Какой ток в розетке постоянный или переменный

Напряжение и сила переменного или постоянного тока в розетке

В настоящее время около 98% вырабатываемой электроэнергии составляет переменный ток. Такое преимущество объясняется тем, что его гораздо легче производить и передавать на большие расстояния. При его транспортировке напряжение обычно может уменьшаться или увеличиваться несколько раз, пока не попадет к потребителям. Поэтому в любой квартирной розетке ток переменный, а не постоянный.

Характеристика постоянного тока

Электрический ток представляет собой упорядоченное движение заряженных частиц. Во время движения на них оказывают воздействие силы электрического поля и других сторонних источников. Движение положительно заряженных частиц определяет направление тока.

Если силы воздействия и направление движения не меняются, то его считают постоянным. Для того чтобы он появился, требуются свободные заряженные частицы и источник, который преобразует свою энергию в энергетику электрического поля. Движение заряженных частиц возникает в результате:

1. Химических процессов, при которых исходные вещества превращаются новые. Такие реакции характерны для аккумуляторных батарей и гальванических элементов.
2. Вырабатывания напряжения генераторами, в которых происходит движение проводника в магнитном поле.
3. Воздействия света на частицы полупроводников и металлов. Такие процессы характерны для фотоэлементов.

Постоянный ток широко применяется на производстве для запуска оборудования, обладающего большим пусковым моментом. Электродвигатели позволяют регулировать скорость и сглаживать пусковой момент.

Постоянный ток широко используется и для бытовых нужд. Аккумуляторы и батарейки вырабатывают электричество напряжением от 6 до 24 В, которое применяется в автомобилях и множестве бытовых приборов.

Описание переменного электротока

Такой вид электричества вырабатывается генераторами переменного тока, в которых под воздействием электромагнитной индукции возникают электродвижущие силы. Переменный ток во время движения меняет свое направление и значение. Он нашел широкое применение благодаря способности преобразовывать силу и напряжение с небольшими энергетическими потерями. Существует однофазный и трехфазный переменный ток.

Чаще всего в быту применяется однофазное напряжение 220 В с частотой 50 Гц. Трехфазное используется в промышленных масштабах для работы крупных и мощных электрических механизмов.

Присутствует в розетке переменный ток, какой в постоянный по квартире преобразовывается в специальных устройствах, которые называются выпрямителями. Практически все бытовые электронные приборы (ноутбуки, мобильные телефоны, переносные фонари и т. д. ) работают от постоянного тока.

Методы определения напряжения

Чтобы измерить электрические показатели, существует масса способов. Самым простым методом является подключение любого электрического прибора. Таким образом можно определить только наличие напряжения в сети и работоспособность розетки.

Также можно использовать контрольную лампу с двумя проводами, если она соответствует напряжению в сети. Кроме того, для определения наличия электричества существует индикатор напряжения. Он может быть как одноконтактный, так и двухконтактный. Одноконтактным пробником можно определить только фазу в сети, нуль он не обнаруживает.

Двухполюсным индикатором можно определить показания силы между фазами, а также между нулем и фазой. Специалистами очень часто применяется универсальный прибор — мультиметр. В зависимости от положения переключателя им можно замерить любые показания в электрической цепи.

Виды и параметры розеток

Розетки хоть и являются простыми устройствами, но обладают важными функциями для обеспечения надежного и безопасного контакта между электроприборами и сетью. Современные модели этих устройств оснащены функцией защитного заземления. Для этого к ним подведен отдельный контакт.

Все устройства обязательно имеют обозначение, показывающее, сколько ампер в розетке 220 В. В настоящее время они рассчитаны на силу в 6, 10 и 16 ампер. У всех старых экземпляров это значение не превышало 6,3 ампера. Все эти значения показывают номинальную силу, которую может выдержать розетка при длительной работе.

Чтобы рассчитать, какая сила тока в розетке 220 В, необходимо мощность подключенного электроприбора разделить на напряжение в сети. Например, если подключить устройство мощностью 2,2 кВт, то сила будет составлять 10 ампер. Поэтому розетка должна соответствовать этим характеристикам, иначе она просто сгорит. Особенно это касается устройств, которые позволяют подключить сразу несколько приборов. По способу монтажа они бывают:

• накладными;
• встраиваемыми.

