Какой ток в розетке — переменный или постоянный и почему

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

Что такое электрический ток

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

На электростанции электроэнергия вырабатывается при помому генераторов при вращении вала электромашины. Она приводится в движение по-разному, что называется электроэнергетической установкой:

1. нагретий пар — тепловая;
2. вода нагревается ядерным реактором — атомным;
3. падающая или текущая вода – гидроэлектростанция;
4. ветер — ветроэлектростанция.

Электромагнит расположен на валу генератора, а в обмотке статора при вращении ротора магнит вращается вместе с ним. При этом магнитное поле, пересекающее катушки, изменяет свое направление и величину за счет индуцируемого в них электрического напряжения, которое также изменяется 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 50 ГГц. Напряжение на выходных клеммах генератора может быть разным, но на пути к потребителю оно проходит через трансформаторы и в бытовых розетках составляет 220В.

Постоянное напряжение неизменно по величине и полярности. Первоначально выпускались медно-цинковые батареи, позже к ним добавились генераторы постоянного тока, в которых напряжение вырабатывается при вращении вала с обмотками в магнитном поле. В наше время его в основном производят аккумуляторы, батареи и солнечные электростанции.

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

Краткие исторические сведения

На заре эры электричества вопрос о том, какой ток использовать — переменный или постоянный — не был очевиден. Эта тема была предметом споров между Томасом Эдисоном и Николой Теслой.

Первые пытались убедить общество в необходимости постоянного тока, вторые агитировали за использование переменного тока. Как известно, в итоге победила точка зрения Николы Теслы. Однако долгое время оба варианта использовались практически на равных.

Одним из отголосков былых времен являются лифты в Сан-Франциско и Нью-Йорке, работающие от постоянного электрического тока. Правда, их сахрили изучают истории, в качестве раритетов.

Нормы напряжения в электрической сети

На постсоветском пространстве было принято стандартное напряжение бытовой электросети, равное 220 В. В 1992 году в России было принято решение о переводе электрических сетей на единые европейские стандарты. По этим нормам напряжение бытовой сети должно соответствовать значению 230 В частотой 50 Гц. Первоначально планировалось завершить переход на эти нормы в 2003 году.

Действующий российский ГОСТ 29322-2014 предусматривает использование напряжения 230 В. Но на самом деле во многих сетях до сих пор 220 В, и ничего страшного в этом нет — такое значение находится в пределах допусков (о них позже).

В странах Европы, Азии, части Африки и Австралии приняты стандарты напряжения 220-230 В, реже встречается норма 240 В (в Афганистане, Кувейте, Нигерии и др.). Поэтому оборудование, которое поставляется в эти страны, рассчитано на работу именно с этими размерами.

В странах Северной и Южной Америки, а также ряде островных государств приняты нормы напряжения 110 В, 115 В, 120 В и 127 В, в Японии напряжение в бытовых розетках соответствует уровню 100 В.

На постсоветском пространстве, включая Российскую Федерацию, Беларусь, Украину, Армению и страны Балтии, официальным стандартом является 230 В, в других бывших советских республиках — 220 В.

Допустимые отклонения напряжения от стандарта

Опять-таки начнём с теории. Если внимательно прочитать все тот же ГОСТ 29322-2014, то мы увидим, что официально допускаются отклонения напряжения до 10%. Это значит, что реальное напряжение может быть в пределах 207-253 В.

Формально именно так, но на деле поставщики электроэнергии стараются, чтобы дельта не превышала 5%. Это логично, ведь в этом случае риск выхода бытовой техники из строя минимален.

Как отклонения напряжения влияют на работу техники

Не всякая техника производит реакцию на переоформление и несоответствие номинальному параметру. Условно инструменты можно разделить на 3 группы:

1. Преимущественно налоговые. К этой группе относятся электронагревательные приборы, кухонная техника, микроволновые печи с механическим управлением, водонагреватели и т д. Они практически безболезненно реагируют на колебания и изменения напряжения. Часто в техпаспорте указывается номинал 230 В, поэтому устройства способны выдержать подъем даже до 253 В. При снижении напряжения до 198 В они продолжают работать, но с пониженным КПД.
2. Цифровой и преимущественно цифровой. Это компьютеры, блоки питания, видео- и аудиоаппаратура, а также любая техника на основе электронных схем и преобразователей. Такую технику называют «чувствительной» — она очень чувствительна к резким перепадам и перепадам напряжения в электросети. Допустимый предел повышения не более 240 В. Поэтому рекомендуется подключать их через стабилизаторы и ИБП для предотвращения поломок.
3. С наличием компрессора или электродвигателя. Это холодильники, стиральные машины, центрифуги, мясорубки, посудомоечные машины и другие. Для этой техники более низкое напряжение более опасно, чем повышенное. В результате падение напряжения в обмотках увеличивает ток нагрузки, что приводит к перегреву и преждевременному пробою изоляции. Поэтому насосы, охладители и двигатели выходят из строя намного раньше срока эксплуатации, указанного в паспорте.

