На форумах встречаются разные вопросы, даже самые необычные и порой даже глупые. Но они требуют своего ответа. К примеру, вопрос, какой ток в розетке: переменный или постоянный? Странность вопроса заключается в том, что всем известно – в подающих сетях линий электропередач проходит переменный ток. А это значит, что и в розетке он будет переменным.

На этом можно было бы и остановиться, но давайте разберем, чем отличается ток переменный от постоянного, и почему именно первый используется в быту и на производстве.

Что такое электрический ток

Со школьной программы физики известно всем, что ток – это направленное движение электронов. Во всех электростанциях принцип образования электроэнергии одинаковый. Для этого необходимо, чтобы вращался вал роторной установки. По сути, это пучок меди, который расположен между двумя магнитами. Вращать вал можно при помощи воды, ветра, горячего воздуха (пара) и так далее. Вот почему электростанции делятся на виды: гидро-, ветро-, тепловые и так далее.

Для чего необходимы магниты? С их помощью электроны внутри меди начинают двигаться за счет образованного магнитного поля, образуя направленное движение, то есть, токовый поток. Чтобы выделять электроны, к меди подключают провод, который и отводит ток от установки.

Но почему ток, выработанный электростанцией, называется переменным? Все дело в изменении направления движения электронов. Существуют такие показатели, как частота тока и его напряжение. Так вот в отечественных электрических сетях токовая частота равна 50 Гц, а напряжение 220 вольт. Частота говорит о том, что за одну секунду ток меняет свое направление 50 раз, а соответственно заряды частиц с положительного на отрицательный. Что касается напряжения, то, по сути, это давление или напор электронов в сети.

Итак, переменный ток – это смена зарядов. Поэтому напряжение в течение одной секунды меняется от максимума до минимума и наоборот 50 раз, в сумме получается 100 раз. То оно становится максимальным (100%), то минимальным (0%). И этот цикл все время повторяется. Если напряжение в сети было всегда постоянным, да к тому же максимальным, то для его проводки потребовался бы электрический кабель огромного сечения. С переменным этого не нужно. Небольшого диаметра провод может передавать миллионы вольт.

Так что, отвечая на вопрос, какой ток в розетке, нужно знать, почему он переменный, а не постоянный. И все же, почему постоянный ток так называется. Во-первых, он никогда не меняет своего направления, не скачет и не имеет частоты. Во-вторых, он присутствует только в батарейках и аккумуляторах, а также в генераторных установках.

Розетки

Итак, движемся дальше по теме, какой ток в розетке используется: постоянный или переменный. Переходим к розеткам, потому что в вопросе они встречаются. Так вот, есть ли розетки на напряжение постоянное, и на переменное? Сразу скажем, есть. Чем же они отличаются друг от друга?

Начнем с того, что розетки, в которых присутствует переменное напряжение, обозначаются символом (~) или буквами латинского алфавита (AC), то есть Alternating Current, что с английского языка так и переводится – переменный ток.

Розетки для постоянного напряжения обозначаются символом (–) или буквами DC (Direct Current – постоянный ток). На схемах такие розетки обозначаются плюсом и минусом со стрелкой. Сразу же оговоримся, что в розетку, где есть постоянное напряжение включать обычные бытовые приборы бесполезно. Работать все равно не будут. Обратите внимание на рисунок ниже, где указаны пиктограммы.

Так вот, многие производители их наносят на розетки для удобства распознания, то есть, для какого напряжения они предназначены. Как видите, даже чисто визуально можно определить, какое напряжение находится в розетке: постоянное или переменное. Конечно, все это нюансы, ведь отечественные сети поставляют только переменный ток, так что нет необходимости даже смотреть, какая маркировка у розетки, есть ли специальные символы или нет.

Подведем итоги

Электричество – это та энергия, которая задействована повсюду. Это основной источник жизнедеятельности человека, без которого сегодня невозможно выжить. Особенно это касается городов и больших поселков. Люди привыкли, что электричество присутствует в их жизни, как неотъемлемая часть бытия. Поэтому краткосрочные отключения воспринимаются многими, как катастрофа. Поэтому одна рекомендация для всех – экономьте электроэнергию, как показывает жизнь, все не вечно под луной.

Современные электроприборы сконструированы максимально дружелюбными к пользователю и чтобы их использовать совершенно не обязательно знать какой ток в розетке, куда они подключаются. Подобные познания могут никогда не пригодится в повседневной жизни – обычно достаточно знать, что в розетке есть ток, благодаря которому работают все бытовые приборы.

