Содержание
Как узнать какой ток в сети 220 вольт, какова величина силы тока в бытовой электросети. « ЭлектроХобби
Многим людям известны такие электрические понятия как напряжение и ток. Хотя далеко не все чётко понимают, что именно это такое. Напряжение можно сравнить ещё с давлением (например давление воды в трубопроводе). А ток можно сравнить с движением воды (как бы получается ТОК воды). Когда к розетке ничего не подключено, то в ней всё равно присутствует напряжение 220 вольт (разность электрических потенциалов между двух разноименных проводов). Но вот тока никакого нет в этом случае. Он появляется тогда, когда в розетку подключена какая-нибудь нагрузка. У новичка может возникнуть вполне логичный вопрос, а какова величина электрического тока в обычной розетки с напряжением 220 вольт? В этой статье мы и постараемся выяснить это.
Итак, прежде всего нужно уяснить такой момент — фиксированной величины силы тока в розетке нет, она зависит от подключаемой электрической нагрузки, и чем мощнее эта нагрузка, тем большая величина тока будет течь по цепи. Стоит учитывать, что провода электропроводки также являются частью общей электрической цепи, которые имеют свое собственное сопротивление, влияющее на силу тока, что появляется в сети.
Как раз кстати будет вспомнить один из основополагающих законов электрофизики, что называется законом Ома. Он гласит, что сила тока (в амперах) равна напряжение (в вольтах) деленное на сопротивление (в омах). Допустим, есть какой либо источник питания, имеющий на своих клеммах определенную величину напряжения. Все, что будет подключаться к этому источнику питания будет считаться электрической нагрузкой, включая и провода, которые соединяют его с конкретным электрическим устройством. Зная напряжение источника питания, общее сопротивление электрической цепи можно по формуле закона Ома легко вычислить силу тока, которая будет протекать по этой самой цепи.
Помимо этого нужно учитывать, что при протекании тока по электрическим цепям происходит выделение тепла. Если в электрической цепи содержаться элементы, участки, которые имеют размеры, сечения, диаметры, меньше чем нужно, то в этом случае именно на этих элементах и частях электрической цепи будет выделяться чрезмерное количество тепла, что может вызывать перегрев и последующую поломку или аварийную ситуацию
К примеру, у нас имеется электронагреватель мощностью 2,2 кВт.
Мы его подсоединяем к сети 220 вольт. Сила тока, которая будет протекать по этой цепи равна 10 амперам. Для такого тока шнур, что соединяет нагреватель с сетью должен иметь сечение не менее 0.75 квадратных миллиметров. Если же мы поставим шнур с сечением, допустим 0.5, а то и вовсе еще меньше, то данный провод, что находится в этом шнуре будет нагреваться больше своей нормы, а это приведет к его плавлению и последующему короткому замыканию.
Еще пример, допустим у нас электрическая проводка в здании имеет сечение гораздо меньше, чем то электротехническое устройство, которое мы будем к ней подключать. А в добавок к этому это устройство подсоединяем в самой отдаленной точке этой электропроводки, находящийся в достаточно удаленном месте от распределительного щита (питающий эту самую проводку). В этом случае на проводах этой цепи будет оседать значительная часть напряжения, в то время как до самой нагрузки будет доходить не все электроэнергия, в которой нуждается устройство.
Большая длина проводки и малое ее сечение образуют значительное сопротивление, которое, естественно, снизят силу тока, что протекает по этой электрической цепи.
В итоге данная проводка будет греться больше нормы, а подключенная к ней нагрузка не будет работать в полную мощность, если вовсе начнет работать из-за недостатка электроэнергии.
Кроме проводов электропроводки и самой нагрузки сопротивлением обладают и различные элементы, что могут находится на пути электрической цепи (от источника электричества к конечной нагрузки). Это могут быть различные устройства защиты, счетчики, переключатели, клеммники, электронные системы и т.д. Если, к примеру, контакт, к которому прикручен провод в электрическом распределительном щитке, находится в плохом состоянии (окислен, обгорел, плохо закручен), то на нем также скорей всего возникнет падение напряжение, и он будет причиной заниженного тока, который течет по этой цепи. Только когда вся сеть, электрическая цепь, все элементы находятся в порядке и работают в своем нормальном режиме (а также соответствуют номинальным требованиям), можно говорить от максимальной силе тока, которую можно получить (без проблем) от этой электросети.
