Wenn wir über Gleichstrom sprechen (siehe Abschnitt „Über Strom“), haben wir herausgefunden, dass er in eine Richtung fließt – vom Plus der Quelle zum Minus (dies wurde akzeptiert, obwohl es tatsächlich umgekehrt ist). Allerdings muss man es in den meisten Fällen mit Wechselstrom tun. Bei Wechselstrom bewegen sich Elektronen nicht in eine Richtung, sondern abwechselnd in die eine oder andere Richtung und ändern dabei ihre Richtung. Wenn also die Lampe eingeschaltet wird, bewegen sich die Elektronen in ihrem erhitzten Glühfaden (und auch in den Drähten) in die eine oder andere Richtung. Diese Bewegung ist konventionell in Abb. 1 und Abb. 2 dargestellt. Versuchen Sie, in die eine oder andere Richtung zu laufen. Es ist nicht schwer zu erraten, dass man bei einer solchen Bewegung, bevor man die Bewegungsrichtung ändert, sie zuerst verlangsamen, dann an Ort und Stelle einfrieren und erst dann in die andere Richtung eilen muss. Wie ist die Beziehung zum Strom? Bevor die Elektronen ihre Bewegung ändern, müssen sie langsamer werden (wir betrachten das alles in Zeitlupe). Dies bedeutet, dass der Strom abnimmt und die Lampe ihre Helligkeit verringern sollte. Und wenn sie vor der Bewegungsänderung aufhören, sollte sie vollständig erlöschen. Aber das sehen wir nicht. Warum? Denn das erhitzte Filament ist thermisch inert und kann nicht im Bruchteil einer Sekunde abkühlen. Deshalb sehen wir kein Blinzeln. Jeder von uns hat jedoch schon einmal das Summen eines funktionierenden Transformators gehört, das mit der wechselnden Richtung der Strombewegung verbunden ist.

Jetzt lohnt es sich, darüber nachzudenken. Bedeutet das, dass Elektronen im Bruchteil einer Sekunde vom Kraftwerk zum Haus wandern und im nächsten Bruchteil einer Sekunde wieder zurück? Zuvor haben wir im Abschnitt „Über Strom“ herausgefunden, dass sich das elektrische Feld in Leitern mit einer Geschwindigkeit von 300.000 km/s ausbreitet und die Elektronen selbst sich in Leitern mit einer Geschwindigkeit von etwa 0,1 mm/s bewegen. Aber in einer Hundertstelsekunde (so lange dauert ein Halbzyklus, in dem sich Elektronen in eine Richtung bewegen) haben die Elektronen nur Zeit, sich in eine Richtung zu bewegen, bevor das elektrische Feld beginnt, in die entgegengesetzte Richtung zu wirken. Deshalb weichen Elektronen zunächst in die eine oder andere Richtung ab und verlassen sozusagen nicht die Grenzen unseres Zuhauses. Das heißt, Sie haben Ihre eigenen „Heimelektronen“ in Ihrem Haus (Ihrer Wohnung). Wenn wir die Zeit verlangsamen und ein Voltmeter parallel zur Last anschließen könnten, d. h. Wenn wir eine Lampe (Abb. 3) oder ein Amperemeter in Reihe durch die Last (Abb. 4) schalten, sehen wir, wie der Pfeil des Geräts bei der Messung von Spannung (Abb. 3) oder Strom seinen Messwert sanft von Null auf den Maximalwert ändert (Abb. 4). Dies wird in der nebenstehenden Abbildung veranschaulicht. In der Realität werden wir das natürlich nicht sehen. Der Grund ist die Trägheit der Nadel, aufgrund derer sie keine Hundert pro Sekunde erzeugen kann. Zu Abb. 3 und Abb. 4 gibt es übrigens eine erläuternde Abb. 5, allerdings ohne besondere Anstrengung Sie können sehen, wie ein Voltmeter und ein Amperemeter angeschlossen sind, wenn Sie Spannung und Strom in einem Stromkreis messen. Wo das Voltmeter und wo das Amperemeter ist, kann man meiner Meinung nach leicht erraten. In den Diagrammen werden sie mit V bzw. A bezeichnet.