Где могут пригодиться знания по электричеству

Хорошо если вопросы о принципах работы электроприборов возникают просто из «спортивного интереса». Хуже бывает в случае поездки в другую страну, где неподготовленные путешественники с удивлением обнаруживают розетки незнакомого типа. Если до этого человек обращал внимание на надписи возле «своих» розеток, то в «чужих» может оказаться другая частота и напряжение. Для понимания почему так происходит, надо хотя бы в общих чертах ознакомиться с основами электротехники.

Сразу необходимо оговориться, что все рассказанное ниже дано в очень упрощенном и утрированном виде. Некоторые аналогии могут полностью не отражать все происходящие в электропроводке процессы и даны исключительно для общего их понимания.

Постоянный и переменный ток

Это одна из важнейших характеристик электрического тока. Каждый электроприбор рассчитан под определенный его вид и при неправильном подключении в лучшем случае просто не будет работать.

Любой из этих токов создается электромагнитным полем, что заставляет двигаться свободные электроны в металлах или других проводниках. Но при постоянном они все время летят в одну сторону, а переменный ток дергает их туда-сюда. В любом случае они двигаются и совершают работу, но устройства для преобразования электрической энергии в механическую приходится делать разными. То есть электродвигатель, к примеру, можно сделать как от постоянного, так и от переменного тока, но первый нельзя включать во вторую цепь.

Если большинство электроприборов работает от постоянного тока, то для передачи электроэнергии на большие расстояния выгоднее использовать переменный – он не так чувствителен к сопротивлению проводников. Поэтому не может быть двух мнений по поводу какой ток в бытовой розетке: постоянный или переменный – всегда используется второй вариант.

В этом видео описываются исторические предпосылки использования переменного тока в электросетях:

Фаза и ноль

Эти понятия относятся исключительно к переменному току. Принято считать, что фаза в розетке является аналогом плюса постоянного тока, а ноль – минуса, поэтому ноль «не бьется», если до него дотронуться. На самом деле все несколько сложнее – в переменном токе плюс и минус постоянно меняются местами, поэтому в замкнутой цепи (при подключенной нагрузке) по нолю тоже протекает ток. Но дело в том, что он действительно не бьется, даже если брать его голыми руками – при электромонтажных работах ищут где находится фаза в розетке и в обязательном порядке изолируют этот провод, а остальные без особой опаски оставляют оголенными.

В правильно подключенной и нормально работающей электропроводке ноль не бьет человека током потому что применяется так называемая схема подключения потребителей с глухозаземленной нейтралью. Это значит, что нулевой провод на подстанции и в месте ввода в дом заземлены и ток, если он есть в проводе, проходит «мимо» человека.

Есть ряд условий, при которых нулевой провод может ударить током. Если нет соответствующего опыта обращения с электропроводкой, не стоит рассчитывать на то, что нуль всегда безопасен.

Заземление

Розетка без провода заземления не редкость для старых домов, потому что раньше в быту практически не использовались мощные электроприборы. Современные требования к безопасности электроприборов гораздо жестче, поэтому розетки устанавливаемые без заземления просто не могут быть использованы даже в проекте.

Смысл заземления в дополнительной защите. Если используется розетка без защитного заземления, то в большинстве случаев корпус приборов подключен к рабочему нолю. Как итог – если фаза попадает на корпус устройства (при пробое изоляции), то происходит короткое замыкание и выбивает защитные пробки. Это приводит к порче прибора, и сравнительно безопасно для человека, при одном условии – если он на момент замыкания не касался устройства. В противном случае, пока не сработает защита, человека бьет ток короткого замыкания, который в десятки раз выше номинального.

Розетки с заземлением разделяют ноль на рабочий, необходимый для функционирования устройства, и защитный. Корпус теперь, соединен с заземлением, а ноль работает в штатном режиме. Если на корпус попадает фаза, то розеточный заземляющий контакт «уводит» ее от человека, даже если он на этот момент касается устройства, а защитная автоматика выключает питание. Человека током не бьет, короткого замыкания не происходит и устройство по возможности остается в сохранности. Остается только найти место где повредилась изоляция и устранить неисправность.

Розетка без исправного заземления будет работать точно так же как и с ним, но при возникновении нештатной ситуации не сможет обеспечить должную защиту подключенным устройствам и человеку.

Как итог, вопроса что лучше ставить – розетки работающие без заземления или все-таки с ним, не существует – ПУЭ однозначно требуют поставить устройство второго типа.

Напряжение электрического тока

путь тока от электростанции (кликните для увеличения)

Если не использовать такие научные термины как «напряженность электрического поля» и «разность потенциалов», то понять какое напряжение в сети и почему оно именно такое помогут следующие аналогии:

Потенциальная и кинетическая энергия – пример очень упрощенный, но смысл в том, что напряжение показывает, какие силы могут быть задействованы при перемещении электрического заряда. Главное отличие в том, что потенциальная энергия переходит в кинетическую, а напряжение всегда стабильно. Использовать эту аналогию можно потому, что пока в розетку не включен никакой прибор, то в ней есть напряжение, готовое начать двигать заряженные частицы, но нет электрического тока. Движение электрического тока начинается только при подключении к проводам нагрузки (или при замыкании ноля и фазы).