Основными параметрами являются нормы допустимых отклонений, указанные в паспорте прибора и рекомендации изготовителя по эксплуатации. Наиболее травмоопасными для бытовой и цифровой техники являются даже не конкретные цифры отклонений, а наличие резких скачков напряжения — чем чаще они происходят, тем больше вероятность выхода устройства из строя.

Как определить отклонения напряжения в сети

Заподозрить программы можно программами в работе электропиборов, нахождению и графинию и туханению самих себя на калении, неравномерной работе компрессора холодильника, аварийном отключении сетевого фильтра. Снижение напряжения можно заметить по усилению гула холодильника, увеличению времени нагрева чайника и бойлера, приглушенному свету осветительных приборов.

Если есть сомнения в напряжении бытовой сети, его можно проверить мультиметром (вольтметром). При измерении в розетке на шкале или дисплее будет отражаться фактическое значение напряжения в данный момент.

Если отклонения от нормы фиксируются однократно и в течение короткого промежутка времени, а их диапазон не превышает допустимых, то поводов для беспокойства нет. Если отклонения значительны и фиксируются в течение длительного периода, следует принять меры.

Плюсы и минусы переменного тока

• В России используются розетки на 220 Вольт. Также распространены те, у которых 380 Вольт. И в тех, и в других используется переменный ток. Важнейшей его особенностью является то, что он плавно меняется с положительного на отрицательное и наоборот с частотой 50 Гц. График переменного тока имеет форму синусоиды.

Практически повсеместное использование переменного тока связано с его плюсами:

• Ток легко вырабатывать.
• Он путешествует на большие расстояния с относительно небольшими потерями
• При проблемах неустановленных проблем с проблемами его полярности.

Также необходимо учитывать наличие определенных дефектов:

• Для работы некоторых устройств требуется постоянное напряжение. Чтобы его получить, нужно использовать выпрямители.
• Возникают комплекты с продуктами электротехнических расчётов. При учете часовых поясов обычно имеется в виду об амплитутных значениях (максимальных). Фактически для расчетов используется действующее значение, равное примерно 70% от максимального.
• Использование переменного тока усложняет проведение измерений.
• Переменный ток создает электромагнитное поле, которое может оказать существенное влияние на работу оборудования.

Разница между постоянным и переменным током

Сила тока в розетках

Широко известно, что в розетках поддерживается напряжение питания 220 или 380 В. Но постоянный или переменный ток в них — знают не все. И у многих даже возникает вопрос, зачем им об этом знать.

Чтобы ответить на него, нужно вспомнить, что такое электрический ток. Когда источник питания подключен к проводнику, создается электрическое поле, вызывающее направленное движение электронов к положительному полюсу.

Чем больше движущихся электронов в проводнике, тем больше сила тока. Например, если соединить полюса батареи напрямую без какой-либо нагрузки, ток будет настолько велик, что металл может расплавиться.

При использовании переменного тока одним из выводов розетки является нулевой провод. Считается, что там нулевой потенциал. Второй называется фазой. К нему приложено переменное напряжение, а не постоянное, которое циклически с большой скоростью изменяется от положительного значения к отрицательному и наоборот.

Соответствующий ток проходит то в одну сторону, то в противоположную. Это происходит в розетке 220 В частотой 50 Гц. Если к нему ничего не подключено, то тока в нем нет. Но при включении любого электроприбора цепь замыкается и по ней начинает течь ток.

При оченьнии электроприбора цепь защелкой

Мощность электрического тока определяется мощностью используемого оборудования. Если он слишком большой, то может представлять опасность как для людей, так и для техники. Например, из-за повреждения изоляции кабеля могут возникнуть короткие замыкания или утечка тока. В этом случае поможет наличие предохранителя, который срабатывает при пропускании слишком большого тока.

Параметры елетротока входят в контакты, что контрольные программы по оборудованию бесплатно. Каждая розетка или удлинитель рассчитаны на определенную силу тока. Если использовать их без учета обстоятельств, они могут просто сгореть, создав аварийную ситуацию.

Стандартные требования к силе тока

В РФ и Европе используется частота тока 50 Гц. В Америке — 60 Гц. Принято, что в квартире общая сила тока не превышает 16 А, а в частном доме этот предел равен 25 А.

В отдельных розетках могут быть определенные ограничения, которые указаны в технической документации. Например, он может быть равен 6 или 10 А. Это означает, что общая нагрузка, подключенная к этой розетке, не должна питаться электрическим током, превышающим указанный.