Als Erstes müssen Sie also wissen, dass Strom- und Spannungsänderungen in einem Stromkreis nach dem sogenannten Sinusgesetz ablaufen. Zweitens wird jede Sinusschwingung (Strom oder Spannung) durch die folgenden wichtigen Größen charakterisiert:

Periode T- die Zeit, die für eine vollständige Schwingung benötigt wird. Die Hälfte dieser Zeit wird als Halbzyklus bezeichnet. Es ist offensichtlich, dass in einem Halbzyklus der Strom (oder, wie wir sagten, die Elektronen bewegen sich) in eine Richtung, die wir herkömmlicherweise als positiv annehmen können, und in der anderen Halbwelle in eine andere Richtung, die wir kann als negativ angesehen werden. In den Diagrammen wird eine positive Halbwelle durch die obere Halbwelle über der X-Achse und eine negative Halbwelle durch die untere dargestellt. Wenn wir über unser Netzwerk sprechen, können wir auf diesen Zeitraum hinweisen Wechselstrom T = 1/50 Sek. – 0,02 Sek.

Häufigkeit f ist die Anzahl der Schwingungen pro Sekunde. Jetzt lasst uns rechnen. Wenn während der Periode T, die 0,02 Sekunden beträgt, eine Schwingung auftritt, dann haben wir in einer Sekunde 50 Schwingungen (1/0,02 = 50). Und eine Schwingung repräsentiert die Bewegung von Elektronen, zuerst in die eine, dann in die andere Richtung (zwei Halbzyklen). Diese. In einer Sekunde bewegen sich die Elektronen 50 Mal abwechselnd in die eine oder andere Richtung. Hier ist unsere aktuelle Frequenz im Netzwerk, die 50 Hz (Hertz) beträgt.

Amplitude- der größte Wert des Stroms (Imax) oder der Spannung (Umax = 310 V) während der Periode T. Es ist offensichtlich, dass in einer Periode der sinusförmige Strom und die sinusförmige Spannung das Doppelte ihres Maximalwerts erreichen.

Momentanwert - Wir wissen bereits, dass Wechselstrom ständig seine Richtung und Größe ändert. Die Größe der Spannung zu einem bestimmten Zeitpunkt wird aufgerufen Momentanwert Stromspannung. Gleiches gilt für den aktuellen Wert.

Zur Veranschaulichung zeigt Abb. 6 mehrere Momentanwerte (200V, 300V, 310V, - 150V, - 310V, - 100V) der Spannung im Stromkreis während einer Periode. Es ist ersichtlich, dass die Spannung im ersten Moment Null ist und danach allmählich auf 100 V, 200 V usw. ansteigt. Nach Erreichen des Maximalwerts von 310 V beginnt die Spannung allmählich auf Null zu sinken, ändert dann ihre Richtung und steigt wieder an und erreicht einen Wert von minus 310 V (- 310 V) usw. Wenn jemand Schwierigkeiten hat, sich vorzustellen, was ein Richtungswechsel ist, kann er sich vorstellen, dass Plus und Minus in der Steckdose vertauscht sind – also wenn wir herkömmlicherweise Null (Masse) als Minus und Phase als Plus annehmen. Und das passiert 50 Mal pro Sekunde. Nun, so etwas in der Art...

Effektiver Wert

Stellen wir uns also die Frage: Welche konstante Spannung hat in ihrer Wirkung die gleiche Wirkung wie unsere Wechselspannung im Netzwerk, dargestellt in Abb. 6? Theorie und Praxis zeigen, dass es einer konstanten Spannung von 220 V entspricht – Abb. 7. Dies im Glauben anzunehmen, ist nicht so schwierig, da man leicht erkennen kann, dass die während einer Periode betrachtete Spannung nur zu zwei Zeitpunkten einen Wert von 310 V hat, während sie in der restlichen Zeit niedriger ist. Da sich unsere Sinusspannung kontinuierlich ändert, wäre es ratsam, ein Konzept einzuführen wie:effektive Spannung . Schließlich können wir seine Stärke anhand eines bestimmten Werts der Spannung (oder des Stroms) „schätzen“ und nicht anhand seines sich ändernden Werts. Also, Unter dem Effektivwert des Wechselstroms (oder der Wechselspannung) verstehen wir einen Gleichstrom, der zur gleichen Zeit die gleiche Arbeit leistet (oder die gleiche Wärmemenge freisetzt) ​​wie ein gegebener Wechselstrom.

Daher funktioniert unsere gewöhnliche Glühbirne (oder beispielsweise ein Heizgerät) sowohl mit Wechselspannung, die von Null bis 310 V variiert, als auch mit konstante Spannung 220V. Eine 12-Volt-Glühbirne leuchtet genauso wie die Quelle Wechselstrom Spannung 12 V (Änderung von Null auf 16,8 V) und von jeder Batterie oder jedem Akku (und sie sind, wie Sie wissen, Quellen konstanter Spannung).

