Люди уже давно пользуются электричеством и практически никогда не задаются вопросом, какой ток в розетке - переменный или постоянный. Ответ достаточно простой, поскольку 98% всей производимой электроэнергии относится к переменному току. Такое преимущество объясняется легкостью производства и возможностью передачи на большие расстояния по сравнению с постоянным током. Во время передачи величина переменного тока может неоднократно повышаться или понижаться. Таким образом, большинство розеток работают с переменным током. Но, существует немало потребителей из области электроники, работающих от постоянного тока, напряжением от 6 до 12 вольт.

Постоянный ток

Понятие электрического тока заключается в упорядоченном движении заряженных частиц, на которые оказывают воздействие силы электрического поля или другие сторонние силы. Направлением тока считается направление, в котором двигаются положительно заряженные частицы.

Если значение силы электрического тока и его направление остаются неизменными, данный ток считается постоянным. Для его существования необходимы свободные заряженные частицы, а также источник тока, преобразующий энергию в энергетику электрического поля. Под действием сторонних сил в происходит перемещение заряженных частиц. Их возникновение обусловлено разными причинами. Например, для аккумуляторов и гальванических элементов это будут химические реакции. Генераторы вырабатывают ток с использованием проводника, движущегося в магнитном поле. В фотоэлементах свет воздействует на электроны полупроводников и металлов.

Постоянный ток применяется в промышленности, облегчая запуск оборудования с большим пусковым моментом. Электродвигатели постоянного тока используются для плавной регулировки скорости, с их помощью значительно сглаживается пусковой момент. Постоянный ток вырабатывается аккумуляторами и батарейками. Его величина может колебаться от 6 до 24 вольт.

Переменный ток

В отличие от постоянного тока, переменный обладает способностью изменяться по направлению и величине через одинаковые промежутки времени. Он вырабатывается . В которых возникновение электродвижущей силы происходит под действием электромагнитной индукции.

Переменный ток широко применяется в различных областях, благодаря возможности преобразовывать его силу и напряжение с минимальными потерями энергии. Он может быть однофазным и трехфазным. В последнем случае электрическая система включает в себя три цепи с одинаковой частотой и ЭДС, сдвинутые между собой по фазе на 120 градусов.

С помощью переменного тока стала возможной передача электрической энергии на большие расстояния. Во время проводной передачи возникают определенные потери в количестве, пропорциональном квадрату тока. Чтобы снизить потери, необходимо уменьшение напряжения. Сниженный ток вызывает необходимость в существенном повышении напряжения. Поэтому электроэнергия передается на дальние расстояния только при наличии высокого напряжения. Преобразование токов до необходимых параметров осуществляется с помощью трансформаторов, представляющих собой электромагнитные аппараты понижающего или повышающего типа.

Виды и параметры розеток

Электрические розетки являются достаточно простыми устройствами. Тем не менее, они обладают важными функциями, прежде всего, обеспечивают надежный контакт между бытовыми приборами и электросетью. Розетки надежно защищают от прикосновений к токоведущим частям, обеспечивают надежную изоляцию. В большинстве современных моделей розеток присутствует функция защитного заземления, выполняемая отдельным контактом.

Все электрические розетки разделяются на несколько типов. В соответствии с применяемым креплением, они могут быть открытыми или скрытыми. Например, наружная проводка требует накладных розеток открытого типа. Они просты в установке и не требуют отверстий для подрозетников. Встроенные модели розеток отличаются привлекательны внешним видом, надежным креплением и высокой степенью защиты от поражения электротоком за счет расположения токоведущих частей в глубине стены.

Розетки различаются между собой и по величине тока. Большинство современных розеток рассчитано на ток в 6, 10 и 16 ампер. Максимальный ток старых советских моделей составлял всего 6,3 ампера. Потребители с повышенной мощностью подключаются к специальным розеткам, обладающих высокой стойкостью к большим токам. Как правило, это стационарное оборудование. Максимально допустимый ток розетки должен соответствовать мощности потребителя, подключаемого к электрической сети.

Как измерить переменное напряжение в розетке

В интернете и различных других источниках много информации о том, как научиться пользоваться мультиметром, как измерять напряжение, ток, сопротивление . Все показывают, рассказывают, но начинающие мастера продолжают совершать ошибки при проведении измерений. Эти ошибки дорого обходятся – выходят из строя измерительные приборы, иногда сгорают устройства в которых производят измерения, или того хуже, люди получают удары током и другие травмы. Цель этой статьи – на конкретных примерах показать и доходчиво объяснить почему нельзя делать некоторые вещи при проведении измерений. Человек должен не запомнить почему нельзя, а понять , как надо и почему нельзя иначе.