Накладные розетки используют при наружной проводке. Обычно они крепятся непосредственно на стену. С появлением угловых устройств стало возможным устанавливать их на стыке двух стен. Для скрытой электропроводки необходимо устанавливать встраиваемое оборудование. Для этого предварительно высверливают место под установку подрозетника, в который затем устанавливают основное устройство. В последнее время обычно используют встраиваемые розетки, так как они выглядят более привлекательно.

В промышленных масштабах используют мощные устройства, способные выдержать большую силу тока. К ним подключают специальное электрооборудование, обладающее огромной мощностью.

Постоянный и переменный ток. Значение трансформаторов.

Без электричества и электрических приборов уже попросту невозможно представить современный мир. Всё к чему мы так привыкли: освещение, бытовые приборы, компьютеры, телевизоры – так или иначе связано с электропитанием. Однако, стоит отметить, что одни приборы работают от переменного тока, а другие – питаются от источников постоянного тока.

Постоянным током называют ток, который в течение некоторого промежутка времени не меняет своего направления и величины. Таким образом, постоянный ток имеет постоянное напряжение и силу тока.

Постоянный ток используется:

• Для передачи электроэнергии на высоковольтных линиях электропередач (например, 500 кВ). Это связано с тем, что если применять переменный ток того же напряжения, с учетом амплитудных значений напряжений и их перепада, то такие напряжения могут превышать величину напряжения постоянного тока в несколько раз. Использование переменного тока в высоковольтных проводах приведет к дополнительным тратам на изоляционные материалы, что значительно увеличит стоимость ЛЭП.
• В контактных сетях электрического транспорта – троллейбусов и трамваев – до 3000 В.
• В сетях до 1000 В для электродвигателей с тяжелыми условиями пуска – прокатные станы, центрифуги и прочее.
• Для электросетей до 500 В, используемых для грузоподъемных механизмов – подъемных электрических кранов.
• В качестве источника питания различных переносных бытовых приборов – фонарики, аудиоприёмники, диагностические приборы, мультиметры, мобильные телефоны.

Поток электронов идет строго по прямой линии, никак не колеблясь и не изменяясь. У такого тока нет частоты, потому что нет колебаний. Поток электронов (каждый электрон) двигается строго в одном направлении от «минуса» к «плюсу». Поэтому в батарейках так важно соблюдать полярность. Если подключите два «минуса» или два «плюса», ток просто не потечет.

Стоит отметить, что в условиях тяжелого пуска – то есть если пусковой момент высок, а требуется плавное регулирование скорости, тягового усилия и пускового момента – применяются двигатели постоянного тока. Таковыми, например, являются двигатели электротранспорта, электрических мельниц, центрифуг.

Постоянный ток, чаще всего можно встретить в различных элементах питания – аккумуляторах и батарейках. Скажем, в автомобилях используется аккумуляторы постоянного тока напряжением 12 В; для строительной техники, например, экскаваторов, бульдозеров используются аккумуляторы, имеющие напряжение в 24 В. Аккумулятор мобильного телефона автора статьи – постоянного тока напряжением 3,7 В.

Каждый источник постоянного тока имеет две клеммы или разъема, обозначаемые как плюс (+) и минус (-). Считается, что постоянный ток движется от плюсовой клеммы (+) к минусовой (-), при этом, между ними можно подключить оборудование (например лампочку).

На самом деле, процессы, протекающие в электросети постоянного тока происходят очень быстро, и изобразить их в реальном времени не представляется возможным.

Схематично, действие постоянного тока в простейшей сети, многократно замедленное. Оно дает наиболее полное представление о процессах, происходящих в сети постоянного тока.

Переменный ток – это ток, который за определенный промежуток времени, меняет свое направление. Частота смены направления измеряется в герцах. 1 герц (Гц) означает, что за одну секунду совершен полный цикл смены направления (туда-обратно). В Европейских странах, в том числе и в России, в бытовых электросетях используется однофазный переменный ток, имеющий частоту 50 Гц, то есть меняющий своё направление 100 раз в секунду.

Таким образом, за одну секунду через нить лампы, горящей на обычном письменном столе, ток проходит 50 раз в одном направлении и пятьдесят раз в обратном.