Also denk daran!!!

Elektrischer Strom(Spannung), die periodisch ihre Richtung und Größe ändert, wird Wechselstrom genannt. Jeder Wechselstrom wird hauptsächlich durch seine Frequenz, Amplitude und seinen Effektivwert charakterisiert;

Instrumente zur Messung des Wechselstroms zeigen seinen Effektivwert an;

Die Spannung wird mit einem Voltmeter (oder einem kombinierten Instrument – ​​einem Avometer) gemessen, der Strom – mit einem Amperemeter (oder einem kombinierten Instrument – ​​einem Avometer). Strom kann auch mit sogenannten Stromzangen gemessen werden. Sie dienen zur berührungslosen Strommessung – der Arbeitsteil des Gerätes bildet einen Ring um den zu messenden Draht und richtet sich nach der Stärke des einwirkenden elektromagnetischen Feldes Arbeitsteil Auf dem kleinen Display des Geräts werden Informationen über die Menge des fließenden Stroms angezeigt. Ein Avometer ist ein kombiniertes Gerät (im Volksmund auch einfach Tester genannt), das in seinem technischen Datenblatt vollständig Ampere-Volt-Ohmmeter genannt wird und zur Messung von Strom, Spannung und Widerstand dient. Und digitale Modelle können die Frequenz von Spannung (Strom) sowie die Kapazität von Kondensatoren und anderen Dingen messen – so beabsichtigt der Entwickler;

Wenn Sie den Wert (Effektivwert) der Wechselspannung kennen, können Sie ihn jederzeit herausfinden Maximalwert(Vergessen Sie nicht – es ändert sich nach einem Sinusgesetz). Und die Verbindung hier ist so -Umax = 1,4U, wobei U der Effektivwert und Umax der Maximalwert (Amplitude) ist.

Welcher Strom in der Steckdose herrscht – konstant oder wechselnd – sollte jeder kompetente Techniker bedenkenlos beantworten können. Der Physik wird an technischen Universitäten besondere Aufmerksamkeit geschenkt! Aber die meisten normalen Bürger können ihr ganzes Leben lang leben und wissen das nicht. Und absolut vergebens! Heutzutage gibt es ein notwendiges Mindestmaß an Wissen, über das jeder moderne gebildete Mensch verfügen sollte. Welche Art von Strom in der Steckdose fließt, muss genau wie in der Multiplikationstabelle bekannt sein.

Arten von elektrischem Strom im Alltag

Um das Bild vollständig zu verstehen, werde ich eine kleine Theorie geben, deren Kenntnis sehr nützlich sein wird. Elektrischer Strom ist die gerichtete Bewegung elektrischer Ladungen. Es kann in einem geschlossenen Stromkreis auftreten. Es gibt:

D.C oder DC - Gleichstrom. Internationale Bezeichnung (-).
Gleichstrom fließt in eine Richtung und seine Stärke variiert geringfügig mit der Zeit. Ein markantes Beispiel, die Sie zu Hause oder in einer Wohnung finden können – Strom aus elektrischen Batterien oder Akkus.

Wechselstrom. Bezeichnung oder AC - Alternating Current. Internationale Bezeichnung (~).
Wechselstrom ändert periodisch seine Stärke und Richtung. Eine Änderungsperiode pro Sekunde ist Hertz. Dementsprechend ist die Frequenz des Wechselstroms die Anzahl der Zyklen pro Sekunde. In Russland und Europa beträgt die verwendete Frequenz 50 Hz, in den USA 60 Hz. Wechselstrom wird zum Betrieb verschiedener Elektrogeräte verwendet.

Wie hoch ist der Strom in Haushaltssteckdosen?

Nachdem wir die Theorie verstanden haben, gehen wir direkt zur Antwort auf die Frage über: Wie hoch ist der Strom in der Steckdose – Wechselstrom oder Gleichstrom? Ich glaube, Sie haben es selbst schon erraten – natürlich Wechselstrom. Die Betriebsspannung im Netz beträgt 220-240 Volt. Die Wechselstromleistung ist in gewöhnlichen Wohnungen auf 16 A (Ampere) begrenzt, kann aber in manchen Fällen bis zu 25 A erreichen Standardgrenze- 3,5 kW.

