0,27 = 27%,
а не
P120 / P230 = U120 / U230 = 120 / 230 = 0,52 = 52%.
Согласитесь, что
27% / 52% = 52%,
т.е. электрическая мощность французского пылесоса в Америке будет только ¼, а совсем не ½, половина мощности.
Категорически 1000230 Вт ≠ 270120 Вт, где
1000230 — электрическая мощность пылесоса во французской розетке,
_270120 — электрическая мощность пылесоса в американской розетке.

Смею уверить, что в Америке пылесос будет тянуть даже хуже, чем на 27% — из-за конструктивной неоптимальности мощности сосать (механически) пылесос будет где-то на всего на 20% «от французского вакуума», что делает его функционирование практически бессмысленным, и черная шерсть вашего любимого веселого ЛАСКОВОГО терьера будет видна на вашем белом костюме грязью. Так что дешевле (и по времени, и по деньгам) будет обратиться в чистку одежды 🙁а так хотелось немножко съэкономить).

Читайте так же:
Рамка для розетки ip44

Умникам-терпилам — 2 (оптимистический совет по электричеству)

Умникам, которые советуют потерпеть — мол, любимый телефон [фотоаппарат, машинка для стрижки] с европейским «адаптером» (блоком питания) в Америке в розетке NEMA будет заряжаться вдвое дольше — (согласно «логике», см. выше), советую посмотреть, что на блоке питания наверняка написано 100-240 AC, что означает, что германцы (которые в КНР) ГАРАНТИРУЮТ (зуб дают), что блок питания будет функционировать — выдавать положенное выходное напряжение (Uoutput) положенной максимальной силой (Ioutput) ВНЕ зависимости от пояса электрического напряжения, где бы (конечно, в стране, и в REAL ESTATE) вы не находились.

В этом случае смело и решительно покупайте переходник (адаптер) розетка данного государства ↔ вилка вашего устройства (или смените вилку вашего устройства) «импортным» переменным электричеством этого государства.

Умникам-терпилам — 3 (пессимистический ВЫВОД из патологической любви к переменному напряжению)

И вы еще терпите эту глобальную электрическую пестроту-идиотизм?
(Кажется, заканчиваете, столкнувшись с ЭТИМ НА ПРАКТИКЕ .)

И все это неудобство и затраты, отсутствие ВСЕПЛАНЕТНОГО стандарта электроснабжения единым переменным током низкого напряжения (120 или 220-230 вольт, одно из двух) [вот где ГЛОБАЛИЗАЦИЯ, а не словоблудие РЕЧЕКРЯКОМ] только ради того, чтобы кто-то обогащался «на электричестве» за счет ваших материальных благ, я не сомневаюсь, праведно заработанных?
Не нужно ждать, пока ВСЕ СКОПОМ дозреют до этой мысли, уже сейчас можно ИНДИВИДУАЛЬНО сделать большой шаг к электрической (и энергетической) свободе.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector