แม้ว่ากระแสไฟฟ้าจะเข้ามาในชีวิตของเราอย่างมั่นคง แต่ผู้ใช้ส่วนใหญ่ที่ได้รับประโยชน์จากอารยธรรมนี้ไม่มีความเข้าใจอย่างผิวเผินว่ากระแสคืออะไร ไม่ต้องพูดถึงว่ามันแตกต่างอย่างไร ดี.ซี.จากการสลับกัน อะไรคือความแตกต่างระหว่างพวกเขา และสิ่งที่เป็นปัจจุบันโดยทั่วไป คนแรกที่ถูกไฟฟ้าช็อตคือ อเลสซานโดร โวลตา หลังจากนั้นเขาก็อุทิศทั้งชีวิตให้กับหัวข้อนี้ ให้เราใส่ใจกับหัวข้อนี้ด้วยเพื่อที่จะได้ ความคิดทั่วไปเกี่ยวกับธรรมชาติของไฟฟ้า
กระแสมาจากไหนและเหตุใดจึงแตกต่าง?
เราจะพยายามหลีกเลี่ยงฟิสิกส์ที่ซับซ้อน และจะใช้วิธีเปรียบเทียบและลดความซับซ้อนเพื่อพิจารณาปัญหานี้ แต่ก่อนหน้านั้น ให้เรานึกถึงเรื่องตลกเก่า ๆ เกี่ยวกับการสอบ เมื่อนักเรียนที่ซื่อสัตย์ดึงตั๋วออกมาว่า “กระแสไฟฟ้าคืออะไร”
ขออภัยอาจารย์ ฉันกำลังเตรียมตัวอยู่ แต่ฉันลืมไป” นักเรียนที่ซื่อสัตย์ตอบ - คุณทำได้ยังไง! ศาสตราจารย์ตำหนิเขาว่า “คุณเป็นคนเดียวในโลกที่รู้เรื่องนี้!” (กับ)
แน่นอนว่านี่เป็นเรื่องตลก แต่มีความจริงมากมายอยู่ในนั้น ดังนั้นเราจะไม่มองหารางวัลโนเบล แต่เพียงแค่ค้นหากระแสสลับและกระแสตรงความแตกต่างคืออะไรและสิ่งที่ถือเป็นแหล่งที่มาในปัจจุบัน
โดยพื้นฐานแล้ว เราจะสันนิษฐานว่ากระแสไม่ใช่การเคลื่อนที่ของอนุภาค (แม้ว่าการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุจะถ่ายโอนประจุด้วยดังนั้นจึงสร้างกระแส) แต่เป็นการเคลื่อนที่ (การถ่ายโอน) ของประจุส่วนเกินในตัวนำจากจุดที่ ประจุสูง (ศักย์) ถึงจุดประจุน้อย การเปรียบเทียบคืออ่างเก็บน้ำ น้ำมักจะครอบครองระดับเดียวกันเสมอ (เพื่อทำให้ศักยภาพเท่ากัน) หากคุณเปิดหลุมในเขื่อน น้ำจะเริ่มไหลลงเนินทำให้เกิดกระแสตรง ยิ่งหลุมมีขนาดใหญ่ น้ำก็จะไหลมากขึ้น กระแสก็จะเพิ่มขึ้น เช่นเดียวกับกำลังและปริมาณงานที่กระแสนี้สามารถทำได้ หากไม่ควบคุมกระบวนการน้ำจะทำลายเขื่อนและสร้างเขตน้ำท่วมทันทีโดยมีพื้นผิวอยู่ในระดับเดียวกัน นี้ ไฟฟ้าลัดวงจรด้วยศักยภาพที่เท่าเทียมกันพร้อมกับการทำลายล้างครั้งใหญ่
ดังนั้นกระแสตรงจึงปรากฏในแหล่งกำเนิด (มักเกิดจากปฏิกิริยาเคมี) ซึ่งมีความต่างศักย์เกิดขึ้นที่จุดสองจุด การเคลื่อนที่ของประจุจากค่า "+" ที่สูงกว่าไปยังค่า "-" ที่ต่ำจะทำให้ศักย์ไฟฟ้าเท่ากันในขณะที่ปฏิกิริยาเคมีคงอยู่ เรารู้ผลลัพธ์ของการปรับศักยภาพให้เท่ากันอย่างสมบูรณ์ - "แบตเตอรี่หมด" สิ่งนี้นำไปสู่ความเข้าใจว่าทำไม ถาวรและ แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในด้านความเสถียรของคุณลักษณะ- แบตเตอรี่ใช้ประจุจนหมด ดังนั้นแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงจึงลดลงเมื่อเวลาผ่านไป เพื่อรักษาระดับเดียวกันจึงใช้ตัวแปลงเพิ่มเติม ในขั้นต้น มนุษยชาติใช้เวลานานในการตัดสินใจถึงความแตกต่างระหว่างกระแสตรงและกระแสสลับสำหรับการใช้งานอย่างแพร่หลาย ที่เรียกว่า "สงครามแห่งกระแส". มันจบลงด้วยชัยชนะ เครื่องปรับอากาศไม่เพียงเพราะมีการสูญเสียน้อยลงระหว่างการส่งสัญญาณในระยะไกล แต่ยังทำให้การสร้างกระแสตรงจากกระแสสลับกลายเป็นเรื่องง่ายอีกด้วย เห็นได้ชัดว่ากระแสตรงที่ได้รับในลักษณะนี้ (โดยไม่มีแหล่งสิ้นเปลือง) มีลักษณะที่เสถียรกว่ามาก ในความเป็นจริงในกรณีนี้มีการเชื่อมต่อแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับและแรงดันไฟฟ้าโดยตรงอย่างเคร่งครัดและในเวลานี้จะขึ้นอยู่กับการผลิตพลังงานและปริมาณการใช้เท่านั้น
ดังนั้นกระแสตรงโดยธรรมชาติคือการเกิดประจุที่ไม่สม่ำเสมอในปริมาตร (ปฏิกิริยาเคมี) ซึ่งสามารถกระจายใหม่ได้โดยใช้สายไฟโดยเชื่อมต่อจุดที่สูงและ แบตเตอรี่เหลือน้อย(ศักยภาพ).