Für leistungsstärkere elektrische Geräte werden Drehstromnetze mit einer Spannung von 380 Volt und einem Strom von bis zu 32 A verwendet.

Elektrischer Strom selbst ist nichts anderes als die geordnete Bewegung aller geladenen Teilchen in Gasen, Elektrolyten und Metallgegenständen. Zu den Elementen, die eine bestimmte Ladung tragen, gehören Ionen und Elektronen. Heute werden wir versuchen zu klären, was Wechselstrom unterscheidet sich vom Gleichstrom, denn in der Praxis begegnet man häufig beiden Typen.

DC-Eigenschaften

Unter Direct Current oder DC im Englischen versteht man eine ähnliche Variante, die die inhärente Eigenschaft hat, ihre Parameter über einen bestimmten Zeitraum hinweg nicht zu ändern. Eine kleine horizontale Linie oder zwei parallele Linien mit einer Strichzeichnung von einer davon ist eine grafische Darstellung von Gleichstrom.

Anwendungsbereich – die meisten und elektronische Geräte, einschließlich Computerausrüstung, Fernseher und Gadgets, Einsatz in Heimnetzwerken und Autos. Um Wechselstrom im Steckdosenbereich in Gleichstrom umzuwandeln, werden Spannungswandler mit Gleichrichter oder spezielle Netzteile eingesetzt.

Ein häufiges Beispiel für den Gleichstromverbrauch sind fast alle Elektrowerkzeuge, die mit Batterien betrieben werden. Das Batteriegerät bleibt in jedem Fall eine ständige Stromquelle. Die Umwandlung in eine variable Umrechnung erfolgt bei Bedarf mit Hilfe von Wechselrichtern – Spezialelementen.

Was ist das Funktionsprinzip von Wechselstrom?

Die englische Abkürzung AC (Alternating Current) bezeichnet einen Strom, der über Zeiträume seine Richtung und Stärke ändert. Das Sinussegment „~“ ist die herkömmliche Kennzeichnung auf Geräten. Das Anwenden nach diesem Symbol und anderen Merkmalen wird ebenfalls verwendet.

Nachfolgend finden Sie eine Abbildung mit den Hauptmerkmalen dieser Stromart – Nennfrequenz und Betriebsspannung.

Zu beachten sind die Merkmale der Änderung im linken Diagramm, die für einen einphasigen Strom erstellt wurde, in der Größe und Richtung der Spannung mit dem Übergang auf Null über einen bestimmten Zeitraum T. Für ein Drittel des Zeitraums gilt In einem anderen Diagramm sind drei Sinuskurven für einen dreiphasigen Strom verschoben.

Die Markierungen „a“ und „b“ geben die Phasen an. Jeder von uns hat eine Vorstellung davon, dass in einer normalen Steckdose 220 V vorhanden sind. Aber für viele wird es eine Entdeckung sein, dass der maximale oder anders genannte Amplitudenwert um einen Betrag größer als die Wurzel aus zwei ist und 311 Volt beträgt.

Offensichtlich bleiben bei Gleichstrom die Parameter Richtung und Spannung unverändert, bei Wechselstrom ist jedoch eine Transformation dieser Größen zu beobachten. In der Abbildung ist die entgegengesetzte Richtung die Fläche des Diagramms unter Null.

Kommen wir zur Frequenz. Unter diesem Konzept versteht man das Verhältnis von Perioden (Vollzyklen) zu einer herkömmlichen Zeiteinheit. Dieser Indikator wird in Hertz gemessen. Die europäische Standardfrequenz ist 50G, in den USA gilt 60G.

Dieser Wert gibt die Anzahl der Richtungsänderungen des Stroms in einer Sekunde in die entgegengesetzte Richtung und die Rückkehr zum ursprünglichen Zustand an.

Wechselstrom gibt es bei Gleichstrom und in Steckdosen. Aus welchem ​​Grund gibt es hier keinen Gleichstrom? Dies geschieht, um durch den Einsatz von Transformatoren die benötigte Spannung in beliebiger Menge ohne nennenswerte Verluste erhalten zu können. Diese Technik bleibt bestehen der beste Weg Strom im industriellen Maßstab über große Entfernungen mit minimalen Verlusten übertragen.