Чем больше напряжение, тем выше его «проталкивающая» способность – это значит, что при достаточно больших его значениях ток «пробьет» диэлектрик между проводами. В обычных условиях диэлектриком между проводами является воздух, поэтому чем больше напряжение, тем выше вероятность возникновения молнии (замыкания) между ними. Это свойство используется в пьезозажигалках и механизмах розжига промышленных печей, только в первых расстояние между контактами 0,5 мм и напряжение в несколько Вольт, а во втором случае – между контактами 10-15 сантиметров, а напряжение около 10 тысяч Вольт.

От напряжения зависит насколько удобно передавать ток на большие расстояния – чем оно больше, тем меньше потерь.

Для линий электропередач между городами используется напряжение 150-600 тыс. Вольт, в пригороде это 4-30 тыс. Вольт, а у потребителей напряжение в розетке уже 100-380 Вольт. В разных странах действуют свои стандарты, поэтому перед поездкой стоит уточнять этот момент.

Частота электрического тока

Один из параметров переменного тока, показывающий сколько раз за секунду он поменяет направление движения от плюса к минусу. Полный цикл изменений – от ноля к плюсу, затем к минусу и обратно к нолю называется Герц. Во всем мире используется два стандарта частоты – 50 и 60 Герц.

От частоты, как и от напряжения, зависят потери тока при его передаче – чем выше частота, тем меньше потерь. Поэтому первый вариант используется при напряжении сети около 220 Вольт, а второй – при 110.

Частота тока зависит от того, с какой скоростью крутятся генераторы на вырабатывающих электричество станциях. Она всегда остается неизменной – в отличие от напряжения допускается погрешность в 0,5-1 Герц.

Сила тока

розетка на 16а (кликните чтобы увидеть надпись на крышке)

На крышке розетки можно увидеть надпись 6, 10 или 16А. Это не значит, что сила тока в розетке будет достигать таких величин – это максимальные его значения, на которые рассчитаны розеточные контакты. Соответственно, чтобы узнать, какая сила тока, а точнее – сколько ампер в розетке на данный момент, следует установить в электрическую цепь измерительное устройство – амперметр.

К примеру, если электрочайник потребляет 2000 Ватт, то надо 2000 разделить на 220. Получается примерно 9 Ампер – сила тока, в 18 раз большая чем нужно, чтобы убить человека.

Сложнее подсчитать ампераж, к примеру, компьютера. Во-первых, при его работе в сеть включено сразу несколько устройств. Во вторых – энергосберегающие технологии используют ресурсы процессора по минимуму, разгоняя его только при решении сложных задач. Поэтому сила тока будет периодически изменяться.

Это все основные характеристики электрического тока, которые достаточно знать, чтобы получить про него хотя бы общее представление. При поездке в другую страну, где могу действовать иные нормативы, достаточно будет выяснить какие там в сети напряжение и частота. Если они отличаются от тех, на которые рассчитана зарядка телефона (или другие устройства, которые могут быть взяты в поездку), то дополнительно придется решать, как быть в этой ситуации.

Переменный и постоянный ток по отношению к розеткам

Как правило, по стандарту в розетках обыкновенных жилых домов и квартир используется переменный ток. По причине такой стандартизации мало кто когда-либо стал бы задаваться вопросом, какой тип тока используется в розетке? Однако следует сразу же отметить то, что не все разновидности розеток работают с переменным током.

Разновидности и характеристики

Главной характеристикой в розетке является не сила и тип тока. Доминирующую позицию среди характеристик, занимают:

Контакты (форма и вид вилки);
- мощность защиты.

Тут же не следует забывать о допустимых пределах тока. В принципе, определить, какой ток в розетке не сложно.

При выборе новой розетки для жилища настоятельно рекомендуется учитывать следующие особенности:

Место установки розетки (включая то, как она будет установлена: внутри стены, на улице, на поверхности стены и т.д.);
- сила сети и нагрузки на электропроводку в месте установки;
- форма вилки и розетки;
- степень защищенности (от детей и других возможных внешних раздражителей).

Не рекомендуется устанавливать внешние розетки вблизи пола (низко), даже если помещение в достаточной степени сухое. Связано это с тем, что есть вероятность прямого попадания в устройство воды при мытье пола и других аналогичных действиях. Из-за контакта с водой сила ампер и вольт будет нарушена замыканием штепселей.