ให้เราอาศัยคำจำกัดความนี้ตามที่เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไป กระแสตรงอื่นๆ ทั้งหมด (ไม่ใช่แบตเตอรี่) ได้มาจากแหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ ตัวอย่างเช่น ในภาพนี้ เส้นหยักสีน้ำเงินคือกระแสตรงของเรา ซึ่งเป็นผลมาจากการแปลงกระแสสลับ
ให้ความสนใจกับความคิดเห็นในภาพ “ จำนวนมากวงจรและแผ่นสะสม” ถ้าตัวแปลงต่างกันภาพก็จะต่างกัน เส้นสีน้ำเงินเส้นเดิมกระแสน้ำเกือบคงที่แต่เร้าใจจำคำนี้ไว้ ตรงนี้กระแสตรงบริสุทธิ์คือเส้นสีแดง
ความสัมพันธ์ระหว่างแม่เหล็กและไฟฟ้า
ตอนนี้เรามาดูกันว่ากระแสสลับแตกต่างจากกระแสตรงซึ่งขึ้นอยู่กับวัสดุอย่างไร ที่สำคัญที่สุด - การเกิดกระแสสลับไม่ได้ขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาในวัสดุ- เมื่อทำงานกับกัลวานิก (กระแสตรง) เป็นที่ยอมรับอย่างรวดเร็วว่าตัวนำจะถูกดึงดูดเข้าหากันเหมือนแม่เหล็ก ผลที่ตามมาคือการค้นพบว่าสนามแม่เหล็กภายใต้เงื่อนไขบางประการทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า นั่นคือแม่เหล็กและไฟฟ้ากลายเป็นปรากฏการณ์ที่สัมพันธ์กันด้วย การแปลงผกผัน- แม่เหล็กสามารถให้กระแสแก่ตัวนำ และตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้าอาจเป็นแม่เหล็ก ภาพนี้แสดงการจำลองการทดลองของฟาราเดย์ ซึ่งแท้จริงแล้วเป็นผู้ค้นพบปรากฏการณ์นี้
ตอนนี้การเปรียบเทียบสำหรับกระแสสลับ แม่เหล็กของเราจะเป็นแรงดึงดูด และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในปัจจุบันจะเป็นนาฬิกาทรายที่มีน้ำ ครึ่งหนึ่งของนาฬิกาเราจะเขียนว่า "บน" ส่วนอีกครึ่งหนึ่งเป็น "ล่าง" เราพลิกนาฬิกาแล้วดูว่าน้ำไหล "ลง" อย่างไร เมื่อน้ำไหลไปหมดแล้ว เราก็พลิกกลับอีกครั้ง แล้วน้ำไหล "ขึ้น" แม้ว่าเราจะมีกระแส แต่ก็เปลี่ยนทิศทางสองครั้งต่อครั้ง เต็มรอบ- ตามหลักวิทยาศาสตร์จะมีลักษณะดังนี้: ความถี่ของกระแสไฟฟ้าขึ้นอยู่กับความเร็วการหมุนของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในสนามแม่เหล็ก ภายใต้เงื่อนไขบางประการ เราจะได้คลื่นไซน์บริสุทธิ์ หรือเพียงแค่กระแสสลับที่มีแอมพลิจูดต่างกัน
อีกครั้ง! นี่เป็นสิ่งสำคัญมากสำหรับการทำความเข้าใจความแตกต่างระหว่างกระแสตรงและกระแสสลับ ในการเปรียบเทียบทั้งสองแบบ น้ำจะไหล “ลงเนิน” แต่ในกรณีของกระแสตรงอ่างเก็บน้ำจะว่างเปล่าไม่ช้าก็เร็วและสำหรับกระแสสลับนาฬิกาจะล้นน้ำเป็นเวลานานมากโดยอยู่ในปริมาตรปิด แต่ทั้งสองกรณีน้ำจะไหลลงเนิน จริงอยู่ ในกรณีของกระแสสลับ ครึ่งหนึ่งของเวลาที่ไหลลงเนิน แต่ขึ้น กล่าวอีกนัยหนึ่ง ทิศทางการเคลื่อนที่ของกระแสสลับเป็นปริมาณเชิงพีชคณิต นั่นคือ “+” และ “-” เปลี่ยนตำแหน่งอย่างต่อเนื่อง ในขณะที่ทิศทางการเคลื่อนที่ของกระแสยังคงไม่เปลี่ยนแปลง พยายามคิดและเข้าใจความแตกต่างนี้ เป็นเรื่องที่ทันสมัยมากที่จะพูดทางออนไลน์: “คุณเข้าใจแล้ว ตอนนี้คุณก็รู้ทุกอย่างแล้ว”
ทำให้เกิดกระแสน้ำอันหลากหลาย
หากคุณเข้าใจความแตกต่างระหว่างกระแสตรงและกระแสสลับคำถามธรรมชาติก็เกิดขึ้น - เหตุใดกระแสจึงมีมากมาย? เราจะเลือกกระแสหนึ่งกระแสเป็นมาตรฐาน และทุกอย่างจะเหมือนเดิม
แต่อย่างที่พวกเขาพูดกันว่า “กระแสน้ำไม่ใช่ทุกกระแสจะมีประโยชน์เท่ากัน” อย่างไรก็ตาม ลองคิดดูว่ากระแสใดที่อันตรายกว่า: คงที่หรือสลับกัน ถ้าเราจินตนาการคร่าวๆ ไม่ใช่ธรรมชาติของกระแส แต่เป็นคุณลักษณะของมัน มนุษย์เป็นคอลเดียมที่นำไฟฟ้าได้ดี ชุด องค์ประกอบที่แตกต่างกันในน้ำ (เราเป็นน้ำ 70% ถ้าใครไม่รู้) หากใช้แรงดันไฟฟ้ากับคอลเดียม - มีการใช้ไฟฟ้าช็อต อนุภาคในตัวเราจะเริ่มถ่ายโอนประจุ ตามที่ควรจะเป็น จากจุดที่มีศักยภาพสูงไปสู่จุดที่มีศักยภาพต่ำ สิ่งที่อันตรายที่สุดคือการยืนบนพื้น ซึ่งโดยทั่วไปเป็นจุดที่มีศักยภาพเป็นศูนย์อนันต์ กล่าวอีกนัยหนึ่งเราจะถ่ายโอนกระแสทั้งหมดนั่นคือส่วนต่างของประจุไปที่พื้น ดังนั้นด้วยทิศทางการเคลื่อนที่ของประจุที่คงที่ กระบวนการปรับศักยภาพในร่างกายของเราให้เท่ากันจึงเกิดขึ้นได้อย่างราบรื่น เราเป็นเหมือนทรายที่ปล่อยให้น้ำไหลผ่านเรา และเราสามารถ “ดูดซับ” น้ำปริมาณมากได้อย่างปลอดภัย ด้วยกระแสสลับภาพจะแตกต่างออกไปเล็กน้อย - อนุภาคทั้งหมดของเราจะถูก "ดึง" ที่นี่และที่นั่น ทรายไม่สามารถผ่านน้ำได้ง่าย และมันจะปั่นป่วนไปหมด ดังนั้นคำตอบสำหรับคำถามที่ว่ากระแสใดมีอันตรายมากกว่า: กระแสตรงหรือกระแสสลับคำตอบนั้นชัดเจน - กระแสสลับ สำหรับการอ้างอิง กระแสไฟ DC เกณฑ์ที่เป็นอันตรายถึงชีวิตคือ 300mA สำหรับกระแสสลับค่าเหล่านี้ขึ้นอยู่กับความถี่และเริ่มต้นที่ 35mA ที่กระแส 50 เฮิรตซ์ 100mA เห็นด้วยความแตกต่าง 3-10 เท่าในการตอบคำถาม: อันไหนอันตรายกว่ากัน? แต่นี่ไม่ใช่ข้อโต้แย้งหลักในการเลือกมาตรฐานปัจจุบัน มาจัดระเบียบทุกสิ่งที่นำมาพิจารณาเมื่อเลือกประเภทของกระแส:
