Elektrické napětí

Elektrické pole má energii, která produkováním práce vytváří elektrické napětí, které působí na náboje ve vodiči. Numericky se napětí rovná poměru práce vykonané elektrickým polem pohybujícím se nabitou částicí podél vodiče k množství náboje částice.

Tato hodnota se měří ve voltech. 1 B je práce 1 joulu, kterou vykoná elektrické pole při pohybu náboje o velikosti 1 coulomb podél vodiče. Název měrné jednotky je dán jménem italského vědce A. Volty, který navrhl galvanický článek – první proudový zdroj.

Napětí je hodnota shodná s rozdílem potenciálů. Pokud je například potenciál jednoho bodu 35 V a dalšího bodu 25 V, pak se potenciálový rozdíl, stejně jako napětí, bude rovnat 10 V.

Protože volt je jednotka měření, která se velmi často používá, často se pro měření používají předpony, které tvoří desetinné násobky jednotek. Například 1 kilovolt (1 kV = 1000 1 V), 1 megavolt (1000 MV = 1 1 kV), 1 milivolt (1000 mV = XNUMX/XNUMX XNUMX V) atd.

Napětí v síti musí odpovídat hodnotě, na kterou jsou spotřebiče elektřiny dimenzovány. Při přenosu energie spojovacími vodiči se část potenciálového rozdílu ztratí, aby se překonal odpor napájecích vodičů. Proto se na konci přenosové linky tato energetická charakteristika poněkud zmenší než na jejím začátku.

Síťové napětí klesá. Tento pokles jednoho z hlavních parametrů jistě ovlivní provoz zařízení, ať už jde o osvětlení nebo výkonové zatížení. Při návrhu a výpočtu silových vedení je třeba vzít v úvahu, že odchylky odečtů přístrojů měřících rozdíly potenciálů musí odpovídat stanoveným normám. Obvody vypočtené zatěžovacím proudem s přihlédnutím k ohřevu vodičů jsou řízeny velikostí poklesu napětí.

Úbytek napětí ΔU je rozdíl potenciálů na začátku vedení a na jeho konci.

Ztráta rozdílu potenciálu ve vztahu k efektivní hodnotě je určena vzorcem: ΔU = (P r+Qx)L/Unom,

kde Q je jalový výkon, P je činný výkon, r je aktivní odpor vedení, x je reaktance vedení, Unom je jmenovité napětí.

Aktivní a jalový odpor, napájecí vodiče se volí podle referenčních tabulek.

Podle požadavků GOST a pravidel elektroinstalace se napětí v elektrické síti může lišit od normálních hodnot nejvýše o 5%. Pro osvětlovací sítě domácích a průmyslových prostor od +5 % do – 2,5 %. Přípustná ztráta napětí není větší než 5 %.

U třífázových elektrických vedení, jejichž napětí je 6 – 10 kV, je zátěž rozložena rovnoměrněji a ztráty rozdílem potenciálu jsou menší. Z důvodu nerovnoměrného zatížení v osvětlovacích sítích nízkého napětí se používá 4vodičový třífázový proudový systém s napětím 380/220 V (systém TN-C) a pětivodičový systém (TN-S). Připojením elektromotorů k lineárním vodičům v takovém systému a osvětlovacího zařízení mezi lineárními a nulovými vodiči vyrovnávají zátěž napříč třemi fázemi.

Jaké síťové napětí je považováno za optimální? Uvažujme základní napětí z řady napětí normalizovaných podle úrovně izolace elektrického zařízení.

Jmenovité napětí v síti je hodnota rozdílu potenciálu, pro kterou se vyrábějí zdroje a přijímače elektřiny za normálních provozních podmínek. Jmenovité napětí v síti a v připojených spotřebičích je stanoveno pomocí GOST. Efektivní napětí v zařízeních vytvářejících elektřinu je vzhledem k podmínkám pro kompenzaci ztrát rozdílu potenciálu v obvodu přípustné o 5% vyšší než jmenovité napětí v síti.