Организациями, что отвечают за снабжение электроэнергией, выдвигаются определенные требования к различным видам и типам потребителей. Эти организации отводят определенные мощности для конкретных категорий потребителей электроэнергии. Этим мощностям соответствуют все элементы, которые входят в состав устройств электроснабжения. Допустим для жилых помещений отводится свои максимальные токи, которые потребитель может использовать. Под эти токи закладывается соответствующая проводка со всеми ее частями, которые исключают те или иные неисправности, аварийные ситуации, проблемы и т.д. И только в этом случае можно говорить от конкретной величине силы тока, которую можно получить из электрической сети при подключении к ней определенной нагрузки.
P.S. Ведь не зря в любых электросетях и электроустройствах стоят такие простейшие защиты как электрический предохранитель или автоматический выключатель. Именно он защищает Вас и Ваше устройство от различных несчастных случаев и аварийных ситуаций.
Ведь когда происходит короткое замыкания в той или иной части электрической цепи, сила тока мгновенно увеличивается в разы, что приводит к резкому тепловыделению с последующим выгоранием различных элементов электросхемы устройства. Если предохранитель стоит, значит ту разрушающую и опасную величину силу тока Вы не получите, так как это защищающее устройство сработает и разорвет электрическую цепь и прекратит течение тока.
переменный или постоянный? Мощность и сила в домашней электрике 220 вольт
Каждый с детства знает о том, что пальцам в розетке точно не место, ведь там электрический ток. Или напряжение. Но не все знают о том, какое напряжение в розетках может быть: постоянное или переменное. Ниже вы узнаете какой ток в розетках переменный или постоянный.
Все современные электроприборы бытового назначения работают с переменным троком. Постоянный электрический ток розетки вырабатывается , работающими на солнечной энергии или специальными генераторами. Поэтому ответ на вопрос о том, какой ток в домашней розетке, звучит просто: исключительно переменный.
В более чем 98 процентах розеток в квартирах и частных домовладениях.
Напряжение переменного типа отличается от постоянного тем, что оно постоянно меняет показатели своей величины и полярности. Измерение частоты перемен меряется в герцах (Гц). Оборудование, генерирующее переменный ток, как показала история, выгоднее и лаконичнее по конструкции, чем агрегаты с постоянным током. Видоизменять величину переменного напряжения можно посредством трансформатора.
Существует зависимость: чем выше становится напряжение, тем ниже будут потери. Следовательно, ниже сечение проводов. Перед тем как ток доберется до розеток конечного потребителя, то напряжение по пути будет снижено до показателя в 220 Вольт. На территории Соединённых Штатов действует другая норма: это 230 Вольт. При этом, большая часть приборов быту производятся под определенный диапазон показателей по напряжению. Ведь в противном случае любой, даже не самый серьезный скачок может закончиться выгоранием техники. Техника, которая нуждается в схеме питания посредством подачи постоянного тока, обычно комплектуется специальным блоком питания.
Он преобразует ток переменного напряжения в постоянный, после чего питает электронное устройство, бытовую технику или агрегат.
Ниже станет понятно какой ток в розетке и почему на предприятиях и в жилищно-коммунальном хозяйстве используется преимущественно переменный ток, а не постоянный.
В школьных учебниках обычно написано, что током называют определенное движение частиц, направленное в одну сторону. Частицы при этом еще несут на себе заряд. Как раз те материалы изготовления, которые применяются для создания проводки, несут в себе электроны. Это и есть те самые частицы с зарядом.
Электрические станции вырабатывают энергию посредством генератора. В генераторе электромашина, с вращающимся валом. Вал этот может вращаться по разным причинам:
- Ветряные комплексы используют силу ветра.
- ГЭС это энергия течения или падения воды.
- АЭС это нагрев воды теплоносителем, который в свою очередь превращается в пар.
- ТЭС это более упрощенная схема АЭС, где используется примерно та же самая схема, что и на АЭС, но в качестве основного источника применяется мазут, уголь и много чего еще.