В американских и канадских электросетях используется переменный ток с частотой в 60 Гц, вместо общепринятого переменного тока с частотой в 50 Гц.

Также, как источник постоянного тока имеет две клеммы – плюсовую и минусовую, источник однофазного переменного тока имеет две клеммы или разъема, называемые «фаза» и «ноль».

Кстати, переменный ток в домашней розетке называется однофазным, как раз из-за наличия одного разъема «фаза». Величина напряжения переменного однофазного тока равна 220 В.

Переменный ток действует следующим образом: переменный ток начинает движение из «фазы» в сторону «нуля», доходит до него, останавливается, и затем, движется в обратном направлении.

Особенностями переменного однофазного тока являются:

• Среднее значение силы переменного тока за период равняется нулю.
• Переменный ток за период меняет не только направление движения, но и свою величину.
• Действующее значение силы переменного тока – это сила такого постоянного тока, при которой средняя мощность, которая выделяется в проводнике в цепи переменного тока, равна мощности, которая выделяется в том же проводнике в цепи постоянного тока. Когда говорят о токах и напряжении в сети переменного тока, имеют в виду их действующие значения.

Поток электронов постоянно колеблется с определенной частой (в 50 герц), образуя синусоиду (волнистую линию).
Поток электронов двигается как угодно, отдельные электроны в потоке тоже движутся хаотично. Для переменного тока не требуется соблюдать полярность.

Действующее напряжение сети переменного тока в обыкновенной бытовой розетке составляет напряжение в сети 220 вольт.

Широкое применение переменного тока в технике и для бытовых нужд вызвано тем, что, переменный ток легко трансформируется. Напряжение в сети переменного тока может быть легко повышено или понижено при помощи специального устройства –трансформатора.

Трансформатор — электромагнитное устройство, которое преобразует посредством электромагнитной индукции переменный ток таким образом, что напряжение в сети уменьшается либо увеличивается в несколько раз без изменения частоты, и практически без потери мощности.

Для преобразования напряжения переменного тока в сторону уменьшения (например, силовые трансформаторы с 10 000 В городских сетей до 220 В домашней сети) применяются понижающие трансформаторы. Для преобразования напряжения сетей в сторону повышения – повышающие трансформаторы.

Постоянный и переменный ток в освещении

Без электричества невозможно представить современный мир. Всё, к чему мы так привыкли: освещение, бытовые приборы, компьютеры, телевизоры – так или иначе связано с электропитанием. Но одни приборы работают от переменного тока, а другие – питаются от источников постоянного тока.

От этого зависит возможность их работы, а иногда и целостность, если подключение неправильное.

Что такое постоянный ток?

Электрический заряд или электроны движутся в одном направлении, всегда начиная с генератора, который является началом линии, и до конца линии, которая является электрическим оборудованием.

Что такое переменный ток?

Переменный – это ток, который меняет величину и направление. Причем, в равные промежутки времени. В случае подключения электрической лампочки к сети переменного тока плюс и минус на ее контактах будут меняться местами с определенной частотой или иначе, ток будет менять свое направление с прямого на обратное.

Применение постоянного тока:

· Различные виды техники (бытовая, промышленная)

· Автономные системы (бортовые системы автомобилей, летательных аппаратов, морских судов или электропоездов, общественный транспорт: трамваи и троллейбусы)

· Электронные устройства (электрофонари, игрушки, аккумуляторные электроинструменты и др.)

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

Ученые доказали недавно: передавать постоянный ток выгоднее. Снижаются потери излучения линии. Переменный ток чаще всего используется тогда, когда присутствует необходимость его передачи на большие расстояния.

Применение переменного тока:

· Жилые дома и предприятия

· Инфраструктурные и транспортные объекты

Электричество и свет

ФОТО 3

Лампы накаливания

· У лампочки Ильича на постоянном токе не будет пульсаций света и шума от работы. На переменном — лампа может гудеть из-за того, что спираль работает как электромагнит, сжимаясь и растягиваясь дважды за период.