Розетки рассчитаны на разную силу тока

На практике для проверки соответствия требованиям редко производится прямое измерение силы тока в розетке. Для этого расчеты удобнее проводить исходя из мощности используемого оборудования.

Виды электрического тока в быту

Чтобы определить какой ток в розетке, не обязательно изучать этот вопрос на университетском уровне. Существует всего два вида напряжения — постоянное и переменное.

Ответ на вопрос, переменный ток в розетке или постоянный, сейчас однозначен, но в начале 20 века на эту тему спорили два великих изобретателя — Никола Тесла, поддержавший идею переменного тока, и Томас Эдисон, который выступал за постоянный ток. В этот период в розетке может быть постоянный или переменный ток, в зависимости от страны и схемы электроснабжения здания.

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

Интересный! В некоторых зданиях Сан-Франциско в 2012 году сохранились лифты, востребованные сетью постоянного тока. Это оборудование и подача такого напряжения в здания сохранились как редкость. В Нью-Йорке такие установки работали до 2007 года.

Постоянный ток

Международное обозначение этого напряжения постоянного тока — постоянный ток (постоянный ток) и условное обозначение электрических цепей «—» или «=». Величина и полярность этого вида напряжения неизменны, а сила тока меняется только при изменении нагрузки. Этот вид электрического тока вырабатывают аккумуляторы, батареи и элементы солнечных электростанций.

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

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

Переменный ток

Международное обозначение этого напряжения переменного тока — переменный ток (переменный ток), а условное обозначение электрических цепей «~» или «≈».

Величина и полярность переменного тока в сети все время меняется. Частота этих изменений составляет 50 Гц в Европе и некоторых других странах и 60 Гц 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 большую доставку она увеличивается с помощью трансформаторов, а в конечной точке линии понижается до необходимого значения. Это позволяет снизить стоимость ЛЭП и потери. Стабилизаторы устанавливаются для особо ответственных приборов, чтобы исключить перепады напряжения.

При увеличении напряжения и неизменной передаваемой мощности пропорционально уменьшаются сила тока и сечение проводов. Если напряжение не повышено, для подачи электроэнергии к потребителю необходимо использовать кабель большого сечения, и передача на большие расстояния будет невозможна. Поэтому в розетке переменный ток.

В родной розетке два контакта — фаза и ноль. В некоторых случаях к ним добавляется заземление. Это однофазное напряжение является частью трехфазной системы. Включает в себя три одинаковых набора. Напряжение в этих сетях сдвинуто по фазе на 120° друг относительно друга.

Изначально эта система была шестипроводной. В таком виде изобрёл Никола Тесла. Позднее М. О. Доливо-Добровольский усовершенствовал эту схему и предложил передавать трехфазное напряжение по трем или четырем проводам (L1, L2, L3, N). Он также показал преимущества трехфазной системы электроснабжения перед схемами с другим количеством фаз.

Читайте также: Как проверить аккумулятор шуруповерта мультиметром дома

Как рассчитать силу тока в розетке

Хотя точно известно, какое напряжение в розетке, но на вопрос о силе тока ответить сложнее. Это значение в значительной степени зависит от того, что подключено к розетке. На практике одним из самых простых способов его определения является выполнение простых расчетов.

Это основано на знании мощности электроприбора. Обычно он имеется в технической документации или указан непосредственно на устройстве.

Для постоянного тока мощность есть произведение силы тока и напряжения в сети. Следовательно, для определения необходимой величины можно применить формулу:

I = P/U, где

• Я имею в виду силу тока;
• U — напряжение;
• Р — значение мощности.

Для переменного тока формула имеет следующий вид:

В правой части уравнения используются значения мощности, напряжения и косинуса угла «φ» (cos φ). Первое из этих значений известно из технической документации, второе — 220 Вольт. Косинус «fi» обычно также известен из технической документации. Если он утерян, его можно найти в соответствующем справочнике.

Косинус угла φ можно назвать и по другому — коэффициентом мощности.

Для иллюстрации предложенного может быть изготовлен пример расчёта сили электротока при конечнии утюга пачистюю 2000 Вт. Косинус «фи» в рассматриваемом случае близок к единице (так что железо с точки зрения электротехники является чисто активной нагрузкой). Подставляя эти значения в формулу, получаем:

I = 2000 Вт / 220 В · 1,0 = 9,1 А.

Коэффициент мощности (cos φ) указывается в паспорте изделия. Он существенно отличается от агрегатов с устройствами, имеющими ярко выраженный индуктивный или емкостной характер. Например, эти электродвигатели (cos φ = 0,6..0,7). Однако в холодильниках и пылесосах, в состав которых входят электродвигатели с коэффициентом мощности 0,9..0,95, как то корректируется с помощью специальной схемы.