Генераторы с валами имеют электромагнитный элемент. В корпусе статора находится обмотка. Когда вращается ротор, то магнит будет вращаться одновременно. Поле будет пересекать катушки и видоизменяться по вектору и величинам, как раз за счет того, что на него влияет напряжение. Это напряжение будет меняться с 0 до 100 процентов, а также от обратной полярности к прямой. Именно это и есть переменный ток.
Частот, с которыми может меняться напряжение в электросетях, не так уж и много. На территории ЕС, СНГ и России этот показатель составляет 50 Герц. Независимо от того, какое напряжение будет зафиксировано на клеммах выхода с генераторного механизма, потребитель получает всё те же 220 Вольт.
В отличие от переменного напряжение: постоянное не претерпевает столь серьезных изменений. Ни полярность, ни величины не меняются. Поначалу постоянный ток добывался посредством батарейных комплексов с элементами из меди и цинка. Но позже появятся точно такие же механизированные генераторы тока.
Принцип работы точно такой же. Сегодня же времена генераторов постоянного тока уже давно прошли, он будет вырабатываться исключительно солнечными батареями.
О разнообразии электроэнергии в бытовых условиях
Если вы хотите узнать какая сила тока в розетке 220 или понять, что за напряжение, проходить всю программу обучения Вуза не придётся. Есть всего 2 вида тока: с переменным напряжением и с постоянным.
Мир мог сильно поменяться, если бы Т. Эдисон, вступивший в спор с Н. Тесла оказался прав. Ведь именно Эдисон выступал в защиту постоянного тока, когда инфраструктура еще не разрасталась, а лампочки были чем-то не самым привычным. Но победила идея Тесла, и теперь мы видим современный мир в его нынешнем отражении.
Интересный факт: в США в современности сохранялось электрооборудование, работающее через сеть постоянного тока. Например, это лифты в Сан-Франциско. Сегодня это уже не актуально.
Ток постоянный
На каждом адаптере можно заметить странное обозначение DC +|-.
Как раз DC это ток постоянный. Сила тока постоянного и напряжение, будут меняться только из-за нагрузки. Показатели полярности и другие величины практически не меняются, и остаются постоянными.
С такими токами работает в основном электротранспорт: троллейбус, трамваи. Аналогичным образом работает практически вся современная бытовая (и не только) техника. Она (микрокомпоненты, платы) работает исключительно с постоянным током, но поступает оно из сетей переменного напряжения.
Ток переменный
Обозначается напряжение посредством маркировки AC. На территории США частота составляет 60 Герц. На территории Европы это 50 Герц. Промышленные и бытовые приборы, в большинстве, рассчитаны на работу в сетях переменного напряжения.
Все бытовые и промышленные электросети (за редким исключением) работают как раз с переменным напряжением. Когда ток нужно отправить на дальнюю дистанцию, напряжение будет повышаться посредством трансформаторной сети. А уже конечный потребитель получит пониженный до нормы электрический ток.
Невозможность использования тока постоянном связана с тем, что пришлось бы использовать линии крупного сечения даже для конечного потребителя, а уж о передаче на серьезные дистанции можно даже и не мечтать. Поэтому Т. Эдисон проиграл Тесле.
В современных домашних розетках есть несколько контактов. Один из них называется нулевым, а второй фазным. Это старые советские розетки. В новых есть еще и заземление. Система таким образом, оказывается трёхфазной. Потому что напряжение сдвигается по отношению.
К слову сказать, поначалу система состояла из 6 фаз. Тесла, во времена своей активной работы, изобрёл ее именно в такой форме. Но позже она будет доработана.
Ключевые параметры бытовых электросетей
Теперь, после того как вы узнали, что в современных сетях используется преимущественно переменное напряжение, нужно разобраться со всеми ключевыми параметрами каждой общедомовой, да и производственной сети. А именно:
- Отсутствие или наличие заземлений.
- Частоты.
- Рабочее напряжение.
Особенность электросетей, оставшихся после развала СССР, состоит в том, что заземления там нет по определению. Поэтому советские розетки спешно меняются на современные. Однако современный регламент ПУЭ требует все-таки установки заземления. Помимо контактов N и L, в современных розетках есть еще и PE. Это как раз заземление.