Начнем с целей ради которых проводятся измерения .

Невозможно визуально, путем внешнего осмотра, определить режимы работы элементов электрической цепи или схемы.

Для этого измерительными приборами проводят измерения , т.е. определяют, нет ли перегрузки отдельных элементов, соответствуют ли норме питающие напряжения и т.д.

А теперь главное, измерительный прибор не должен влиять на схему при его подключении к ней, иначе измеренные значения не будут соответствовать тем значениям, которые они имеют на самом деле. Другими словами, состояние схемы без подключенного измерительного прибора должно оставаться таким же и после того, как прибор подключили.

Как это реализуется в различных режимах:

1. Измерение напряжения. Напряжение – это разность потенциалов между двумя точками. Например, есть две точки А и Б.

Потенциалы у них разные, следовательно — между ними существует напряжение. Нам нужно его измерить. Чтобы его измерить необходимо к этим точкам подключить вольтметр. Вольтметр не должен при подключении изменить состояние точек А и Б. Это возможно в том случае, когда вольтметр будет иметь бесконечно большое сопротивление (реально это десятки, а то и сотни мегаом) и при его подключении к точкам А и Б практически не будет тока, иначе наличие тока повлияет на величину потенциалов точек. Чем выше класс вольтметра, тем выше его внутреннее сопротивление и меньше влияние на схему при проведении измерений.

Вывод – вольтметр имеет бесконечно большое внутреннее сопротивление, подключается к измеряемым точкам параллельно, при включенном питании. Перед измерением необходимо выбрать режим – постоянное напряжение или переменное, выставить предел выше ожидаемого результата измерений и произвести измерение.

1. Измерение тока. Электрический ток – это направленное движение электронов. Для протекания тока между точками А и Б необходимо выполнение двух условий: наличие разности потенциалов (напряжения) между точками А и Б и наличие электрической цепи, соединяющей эти точки. Величина тока будет определяться величиной напряжения между точками А и Б и величиной сопротивления электрической цепи. Это закон Ома I = U/ R . На рисунке ниже электрической цепью является лампочка, ее характеристики — напряжение 12 В и ток 5 А.

Чтобы измерить ток амперметр нужно включить в цепь. Для этого ее нужно разорвать и пустить ток лампочки через амперметр . Согласно принципа минимального влияния на электрическую цепь, понятно, что сопротивление амперметра должно быть минимальным. Реально сопротивление хорошего амперметра доли Ом, иногда даже тысячные. Фактически мы амперметром заменим кусок провода.

Вывод – амперметр имеет бесконечно малое внутренне сопротивление, подключается в разрыв существующей электрической цепи, при выключенном питании. Перед измерением необходимо выбрать режим – постоянный ток или переменный, выставить предел выше ожидаемого результата измерений, включить питание и произвести измерение.

А теперь самое главное. Есть розетка, у нее две точки, назовем их так же, А и Б. На розетке написано ̴ 6 А, 220 В.

Некоторые начинающие мастера увидев это думают, а ну ка я проверю свой приобретенный прибор.

Видит надпись ̴ 220 В. Он ставит режим измерения переменного напряжения, предел выставляет больше этого значения, например, 750 В, и щупы в розетку, видит результат измерений 220 В. Тут все правильно. Это аналогично нашему примеру измерения напряжения в начале этой статьи.

А теперь я измеряю ток, покажет ли он мне эти 6 А, как указано на розетке. На розетке написано 6 А, ставит предел прибора на 10 А и щупы в розетку!!! Искры, бахи и прибора нет!!! Повезет, если пробки сработают. Сколько приборов сгорело от таких измерений. Вот как это выглядит при моделировании ситуации в программе «Начала электроники»:

Давайте детально разберем почему, чтобы не запомнить, что так нельзя, а понять.

Для протекания электрического тока, как сказано выше, необходимо два условия: разность потенциалов и электрическая цепь, по которой этот ток будет протекать.