- การส่งกระแสไฟฟ้าในระยะทางไกล- กระแสตรงเกือบทั้งหมดจะหายไป
- แปลงเป็นแบบต่างกัน วงจรไฟฟ้าด้วยระดับการบริโภคที่ไม่แน่นอน สำหรับกระแสตรง ปัญหานั้นไม่สามารถแก้ไขได้ในทางปฏิบัติ
- การรักษาแรงดันไฟฟ้าคงที่สำหรับกระแสสลับนั้นมีราคาถูกกว่ากระแสตรงสองลำดับความสำคัญ
- การแปลง พลังงานไฟฟ้าในพลังงานกลมีราคาถูกกว่ามากในมอเตอร์และกลไก AC มอเตอร์ดังกล่าวมีข้อเสียและในบางพื้นที่ไม่สามารถเปลี่ยนมอเตอร์กระแสตรงได้
- สำหรับการใช้งานในวงกว้าง ดังนั้นกระแสตรงจึงมีข้อดีอย่างหนึ่งคือ ปลอดภัยสำหรับมนุษย์มากกว่า
ดังนั้นการประนีประนอมตามสมควรที่มนุษยชาติได้เลือกไว้ ไม่ใช่เพียงกระแสเดียว แต่เป็นการเปลี่ยนแปลงทั้งหมดที่มีอยู่ตั้งแต่รุ่น การส่งมอบถึงผู้บริโภค การจัดจำหน่าย และการใช้งาน เราจะไม่แสดงรายการทุกอย่าง แต่เราพิจารณาคำตอบหลักสำหรับคำถามของบทความ "กระแสตรงแตกต่างจากกระแสสลับอย่างไร" ในคำเดียว - ลักษณะ นี่อาจเป็นคำตอบที่ถูกต้องที่สุดสำหรับวัตถุประสงค์ในครัวเรือน และเพื่อทำความเข้าใจมาตรฐาน เราขอแนะนำให้พิจารณาลักษณะสำคัญของกระแสเหล่านี้
ลักษณะสำคัญของกระแสที่ใช้ในปัจจุบัน
หากสำหรับกระแสตรงลักษณะโดยทั่วไปยังคงไม่เปลี่ยนแปลงนับตั้งแต่การค้นพบดังนั้นด้วยกระแสสลับทุกอย่างจะซับซ้อนกว่ามาก ดูภาพนี้ - แบบจำลองการเคลื่อนที่ปัจจุบันในระบบสามเฟสจากรุ่นสู่รุ่น
จากมุมมองของเรา มันเป็นโมเดลที่ชัดเจนมาก ซึ่งทำให้ชัดเจนว่าจะลบเฟสหนึ่ง สอง หรือสามเฟสออกไปอย่างไร ในขณะเดียวกัน คุณก็สามารถดูได้ว่าสิ่งนี้เข้าถึงผู้บริโภคได้อย่างไร
เป็นผลให้เรามีห่วงโซ่การผลิตไฟฟ้ากระแสสลับและไฟฟ้ากระแสตรง (กระแส) ในระยะผู้บริโภค ดังนั้นยิ่งอยู่ห่างจากผู้บริโภคมากเท่าไร กระแสและแรงดันไฟฟ้าก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น ในความเป็นจริงในร้านของเราสิ่งที่ง่ายที่สุดและอ่อนแอที่สุดคือกระแสสลับเฟสเดียว 220V ที่มีความถี่คงที่ 50 Hz การเพิ่มความถี่เท่านั้นที่สามารถทำให้ความถี่สูงในปัจจุบันที่แรงดันไฟฟ้านี้ได้ ตัวอย่างที่ง่ายที่สุดอยู่ในครัวของคุณ การพิมพ์ด้วยไมโครเวฟจะแปลงกระแสธรรมดาให้เป็นกระแสความถี่สูง ซึ่งช่วยในการปรุงอาหารได้จริง ยังไงก็ตามเรามาตอบคำถามเกี่ยวกับพลังงานไมโครเวฟ - นี่คือจำนวนกระแส "ธรรมดา" ที่แปลงเป็นกระแสความถี่สูง
เป็นสิ่งที่ควรค่าแก่การจดจำว่าการเปลี่ยนแปลงของกระแสน้ำนั้นไม่ได้ "ไร้ประโยชน์" ในการรับกระแสสลับคุณต้องหมุนเพลาด้วยบางสิ่ง เพื่อให้ได้กระแสคงที่คุณจะต้องกระจายพลังงานส่วนหนึ่งเป็นความร้อน แม้แต่กระแสการส่งพลังงานก็ยังต้องกระจายไปในรูปของความร้อนเมื่อส่งไปยังอพาร์ทเมนต์โดยใช้หม้อแปลงไฟฟ้า นั่นคือการเปลี่ยนแปลงใดๆ ในพารามิเตอร์ปัจจุบันจะมาพร้อมกับการสูญเสีย และแน่นอนว่าความสูญเสียเกิดขึ้นพร้อมกับการส่งมอบกระแสไฟให้กับผู้บริโภค ความรู้ทางทฤษฎีที่ดูเหมือนช่วยให้เราเข้าใจว่าการจ่ายเงินมากเกินไปสำหรับพลังงานมาจากไหนโดยขจัดคำถามครึ่งหนึ่งว่าทำไมถึงมี 100 รูเบิลบนมิเตอร์ แต่ 115 ในใบเสร็จรับเงิน
กลับสู่กระแสกันเถอะ ดูเหมือนเราจะกล่าวถึงทุกอย่างแล้ว และเราก็รู้ด้วยซ้ำว่ากระแสตรงแตกต่างจากกระแสสลับอย่างไร ดังนั้นเรามาเตือนคุณว่ามีกระแสอะไรบ้าง
- ดี.ซีแหล่งที่มาคือฟิสิกส์ของปฏิกิริยาเคมีที่มีการเปลี่ยนแปลงประจุสามารถรับได้โดยการแปลงกระแสสลับ วาไรตี้คือกระแสพัลซิ่งที่เปลี่ยนพารามิเตอร์ใน หลากหลายแต่ไม่เปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนไหว
- เครื่องปรับอากาศ- อาจเป็นเฟสเดียว สองเฟส หรือสามเฟส มาตรฐานหรือความถี่สูง เช่น การจำแนกประเภทอย่างง่ายค่อนข้างเพียงพอ
สรุปหรือแต่ละกระแสมีอุปกรณ์ของตัวเอง
ภาพแสดงเครื่องกำเนิดไฟฟ้าปัจจุบันที่โรงไฟฟ้าพลังน้ำ Sayano-Shushenskaya และภาพนี้แสดงสถานที่ที่ติดตั้ง
และนี่คือหลอดไฟธรรมดา
เป็นเรื่องจริงหรือเปล่าที่ความแตกต่างในระดับขนาดนั้นน่าทึ่ง แม้ว่าอันแรกจะถูกสร้างขึ้นเพื่องานอันที่สองก็ตาม หากคุณคิดเกี่ยวกับบทความนี้จะเห็นได้ชัดว่ายิ่งอุปกรณ์อยู่ใกล้กับบุคคลมากเท่าใดก็ยิ่งใช้กระแสตรงบ่อยขึ้นเท่านั้น ยกเว้นมอเตอร์กระแสตรงและการใช้งานทางอุตสาหกรรม นี่เป็นมาตรฐานที่อิงจากข้อเท็จจริงที่ว่าเราพบว่ากระแสใดมีอันตรายมากกว่า กระแสตรงหรือกระแสสลับ ลักษณะของกระแสไฟในครัวเรือนนั้นใช้หลักการเดียวกัน เนื่องจากกระแสสลับ 220V 50Hz เป็นการประนีประนอมระหว่างอันตรายและความสูญเสีย ราคาของการประนีประนอมคือระบบป้องกันอัตโนมัติ: จากฟิวส์ไปจนถึง RCD เมื่อย้ายออกไปจากบุคคลนั้น เราพบว่าตัวเองอยู่ในโซนที่มีลักษณะเฉพาะชั่วคราว ซึ่งทั้งกระแสและแรงดันไฟฟ้าสูงกว่า และไม่คำนึงถึงอันตรายต่อมนุษย์ แต่ให้ความสนใจกับข้อควรระวังด้านความปลอดภัย - โซน ใช้ในอุตสาหกรรมปัจจุบัน สิ่งที่ไกลจากมนุษย์มากที่สุด แม้แต่ในอุตสาหกรรม ก็คือการส่งผ่านและการสร้างพลังงาน ไม่มีอะไรที่มนุษย์ต้องทำที่นี่ - นี่คือโซนของมืออาชีพและผู้เชี่ยวชาญที่รู้วิธีจัดการพลังนี้ แต่ถึงอย่างนั้นด้วย ของใช้ในครัวเรือนไฟฟ้า และแน่นอนว่าเมื่อทำงานร่วมกับช่างไฟฟ้า การทำความเข้าใจธรรมชาติพื้นฐานของกระแสไฟฟ้าจะไม่มีวันฟุ่มเฟือย