Люминесцентные лампы

· Эти приборы нельзя включать напрямую в сеть. Для нормальной работы лампе нужен пуско-регулирующий аппарат (ПРА). В простейшем случае он состоит из трёх деталей: стартёра, дросселя и конденсатора. Последний нужен не самой лампе, а остальным потребителям в сети, так как он улучшает коэффициент мощности и фильтрует помехи, создаваемые лампой.

· Прибор питается от переменного напряжения 220 вольт, которое находится в бытовой сети, но токи в ней протекают разные. Можно запитать лампу и постоянным (с ограничением тока). Но предпочитают переменный. Он проще в реализации и электроды при этом изнашиваются равномерно.

Светодиодные лампы

· Светодиод требует для работы небольшое постоянное напряжение (около 3.5 В) и ограничитель тока. Схемы светодиодных ламп весьма разнообразны: от простых до довольно сложных. Самое простое — последовательно со светодиодами поставить гасящий резистор. На нём упадёт лишнее напряжение, он же будет ограничивать ток. Такая схема имеет низкий КПД, поэтому на практике вместо резистора ставят гасящий конденсатор. Он также обладает сопротивлением (для переменного тока), но на нём не рассеивается тепловая мощность. По такой схеме собраны самые дешёвые лампы. Светодиоды в них мерцают с частотой 100 Гц. На постоянном токе такая лампа работать не будет, так как для него конденсатор имеет бесконечное сопротивление.

Для создания яркого направленного освещения используются специальные устройства – прожекторы. Они комплектуются мощными источниками света и поставляются в прочных корпусах из металла и пластика.

Устройства бывают:

Предназначены для равномерного освещения крупных сооружений: домов, стадионов, сцен

Используются для подсветки и выделения светом объектов и их частей

Служат для передачи информации на расстоянии

· Дальнего действия с параболическими отражателями

Изделия выпускаются в основном для военных нужд

В прожекторах устанавливают разные лампы: галогенные, натриевые, металлогалогенные и светодиодные. Бывают модели со сменными лампами, но в некоторых заменить световой элемент не получится.

Светодиодные лампы для уличного освещения имеют различную конфигурацию. Они могут быть выполнены в форме квадрата, прямоугольника, круга, овала или линейки.

Технические параметры:

· Широкий диапазон электропитания – от 100 до 240 Вольт

Если напряжение падает, то светодиодный прожектор продолжает работать в обычном режиме.

· Работа как при переменном, так и при постоянном токе

· Определенное количество диодов

· Различный цвет света – горячий или холодный, разная температура

· Возможность смены угла светорассеивания

Чаще всего угол установки прожекторов для освещения на улице равен 50° и более.

Лампы со светодиодами обладают высоким качеством, экономным потреблением электроэнергии, надежностью и долгим сроком службы.

Прежде, чем выбрать осветительные приборы, внимательно ознакомьтесь с их описанием. И не стесняйтесь задавать вопросы специалистам!

Какой ток в розетке — постоянный или переменный

Без электричества сегодня нельзя представить ни одну сферу деятельности. Вместе с тем, его использование происходит по строгим правилам, нарушение которых может не только привести к возникновению аварийных ситуаций, но и создать угрозу здоровью или жизни людей. Чтобы исключить такие риски, необходимо знать об особенностях электричества и учитывать их в своей деятельности. Одним из вопросов, в которых следует разбираться, является понимание того, какой ток в розетке постоянный или переменный и почему.

Выработка и подача электроэнергии

Краткие исторические сведения

На заре развития эры электричества вопрос о том, какой использовать ток — переменный или постоянный, не являлся очевидным. Эта тема была предметом споров Томаса Эдисона и Никола Тесла. Первый стремился убедить общество в необходимости постоянного тока, второй агитировал за применение переменного. Как мы знаем, точка зрения Никола Тесла в итоге победила. Однако в то далёкое время оба варианта использовались практически на равных.

Одним из отголосков былых времён остались лифты в Сан-Франциско и в Нью-Йорке, которые работают от постоянного электротока. Правда, их сохранили из уважения к истории, в качестве раритетов.

Плюсы и минусы переменного тока

• В быту в России используются розетки на 220 Вольт. Также распространены те, в которых 380 Вольт. И в тех, и в других используется ток переменный. Его важнейшей особенностью является то, что он плавно изменяется от положительного значения к отрицательному и обратно с частотой 50 Гц. График переменного электротока имеет вид синусоиды.