Разность потенциалов в розетке есть, мы ее измерили, она составляет 220 В. А электрической цепи нет, к розетке ничего не подключено. Когда мы подключили амперметр к розетке он и стал электрической цепью, а поскольку сопротивление амперметра минимальное, всего доли Ом, то ток в цепи состоящей только из амперметра согласно закону Ома (I = U/ R ) стремится к максимально большому значению и будет расти столько, сколько позволит мощность источника питания или прочность элементов цепи. Посчитайте, какой будет ток если сопротивление амперметра, например, 0,01 Ом. По закону Ома I = 220 В: 0,01 Ом. Получается 22000 Ампер. Сопротивление электропроводки существенно не ограничит этот ток, например для меди, сечением 2,5 мм/кв оно составляет 0,007 Ом/м. Естественно такого значения ток не достигнет, потому что при 10 А сработает автомат, а если там «жучок», то сгорит провод в самом тонком месте. Вот в этом и есть причина аварии. Другими словами — такое подключение амперметра равносильно короткому замыканию.

Надпись на розетке 6А и 220 В обозначает, что контакты розетки и ее изоляция рассчитаны на токи до 6 А и напряжения до 220 В. Это значит, что к этой розетке нельзя подключать нагрузку, которая потребляет ток больше 6А. При напряжении 220 В это соответствует мощности до 1320 Вт.

Для проверки состояния электрической сети службы эксплуатации проводят измерения петли фаза-ноль. Один из специальных приборов который используется для этих целей называется MZC-300 (фирмы Sonel). Принцип работы прибора основан на измерении падения напряжения на калиброванном нагрузочном сопротивлении, как и рекомендовано ГОСТом 50571.16-99.

Смысл этих измерений заключается в том, что в соответствии с требованиями ПТЭЭП (правила технической эксплуатации электроустановок потребителей) и ПУЭ (правила устройства электроустановок) ток короткого замыкания электрической сети должен в разы превышать ток срабатывания автоматических выключателей, для предотвращения пожаров.

1. Измерение сопротивления . Принцип измерения сопротивления основан на измерении тока протекающего через элемент цепи, сопротивление которого мы измеряем. При этом источником тока является батарейка прибора. Отсюда вывод – других источников тока или напряжения не должно быть, иными словами, питание цепи, элементы которой мы проверяем, должно быть отключено. В противном случае величина измеренного сопротивления не будет соответствовать действительности или, того хуже, прибор может выйти из строя. И еще одна важная деталь при измерении сопротивления – измерительный ток от батарейки прибора должен протекать только через один элемент цепи, тот, сопротивление которого мы измеряем. Для этого нужно отпаять от общей схемы хотя бы один контакт проверяемого элемента.

Пример измерения сопротивления:

Все резисторы имеют номинал 1кОм.

Измерение сопротивления при подключенном питании схемы, всего 1,5 В. Прибор показывает 736 Ом, а не 1 кОм. Причин две:

1. В схеме подключена батарейка, которая создает дополнительный ток через измеряемое сопротивление.
2. Параллельно измеряемому сопротивлению подключены еще сопротивления и через них также протекает измеряемый ток.

Измерение сопротивления при отключенном питании схемы, но измеряемый резистор не выпаян из схемы. Прибор показывает 833 Ом, а не 1 кОм. Причина в том, что батарейка в схеме отключена, но параллельно подключенные сопротивления остались.

Измерение сопротивления при отключенном хотя бы одном выводе. Это правильный метод измерения сопротивления, на приборе мы видим истинное значение сопротивления проверяемого резистора, 1000 Ом что равно 1кОм. Ток омметра протекает только через измеряемое сопротивление.

При использовании измерителей емкости конденсаторов и приборов для измерения индуктивности необходимо соблюдать вышеприведенные правила.

Материал статьи продублирован на видео:

Основные характеристики электрических приборов – тип электрического тока, напряжение и ток. Для его подключения надо знать, какое напряжение в розетке, и на какой максимальный ток она рассчитана. Эти параметры указывают на корпусе розетки, чаще всего на ее корпусе или лицевой панели. В быту используют переменный однофазный или трехфазный ток, напряжением 220 или 380 вольт соответственно.

А ответ на вопрос, какова сила тока в розетке 220В зависит от сечения подключенных проводов и мощности электроприбора. Для того чтобы определить силу тока надо мощность разделить на напряжение – полученное число и будет силой тока, измеряемой в амперах (А).

Какая сила тока в розетке 220в и 380в?