Primární vinutí zvyšovacích transformátorů jsou výkonové přijímače. Proto jsou jejich efektivní hodnoty napětí co do velikosti stejné jako jmenovitá napětí generátorů. U snižovacích transformátorů je jejich efektivní napětí stejné jako jmenovité napětí v síti nebo o 5 % vyšší. Pomocí sekundárních vinutí transformátorů uzavřených k napájenému obvodu je proud přiváděn do sítě. Pro kompenzaci ztráty potenciálového rozdílu v nich jsou jejich jmenovitá napětí nastavena vyšší než v obvodech o 5 – 10%.

Jakýkoli elektrický obvod má své vlastní parametry jmenovitého napětí pro elektrická zařízení, která jsou z něj napájena. Zařízení pracuje při napětí odlišném od jmenovitého napětí v důsledku poklesu napětí. Podle GOST, pokud je provozní režim obvodu normální, pak by napětí dodávané do zařízení nemělo být o více než 5% nižší než aktuální.

Jmenovité napětí v městské síti by mělo být 220V, ale ne vždy tomu tak je. Tato charakteristika může být zvýšena, snížena nebo nestabilní, pokud jeden ze sousedů svařuje nebo má připojený výkonný nástroj. Nestandardní napětí negativně ovlivňuje provoz domácích elektrických zařízení.

Při přepětí hrozí největším nebezpečím elektronická zařízení. Selhnou dříve než elektromotor vysavače nebo pračky. Stačí setina vteřiny, tzn. jedna půlvlna vysokého napětí tak, že dojde k poruše spínaného zdroje. Dlouhodobé vystavení zvýšeným potenciálovým rozdílům je obzvláště nebezpečné;

Například úder blesku způsobí nárůst napětí, ale veškerá elektronika je před takovými problémy spolehlivě chráněna. Při delším zvýšení napětí je ochrana bezmocná. Za kvalitu prodávané elektřiny odpovídají organizace dodávající elektřinu na trh.

Telegramový kanál pro ty, kteří se chtějí každý den učit nové a zajímavé věci: Škola pro elektrikáře

Pokud potřebujete zjistit, zda je v zásuvce proud, můžete použít sondu, což je běžný šroubovák, nebo speciální zařízení – multimetr. Jiným způsobem se nazývá tester. Obě možnosti jsou dobré, ale sonda ukáže pouze to, zda je proud nebo ne. Chcete-li zkontrolovat přítomnost proudu a napětí v zásuvce, musíte použít multimetr speciálně určený pro tento účel.

Druhy elektrických měřicích přístrojů

Elektrické měřicí přístroje zahrnují zařízení používaná k měření různých charakteristik proudu. Nejde jen o její napětí, ale také o odolnost a pevnost. Pro každé množství existuje vlastní zařízení.

Existuje také univerzální technika – multimetr, pomocí kterého můžete určit různé parametry elektrického proudu.

Podle typu provedení jsou tato zařízení rozdělena do dvou typů:

1. Elektronický. Výsledky měření se zobrazují na speciálním displeji.
2. Analogový. Používají šipku.

Elektrické měřicí přístroje se také liší svou citlivostí a přesností. Přístroje, které mají největší citlivost, ale zároveň zobrazují výsledky měření s nejmenší chybou, jsou klasifikovány jako profesionální.

Metody měření napětí

Pokud potřebujete nejen změřit napětí v zásuvce pomocí multimetru, ale také zkontrolovat, zda je tam proud, měli byste použít profesionální zařízení. Dokonce i ten, kdo nemá nic společného s elektrikou, může určit přítomnost proudu a napětí pomocí multimetru.

Chcete-li měřit napětí v zásuvce pomocí multimetru, stačí zapnout zařízenía poté jej nakonfigurujte:

1. U elektrické sítě používané v každodenním životě by měl být přepínač nastaven na 750 V.
2. Ihned poté uvidíte na obrazovce tři nuly. To znamená, že zařízení je zapnuté a připravené k použití.
3. Nyní můžete vzít černou a červenou sondu a zasunout je do otvorů v zásuvce.
4. Po zasunutí obou sond do zásuvky se na obrazovce multimetru zobrazí číslo.