ผู้คนคุ้นเคยกับประโยชน์ของไฟฟ้ามานานแล้วและหลายคนไม่สนใจว่ากระแสไฟฟ้าอยู่ในเต้าเสียบอย่างไร บนโลกนี้ 98% ของการผลิตไฟฟ้าเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ การสร้างและส่งผ่านระยะทางที่สำคัญทำได้ง่ายกว่ามาก ในกรณีนี้แรงดันไฟฟ้าสามารถเปลี่ยนค่าได้หลายครั้งทั้งขึ้นและลง ความแรงของกระแสไฟฟ้าส่งผลกระทบอย่างมากต่อการสูญเสียของสายไฟ
การส่งไฟฟ้าในระยะทาง
ตัวเลือก เครือข่ายภายในบ้านรู้อยู่เสมอ: กระแสสลับ แรงดันไฟฟ้า 220 โวลต์ และความถี่ 50 เฮิรตซ์โดยส่วนใหญ่จะเหมาะสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้า ตู้เย็น และเครื่องดูดฝุ่น รวมถึงหลอดไส้และอุปกรณ์อื่นๆ อีกมากมาย ผู้บริโภคจำนวนมากทำงานที่ แรงดันไฟฟ้าคงที่ที่ 6-12 โวลต์ โดยเฉพาะกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ แต่แหล่งจ่ายไฟของอุปกรณ์ต้องเป็นประเภทเดียวกัน ดังนั้นสำหรับผู้บริโภคทุกคน กระแสไฟในเต้าเสียบจะต้องแปรผัน โดยมีแรงดันและความถี่เท่ากัน
ความแตกต่างระหว่างกระแส
กระแสสลับจะเปลี่ยนขนาดและทิศทางเป็นระยะ กระแสสลับที่มีแรงดันไฟฟ้า 220-400,000 โวลต์ออกมาจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าของโรงไฟฟ้า จนถึงอาคารหลายชั้นจะลดลงเหลือ 12,000 โวลต์จากนั้นที่สถานีย่อยหม้อแปลงไฟฟ้าจะถูกแปลงเป็น 380 โวลต์
กำลังเข้า บ้านส่วนตัวอาจเป็นแบบสามเฟสหรือเฟสเดียว สามเฟสเข้าสู่อาคารหลายชั้นจากนั้นเข้าไปในแต่ละอพาร์ทเมนต์จากแผงอินเทอร์ฟลอร์ โดยจะมีการเอาแรงดันไฟฟ้า 220 โวลต์ระหว่างสายกลางและเฟส
แผนภาพการเชื่อมต่อในอพาร์ตเมนต์จาก เครือข่ายเฟสเดียวเครื่องปรับอากาศ
ในอพาร์ทเมนต์จะมีการจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้กับมิเตอร์และจากนั้นจะจ่ายผ่านเบรกเกอร์แยกต่างหากไปยังกล่องรวมสัญญาณของแต่ละห้อง กล่องถูกต่อรอบห้องออกเป็นสองวงจร อุปกรณ์แสงสว่างและปลั๊กไฟ ในแผนภาพการวาดจะมีเครื่องหนึ่งเครื่องสำหรับแต่ละห้อง สามารถเชื่อมต่อวิธีอื่นได้เมื่อติดตั้งบนวงจรไฟส่องสว่างและเต้ารับ อุปกรณ์ป้องกัน- ขึ้นอยู่กับจำนวนแอมแปร์ที่ออกแบบไว้สำหรับเต้ารับ อาจอยู่ในกลุ่มหรือมีการเชื่อมต่อเบรกเกอร์แยกต่างหาก กระแสตรงมีความแตกต่างกันตรงที่ทิศทางและคุณสมบัติของมันไม่เปลี่ยนแปลงตามเวลา มันถูกใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดในบ้านแสงไฟ LED
และในเครื่องใช้ในครัวเรือน ในขณะเดียวกัน หลายคนไม่ทราบว่ากระแสไฟอยู่ในเต้าเสียบเท่าใด มันมาจากเครือข่ายเป็นตัวแปร และจากนั้นจะถูกแปลงเป็นค่าคงที่ภายในเครื่องใช้ไฟฟ้า หากจำเป็น
หากคุณสร้างวงจรสำหรับจ่ายอพาร์ทเมนต์ด้วยไฟฟ้ากระแสตรงการแปลงกลับเป็นไฟฟ้ากระแสสลับจะมีค่าใช้จ่ายมากขึ้น
ตัวแปลงไฟ DC/DC
พารามิเตอร์ซ็อกเก็ต คุณลักษณะที่กำหนดสำหรับซ็อกเก็ตคือระดับการป้องกันและกลุ่มผู้ติดต่อ
- สำหรับเจ้าของอพาร์ทเมนท์เมื่อเลือกร้านคุณต้องพิจารณา:
- ตำแหน่งการติดตั้ง: ภายนอก ซ่อน ในร่มหรือกลางแจ้ง
- รูปร่างและความสอดคล้องของปลั๊กและเต้ารับต่อกัน ความปลอดภัยในการใช้งาน
ลักษณะของโครงข่าย โดยเฉพาะปริมาณแอมแปร์ที่ไหลผ่านได้
ข้อกำหนดในการเชื่อมต่อ
- ในการเชื่อมต่อเครื่องใช้ไฟฟ้าเข้ากับเครือข่าย เต้ารับและปลั๊กจะเป็นแหล่งและตัวรับพลังงานตามลำดับ ก่อให้เกิดการเชื่อมต่อแบบปลั๊ก ข้อกำหนดต่อไปนี้มีผลกับมัน การติดต่อที่เชื่อถือได้การเชื่อมต่อที่อ่อนแอ นำไปสู่ความร้อนสูงเกินไปและความล้มเหลว สิ่งสำคัญคือต้องแน่ใจว่ามีการยึดที่เชื่อถือได้การปิดระบบโดยธรรมชาติ
- - ที่นี่สะดวกในการใช้หน้าสัมผัสสปริงในซ็อกเก็ต
- การแยกชิ้นส่วนที่มีกระแสไหลออกจากกัน ป้องกันการสัมผัสด้วยมือหรือวัตถุที่แตกต่างกัน
- รับประกันขั้วเมื่อเชื่อมต่อ นี่เป็นสิ่งสำคัญหากการเชื่อมต่อใช้ไฟฟ้ากระแสตรงหรือใช้ร่วมกับสวิตช์ขั้วเดียว การออกแบบซ็อกเก็ตไม่อนุญาตให้มีการเชื่อมต่อที่ไม่ถูกต้อง
- ความพร้อมใช้งานของการต่อสายดินสำหรับอุปกรณ์ป้องกันระดับ 1 สิ่งสำคัญคือต้องเชื่อมต่อสายดินในซ็อกเก็ตอย่างเหมาะสม
ขึ้นอยู่กับสภาพการใช้งาน ซ็อกเก็ตถูกสร้างขึ้นด้วย ในระดับที่แตกต่างกันการป้องกันซึ่งระบุด้วยรหัส IP และตัวเลขสองตัวที่ตามมา ตัวแรก (0-6) หมายถึงปริมาณที่อุปกรณ์ป้องกันไม่ให้วัตถุ ฝุ่น ฯลฯ เข้าไปข้างใน ข้อมูลต่อไปนี้ (0-8) ช่วยป้องกันน้ำ หากซ็อกเก็ตถูกกำหนดให้เป็น IP68 แสดงว่าซ็อกเก็ตมีการป้องกันอิทธิพลภายนอกสูงสุด