Для большинства бытовых электроприборов необходимы розетки 220 вольт. Раньше для их подключения использовали два провода (фазу и ноль). Сегодня применяют трехпроводную схему подключения, где третий провод соединяет корпус электроприбора с контуром заземления. Если в процессе эксплуатации нарушится изоляция и корпус окажется под напряжением, то при касании к нему человека автоматически сработает устройство защитного отключения (УЗО) и подача электропитания будет немедленно прекращена.

Выбирая, какую розетку установить, надо учесть мощность приборов, которые предполагается к ней подключать. Например, розетка 25А 220В рассчитана на потребляемую мощность 5,5 кВт, т.е. способна выдерживать большинство бытовых электроприборов. Для ее подключения необходимо использовать медный провод сечением 2,5 мм2. Но, для большинства приборов (компьютер, телевизор, пылесос) можно использовать и менее мощные розетки на 16А. Они рассчитаны на 3,5 кВт. А вот для подключения электроплит и духовок потребуется оборудование, рассчитанное на 32А 220В, мощностью до 7 кВт.

Измеряем силу тока и находим фазы

Впрочем, для подключения мощных бытовых электроприборов и электроинструмента, как правило, используют розетку 380 вольт с трехфазным током. Применение трехфазного тока позволяет уменьшить сечение кабеля или провода, а так же более рационально использовать электроэнергию. Некоторые электродвигатели и оборудование могут работать только на трехфазном токе.

Для определения, сколько вольт в розетке можно воспользоваться измерительными приборами вольтметром или тестером, но это можно определить и по форме электроустановочных изделий. Однофазная штепсельная розетка имеет три контакта (фазу, ноль и заземление). Количество штырьков может быть два или три, в зависимости от типа подключения кабеля к контуру заземления. Двухштырьковое соединение применяется при расположении заземляющего контакта на корпусе.

В отличие от однофазной розетка 3 х фазная имеет 5 контактов: три фазы, ноль и заземление. Количество штырьков так же зависит от расположения заземляющего контакта (отдельным штырьком или на корпусе розетки) и может иметь 4 или 5 штырьков. Как правило, конструкция трехфазной розетки делается такой, чтобы предотвратить возможность случайного прикосновения к контактам, которые имеют большие размеры, чем для подключения к однофазной сети. Корпус закрывает допуск к контактной группе до начала соединения.

Существует некоторое отличие в том, как определить, какой ток в розетке для трехфазного тока. Правило расчета почти такое же, как и для однофазного ока, только надо учесть, что по каждому проводу подведено 220В, следовательно, при расчете общей мощности надо суммарное напряжение (220Вх3=660В) умножить на силу тока. Это означает, что к розетке 25А 380В можно подключить электрическое устройство мощностью 16,5 кВт.

Но иногда возникает необходимость, как определить в каком контакте имеется фаза. Проще всего это сделать при помощи индикатора, в котором зажигается лампочка или светодиод при прикосновении к контакту под напряжением. Опытные мастера могут определить это при помощи тестера или контрольной лампы. Но этим способом лучше пользоваться при наличии опыта.

Представить жилище современного человека без электрических розеток невозможно. И поэтому многие хотят знать больше о силе, несущей цивилизации тепло и свет, заставляющей работать все наши электроприборы. И начинают с вопроса: какой ток в нашей розетке, постоянный или переменный? И какой из них лучше? Чтобы ответить на вопрос, какой ток в розетке и чем обусловлен этот выбор, выясним, чем они отличаются.

Источники постоянного напряжения

Все эксперименты, проводимые учеными с электрическим током, начинались именно с него. Первые, еще примитивные, источники электроэнергии, подобные современным батарейкам, способны были выдавать именно постоянный ток.

Его основная особенность – неизменность величины тока в любой момент времени. Источниками, кроме гальванических элементов, являются специальные генераторы, аккумуляторы. Мощным источником постоянного напряжения является атмосферное электричество – разряды молний.

Источники переменного напряжения

В отличие от постоянного, величина переменного напряжения изменяется во времени по синусоидальному закону. Для него существует понятие периода – времени, за которое происходит одно полное колебание, и частоты – величины, обратной периоду.

