Dòng điện trong ổ cắm gia đình - AC hoặc DC là gì?
Các thiết bị điện hiện đại được thiết kế thân thiện với người dùng nhất có thể và để sử dụng chúng, không nhất thiết phải biết dòng điện nào trong ổ cắm nơi chúng được kết nối. Kiến thức như vậy có thể không bao giờ hữu ích trong cuộc sống hàng ngày - thường là đủ để biết rằng có một dòng điện trong ổ cắm, nhờ đó tất cả các thiết bị gia dụng hoạt động.
Nội dung
Kiến thức về điện có thể có ích
Thật tốt nếu các câu hỏi về các nguyên tắc hoạt động của các thiết bị điện phát sinh đơn giản từ "lợi ích thể thao". Tồi tệ hơn xảy ra trong trường hợp chuyến đi đến một quốc gia khác, nơi khách du lịch không chuẩn bị ngạc nhiên khi tìm thấy các cửa hàng thuộc loại không quen thuộc. Nếu trước đó một người chú ý đến các chữ khắc gần "ổ cắm" của họ, thì trong "người lạ" có thể có một tần số và điện áp khác nhau. Để hiểu lý do tại sao điều này xảy ra, bạn cần ít nhất là về mặt chung để làm quen với những điều cơ bản của kỹ thuật điện.
DC và AC
Đây là một trong những đặc điểm quan trọng nhất của dòng điện. Mỗi thiết bị điện được thiết kế cho một loại nhất định và nếu kết nối không chính xác, đơn giản là sẽ không hoạt động tốt nhất.
Bất kỳ dòng điện nào trong số này được tạo ra bởi một trường điện từ, buộc các electron tự do di chuyển trong kim loại hoặc các dây dẫn khác. Nhưng với hằng số chúng luôn bay theo một hướng, và dòng điện xoay chiều kéo chúng qua lại. Trong mọi trường hợp, họ di chuyển và làm việc, nhưng các thiết bị để chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng cơ học phải được thực hiện khác nhau. Đó là, ví dụ, một động cơ điện có thể được chế tạo từ cả dòng điện một chiều và xoay chiều, nhưng cái đầu tiên không thể được bao gồm trong mạch thứ hai.
Nếu hầu hết các thiết bị điện hoạt động bằng dòng điện trực tiếp, thì sẽ có lợi hơn khi sử dụng dòng điện xoay chiều để truyền điện qua khoảng cách xa - nó không quá nhạy cảm với điện trở của dây dẫn. Do đó, không thể có hai ý kiến về dòng điện trong hộ gia đình: hằng số hoặc biến - tùy chọn thứ hai luôn được sử dụng.
Video này mô tả nền tảng lịch sử để sử dụng dòng điện xoay chiều trong lưới điện:
Pha và không
Những khái niệm này chỉ dành riêng cho dòng điện xoay chiều. Thông thường người ta chấp nhận rằng pha trong ổ cắm tương tự như cộng với dòng điện trực tiếp và bằng không - với âm trừ, do đó, zero không không đánh bại được nếu bạn chạm vào nó. Trong thực tế, mọi thứ có phần phức tạp hơn - trong dòng điện xoay chiều, cộng và trừ liên tục thay đổi vị trí, do đó, trong một mạch kín (với tải kết nối), dòng điện cũng chảy ở mức 0. Nhưng thực tế là nó thực sự không chiến đấu, ngay cả khi bạn cầm nó bằng tay không - trong khi làm việc điện, họ tìm kiếm nơi pha ở trong ổ cắm và cách điện dây này mà không thất bại, và bỏ phần còn lại mà không sợ hãi.
Trong một hệ thống dây điện được kết nối đúng cách và hoạt động bình thường, số 0 không gây sốc cho một người bởi vì cái gọi là sơ đồ kết nối người tiêu dùng với một trung tính không có căn cứ được sử dụng. Điều này có nghĩa là dây trung tính ở trạm biến áp và tại điểm vào nhà được nối đất và dòng điện, nếu có bất kỳ dây nào, đi qua người.
Nối đất
Một ổ cắm không có dây nối đất không phải là hiếm đối với những ngôi nhà cũ, bởi vì các thiết bị điện mạnh mẽ trước đây thực tế không được sử dụng trong cuộc sống hàng ngày. Các yêu cầu an toàn hiện đại cho các thiết bị điện nghiêm ngặt hơn nhiều, vì vậy các ổ cắm được lắp đặt mà không nối đất đơn giản là không thể được sử dụng ngay cả trong một dự án.
Ý nghĩa của nền tảng là trong bảo vệ bổ sung. Nếu một ổ cắm không có nối đất bảo vệ được sử dụng, thì trong hầu hết các trường hợp, thân thiết bị được kết nối với số không hoạt động. Kết quả là, nếu pha chạm vào vỏ thiết bị (trong trường hợp sự cố cách điện), thì sẽ xảy ra đoản mạch và rút phích cắm bảo vệ. Điều này dẫn đến thiệt hại cho thiết bị và tương đối an toàn cho một người, trong một điều kiện - nếu anh ta không chạm vào thiết bị tại thời điểm ngắn mạch. Mặt khác, cho đến khi bảo vệ được kích hoạt, một dòng điện ngắn mạch chạm vào người, cao hơn hàng chục lần so với danh nghĩa.