มีการกำหนดตามประเภทผลิตภัณฑ์ ในตัวอักษรละติน- ผลิตในประเทศโดยไม่ต้องต่อสายดิน (C) และต่อสายดิน (F)
ประเภทของซ็อกเก็ต
อุปกรณ์กลุ่ม AC (~) ได้รับการออกแบบสำหรับไฟฟ้ากระแสสลับ กระแสตรงถูกกำหนดให้เป็น DC (-)
ตัวบ่งชี้หลักคือความแรงในปัจจุบันที่อนุญาตสำหรับเต้ารับเฉพาะ หากมีเครื่องหมาย 6 A โหลดที่เชื่อมต่อทั้งหมดไม่ควรเกินจำนวนแอมแปร์ที่ระบุ ในกรณีนี้ไม่สำคัญว่ากระแสสลับหรือกระแสตรงจะผ่านไปหรือไม่
ปริมาณที่การเชื่อมต่อสามารถรับได้นั้นประเมินจากกำลังไฟรวมของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อทั้งหมด สำหรับการใช้งานเช่นเตาอบไมโครเวฟ, เครื่องล้างจานหรือ เครื่องซักผ้าซ็อกเก็ตแยกอย่างน้อย 16 แอมแปร์พร้อมการกำหนดประเภทของกระแสไฟฟ้าที่ใช้ สถานที่พิเศษถูกครอบครองโดยเตาไฟฟ้าซึ่งมีกระแสไฟฟ้าอยู่ที่ 25 แอมแปร์ขึ้นไป ควรเชื่อมต่อผ่าน RCD แยกต่างหาก พื้นฐานคือกระแสไฟที่กำหนด - จำนวนแอมแปร์ที่เต้าเสียบสามารถส่งผ่านได้เป็นเวลานาน
แอมแปร์เป็นหน่วยวัดที่ใช้วัดกระแส หากระบุเฉพาะกำลังไฟที่กำหนด ปัจจุบันที่อนุญาตจะเป็น I = P/U โดยที่ U = 220 โวลต์ จากนั้นด้วยกำลัง 2,200 วัตต์ กระแสไฟฟ้าจะเท่ากับ 10 แอมแปร์
ให้ความสนใจกับการเชื่อมต่อเครื่องใช้ไฟฟ้าเข้ากับเต้ารับโดยใช้สายไฟต่อ ที่นี่คุณอาจทำผิดพลาดได้อย่างง่ายดายในการพิจารณาว่าต้องใช้กำลังโหลดทั้งหมดเท่าใด นอกจากนี้สายไฟต่อยังต้องเป็นไปตามข้อกำหนดเนื่องจากมีเต้ารับที่มีป้ายกำกับเป็นของตัวเอง
สำหรับไฟฟ้ากระแสสลับ ขั้วในการต่อปลั๊กไม่จำเป็นอย่างยิ่ง มักจะพบเฟสนี้หากคุณต้องการเชื่อมต่อเครื่องจักรอัตโนมัติหรือสวิตช์ขั้วเดียวเข้ากับหลอดไฟ เมื่อปิดเครื่องแล้วการสัมผัสสายไฟที่เป็นกลางจะไม่เป็นอันตรายมากนัก
ซ็อกเก็ตฟังก์ชันเพิ่มเติม
ตอนนี้พวกเขากำลังเปิดตัวซ็อกเก็ตประเภทใหม่พร้อมฟังก์ชั่นใหม่:
- ตัวจับเวลาการปิดเครื่องในตัว
- การสลับประเภทปัจจุบัน
- มีตัวบ่งชี้ระดับการบรรทุก (สีเปลี่ยนจากสีเขียวเป็นสีแดง)
- มี RCD ในตัว
- พร้อมระบบล็อคอัตโนมัติ
กำลังตรวจสอบการเชื่อมต่อ
ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าในเต้าเสียบโดยเชื่อมต่อโวลต์มิเตอร์หรือเครื่องทดสอบ หากมีอุปกรณ์จะระบุว่ามีโวลต์อยู่กี่โวลต์
เครื่องทดสอบแรงดันไฟฟ้าของซ็อกเก็ต
ความแรงของกระแสไฟฟ้าสามารถกำหนดได้โดยแอมป์มิเตอร์ที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมกับโหลดการทำงาน
ช่างไฟฟ้าตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าด้วยตัวบ่งชี้ ขั้วเดี่ยว - ทำในรูปแบบของไขควงพร้อมหลอดไฟ ด้วยความช่วยเหลือของมัน คุณสามารถค้นหาเฟสได้ แต่จะไม่แสดงการเชื่อมต่อของเส้นลวดที่เป็นกลาง ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้ตัวบ่งชี้แบบสองขั้วโดยเชื่อมต่อระหว่างเฟสกับศูนย์ คุณสามารถตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าในเต้ารับได้อย่างง่ายดาย ไฟแสดงสถานะซึ่งมันจะต้องสอดคล้องกัน
เด็ก ๆ ได้รับการสอนว่าไม่ควรเอานิ้วจิ้มเต้ารับไฟฟ้า! ทำไม เพราะมันจะแย่.. เพิ่มเติมด้วย คำอธิบายโดยละเอียดบ่อยครั้งที่มีปัญหา: มีแรงดัน, กระแส, มีบางอย่างไหลอยู่ที่ไหนสักแห่ง เพื่อที่ในอนาคตคุณจะสามารถอธิบายให้ลูก ๆ ของคุณได้ฟังว่าอะไรคืออะไร เราจะอธิบายให้คุณฟัง บทความนี้เกี่ยวกับกระแสสลับและกระแสตรง ความแตกต่าง การใช้งาน และประวัติความเป็นมาของไฟฟ้าโดยทั่วไป วิทยาศาสตร์จำเป็นต้องทำให้น่าสนใจ และเราพยายามทำสิ่งนี้ให้ดีที่สุดเท่าที่จะทำได้
ตัวอย่างเช่น กระแสไฟในซ็อกเก็ตของเรามีอะไรบ้าง? แปรผันแน่นอน! แรงดันไฟฟ้า 220 โวลต์ และความถี่ 50 เฮิรตซ์ และเครือข่ายที่กระแสไฟฟ้าถูกส่งผ่านนั้นเป็นแบบสามเฟส อย่างไรก็ตามหากคุณตกอยู่ในอาการมึนงงที่คำว่า "เฟส" และ "ศูนย์" อ่านว่ามันคืออะไรและวันนั้นจะมีชีวิตอยู่เป็นสองเท่าโดยไม่ไร้ประโยชน์! แต่อย่าก้าวไปข้างหน้าตัวเราเอง สิ่งแรกก่อน
ประวัติโดยย่อของการไฟฟ้า
ใครเป็นผู้คิดค้นไฟฟ้า? และไม่มีใคร! ผู้คนก็ค่อยๆเข้าใจว่ามันคืออะไรและใช้งานอย่างไร
ทุกอย่างเริ่มต้นในศตวรรษที่ 7 ก่อนคริสต์ศักราช ในวันที่อากาศสดใส (หรืออาจมีฝนตกก็ได้ใครจะรู้) จากนั้นนักปรัชญาชาวกรีก Thales สังเกตว่าถ้าคุณถูอำพันกับขนสัตว์ มันจะดึงดูดวัตถุที่มีน้ำหนักเบา
จากนั้นก็มีอเล็กซานเดอร์มหาราช สงคราม คริสต์ศาสนา การล่มสลายของจักรวรรดิโรมัน สงคราม การล่มสลายของไบแซนเทียม สงคราม ยุคกลาง สงครามครูเสด โรคระบาด การสืบสวน และสงครามอื่นๆ อีกมากมาย ดังที่คุณเข้าใจ ผู้คนไม่มีเวลาสำหรับไฟฟ้าหรือไม้กำมะถันที่ถูด้วยขนสัตว์
คำว่า “ไฟฟ้า” ถือกำเนิดขึ้นในปีใด ในปี 1600 วิลเลียม กิลเบิร์ต นักธรรมชาติวิทยาชาวอังกฤษ ตัดสินใจเขียนงานเรื่อง "On the Magnet, Magnetic Bodies and the Great Magnet - the Earth" ทันใดนั้นคำนั้นก็ปรากฏขึ้น "ไฟฟ้า".