Практически повсеместное использование переменного тока связано с его плюсами:

• Ток легко вырабатывать.
• Он передаётся на большие расстояния с относительно малыми потерями.
• При его применении не возникают проблемы с определением полярности.

Также нужно учитывать наличие определённых недостатков:

• Для работы некоторых устройств требуется постоянное напряжение. Чтобы его получить, необходимо использовать выпрямители.
• Возникают сложности с проведением электротехнических расчётов. При чтении характеристик обычно можно узнать об амплитудных значениях (максимальных). На самом деле для расчётов используется эффективная величина, которая равна примерно 70% от максимальной.
• Использование переменного тока усложняет проведение измерений.
• Переменный ток создаёт электромагнитное поле, которое может оказывать существенное влияние на работу оборудования.

Отличие между постоянным и переменным током

Сила тока в розетках

То, что в розетках поддерживается питающее напряжение 220 или 380 В, широко известно. Но постоянный или переменный ток в них — знают не все. А у многих даже возникает вопрос, зачем им нужно знать об этом.

Чтобы ответить на него, нужно вспомнить о том, что представляет собой электрический ток. При подсоединении источника питания в проводнике возникает электрическое поле, которое вызывает направленное движение электронов к положительному полюсу.

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

При использовании переменного электротока один из выходов розетки представляет собой нулевой провод. Считается, что на нём нулевой потенциал. Другой называется фазой. На него подаётся переменное, а не постоянное напряжение, которое циклически с большой скоростью меняется от положительного к отрицательному значению и обратно.

Соответственно ток проходит то в одном, то в противоположном направлении. Это происходит в розетке 220 В с частотой 50 Гц. Если к ней не подключено ничего, то тока в ней нет. Но при включении любого электрического прибора цепь становится замкнутой и по ней начинает идти ток.

При включении электроприбора цепь становится замкнутой

Сила электротока определяется мощностью используемого оборудования. Если он слишком большой, то это может представлять опасность и для людей, и для техники. Например, могут происходить короткие замыкания или утечка тока из-за повреждения изоляции кабеля. В этом случае поможет наличие предохранителя, который срабатывает при прохождении слишком сильного тока.

Параметры элетротока важно знать, чтобы контролировать выполнение требований по технике по безопасности. Каждые розетка или удлинитель рассчитаны на определённую силу тока. Если их использовать без учёта данного обстоятельства, то они могут просто сгореть, создав при этом аварийную ситуацию.

Стандартные требования к силе тока

В РФ и Европе используется ток частотой 50 Гц. В Америке — 60 Гц. Принято считать, что в квартире суммарная сила тока не должна превышать 16 А, а в частном доме этот предел равен 25 А.

В отдельных розетках могут быть собственные ограничения, которые указаны в технической документации. Например, оно может быть равно 6 или 10 А. Это означает, что суммарная нагрузка, подключаемая к данной розетке не должна питаться электротоком, превышающим указанный.

Розетки рассчитаны на разную силу тока

На практике, чтобы проверить соблюдение требований, редко выполняется непосредственное измерение силы тока в розетке. Для этого удобнее провести расчёты на основе мощности используемого оборудования.

Как рассчитать силу тока в розетке

Хотя точно известно, какое напряжение в розетке, ответ на вопрос о силе тока является более сложным. Эта величина в существенной степени зависит от того, что подключено к розетке. На практике один из самых простых способов её определить заключается в выполнении несложных расчётов. При этом основываются на знании мощности электроприбора. Обычно она имеется в технической документации или указана непосредственно на устройстве.

Для постоянного тока мощность представляет собой произведение тока на напряжение в сети. Следовательно, для определения нужной величины можно применить формулу:

• I означает силу тока;
• U — напряжение;
• P — значение мощности.

Для переменного тока формула имеет следующий вид:

С правой стороны равенства использованы значение мощности, напряжения, а также косинус угла «фи» (cos φ). Первая из этих величин известна из технической документации, вторая равна 220 Вольт. Косинус «фи» обычно также известен из технической документации. Если она утрачена, то его можно узнать из соответствующего справочника.

