Що таке електрика

Електрика настільки міцно увійшло в життя людини, що давно сприймається як само собою зрозуміле благо цивілізації. Люди згадують про те, наскільки воно важливе і значуще, при аваріях та планових роботах, коли виявляється, що без електричного струму практично нічого не працює. У цій статті ми розповімо, що така електрика з погляду фізики, які вчені причетні до її відкриття та яку функцію вона виконує у сучасному світі.

Що таке електрика

Термін «електрика» був введений у наукову спільноту в 1600 році англійським ученим Вільямом Гільбертом у творі «Про магніт, магнітні тіла і про великий магніт — Землю». У науковій праці він пояснив, як працює магнітний компас та описав досліди з наелектризованими об'єктами.

Електрикою називають явища, які відбуваються за рахунок існування, взаємодії та руху електричних зарядів.

Походження терміна

У VII столітті до зв. е. грецький філософ Фалес Мілетський виявив, що бурштин (давньогрецьке «електрон»), потертий вовну, притягує легкі предмети. Вільям Гілберт у XVII столітті назвав це явище електрикою, або «бурштином».

Історія

Над вивченням електрики працювали з віку у вік безліч учених. Деякі з них зробили свій внесок у відкриття:

У 1663 році німець Отто фон Геріке створив першу електростатичну машину, яка наочно показала ефект притягування та ефект відштовхування, що виникають від статичної електрики.
У 1729 році англійський вчений Стівен Грей експериментував з передачею електрики на відстань і виявив, що всі матеріали мають різну здатність передавати електрику.
1745 року голландський вчений Пітер ван Мушенбрук створив перший у світі електричний конденсатор, відомий як «Лейденська банка».
Американець Бенджамін Франклін написав першу теорію електрики, ввів поняття позитивного та негативного зарядів, винайшов блискавковідведення та довів електричну природу блискавок.
1785 року з відкриттям закону Кулона вивчення електрики офіційно визнається вченими точною наукою.
У 1800 році італійський фізик Алессандро Вольта винайшов перше джерело постійного струму.
У 1802 році російський вчений Василь Петров виявив існування вольтової дуги.
У 1821 році француз Ампер довів, що зв'язок між явищами електрики та магнетизму існує, тільки4 якщо подається електричний струм.
Роботи відомих вчених Джоуля, Ленца, Ома допомогли у відкритті фундаментальних законів електрики.
1830 року німець Карл Гаусс сформулював основну теорему теорії електростатичного поля.
У 1831 році англієць Майкл Фарадей відкрив електромагнітну індукцію і створив перший у світі генератор електричної енергії.
У 1873 році шотландський фізик Джеймс Максвелл розробив теорію електромагнітних явищ, пов'язавши електрику та магнетизм.
1873 року Олександр Лодигін продемонстрував Академії наук лампу розжарювання, створену ним за своєю системою, за що отримав Ломоносівську премію.
У 1876 році інший російський учений Павло Яблочков отримав патент за лампочку своєї системи, яку назвали «свічка Яблочкова».
У 1888 році німецький фізик Генріх Герц досвідченим шляхом довів існування електромагнітних хвиль.
1897 року англієць Джозеф Томсон відкрив матеріальний носій електрики — електрон.
Упродовж XX століття формувалася теорія квантової електродинаміки.

Теорія електрики

В основі теорії електрики лежать фундаментальні закони:

Закон збереження енергії, якому підпорядковуються електричні явища.
Закон Ома, який є основним законом електричного струму.
Закон електромагнітної індукції - про взаємодію електромагнітного та магнітного полів.
Закон Ампера, який постулює правила взаємодії двох провідників із струмами.
Закон Джоуля-Ленца, який відкрив тепловий ефект електрики.
Закон Кулона - про електростатичну електрику.
Правила правої та лівої руки, які допомагають визначити напрямки як силових ліній магнітного поля, так і сили Ампера, що діє на провідник у магнітному полі.
Правило Ленца, що дозволяє визначити напрямок індукційного струму.
Закони Фарадея - про електроліз.

Електричні заряди

Суть явища електрики пояснюється тим, що до складу атомів та молекул всіх речовин входять елементарні частинки: електрони та протони.