หนึ่งร้อยห้าสิบปีต่อมา ในปี ค.ศ. 1747 เบนจามิน แฟรงคลิน ซึ่งเราทุกคนชื่นชอบเป็นอย่างมาก ได้สร้างทฤษฎีแรกเกี่ยวกับไฟฟ้าขึ้นมา เขามองว่าปรากฏการณ์นี้เป็นของเหลวหรือของเหลวที่ไม่มีวัตถุ
แฟรงคลินเป็นผู้แนะนำแนวคิดนี้ เชิงบวก และ เชิงลบ ค่าธรรมเนียม (แยกจากกันก่อนหน้านี้ กระจก และ เรซิน ไฟฟ้า) ได้ประดิษฐ์สายล่อฟ้าและพิสูจน์ว่าฟ้าผ่านั้นมีอยู่ในธรรมชาติทางไฟฟ้า
ใครๆ ก็รักเบนจามิน เพราะรูปของเขาอยู่บนธนบัตรทุกๆ 100 ดอลลาร์ นอกเหนือจากงานด้านวิทยาศาสตร์แล้ว เขายังเป็นบุคคลสำคัญทางการเมืองอีกด้วย แต่ตรงกันข้ามกับความเชื่อที่แพร่หลาย แฟรงคลินไม่ใช่ประธานาธิบดีแห่งสหรัฐอเมริกา
พ.ศ. 2328 (ค.ศ. 1785) คูลอมบ์ค้นพบว่าประจุตรงข้ามกันดึงดูดอะไร และเหมือนประจุผลักกัน
พ.ศ. 2334 (ค.ศ. 1791) – ลุยจิ กัลวานี สังเกตเห็นโดยบังเอิญว่าขาของกบที่ตายแล้วหดตัวเนื่องจากอิทธิพลของไฟฟ้า
หลักการทำงานของแบตเตอรี่ขึ้นอยู่กับเซลล์กัลวานิก แต่ใครเป็นผู้สร้างเซลล์กัลวานิกเซลล์แรก? จากการค้นพบของกัลวานี นักฟิสิกส์ชาวอิตาลีอีกคนหนึ่ง อเลสซานโดร โวลตา ได้สร้างคอลัมน์โวลตาในปี 1800 ซึ่งเป็นต้นแบบของแบตเตอรี่สมัยใหม่
จากการขุดค้นใกล้กรุงแบกแดด พวกเขาพบแบตเตอรี่อายุมากกว่าสองพันปี iPhone โบราณเครื่องใดที่ชาร์จใหม่ด้วยความช่วยเหลือยังคงเป็นปริศนา แต่เรารู้แน่ว่าแบตเตอรี่หมดแล้ว กรณีนี้ดูเหมือนจะพูดว่า: บางทีผู้คนอาจรู้เรื่องไฟฟ้าเร็วกว่านี้มาก แต่แล้วก็มีบางอย่างผิดพลาด
ในศตวรรษที่ 19 Oersted, Ampere, Ohm, Thomson และ Maxwell ได้ทำการปฏิวัติอย่างแท้จริง แม่เหล็กไฟฟ้าถูกค้นพบ แรงเคลื่อนไฟฟ้าเหนี่ยวนำ ปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าและแม่เหล็กมีความสัมพันธ์กัน ระบบแบบครบวงจรและอธิบายด้วยสมการพื้นฐาน
อนึ่ง! หากคุณไม่มีเวลาจัดการกับทั้งหมดนี้ด้วยตัวเอง ผู้อ่านของเรากำลังเสนอส่วนลด 10% ให้กับ
ศตวรรษที่ 20 ได้นำเอาไฟฟ้าพลศาสตร์ควอนตัมและทฤษฎีปฏิสัมพันธ์ที่อ่อนแอ รวมถึงรถยนต์ไฟฟ้าและสายไฟที่แพร่หลาย อย่างไรก็ตาม รถยนต์ไฟฟ้า Tesla อันโด่งดังวิ่งด้วยไฟฟ้ากระแสตรง
แน่นอนว่ามันมาก ประวัติโดยย่อไฟฟ้าและเรายังไม่ได้เอ่ยถึงชื่อที่มีอิทธิพลต่อความก้าวหน้าในด้านนี้มากนัก มิฉะนั้น จะต้องเขียนหนังสืออ้างอิงหลายเล่มทั้งเล่ม
ประการแรก จำไว้ว่ากระแสคือการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุ
กระแสตรงคือกระแสที่ไหลไปในทิศทางเดียว
แหล่งกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงทั่วไปคือเซลล์กัลวานิก พูดง่ายๆ ก็คือแบตเตอรี่หรือตัวสะสม หนึ่งใน สิ่งประดิษฐ์โบราณที่เกี่ยวข้องกับไฟฟ้า - แบตเตอรี่แบกแดดซึ่งมีอายุ 2,000 ปี เชื่อกันว่าให้กระแสไฟ 2-4 โวลต์
DC ใช้ที่ไหน:
- ในการจ่ายไฟให้กับเครื่องใช้ในครัวเรือนส่วนใหญ่
- ในแบตเตอรี่และตัวสะสมสำหรับ แหล่งจ่ายไฟอัตโนมัติอุปกรณ์;
- สำหรับจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในรถยนต์
- บนเรือและเรือดำน้ำ
- วี การขนส่งสาธารณะ(รถเข็นรถรางรถราง)
วิธีที่ง่ายที่สุดในการแสดงกระแสตรงคือการมองเห็นบนกราฟ นี่คือสิ่งที่ดูเหมือน:
เครื่องใช้ในครัวเรือนพวกเขาทำงานด้วยไฟฟ้ากระแสตรง แต่ไฟฟ้ากระแสสลับจะเข้าสู่ซ็อกเก็ตเครือข่ายในอพาร์ตเมนต์ เกือบทุกที่กระแสตรงได้มาจากการแก้ไขกระแสสลับ
กระแสสลับคือกระแสที่เปลี่ยนขนาดและทิศทาง นอกจากนี้ยังเปลี่ยนแปลงในช่วงเวลาที่เท่ากัน
กระแสสลับใช้ในอุตสาหกรรมและแหล่งจ่ายไฟ นี่คือสิ่งที่ได้รับที่สถานีและส่งถึงผู้บริโภค การแปลงตัวแปรมีอยู่แล้ว กระแสไฟฟ้าในการทำงานอย่างต่อเนื่องเกิดขึ้นได้ด้วยความช่วยเหลือของอินเวอร์เตอร์
กระแสสลับ - กระแสสลับ (AC) กระแสตรง - กระแสตรง (DC) สามารถดูตัวย่อ AC/DC บนกล่องหม้อแปลงที่เกิดการแปลง นอกจากนี้ยังเป็นชื่อของวงดนตรีร็อคชื่อดังของออสเตรเลียอีกด้วย
และนี่คือการแสดงภาพของกระแสสลับ
กระแสสลับจะไหลในวงจรสองทิศทาง: กลับไปกลับมา หนึ่งในนั้นถือว่า เชิงบวกและครั้งที่สอง - เชิงลบ.
เนื่องจากขนาดของกระแสไฟเปลี่ยนแปลงไม่เพียงแต่ในทิศทางเท่านั้น แต่ยังรวมถึงขนาดด้วย อย่าคิดว่าเต้าเสียบของคุณจะมีไฟ 220 โวลต์เสมอไป 220 คือ มูลค่าที่มีประสิทธิภาพแรงดันไฟฟ้าซึ่งเกิดขึ้น 50 ครั้งต่อวินาที อย่างไรก็ตามในอเมริกาพวกเขาใช้มาตรฐานที่แตกต่างกันสำหรับกระแสสลับในเครือข่าย: 110 โวลต์และ 60 เฮิรตซ์
สงครามแห่งกระแส
การใช้กระแสตรงอย่างแข็งขันเริ่มขึ้นเมื่อปลายศตวรรษที่ 19 จากนั้นเอดิสันก็ทำให้หลอดไฟสมบูรณ์แบบ (พ.ศ. 2433) และก่อตั้งโรงไฟฟ้าแห่งแรกในนิวยอร์กที่ผลิตไฟฟ้ากระแสตรง 110 โวลต์
การใช้กระแสตรงมีความเกี่ยวข้องกับการสูญเสียที่สำคัญเมื่อส่งสัญญาณในระยะทางไกล ไม่สามารถใช้ไฟฟ้ากระแสสลับได้เนื่องจากมิเตอร์และมอเตอร์ที่ทำงานด้วยไฟฟ้ากระแสสลับไม่เพียงพอ กระบวนการแปลงกระแสตรงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับก็ทำได้ยากเช่นกัน ขณะเดียวกันกระแสไฟฟ้ากระแสสลับก็สามารถส่งผ่านในระยะทางไกลได้โดยไม่เกิดการสูญเสีย
ในเวลานั้น นิโคลา เทสลา เดินทางมายังอเมริกาจากเซอร์เบียและได้งานที่บริษัทของเอดิสัน เทสลาคิดค้นมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ ตระหนักถึงคุณประโยชน์ทั้งหมด และแนะนำให้เอดิสันใช้มอเตอร์นี้
เอดิสันไม่ฟังเทสลาและไม่จ่ายเงินเดือนให้เขาด้วย นี่คือจุดเริ่มต้นของการเผชิญหน้าที่มีชื่อเสียงระหว่างนักประดิษฐ์ - สงครามแห่งกระแสน้ำ
ยาวนานกว่าร้อยปีและสิ้นสุดในปี พ.ศ. 2550 จากนั้นนิวยอร์กก็เปลี่ยนมาใช้ไฟฟ้ากระแสสลับโดยสิ้นเชิง
ทำไมไฟฟ้ากระแสสลับถึงอันตรายมากกว่าไฟฟ้ากระแสตรง?