Các ổ cắm có nối đất riêng biệt thành một không hoạt động, cần thiết cho hoạt động của thiết bị và bảo vệ. Vụ việc hiện được kết nối với mặt đất và không hoạt động bình thường. Nếu một pha rơi vào vỏ máy, tiếp điểm nối đất ổ cắm sẽ đưa nó ra khỏi người, ngay cả khi anh chạm vào thiết bị tại thời điểm đó và tự động bảo vệ sẽ tắt nguồn. Nó không gây sốc cho một người, ngắn mạch không xảy ra và thiết bị, nếu có thể, vẫn còn nguyên. Nó chỉ còn để tìm nơi cách nhiệt bị hư hỏng và loại bỏ sự cố.
Kết quả là, câu hỏi về cái gì tốt hơn để đặt ra - ổ cắm hoạt động mà không nối đất hoặc vẫn không tồn tại - PUE rõ ràng yêu cầu cài đặt một thiết bị loại thứ hai.
Điện áp
Nếu bạn không sử dụng các thuật ngữ khoa học như "cường độ điện trường" và "sự khác biệt tiềm năng", thì các phép tương tự sau đây sẽ giúp hiểu được điện áp nào trong mạng và tại sao nó chính xác là thế này:
Năng lượng tiềm tàng và động năng là một ví dụ rất đơn giản, nhưng điểm quan trọng là điện áp cho thấy lực nào có thể được sử dụng khi di chuyển một điện tích. Sự khác biệt chính là năng lượng tiềm năng được chuyển đổi thành động năng, và điện áp luôn ổn định. Bạn có thể sử dụng sự tương tự này bởi vì trong khi không có thiết bị nào được cắm vào ổ cắm, thì có một điện áp trong đó, sẵn sàng để bắt đầu di chuyển các hạt tích điện, nhưng không có dòng điện. Chuyển động của dòng điện chỉ bắt đầu khi được kết nối với dây tải (hoặc khi không và pha được đóng lại).
Điện áp càng cao, khả năng "đẩy" của nó càng cao - điều này có nghĩa là ở các giá trị đủ lớn, dòng điện sẽ "phá vỡ" điện môi giữa các dây dẫn. Trong điều kiện bình thường, điện môi giữa các dây là không khí, do đó điện áp càng cao thì khả năng xảy ra sét (ngắn mạch) giữa chúng càng cao. Tính chất này được sử dụng trong bật lửa Piezo và cơ chế đánh lửa cho các lò công nghiệp, chỉ trong khoảng cách đầu tiên giữa các tiếp điểm là 0,5 mm và điện áp là vài volt, và trong trường hợp thứ hai - giữa các tiếp điểm là 10-15 cm, và điện áp khoảng 10 nghìn volt.
Đối với các đường dây điện giữa các thành phố, điện áp 150-600 nghìn volt được sử dụng, ở vùng ngoại ô là 4-30 nghìn volt và đối với người tiêu dùng, điện áp trong ổ cắm đã là 100-380 volt. Các quốc gia khác nhau có tiêu chuẩn riêng của họ, vì vậy cần kiểm tra điểm này trước khi đi du lịch.
Tần số dòng điện
Một trong các tham số AC, hiển thị số lần mỗi giây sẽ thay đổi hướng di chuyển từ cộng sang trừ. Toàn bộ chu kỳ thay đổi - từ 0 đến cộng, sau đó trừ và trở về 0 được gọi là Hertz.Hai tiêu chuẩn tần số được sử dụng trên toàn thế giới - 50 và 60 Hertz.
Tần số, cũng như điện áp, xác định tổn thất hiện tại trong quá trình truyền của nó - tần số càng cao, tổn thất càng ít. Do đó, tùy chọn đầu tiên được sử dụng ở điện áp mạng khoảng 220 volt và thứ hai là 110.
Tần số của dòng điện phụ thuộc vào tốc độ mà các máy phát đang quay trong các trạm phát điện. Nó luôn không thay đổi - không giống như điện áp, sai số 0,5-1 Hertz được cho phép.
Sức mạnh hiện tại
Trên nắp của ổ cắm, bạn có thể thấy dòng chữ 6, 10 hoặc 16A. Điều này không có nghĩa là dòng điện trong ổ cắm sẽ đạt các giá trị như vậy - đây là những giá trị tối đa mà các tiếp điểm ổ cắm được thiết kế. Theo đó, để tìm ra cường độ hiện tại, hay đúng hơn là có bao nhiêu ampe trong ổ cắm tại thời điểm này, một thiết bị đo, ampe kế, nên được lắp đặt trong mạch điện.
Ví dụ, nếu một ấm đun nước điện tiêu thụ 2000 watt, thì 2000 phải chia cho 220. Hóa ra khoảng 9 amper - cường độ hiện tại, gấp 18 lần so với việc giết một người.
Ví dụ, việc tính toán cường độ dòng điện của máy tính sẽ khó khăn hơn. Thứ nhất, khi nó hoạt động, một số thiết bị được kết nối với mạng cùng một lúc. Thứ hai, các công nghệ tiết kiệm năng lượng sử dụng tài nguyên bộ xử lý ở mức tối thiểu, chỉ ép xung khi giải quyết các vấn đề phức tạp. Do đó, sức mạnh hiện tại sẽ thay đổi theo định kỳ.
Đây là tất cả các đặc điểm cơ bản của một dòng điện, đủ để biết để có được ít nhất một ý tưởng chung về nó. Khi đi du lịch đến một quốc gia khác, nơi các tiêu chuẩn khác có thể áp dụng, sẽ đủ để tìm ra điện áp và tần số nào trong mạng. Nếu chúng khác với những điện thoại được sạc (hoặc các thiết bị khác có thể mang theo trong chuyến đi), thì bạn cũng sẽ phải quyết định phải làm gì trong tình huống này.