В электрических сетях России принята частота переменного тока, равная 50 Гц. Но в некоторых странах эта величина равна 60 Гц. Это нужно учитывать при приобретении бытовых электроприборов и промышленного оборудования, хотя большая его часть прекрасно работает в обоих случаях. Но лучше в этом убедиться, прочитав инструкцию по эксплуатации.

Преимущества переменного тока

В наших розетках протекает переменный ток. Но почему именно он, чем он лучше постоянного?

Дело в том, что только величину переменного напряжения можно изменять с помощью преобразовательных устройств – трансформаторов. А делать это приходится многократно.

Теплоэлектростанции, гидроэлектростанции и атомные электростанции находятся далеко от потребителей. Возникает необходимость передачи больших мощностей на расстояния, исчисляемые сотнями и тысячами километров. Провода линий электропередач имеют малое сопротивление, но все же оно присутствует. Поэтому ток, проходя по ним, нагревает проводники. Более того, за счет разности потенциалов в начале и конце линии, к потребителю приходит меньшее напряжение, чем было на электростанции.

Бороться с этим явлением можно, либо уменьшив сопротивление проводов, либо снизив значение тока. Уменьшение сопротивления возможно только с увеличением сечением проводов, а это дорого, а порой – невозможно технически.

А вот уменьшить ток можно, увеличив значение напряжения линии. Тогда при передаче одной и той же мощности ток по проводам пойдет меньший. Уменьшаться потери на нагрев проводов.

Технически это выглядит так. От генераторов переменного тока электростанции напряжение подается на повышающий трансформатор. Например, 6/110 кВ. Далее по линии электропередач напряжением 110 кВ (сокращенно – ЛЭП-110 кВ) электрическая энергия отправляется до следующей распределительной подстанции.

Если эта подстанция предназначена для питания группы деревень в районе, то напряжение понижается до 10 кВ. Если при этом нужно отправить весомую часть принятой мощности энергоемкому потребителю (например, комбинату или заводу), могут использоваться линии напряжением 35 кВ. На узловых подстанциях для разделения напряжения между потребителями, находящихся на разном удалении и потребляющими разные мощности, используются трехобмоточные трансформаторы. В нашем примере это – 110/35/6 кВ.

Теперь напряжение, полученное на сельской подстанции, претерпевает новое преобразование. Его величина должна стать приемлемой для потребителя. Для этого мощность проходит через трансформатор 10/0,4 кВ. Напряжение между фазой и нулем линии, идущей к потребителю, становится равным 220 В. Оно и доходит до наших розеток.

Думаете, что это все? Нет. Для полупроводниковой техники, являющейся начинкой наших телевизоров, компьютеров, музыкальных центров эта величина не подойдет. Внутри них 220 В понижаются до еще меньшего значения. И преобразуется в постоянный ток.

Вот такая метаморфоза: передавать на большие расстояния лучше переменный ток, а нужен нам, в основном – постоянный.

Еще одно достоинство переменного тока: проще погасить электрическую дугу, неизбежно возникающую между размыкающимися контактами коммутационных аппаратов. Напряжение питания изменяется и периодически переходит через нулевое положение. В этот момент дуга гаснет самостоятельно при соблюдении определенных условий. Для постоянного напряжения потребуется более серьезная защита от подгорания контактов. Но при коротких замыканиях на постоянном токе повреждения электрооборудования от действия электрической дуги серьезнее и разрушительнее, чем на переменном.

Преимущества постоянного тока

Энергию от источников переменного напряжения нельзя хранить. Его можно использовать для зарядки аккумуляторной батареи, но выдавать она будет только постоянный ток. А что будет, если в силу каких-то причин остановится генератор на электростанции или оборвется линия питания села? Его жителям придется пользоваться фонариками на батарейках, чтобы не остаться в темноте.

Но и на электростанциях тоже есть источники постоянного напряжения – мощные аккумуляторные батареи. Ведь для того, чтобы запустить остановившееся из-за аварии оборудование, необходимо электричество. У механизмов, без которых запуск оборудования электростанции невозможен, электродвигатели питаются от источников постоянного напряжения. А также – все устройства защиты, автоматики и управления.

Также на постоянном напряжении работает электрифицированный транспорт: трамваи, троллейбусы, метро. Электродвигатели постоянного тока имеют больший вращающий момент на низких скоростях вращения, что необходимо электропоезду для успешного трогания с места. Да и сама регулировка оборотов двигателя, а, следовательно, и скорости движения состава, проще реализуется на постоянном токе.