ในสงครามแห่งกระแส เพื่อไม่ให้ประสบกับความสูญเสียและการล่มสลายทางการเงินจากการแนะนำและการใช้แนวคิดของ Tesla เอดิสันได้สาธิตต่อสาธารณะว่ากระแสสลับฆ่าสัตว์ได้อย่างไร กรณีที่พลเมืองอเมริกันเสียชีวิตจากไฟฟ้าช็อตนั้นมีรายละเอียดมากและรายงานข่าวอย่างกว้างขวาง
สำหรับมนุษย์ โดยทั่วไปแล้ว กระแสสลับมีอันตรายมากกว่ากระแสตรง แม้ว่าคุณจะต้องคำนึงถึงขนาดของกระแสไฟฟ้า ความถี่ แรงดันไฟฟ้า และความต้านทานของกระแสไฟฟ้าของผู้ที่ถูกช็อตด้วยเสมอ พิจารณาความแตกต่างเหล่านี้:
- กระแสสลับที่มีความถี่ 50 เฮิรตซ์เป็นอันตรายต่อชีวิตมากกว่ากระแสตรงสามถึงสี่เท่า หากความถี่ของกระแสมากกว่า 1,000 เฮิรตซ์ก็ถือว่าอันตรายน้อยกว่า
- ที่แรงดันไฟฟ้าประมาณ 400-600 โวลต์ กระแสสลับและกระแสตรงถือว่าอันตรายไม่แพ้กัน ที่แรงดันไฟฟ้ามากกว่า 600 โวลต์ กระแสตรงจะเป็นอันตรายมากกว่า
- กระแสสลับเนื่องจากธรรมชาติและความถี่ทำให้เส้นประสาทตื่นเต้นมากขึ้น โดยกระตุ้นกล้ามเนื้อและหัวใจ นั่นคือสาเหตุที่ทำให้เกิดอันตรายร้ายแรงต่อชีวิต
ไม่ว่าคุณจะทำงานอะไรในปัจจุบันจงระวังและระมัดระวัง! ดูแลตัวเองและความกังวลใจของคุณ และอย่าลืมว่าบริการนักศึกษาอย่างมืออาชีพพร้อมผู้เชี่ยวชาญที่ดีที่สุดจะช่วยให้คุณทำสิ่งนี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
นานมาแล้ว นักวิทยาศาสตร์ได้คิดค้นกระแสไฟฟ้า สิ่งประดิษฐ์แรกคือสิ่งประดิษฐ์ถาวร แต่ต่อมาขณะทำการทดลองในห้องทดลองของเขา Nikola Tesla ได้คิดค้นไฟฟ้ากระแสสลับ มีความแตกต่างมากมายระหว่างพวกเขาตามที่หนึ่งในนั้นใช้ในอุปกรณ์กระแสต่ำและอีกอันมีความสามารถในการเอาชนะ ระยะทางที่แตกต่างกันด้วยความสูญเสียเล็กน้อย แต่ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับขนาดของกระแสน้ำ
กระแสไฟ AC และ DC: ความแตกต่างและคุณสมบัติ
ความแตกต่างระหว่างกระแสสลับและกระแสตรงสามารถเข้าใจได้ตามคำจำกัดความ เพื่อให้เข้าใจหลักการทำงานและคุณสมบัติต่างๆ ได้ดีขึ้น คุณจำเป็นต้องทราบปัจจัยต่อไปนี้
ความแตกต่างหลัก:
- การเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุ
- โหมดการผลิต
กระแสแปรผันคือกระแสที่อนุภาคมีประจุสามารถเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่และขนาดได้ เวลาที่แน่นอน- พารามิเตอร์หลักของกระแสสลับ ได้แก่ แรงดันและความถี่
ปัจจุบันเป็นสาธารณะ เครือข่ายไฟฟ้าและวัตถุต่างๆ ใช้ไฟฟ้ากระแสสลับ โดยมีแรงดันและความถี่ที่แน่นอน พารามิเตอร์เหล่านี้ถูกกำหนดโดยอุปกรณ์และอุปกรณ์
ใส่ใจ! ในเครือข่ายไฟฟ้าในครัวเรือนจะใช้กระแสไฟ 220 โวลต์และ ความถี่สัญญาณนาฬิกา 50 เฮิรตซ์
ทิศทางการเคลื่อนที่และความถี่ของอนุภาคที่มีประจุในกระแสตรงไม่เปลี่ยนแปลง ให้ปัจจุบันอุปกรณ์ในครัวเรือนต่างๆ เช่น โทรทัศน์และคอมพิวเตอร์ ถูกนำมาใช้เป็นแหล่งจ่ายไฟ
เนื่องจากกระแสสลับนั้นง่ายกว่าและประหยัดกว่าในวิธีการผลิตและการส่งสัญญาณในระยะทางต่าง ๆ จึงกลายเป็นพื้นฐานสำหรับการใช้พลังงานไฟฟ้าของวัตถุ กระแสไฟฟ้าสลับถูกผลิตขึ้นที่โรงไฟฟ้าหลายแห่งซึ่งจ่ายให้กับผู้บริโภคผ่านตัวนำ
กระแสตรงได้มาจากการแปลงกระแสสลับหรือโดยปฏิกิริยาเคมี (เช่น แบตเตอรี่อัลคาไลน์- สำหรับการแปลงจะใช้หม้อแปลงกระแส
ระดับแรงดันไฟฟ้าที่ยอมรับได้สำหรับบุคคล: คุณสมบัติ
เพื่อที่จะทราบว่าค่ากระแสไฟฟ้าใดที่อนุญาตสำหรับบุคคลจึงมีการรวบรวมตารางที่เหมาะสมซึ่งระบุค่าของกระแสสลับและกระแสตรงและเวลา
พารามิเตอร์การสัมผัสกระแสไฟฟ้า:
- ความแข็งแกร่ง;
- ความถี่;
- เวลา;
- ความชื้นสัมพัทธ์.
แรงดันและกระแสสัมผัสที่อนุญาตซึ่งไหลผ่านร่างกายมนุษย์เข้า โหมดต่างๆการติดตั้งระบบไฟฟ้าต้องไม่เกินค่าต่อไปนี้
กระแสสลับ 50 Hz ไม่ควรเกิน 2.0 โวลต์ และกระแส 0.3 mA กระแสไฟฟ้าที่มีความถี่ 400 เฮิรตซ์ แรงดันไฟฟ้า 3.0 โวลต์ และกระแสไฟ 0.4 mA กระแสตรงที่มีแรงดันไฟฟ้า 8 และกระแส 1 mA การสัมผัสกับกระแสไฟอย่างปลอดภัยด้วยตัวบ่งชี้ดังกล่าวนานถึง 10 นาที
ใส่ใจ! ถ้า งานติดตั้งระบบไฟฟ้าผลิตที่ อุณหภูมิสูงขึ้นและความชื้นสัมพัทธ์สูงค่าเหล่านี้จะลดลง 3 เท่า
ในการติดตั้งระบบไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 100 โวลต์ ซึ่งมีการต่อสายดินอย่างแน่นหนาหรือมีฉนวนที่เป็นกลาง กระแสไฟสัมผัสที่ปลอดภัยมีดังนี้
กระแสสลับ 50 Hz ที่มีแรงดันไฟฟ้าตั้งแต่ 550 ถึง 20 โวลต์ และความแรงของกระแสตั้งแต่ 650 ถึง 6 mA กระแสสลับ 400 Hz ที่มีแรงดันไฟฟ้าตั้งแต่ 650 ถึง 36 โวลต์ และกระแสตรงตั้งแต่ 650 ถึง 40 โวลต์ ไม่ควรส่งผลกระทบต่อมนุษย์ ร่างกายภายในช่วง 0.01 ถึง 1 วินาที
กระแสสลับที่เป็นอันตรายสำหรับมนุษย์
เชื่อกันว่ากระแสไฟฟ้าสลับเป็นอันตรายต่อชีวิตมนุษย์มากที่สุด แต่จะมีให้หากคุณไม่ได้ลงรายละเอียด มากขึ้นอยู่กับปริมาณและปัจจัยต่างๆ
ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการสัมผัสอันตราย:
- ระยะเวลาในการติดต่อ
- เส้นทางของกระแสไฟฟ้า
- กระแสและแรงดัน
- ความต้านทานของร่างกายคืออะไร?