Die Nennspannung, die leistungsstarke Generatoren von Kraftwerken liefern, beträgt am Ausgang etwa 330.000–220.000 Volt. In einem im Verbrauchsbereich gelegenen Umspannwerk wird dieser Wert auf 10.000 V transformiert und auf eine dreiphasige Version von 380 Volt umgestellt. und Ihre Wohnung erhält einphasige Spannung. Die Spannung zwischen Null und Phase beträgt 220 V und in der Abschirmung zwischen verschiedenen Phasen beträgt dieser Wert 380 Volt.

Mit Wechselstrom betriebene Asynchronmotoren sind wesentlich zuverlässiger und einfacher aufgebaut als ihre Gleichstrom-Pendants.

Wechselstrom in Gleichstrom umwandeln

Für eine solche Transformation ist die Verwendung von Gleichrichtern die optimale Methode:

• Der Anschluss der Diodenbrücke ist der erste Schritt in diesem Verfahren. Das Design von 4 Dioden mit der erforderlichen Leistung trägt dazu bei, die oberen Grenzen der bereits bekannten alternierenden Sinuskurven abzuschneiden. Auf diese Weise wird ein unidirektionaler Strom erreicht.

Änderungen, die aus einer verringerten Welligkeit resultieren, werden blau dargestellt.

• werden installiert, um bei Bedarf die Betriebspulsation zu reduzieren.

DC-zu-AC-Wandler

In diesem Fall sieht der Prozess recht kompliziert aus. Ein Wechselrichter ist eine Standardtechnik im Alltag; er ist ein Generator einer periodischen Spannung, die aus einer konstanten Spannung in der Nähe einer Sinuswelle gewonnen wird.

Die hohen Preise für ein solches Gerät sind auf die Komplexität des Designs zurückzuführen. Die Kosten werden maßgeblich durch die maximale Stromleistung bestimmt.

Wird in eher seltenen Situationen verwendet. Zum Beispiel, wenn es notwendig ist, irgendwelche Werkzeuge oder Geräte an das Stromnetz des Autos anzuschließen.

Gleichstrom ist die Bewegung geladener Teilchen in eine bestimmte Richtung. Das heißt, seine Spannung oder Kraft (charakteristische Größen) haben den gleichen Wert und die gleiche Richtung. Darin unterscheidet sich Gleichstrom vom Wechselstrom. Aber betrachten wir alles der Reihe nach.

Die Geschichte des Auftretens und des „Krieges der Strömungen“

Gleichstrom wurde früher als galvanischer Strom bezeichnet, da er als Ergebnis einer galvanischen Reaktion entdeckt wurde. habe versucht, es über Leitungen zu übertragen elektrische Übertragung. Damals gab es zu diesem Thema ernsthafte Auseinandersetzungen zwischen Wissenschaftlern. Sie erhielten sogar den Namen „Strömungskrieg“. Die Frage der Wahl als Hauptwahl, variabel oder dauerhaft, wurde entschieden. Der „Kampf“ wurde von der variablen Art gewonnen, da die konstante Art erhebliche Verluste erleidet, die über eine Distanz übertragen werden. Aber die Umwandlung in den Wechselstromtyp ist nicht schwierig; dadurch unterscheidet sich Gleichstrom vom Wechselstrom. Letzteres ist daher auch über weite Distanzen problemlos übertragbar.

Gleichstromquellen

Die Quellen können Batterien oder andere Geräte sein, bei denen es durch eine chemische Reaktion geschieht.

Dies sind Generatoren, bei denen es als Ergebnis gewonnen und dann vom Kollektor gleichgerichtet wird.

Anwendung

IN verschiedene Geräte Gleichstrom wird häufig verwendet. Beispielsweise funktionieren viele Haushaltsgeräte damit, Ladegerät und Autogeneratoren. Jedes tragbare Gerät wird von einer Quelle mit Strom versorgt, die eine konstante Leistung erzeugt.

Im industriellen Maßstab wird es in Motoren und Batterien eingesetzt. Und in einigen Ländern sind sie mit Hochspannungsleitungen ausgestattet.

In der Medizin werden Heilverfahren mit Gleichstrom durchgeführt.

Auf der Schiene (für den Transport) werden sowohl variable als auch konstante Typen verwendet.

Wechselstrom

Am häufigsten wird jedoch genau dies verwendet. Dabei ist der Mittelwert von Kraft und Spannung über einen bestimmten Zeitraum gleich Null. Es ändert ständig und in regelmäßigen Abständen seine Größe und Richtung.