Косинус угла φ может называться и по другому — коэффициент мощности.

Для иллюстрации сказанного можно привести пример расчёта силы электротока при подключении утюга мощностью 2000 Вт. Косинус «фи» в рассматриваемом случае близок к единице (так как утюг с точки зрения электротехники — это чисто активная нагрузка). Подставив эти значения в формулу, получим:

I = 2000 Вт / 220 В · 1.0 = 9.1 А.

Коэффициент мощности (cos φ) указывается в паспорте изделий. Значительно он отличается от единицы у приборов, имеющих явно выраженную индуктивный или емкостной характер. Например, это электродвигатели (cos φ = 0.6 .. 0.7). Однако у холодильников и пылесосов, в состав которых входят электродвигатели коэффициент мощности 0.9 .. 0.95, так как он корректируется с помощью специальной схемы.

Как работают розетки

В розетках к одному разъему подключен нулевой провод, а к другому — фазный. На последний подается переменное напряжение. В некоторых розетках может еще быть заземление. Его нельзя путать с нулевым проводом. В первом всегда имеется потенциал равный нулю. Провод заземления подаётся на питающую станцию, соединяется с другими такими и после этого заземляется.

Схема подключений в квартире от однофазной сети переменного тока

В быту некоторые в качестве заземления используют провод, соединяющийся с водопроводной трубой или с радиатором отопления. Но если в многоэтажном доме в какой-то квартире поставят пластиковые трубы, то такое заземление перестанет работать.

В каждой розетке имеется предельная сила электротока, на которую она рассчитана. При подключении оборудования нужно быть уверенным, что она не превышена. Также при монтаже розеток необходимо учитывать условия, в которых их будут использовать. Например, в доме, где есть маленькие дети, удобно установить розетки, которые закрываются специальной крышкой, позволяющей избежать удара электротоком.

Если электропитание необходимо в условиях сильной влажности или запыленности, потребуется использование соответствующей защиты. Для некоторых видов бытовых приборов и оборудования может быть критически важным наличие заземления в розетке для сети 220 В.

Установка розеток должна также учитывать требования дизайна. Поэтому важно, чтобы они были смонтированы так, чтобы не нарушать получившегося стиля. Например, владелец может выбирать, будут ли они встроенными или расположенными снаружи стены.

Также нужно учитывать форму вилок тех электроприборов, которые в них планируют подключать. В редких случаях возникают ситуации, когда конструкции не подходят друг к другу. Такие ситуации необходимо уметь предусматривать заранее.

Типы электрических розеток

Важно, чтобы напряжение в сети было стабильным и не отклонялось от нормативных параметров. В противном случае будут происходить поломки оборудования. Следует обращать внимание на целостность изоляции проводов в розетке. Здесь они расположены очень плотно и при малейшем повреждении изоляции увеличивается вероятность возникновения короткого замыкания.

Также стоит обращать внимание на то, насколько плотно примыкает вилка к розетке при подключении. При неплотном прилегании могут возникать искры, которые приведут к окислению контактов. Это также может стать причиной нагрева и дальнейшего плавления оболочки проводов или пластиковых элементов конструкции.

Разновидности розеток и их обозначения на схемах

Насколько оправдано использование постоянного тока

Поскольку в быту практически все бытовые приборы работают от розеток, возникает предположение, что это переменный ток выигрывает соревнование с постоянным. Однако, если присмотреться внимательнее, то становится понятно, что каждый из них незаменим в тех сферах, где его применяют.

Некоторые способы получения электроэнергии обеспечивают именно переменный ток. Одним из широко известных вариантов такого рода являются гидроэлектростанции, где используется вращение турбин под действием текущей воды. Однако применение солнечных батарей позволяет получать постоянный ток. Интересно отметить, что из всей вырабатываемой электроэнергии на его долю приходится только 2%.

Переменный ток известен существенно меньшими потерями при транспортировке. В этом отношении конкурент ему проигрывает. Однако питание многих электрических схем происходит только постоянным током. В качестве примера можно привести компьютеры и смартфоны. Существует транспорт на электрической тяге. Он практически весь работает с постоянным током. В частности это относится к электричкам, трамваям, электромобилям и гибридным автомобилям.