Как работают розетки

В розетках к одной розетке подключается нулевой провод, а к другой – фазный. На последний подается переменное напряжение. В некоторых розетках еще может быть заземление. Его нельзя спутать с нулевым кабелем. В первом всегда есть потенциал, равный нулю. Заземляющий провод подводят к электростанции, соединяют с другими и затем заземляют.

Схема подключения в квартире от однофазной сети переменного тока

В быту некоторые используют в качестве заземления провод, подключенный к водопроводной трубе или радиатору отопления. Но если пластиковые трубы поставить в многоэтажном доме в какой-нибудь квартире, то такое заземление перестанет работать.

В каждой розетке есть предельное значение электрического тока, на которое она рассчитана. При подключении оборудования необходимо быть уверенным, что оно не превышено. Также при установке розеток необходимо учитывать условия, в которых они будут использоваться.

Например, в доме, где есть маленькие дети, удобно устанавливать розетки, закрытые специальным кожухом, предотвращающим поражение электрическим током.

Если електропитание недвижимости в условиях в изображении или очень хороших или запыленных, изображение изображение отпросовей защиты. Для некоторых видов бытовой техники и оборудования критически важным может быть наличие заземления в розетке для сети 220 В.

Установка розеток также должна учитывать требования конструкции. Поэтому важно, чтобы они были смонтированы так, чтобы не нарушали полученный стиль. Например, владелец может выбрать, будут ли они встроенными или будут располагаться вне стены.

Также необходимо учитывать форму вилок тех электроприборов, которые планируется к ним подключать. В редких случаях возникают ситуации, когда конструкции не соответствуют друг другу. Такие ситуации нужно уметь предвидеть заранее.

Типы электрических розеток

Важно, чтобы напряжение в сети было стабильным и не отклонялось от нормативных параметров. В противном случае произойдут поломки оборудования. Необходимо обратить внимание на целостность изоляции проводов в розетке. Здесь они расположены очень плотно и при малейшем повреждении изоляции возрастает вероятность короткого замыкания.

Также стоит обратить внимание на то, насколько плотно вилка прилегает к розетке при подключении. При неплотном включении может возгораться искра, койкой приведут к оксидированию споров. Это также может вызвать нагрев и дальнейшее оплавление оболочки проводов или пластиковых элементов конструкции.

Разные розетки и их обозначения на схемах

Насколько оправдано использование постоянного тока

Так как в быту практически все бытовые приборы работают от розеток, есть предположение, что этот переменный ток выигрывает конкуренцию с постоянным током. Однако, если внимательно присмотреться, становится понятно, что каждый из них незаменим в тех сферах, где используется.

Некоторые способы получения электрической энергии обеспечивают именно переменный ток. Одним из широко известных вариантов такого рода являются гидроэлектростанции, где используется вращение турбин под действием проточной воды. Однако использование солнечных батарей позволяет получать постоянный ток. Интересно отметить, что на его долю приходится всего 2% производимой энергии%.

Переменный ток известен значительно меньшими потерями при транспортировке. В этом отношении конкурент ему проигрывает. Однако питание многих электрических цепей происходит только постоянным током.

В качестве примера можно привести компьютеры и смартфоны. Есть транспорт на электричке. Практически все работает на постоянном токе. В частности, это касается электромобилей, трамваев, электромобилей и гибридных автомобилей.

Параметры домашней электрической сети

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

Ниже приведены основные из них:

• Напряжение. В бытовых розетках используется однофазное напряжение 220В. При большой протяжённости лини эта отметка может иметь значение от официальной. В этом случае необходимо использовать стабилизатор.
• Частота. В большинстве стран, кроме США, частота 50ГГц, в США 60ГГц. Этот параметр является общим для энергетической системы государства.
• Наличие заземления. Заземление в розетках и розетках, установленных в СССР, отсутствует. По современным требованиям ПУЭ его установка обязательна и в розетках, кроме контактов фазы «L» и нулевого «N», имеется заземляющий контакт «РЕ».

Подведем итоги

Электричество – это та энергия, которая задействуется многократно. Это главный источник жизни человека, без которого сегодня невозможно выжить. Особенно это касается городов и крупных сел. Люди привыкли к тому, что электричество присутствует в их жизни как неотъемлемая часть их жизни.

Поэтому кратковременные отключения воспринимаются многими как катастрофа. Поэтому рекомендация одна для всех – экономьте электроэнергию, как показывает жизнь, не все вечно под луной.

Повсеместно устанавливаются солнечные, ветряные и водные станции, которые могут генерировать электричество. Сегодня производители предлагают небольшие установки для выработки электроэнергии. Конечно, он все еще не так совершенен, как должен был быть. Но это уже шаг вперед, так что в ближайшее время можно ожидать совсем другого подхода к производству электроэнергии.