С частотами всё куда проще. В США 60 Герц, в большинстве остальных стран этот показатель составляет 50 Герц. Напряжение же в обычной розетке является однофазным (220 Вольт). Впрочем, есть немало сетей, где вместо 220 обычно наблюдается 210 или 230. Назвать это нормой удастся с натяжкой: до первого сгоревшего электроприбора. Для исключения сценария сгорания техники, рекомендуется устанавливать стабилизатор на уровне ввода в квартиру или дом. Это оборудование позволяет стабилизировать домашнюю электросеть, частично изолировав ее от общедомовой.
Что может выдержать розетка?
К вопросу о том, какая мощность электрического тока в розетке.
Есть несколько параметров: мощность и допустимый ток. На данный момент действует общее правило: оборудование, с показателем мощности выше 16 Ампер или 3.5 Киловатт, подключать к бытовой сети нельзя. Это пороговое ограничение для всей бытовой техники.
Подобное оборудование уместно включать или на производственных площадках. Или через специализированные розетки.
110 В VS 220 В — в чем разница?
В отличие от Великобритании, дома в США имеют электропроводку 110 В и 220 В . Иногда может быть трудно выбрать правильный сетевой и электрический инструмент. Однако все упирается в подачу электроэнергии. При сравнении двух, 110 В и 220 В, мы должны помнить, что некоторым приборам требуется большая сила тока, а другим требуется меньший ток. Кроме того, сеть, к которой вы подключены, будет определять уровни напряжения для вашего дома.
В этой статье мы подробно рассмотрим эту тему, но сначала давайте начнем с основ.
Что такое 110В?
Электропроводка 110 В обеспечивает питание электрических розеток.
При его использовании задействован больший ток, но меньшее напряжение или давление в электрической цепи. Вот почему при уровне 110 В проводник провода толстый, чтобы иметь возможность обрабатывать тепло по сравнению с тонкой проводкой 220 В. Например, некоторые устройства на 110 В с пределом силы тока 20 ампер должны иметь калибр 12. С другой стороны, напряжение не влияет на выбор размера, но определяет изоляцию провода.
Кроме того, 110-вольтовая проводка имеет горячие, нейтральные и заземляющие провода. Соответственно розетка на 110в имеет трехштырьковые вилки со средним заземлением. Два других, расположенных рядом, имеют разные размеры, поэтому есть только один способ вставить вилку.
Что такое 220В?
Подобно 100 В, проводка 220 В генерирует питание для розеток, хотя ток в цепи меньше, но требуется большее напряжение. По этой причине при уровне 220В жила провода тоньше, потому что в проводах циркулирует меньший ток. Например, приборы на 220 В, такие как оконные кондиционеры или встроенные духовки с пределом силы тока 30 ампер, должны иметь калибр 10.
В отличие от 110 В схема на 220 В имеет три или четыре провода. Каждый красный и черный провод проводит 110 В, а зеленый провод — это земля. Белый провод добавляется к четырехпроводной схеме, называемой нейтральным или общим проводом. Соответственно розетка 220В имеет три или четыре штырьковых отверстия.
Преимущества 110 В: 110 В по сравнению с 220 В
Преимущество 110 В заключается в том, что оно считается более безопасным. Хотя напряжение и сила тока могут представлять значительный риск, они прямо пропорциональны. Это означает, что 100-вольтовая проводка, хотя и может привести к поражению электрическим током, шансов умереть от нее меньше, поскольку она использует более низкое напряжение. Более низкое напряжение также означает меньший риск возникновения дуги. Большинство приборов в нашем доме работают от 100 В или 120 В именно для их безопасности.
Преимущества 220 В: 110 В по сравнению с 220 В. Мощность
220 В менее расточительна, поскольку потребляет меньше тока.
Другими словами, он использует меньше ампер для выработки мощности, в то время как 110 В требуется больше ампер для производства той же мощности. Однако высокий уровень напряжения в 220в влечет за собой больший риск поражения электрическим током. 110 В имеет более низкое напряжение, следовательно, меньший риск этого, но он неэффективен, так как требует более крупных датчиков для протекания тока. Тем не менее, когда речь идет о производителях бытовой техники, эффективность не так важна, как безопасность.
Почему 120/240 В в США и 220 В в Европе?
Стандарты напряжения и обмена валюты варьируются от страны к стране. Почему это? Мы должны вернуться к истории, чтобы получить некоторые ответы.