ตามกฎของ PUE กระแสที่อันตรายที่สุดสำหรับมนุษย์คือกระแสสลับที่มีความถี่แตกต่างกันไปตั้งแต่ 50 ถึง 500 เฮิรตซ์
เป็นที่น่าสังเกตว่าหากกระแสไฟไม่เกิน 9 mA ทุกคนสามารถหลุดพ้นจากส่วนที่แบกกระแสของการติดตั้งระบบไฟฟ้าได้
ถ้า มูลค่าที่กำหนดเกินแล้วเพื่อที่จะปลดปล่อยตัวเองจากผลกระทบของกระแสไฟฟ้าบุคคลนั้นต้องการความช่วยเหลืออย่างมาก นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่ากระแสสลับมีความสามารถในการกระตุ้นปลายประสาทได้มากกว่ามากและทำให้เกิดอาการกระตุกของกล้ามเนื้อโดยไม่สมัครใจ
ตัวอย่างเช่น เมื่อคุณสัมผัสส่วนที่มีชีวิตของอุปกรณ์ด้วยด้านในฝ่ามือ กล้ามเนื้อกระตุกจะทำให้หมัดกำแรงมากขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป
ทำไมไฟฟ้ากระแสสลับถึงอันตรายกว่า? ที่ ค่าที่เหมือนกันกระแสไฟฟ้ากระแสสลับมีผลกระทบต่อร่างกายมากกว่าหลายเท่า
เนื่องจากกระแสสลับส่งผลต่อปลายประสาทและกล้ามเนื้อ จึงควรเข้าใจว่าสิ่งนี้ส่งผลต่อการทำงานของกล้ามเนื้อหัวใจด้วย จากนั้นจึงตามมาว่าเมื่อสัมผัสกับกระแสสลับความเสี่ยงต่อการเสียชีวิตจะเพิ่มขึ้น
ตัวบ่งชี้ที่สำคัญคือความต้านทานของร่างกายมนุษย์ แต่เมื่อโดนกระแสสลับด้วย ความถี่สูงความต้านทานของร่างกายลดลงอย่างเห็นได้ชัด
กระแสตรงเป็นอันตรายต่อมนุษย์ขนาดไหน?
กระแสตรงอาจเป็นอันตรายต่อมนุษย์ได้เช่นกัน แน่นอนตัวแปรอันตรายมากกว่าสิบเท่า แต่ถ้าเราพิจารณากระแสในปริมาณที่แตกต่างกัน ค่าคงที่อาจมีอันตรายมากกว่ากระแสสลับ
ผลกระทบของกระแสตรงต่อมนุษย์แบ่งออกเป็น:
- 1 เกณฑ์;
- 2 เกณฑ์;
- 3 เกณฑ์
เมื่อสัมผัสกับกระแสตรงที่เกณฑ์ขนนก (กระแสจะสังเกตเห็นได้ชัดเจน) มือของคุณจะเริ่มสั่นเล็กน้อยและรู้สึกเสียวซ่าเล็กน้อยปรากฏขึ้น
เกณฑ์ที่สอง (กระแสไม่ปล่อย) อยู่ระหว่าง 5 ถึง 7 mA คือ ค่าต่ำสุดซึ่งบุคคลไม่สามารถหลุดพ้นจากตัวนำได้ด้วยตนเอง
กระแสนี้ถือว่าไม่เป็นอันตรายเนื่องจากความต้านทานของร่างกายมนุษย์สูงกว่าค่าของมัน
เกณฑ์ที่สาม (ภาวะ) ที่มีค่า 100 mA ขึ้นไปกระแสมีผลอย่างมากต่อร่างกายและอวัยวะภายใน ในกรณีนี้กระแสที่ค่าเหล่านี้อาจทำให้กล้ามเนื้อหัวใจหดตัววุ่นวายและนำไปสู่การหยุดทำงาน
ความแรงของการกระแทกยังได้รับอิทธิพลจากปัจจัยอื่นๆ อีกด้วย ตัวอย่างเช่น ผิวหนังของมนุษย์ที่แห้งมีความต้านทาน 10 ถึง 100 kOhm แต่หากสัมผัสกับพื้นผิวที่เปียก ความต้านทานจะลดลงอย่างมาก
กระแสคือการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนไปในทิศทางใดทิศทางหนึ่ง จำเป็นที่อิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่ในอุปกรณ์ของเราด้วย กระแสไฟฟ้าในเต้าเสียบมาจากไหน?
โรงไฟฟ้าจะแปลงพลังงานจลน์ของอิเล็กตรอนให้เป็นพลังงานไฟฟ้า นั่นคือโรงไฟฟ้าพลังน้ำใช้น้ำไหลเพื่อหมุนกังหัน ใบพัดกังหันหมุนลูกบอลทองแดงระหว่างแม่เหล็กสองตัว แม่เหล็กทำให้อิเล็กตรอนในทองแดงเคลื่อนที่ซึ่งทำให้อิเล็กตรอนในสายไฟที่เชื่อมต่อกับลูกบอลทองแดงเคลื่อนที่ส่งผลให้เกิดกระแสไฟฟ้า
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าก็เหมือนกับปั๊มน้ำ และสายไฟก็เหมือนกับสายยาง ปั๊มเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะสูบอิเล็กตรอน-น้ำผ่านสายไฟ-ท่อ
กระแสสลับคือกระแสที่เรามีในทางออก เรียกว่าแปรผันเพราะทิศทางการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา สามารถจ่ายไฟ AC จากเต้ารับได้ ความถี่ที่แตกต่างกันและ แรงดันไฟฟ้า- มันหมายความว่าอะไร? ใน ซ็อกเก็ตรัสเซียความถี่ 50 เฮิรตซ์ และแรงดันไฟฟ้า 220 โวลต์ ปรากฎว่าในไม่กี่วินาทีการไหลของอิเล็กตรอนจะเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนและประจุจากบวกเป็นลบ 50 เท่า การเปลี่ยนแปลงทิศทางสามารถดูได้ใน หลอดฟลูออเรสเซนต์เมื่อคุณเปิดใช้งาน ในขณะที่อิเล็กตรอนกำลังเร่ง มันจะกะพริบหลายครั้ง - นี่คือการเปลี่ยนแปลงทิศทางการเคลื่อนที่ และ 220 โวลต์คือ "แรงดัน" สูงสุดที่เป็นไปได้ซึ่งอิเล็กตรอนเคลื่อนที่ในเครือข่ายนี้
ในไฟฟ้ากระแสสลับ ประจุจะเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ซึ่งหมายความว่าแรงดันไฟฟ้าเป็น 100% จากนั้น 0% และ 100% อีกครั้ง หากแรงดันไฟฟ้าคงที่ 100% ก็จำเป็นต้องใช้ลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ และเมื่อประจุเปลี่ยนไป สายไฟก็อาจจะบางลง สะดวกครับ. โรงไฟฟ้าสามารถส่งโวลต์ได้หลายล้านโวลต์ผ่านสายไฟขนาดเล็ก จากนั้นหม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับบ้านแต่ละหลังจะใช้แรงดันไฟฟ้า 10,000 โวลต์ และส่งกระแสไฟ 220 โวลต์ไปยังแต่ละเต้ารับ
กระแสตรงคือกระแสที่คุณมีอยู่ แบตเตอรี่โทรศัพท์หรือแบตเตอรี่ เรียกว่าคงที่เนื่องจากทิศทางที่อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ไม่เปลี่ยนแปลง ที่ชาร์จพวกเขาแปลงกระแสสลับจากเครือข่ายเป็นไฟฟ้ากระแสตรงและในรูปแบบนี้มันจะไปอยู่ในแบตเตอรี่