Важно! Вода является значительным врагом электроприборов ввиду ее пропускной способности. Розетка не исключение. При любом контакте жидкости с розеткой возможны короткие замыкания.

Как правило, маркировка розетки любой разновидности предписывает рекомендуемые места установки и возможность замыканий при контакте с жидкостью (в особенности с водой).

Для того чтобы было легче разобраться с маркировками той или иной розетки, существует схема, представленная на рисунке.

Степень защиты устройства любой разновидности обозначается специальными цифрами – IP-кодом. Состоит этот код из двух частей:

Первая часть может включать в себя любую цифру от 0 до 6 и означает степень внешней защищенности (от пальцев, пыли и т.п.);
- вторая часть кода содержит в себе цифру от 0 до 8 и означает степень защищенности устройства от воды.

Данный IP-код можно найти на непосредственно самом устройстве. Стоит обратить внимание на следующие буквальные примеры маркировочного номера:

IP00 – устройство с этим обозначением не гарантирует вообще никакой защиты, то есть, по сути, имеет «голые» контакты;
- IP68 – розетка с таким номером, исходя из приведенной выше спецификации, защищена от абсолютно любого воздействия жидкостей и гарантирует минимальную возможность замыкания.

Кроме всего вышеописанного, каждая разновидность розеток и штепселей имеет маркировку в виде латинских букв. Таблицу основной маркировки по внешнему виду можно рассмотреть с помощью нижеприведенного изображения.

В большинстве случаев в России без учета силы ампер используются розетки под маркировочной буквой C (без заземления) и F (с заземлением). У некоторых электрических устройств имеется вилка такого типа, который не соответствует большинству российских розеток, вида C и F. Исправить недоразумение несочетаемого контакта можно при помощи специализированных адаптеров (без утраты ампер).

Обращая внимание на отличия российских и европейских розеток, стоит уделить особое внимание диаметрам контакта вилки. Таким образом, у советских устройств контакт имеет настолько большой диаметр, что просто на просто не пролезет в розетку, изначально предназначенную для европейских стандартов.

Диаметр Российских штекеров равен 4.8 мм, в то время как размер гнезда евророзеток ограничен диаметром в 4 мм. Как правило, все типы розеток имеют стандарт, схожий с этим.

Символика

Как правило, за обозначение типа энергии отвечает стандартизированная буквенная аббревиатура AC/DC. Буквально AC/DC – это постоянный переменный ток.

Аббревиатура, означающая постоянный ток (DC), встречается гораздо реже, чем любая другая. Наткнувшись на розетку с этим обозначением, следует сразу учесть то, что подключать к этой точке обыкновенные электроприборы настоятельно не рекомендуется. Это устройство изначально предназначено для питания приборов, которым требуется постоянный поток ампер. Также следует заметить: у DC розеток имеется разделение контактов на «-» и «+».

В случае с переменным током (AC) у контактов нет разделения на «+» и «-». Главная особенность этого вида электричества состоит в том, что он не имеет определенного направления. Для визуального представления принципа работы AC/DC можно рассмотреть нижерасположенную картинку.

Помимо символики AC/DC на розетке, по стандартам, имеется маркировка в герцах, которая несет в себе информацию о частоте смены направления потока вольт. Переменный и постоянный ток, как правило, имеет стандарт, равный 50 Гц. Сколько герц в той или иной розетке можно с легкостью узнать, лишь взглянув на устройство.

Характеристики

Сразу следует заметить то, что не все производители проявляют достаточный уровень заботы о потребителях, из-за чего на их устройствах ответствует маркировка. То есть узнать, за сколько времени меняется ток и какая вообще энергия в таких розетках, невозможно. В некоторых же розетках, наоборот, даже присутствует уменьшенная схема, представленная на изображении выше.

Кроме ранее описанной маркировки, на устройстве имеется обозначение «неразъемного соединения». То есть значение позволяет определить, возможно ли вынуть вилку из розетки без определенного «секрета». Это можно расценивать как основную защиту от детей. У съемной розетки, как правило, имеется возможность снятия при необходимости.

Помимо вышеописанных устройств, существует вынимаемая розетка с удлинителем. Это сравнительно новое устройство на рынке, из-за чего для многих людей оно является чем-то неизвестным. Особенность этой розетки состоит в возможности использовать ее как удлинитель.

Важно! На съемную розетку лишь отчасти распространяются предписания по спецификации.

Сколько вольт должно быть?

У источника электроэнергии также имеются определенные предписания по мощности. В качестве примера можно привести следующую ситуацию: при 4 киловаттах на одной линии сети можно смело подключить стандартные бытовые приборы, вроде микроволновки, чайника и утюга.

Под итог стоит отметить лишь то, что следует учитывать все вышеприведенные предписания по определению постоянного и переменного тока в розетке.