Zur Erzeugung von Wechselstrom werden Generatoren verwendet, bei denen elektromagnetische Induktion auftritt. Dies geschieht mithilfe eines in einem Zylinder rotierenden Magneten (Rotor) und eines Stators in Form eines stationären Kerns mit Wicklung.

Wechselstrom wird in Radio, Fernsehen, Telefonie und vielen anderen Systemen verwendet, da seine Spannung und Leistung nahezu ohne Energieverluste umgewandelt werden können.

Es wird häufig in der Industrie sowie für Beleuchtungszwecke verwendet.

Es kann einphasig oder mehrphasig sein.

Was sich nach einem Sinusgesetz ändert, ist einphasig. Es ändert sich über einen bestimmten Zeitraum (Periode) in Größe und Richtung. Die Wechselstromfrequenz ist die Anzahl der Zyklen pro Sekunde.

Im zweiten Fall ist die dreiphasige Variante am weitesten verbreitet. Dabei handelt es sich um ein System aus drei Stromkreisen, die die gleiche Frequenz und EMK haben und um 120 Grad phasenverschoben sind. Es wird zum Antrieb von Elektromotoren, Öfen und Beleuchtungskörpern verwendet.

Viele Entwicklungen auf dem Gebiet der Elektrizität und ihre praktischen Anwendungen sowie die Auswirkungen auf den Wechselstrom Hochfrequenz Die Menschheit verdankt ihre Schuld dem großen Wissenschaftler Nikola Tesla. Bisher sind nicht alle seine Nachkommen überlieferten Werke bekannt.

Wie unterscheidet sich Gleichstrom vom Wechselstrom und welchen Weg hat er von der Quelle zum Verbraucher?

Eine Variable ist also ein Strom, der sich über eine bestimmte Zeit in Richtung und Größe ändern kann. Die Parameter, auf die geachtet wird, sind Frequenz und Spannung. In Russland im Haushalt elektrische Netzwerke liefern Wechselstrom mit einer Spannung von 220 V und einer Frequenz von 50 Hz. Die Frequenz des Wechselstroms gibt an, wie oft sich die Richtung von Teilchen einer bestimmten Ladung pro Sekunde ändert. Es stellt sich heraus, dass es bei 50 Hz fünfzig Mal seine Richtung ändert, wobei sich Gleichstrom vom Wechselstrom unterscheidet.

Seine Quelle sind Steckdosen, an die Haushaltsgeräte mit unterschiedlicher Spannung angeschlossen sind.

Wechselstrom beginnt seine Bewegung in Kraftwerken, in denen es leistungsstarke Generatoren gibt, von wo aus er eine Spannung von 220 bis 330 kV erzeugt. Dann geht es um die in der Nähe befindlichen Häuser, Geschäfte und andere Bauwerke.

Der in das Umspannwerk eintretende Strom beträgt 10 kV. Dort wird es in eine dreiphasige Spannung von 380 V umgewandelt. Manchmal gelangt der Strom bei diesem Indikator direkt zu den Anlagen (wo eine leistungsstarke Produktion organisiert wird). Aber im Grunde ist es in allen Häusern auf die üblichen 220 V reduziert.

Konvertierung

Es ist klar, dass wir in Steckdosen Wechselstrom erhalten. Doch oft erfordern Elektrogeräte ein dauerhaftes Erscheinungsbild. Hierzu werden spezielle Gleichrichter eingesetzt. Der Prozess besteht aus folgenden Schritten:

• Anschließen einer Brücke mit vier Dioden mit der erforderlichen Leistung;
• Anschließen eines Filters oder Kondensators an den Brückenausgang;
• Anschließen von Spannungsstabilisatoren zur Reduzierung der Welligkeit.

Die Umwandlung kann entweder von Wechselstrom in Gleichstrom oder umgekehrt erfolgen. Letzterer Fall wird jedoch deutlich schwieriger umzusetzen sein. Sie benötigen Wechselrichter, die unter anderem nicht billig sind.

Die Menschen haben sich längst an die Vorteile von Elektrizität gewöhnt und vielen ist es egal, wie viel Strom in der Steckdose ist. Auf dem Planeten werden 98 % der erzeugten Elektrizität durch Wechselstrom erzeugt. Es ist viel einfacher zu produzieren und über große Entfernungen zu übertragen als konstant. In diesem Fall kann sich der Wert der Spannung um ein Vielfaches nach unten und oben ändern. Die Stromstärke beeinflusst maßgeblich die Verluste in den Leitungen.