Samozřejmě, téměř každý člověk žijící v Rusku ví, jaké by mělo být napětí v elektrické síti – 220 V. Multimetr však toto tvrzení vyvrátí zobrazením jiného čísla. Na obrazovce zařízení se může zobrazit zejména číslo „218“, „216“, „223“.

Faktem je, že 220 V je průměrná hodnota střídavého proudu v elektrické síti. Podle GOST může mít odchylky několika voltů. Maximální přípustná odchylka je 10%, takže i když bude napětí ve vývodu po měření o pár jednotek nižší než 200 V, není třeba se toho obávat. Před kontrolou napětí v síti 220 V multimetrem je důležité dbát pouze na to, aby obě sondy byly dobře izolované.

Pokud má izolace nějaké poškození, pak je takový multimetr nevhodný k použití. V tomto případě existuje vysoká pravděpodobnost úrazu elektrickým proudem. Při výběru provozního režimu multimetru si také musíte dát na čas. Pokud omylem nastavíte přístroj na měření jiné proudové charakteristiky, může se stát nepoužitelným.

Bezpečnostní opatření

Při kontrole zásuvky pomocí multimetru je důležité dodržovat bezpečnostní opatření, i když je takové zařízení považováno za bezpečné, protože zdrojem energie jsou často běžné baterie. Samotný multimetr má vnitřní ochranu proti přetížení.které se mohou objevit během práce. Ale přesto, pokud nebudete dodržovat pravidla, může to rychle selhat.

Při práci se zařízením je důležité dodržovat následující doporučení:

1. Pokud předpětí není známo, musí být přepínač nastaven na maximální rozsah.
2. Aby nedošlo k poškození obvodu uvnitř zařízení, nepřivádějte proud s napětím vyšším než 750 V.
3. Je zakázáno dotýkat se elektrických součástí holýma rukama. Před prací musíte nosit speciální rukavice.
4. Před měřením vnitřního odporu obvodu vypněte napájení a ujistěte se, že jsou kondenzátory zcela vybité.
5. Pokud potřebujete vyměnit baterii, musíte nejprve vypnout zařízení a odpojit sondy. Pojistka se vyměňuje stejným způsobem.
6. Než začnete se zařízením pracovat, musíte se ujistit, že je kryt pouzdra pevně uzavřen.

symboly

Pro označení polohy spínače se používají speciální symboly:

1. Pokud je spínač v poloze „OFF“, zařízení je vypnuto.
2. Pokud potřebujete měřit hodnotu napětí v stejnosměrné síti, musíte zařízení přepnout do režimu „DCV“.
3. Před kontrolou tranzistorů musí být zařízení přepnuto do režimu „hFE“.
4. Pro měření proudového odporu se používá symbol podobný podkově.
5. Před zazvoněním je třeba spínač nastavit tak, aby ukazoval na symbol v podobě kruhu, ze kterého jakoby vycházejí tři vlny.
6. DCA je měření stejnosměrného proudu.
7. ACV—měření střídavého proudu.

Elektrické měřicí přístroje, jako jsou multimetry, jsou dobré, protože je lze použít k určení nejen napětí, ale i jiných proudových charakteristik. Používají se také k „zvonění“ obvodů, k testování polovodičových součástek a ke stanovení kapacity kondenzátoru.

Chcete-li měřit konkrétní parametr, stačí přepnout multimetr do příslušného režimu a poté přiložit sondy na požadovanou část obvodu. Na analogových přístrojích jsou zpravidla tři stupnice, z nichž každá odpovídá specifickému parametru. Elektronická zařízení jednoduše zobrazí výsledek měření na obrazovce, což usnadňuje práci s nimi.

Měření napětí pomocí multimetru není vůbec obtížné, protože samotné zařízení se velmi snadno používá. Pokud se však přesto objeví nějaké problémy, měli byste se podívat na návod k použití, kde je podrobně popsán proces měření.