Массовое производство лампочек с карбонизированной нитью связано с Томасом Эдисоном, оптимальное напряжение которого было 110В. А первая электростанция Эдисона в Нью-Йорке была на 100 вольт с 10-процентными потерями в проводах.
Когда в Европе появилось электричество и впервые появились лампы с металлической нитью накаливания, необходимо было повысить напряжение.
В результате стандарт 220 В был применен в Германии, когда электрификация была проведена в Берлине. Аргументом в пользу перехода на распределительную мощность 220 В было то, что это уменьшило потери в проводнике в четыре раза. В конце концов, Европа перешла на 220 В, что неудивительно, поскольку немцы ввели в Европе переменный ток. Однако главной причиной была стоимость, потому что более высокое напряжение позволяет использовать более тонкие провода, а это означает меньшее количество меди на заре линий электропередач. Следовательно, энергетические компании могут сэкономить на проводе, используя 220 В, а не 110 В. Так система 220 В (позже 230 В) стала европейской нормой. Кроме того, в отличие от 110 В, 220 В позволяет использовать мощные электроприборы, требующие большей мощности.
| 110 В | 220 В |
| Использует больший ток, но более низкое напряжение | Использует более высокое напряжение но более низкий ток |
| Работает на частоте 50 Гц | Работает на частоте 60 Гц |
| Мощность 50 Гц менее эффективен при генерации | 60 Гц более эффективен при генерации и передаче |
| Для более низкого напряжения требуется более толстый провод | Для более высокого напряжения требуется более тонкий провод |
| 115,120 и 125 вольт относятся к системе 110 В | 230, 240 и 250 вольт относятся к сети 220 вольт |
| розетка 110 В имеет три контакта вилки nged | Розетка 220 В имеет три или четыре вилки |
| Розетка визуально меньше | Визуально больше и обычно круглая |
| Только белая | Темно-коричневый или черный |
| Имеет более низкий риск поражения электрическим током | Представляет повышенный риск поражения электрическим током |
Сколько электроэнергии вам нужно?
«Сколько электроэнергии мне нужно?» — это вопрос, который часто возникает в отношении использования генератора или солнечной энергии.
Это важно даже для простой домашней электропроводки. Важно найти максимальный ток, который может понадобиться. Если у вас есть более одного устройства в цепи, важно найти мощность, необходимую для всех устройств, чтобы не произошло повреждения, если все они будут включены одновременно.
Двумя основными компонентами электроэнергии являются ток и напряжение. Электрические приборы имеют номинальное напряжение, ток и мощность, связанные с ними. Простое сложение всех мощностей или номинальных токов приборов скажет вам, сколько энергии вам нужно. Источники питания, такие как генераторы, указывают номинальную мощность в ваттах. Электрическая проводка оценивается по току, который она может нести.
Источник питания переменного тока (переменный ток) или постоянного тока (постоянный ток). Для упрощения переменный ток поступает от энергетической компании, а постоянный — от аккумуляторов, солнечных батарей или преобразователей переменного тока. Генераторы могут производить переменный или постоянный ток.
Текущие значения зависят от устройства и нагрузки на устройство. Ток измеряется в амперах, но иногда указывается в миллиамперах (1/1000 ампера).
Напряжение измеряется в вольтах и обычно бывает нескольких значений. В Соединенных Штатах наиболее распространенными значениями являются 120 вольт переменного тока, 240 вольт переменного тока, 12 вольт постоянного тока и 24 вольта постоянного тока. Другие значения используются для определенных ситуаций, но не являются обычными в домашних условиях. Стандартное напряжение в розетке 120 вольт; большие предметы, такие как некоторые печи и кондиционеры, используют 220 вольт. Некоторые типы освещения, такие как точечное освещение, работают при более низком напряжении. В этих устройствах используется трансформатор для понижения напряжения до уровня, необходимого для освещения.
Мощность — это скорость, с которой устройство может работать. Электрическая мощность измеряется в ваттах, но иногда указывается в милливаттах (1/1000 ватта) или киловаттах (1000 ватт).
Мощность переменного тока может быть как однофазной, так и трехфазной. Бытовая техника однофазная. Трехфазный используется для питания больших промышленных двигателей. В этой публикации рассматривается расчет только однофазной мощности или мощности постоянного тока.