Übertragung von Elektrizität über eine Distanz

Optionen Heimnetzwerk Immer bekannt: Wechselstrom, Spannung 220 Volt und Frequenz 50 Hertz. Sie eignen sich vor allem für Elektromotoren, Kühlschränke und Staubsauger, aber auch für Glühlampen und viele andere Geräte. Viele Verbraucher arbeiten mit einer konstanten Spannung von 6-12 Volt. Dies gilt insbesondere für die Elektronik. Die Stromversorgung der Geräte muss jedoch vom gleichen Typ sein. Daher muss der Strom in der Steckdose für alle Verbraucher variabel sein und die gleiche Spannung und Frequenz aufweisen.

Unterschied zwischen Strömen

Wechselstrom ändert periodisch seine Stärke und Richtung. Aus den Generatoren des Kraftwerks kommt Wechselstrom mit einer Spannung von 220.000 bis 400.000 Volt. Bis zu einem mehrstöckigen Gebäude wird sie auf 12.000 Volt reduziert und dann im Umspannwerk auf 380 Volt umgewandelt.

Eintreten privates Haus kann dreiphasig oder einphasig sein. Drei Phasen gelangen in das mehrstöckige Gebäude und dann in jede Wohnung von der Zwischenbodenplatte, über die 220 Volt zwischen dem Neutralleiter und der Phase entfernt werden.

Anschlussplan in der Wohnung aus einem einphasigen Wechselstromnetz

In der Wohnung wird der Zähler mit Spannung versorgt und von dort über separate Leistungsschalter zu den Anschlusskästen jedes Zimmers. Von den Kästen aus erfolgt die Verkabelung im ganzen Raum in zwei Stromkreise mit Beleuchtungskörpern und Steckdosen. Im Zeichnungsdiagramm gibt es für jeden Raum eine Maschine. Eine andere Anschlussart ist möglich, wenn eine Schutzeinrichtung an den Beleuchtungs- und Steckdosenstromkreisen installiert wird. Je nachdem, für wie viele Ampere die Steckdose ausgelegt ist, kann es sich um eine Gruppe handeln oder es ist ein separater Schutzschalter daran angeschlossen. Gleichstrom unterscheidet sich dadurch, dass sich seine Richtung und Eigenschaften im Laufe der Zeit nicht ändern. Es wird in der gesamten Elektronik im Haushalt verwendet, LED-Hintergrundbeleuchtung und in Haushaltsgeräte. Gleichzeitig wissen viele nicht, wie viel Strom in der Steckdose ist. Sie kommt als Variable aus dem Netz und wird dann bei Bedarf in Elektrogeräten in eine Konstante umgewandelt.

Wenn Sie einen Versorgungsplan für eine Wohnung erstellen Gleichstrom, die Rückkonvertierung in eine Variable kostet viel mehr.

DC / DC-Wandler

Socket-Parameter

Die bestimmenden Merkmale für Steckdosen sind der Schutzgrad und die Kontaktgruppe. Für den Wohnungseigentümer müssen Sie bei der Auswahl einer Steckdose Folgendes berücksichtigen:

• Installationsort: extern, versteckt, drinnen oder draußen;
• Form und Zuordnung von Stecker und Steckdose, Gebrauchssicherheit;
• Eigenschaften des Netzwerks, insbesondere wie viele Ampere durch das Netzwerk fließen können.

Verbindungsanforderungen

Um ein Elektrogerät an das Netzwerk anzuschließen, fungieren Steckdose und Stecker als Energiequelle bzw. -empfänger und bilden eine Steckverbindung. Für ihn gelten folgende Anforderungen.

1. Zuverlässiger Kontakt. Eine schwache Verbindung führt zu Überhitzung und Ausfall. Es ist außerdem wichtig, eine zuverlässige Fixierung gegen spontane Ablösung sicherzustellen. Hier bietet es sich an, Federkontakte in der Buchse zu verwenden.
2. Isolierung stromführender Teile voneinander.
3. Schutz gegen das Berühren spannungsführender Teile mit Händen oder anderen Gegenständen. Zum Schutz vor Kindern sind Steckdosen mit speziellen Vorhängen versehen, die sich erst öffnen, wenn der Stecker eingesteckt ist.
4. Achten Sie beim Anschließen auf die Polarität. Dies ist wichtig, wenn der Anschluss Gleichstrom führt oder das Gerät in Kombination mit einem einpoligen Schalter verwendet wird. Das Design der Steckdose lässt keinen falschen Anschluss zu.
5. Verfügbarkeit einer Erdung für Geräte der Schutzklasse 1. Es ist wichtig, die Erdung in den Steckdosen richtig anzuschließen.

Abhängig von den Betriebsbedingungen werden Steckdosen mit unterschiedlichen Schutzstufen hergestellt, die durch den IP-Code und die folgenden beiden Zahlen gekennzeichnet sind. Die erste (0-6) gibt an, wie stark das Gerät das Eindringen von Gegenständen, Staub usw. verhindert. Die folgenden (0-8) bieten Schutz vor Wasser. Wenn eine Steckdose die Schutzart IP68 trägt, bedeutet dies, dass sie den höchsten Schutz gegen äußere Einflüsse aufweist.

Produkte werden nach Typ in lateinischen Buchstaben bezeichnet. Inländische werden ohne Erdung (C) und mit Erdung (F) hergestellt.

Arten von Steckdosen

Geräte der AC-Gruppe (~) sind für Wechselstrom ausgelegt. Gleichstrom wird als DC (-) bezeichnet.

Der Hauptindikator ist die Stromstärke, die für eine bestimmte Steckdose zulässig ist. Wenn es mit 6 A gekennzeichnet ist, sollte die gesamte Anschlussleistung die angegebene Amperezahl nicht überschreiten. Dabei spielt es keine Rolle, ob Wechselstrom oder Gleichstrom durch ihn fließt.

Wie hoch die Belastung des Anschlusses ist, lässt sich anhand der Gesamtleistung aller angeschlossenen Geräte abschätzen. Für Anwendungen wie Mikrowelle, Geschirrspüler usw Waschmaschine Es werden separate Steckdosen mit mindestens 16 Ampere und einer Kennzeichnung der Stromart verwendet. Einen besonderen Platz nimmt ein Elektroherd ein, dessen Nennstrom 25 Ampere oder mehr beträgt. Der Anschluss sollte über einen separaten RCD erfolgen. Grundlage ist der Nennstrom – also die Amperezahl, die die Steckdose über einen längeren Zeitraum tragen kann.

Ampere ist eine Maßeinheit, mit der Strom gemessen wird. Wird nur die Nennleistung angegeben, beträgt der zulässige Strom I = P/U, wobei U = 220 Volt. Bei einer Leistung von 2200 Watt beträgt der Strom dann 10 Ampere.

Achten Sie darauf, Elektrogeräte mit Verlängerungskabeln an Steckdosen anzuschließen. Hier kann es leicht passieren, dass Sie bei der Bestimmung der benötigten Gesamtlastleistung einen Fehler machen. Darüber hinaus muss auch das Verlängerungskabel den Anforderungen entsprechen, da es über eigene Buchsen mit Markierung verfügt.

Bei Wechselstrom ist die Polarität der Steckverbindungen nicht unbedingt erforderlich. Die Phase wird normalerweise gefunden, wenn Sie einen Automaten oder einen einpoligen Schalter an die Lampen anschließen müssen. Wenn sie ausgeschaltet sind, ist das Berühren des Neutralleiters nicht so gefährlich.

Buchsen mit erweiterter Funktionalität

Jetzt bringen sie neue Steckdosentypen mit neuen Funktionen auf den Markt:

1. Eingebaute Abschalttimer.
2. Schaltstromtyp.
3. Mit Ladezustandsanzeige (Farbwechsel von Grün auf Rot).
4. Mit eingebautem RCD.
5. Mit automatischer Verriegelung.

Überprüfung der Verbindung

Die Spannung in der Steckdose wird durch Anschließen eines Voltmeters oder Testers überprüft. Wenn es vorhanden ist, zeigt das Gerät an, wie viele Volt es enthält.

Steckdosenspannungsprüfer

Die Stromstärke kann mit einem in Reihe zur Betriebslast geschalteten Amperemeter ermittelt werden.

Mit einem Indikator prüfen Elektriker das Vorhandensein von Spannung. Einpolig - hergestellt in Form eines Schraubendrehers mit Glühbirne. Mit seiner Hilfe können Sie die Phase finden, es wird jedoch nicht der Anschluss des Neutralleiters angezeigt. Dies kann mit einem zweipoligen Anzeiger erfolgen, der zwischen Phase und Null angeschlossen wird. Die Spannung in der Steckdose können Sie ganz einfach mit einer Prüflampe prüfen, welcher Spannung sie entsprechen sollte.