Еще одно соображение касается различий между кажущейся мощностью и реальной мощностью. Эта публикация посвящена кажущейся мощности. Полная мощность представляет собой математическое соотношение мощности, максимального тока и максимального напряжения. Реальную мощность измерить сложнее, но полученные значения никогда не превышают кажущуюся мощность. Эти различия могут вызвать некоторые проблемы при расчете мощности двигателей. Генераторы обычно дают мощность с точки зрения полной мощности. Полная мощность должна указываться в вольт-амперах, но часто указывается в ваттах. Большинство генераторов указывают мощность в виде полной мощности из-за сложности использования реальной мощности. Это не вызовет проблем до тех пор, пока система не будет нагружена на 100 процентов от номинальной мощности.
Этикетки устройств должны содержать данные о напряжении, мощности и токе. Соотношение между напряжением питания и током выражается следующим образом:
напряжение x ток = мощность
Если вы знаете напряжение и ток, вы можете рассчитать мощность, умножив напряжение на ток в амперах. Если сила тока указана в миллиамперах, разделите результат на 1000. Результат будет в ваттах мощности.
Время от времени вы сталкиваетесь с продуктом или устройством, имеющим маркировку ВА (вольт-ампер). Это обозначение похоже на ватты. KVA (киловольт-ампер) – это киловатты (1000 Вт).
Если известны напряжение и мощность, можно рассчитать ток, разделив мощность на напряжение. Это даст вам ток в амперах.
При первом включении прибора с электродвигателем двигатель потребляет значительно больше тока — в три-пять раз больше, чем указано на этикетке. Вы должны сделать поправку на это. Генераторы и инверторы обычно имеют рейтинг перенапряжения, который показывает максимальную мощность, которая может быть получена в течение короткого периода времени.
Предохранители и автоматические выключатели обычно пропускают избыточный ток в течение короткого времени, прежде чем отключить цепь.
Итак, сколько энергии вам нужно для работы ваших приборов? Для заданного напряжения у вас будет максимальная мощность и ток. Используйте приведенное выше уравнение, чтобы определить, сколько энергии вам нужно. Для нескольких устройств добавьте ток или мощность каждого из них, чтобы получить максимальную необходимую мощность или ток. Все единицы должны быть одинаковыми. Полученное число должно быть меньше, чем у цепи, питающей питание. Вы не должны пытаться запустить блок питания на 100 процентов, хотя кратковременные скачки до этого уровня допустимы.
Примеры
У вас есть три 120-вольтовых прибора. На их этикетках указано, что они потребляют 1 ампер, 2 ампера и 5 ампер соответственно. Общий ток будет 1 + 2 + 5 = 8 ампер. Отсюда можно рассчитать мощность, перемножив напряжение и силу тока: 120 х 8 = 960 Вт.
Для трех приборов на 220 вольт на этикетках указано, что их мощность составляет 100 Вт, 300 Вт и 600 Вт.
Общая мощность будет 100 + 300 + 600 = 1000 Вт. Чтобы найти ток, разделите мощность на напряжение: 1000/220 = 4,54 ампера.
Если у вас смешанные мощность и ток, вы должны преобразовать их в одно или другое. Например, ваши приборы на 120 вольт рассчитаны на 2 ампера, 320 Вт и 450 Вт. Вы должны преобразовать все три в ток или в ватты. Для этого примера мы будем конвертировать в ватты. 2-амперный элемент умножается на 120 вольт, чтобы получить 240 ватт. Затем сложите номинальные мощности (240 + 320 + 450), чтобы получить в сумме 1010 Вт. Ток будет 1010/120 = 8,42 ампер.
Copyright 2012 Университет штата Миссисипи. Все права защищены. Эту публикацию можно копировать и распространять без изменений в некоммерческих образовательных целях при условии указания ссылки на Службу распространения знаний Университета штата Миссисипи.
By Джеймс Р. Вутен , специалист по расширению III, сельскохозяйственная и биологическая инженерия.
Дискриминация по признаку расы, цвета кожи, религии, пола, национального происхождения, возраста, инвалидности или статуса ветерана является нарушением федеральных законов и законов штата, а также политики MSU и недопустима.
Добавить комментарий