Протони мають позитивний заряд і діють на заряд іншої частинки або відштовхуючи, або притягуючи її. Нейтрони нейтральні. Електрони обертаються на великій швидкості навколо ядра атома і мають негативний заряд. Кількість всіх елементарних частинок атома (протонів, нейтронів, електронів) залежить від речовини.

Заряди елементарних частинок, що впливають одна на одну, є суттю явища електрики.

Варто зазначити, що різні речовини по-різному розподіляють електричні заряди. Одні речовини настільки сильно притягують електрони до ядра, що вони не в змозі подолати свою орбіту обертання. Їх називають діелектриками. Вони характеризуються тим, що не здатні проводити електричний струм. Інші речовини дозволяють своїм електронам легко відриватися від атомів і блукати сусідніми. Ці речовини є провідниками електрики. Переміщення електронів від одного атома до іншого призводить до утворення енергії, яку називають електрикою.

Принцип роботи електроенергії

Роботу електрики характеризує електричний струм.

Електричний струм — це впорядкований рух частинок електричного заряду в провіднику під впливом електричного поля.

Для існування електричного струму потрібні 2 умови:

Наявність вільних електричних зарядів у провіднику.
Наявність зовнішнього електричного поля для провідника.

Заряджені частинки різняться залежно від середовища речовини:

у металах - це електрони;
в електролітах - іони;
у газах - вільні електрони та іони обох полюсів;
у напівпровідниках - електрони.

Звідки з'являється електрика

Електрика, яка надходить до будинків і квартир, виробляє електричний генератор на станціях, з'єднаний з турбіною, що постійно обертається.

У генераторі передбачена котушка, що знаходиться між полюсами магніту. Коли турбіна, що крутиться, приводить в дію котушку, в магнітному полі за законами фізики з'являється електрострум. Тобто. генератор перетворює кінетичну енергію турбіни, що обертається, в електричну.

Для обертання турбіни використовують різні джерела енергії:

Відновлювані, які виходять із невичерпних ресурсів (вода, сонячне світло, вітер, термальні джерела).
Невідновні, вичерпні корисні копалини (вугілля, торф, нафту, газу).
Ядерні, одержувані під час ядерного поділу атомів.

У всьому світі електроенергія виникає завдяки роботі станцій:

Гідроелектростанції (ГЕС) знаходяться на берегах великих річок та використовують силу води для створення електрики.
Теплові електростанції (ТЕС) працюють на тепловій енергії, що виникає від спалювання палива.
Атомні електростанції (АЕС) працюють на тепловій енергії, яка виходить у процесі ядерної реакції.

Перетворена енергія надходить по проводах спочатку в трансформаторні підстанції та розподільні пристрої, а потім потім досягає наших будинків та квартир.

В даний час ведеться активний розвиток альтернативних видів отримання енергії (вітрогенератори, сонячні батареї тощо), можливості яких поки що поступаються традиційним джерелам.

Електрика у природі

Прикладами природної електрики є:

Блискавки. Елементарні частинки води в хмарах стикаються один з одним і набувають позитивного або негативного заряду. Позитивно заряджені частинки за рахунок легшої ваги виявляються вгорі хмари, а негативні, важчі, переміщаються вниз. Коли дві такі хмари знаходяться на близькій відстані та на різній висоті, позитивні заряди одного з них починають взаємно притягуватися негативними частинками іншого. У такий момент виникає явище блискавки. Те саме відбувається між хмарами і поверхнею землі.
Електричні імпульси у нервовій системі живих організмів, за допомогою яких передається інформація від одних клітин до інших. Ця здатність дозволяє живим істотам реагувати на зовнішні подразники, керувати рухами та мислити.
Специфічні органи у риб, скатів і вугрів, з допомогою яких створюють електричні заряди, полюючи на видобуток і обороняючись від хижаків. Деякі види риб можуть створювати навколо себе електричне поле, яке допомагає шукати їжу та орієнтуватися у воді.

Електрика як ресурс

Електрична енергія має значення як у побутовому житті людей, і у промисловості.

У побуті

У звичайному житті електрику зазвичай використовують:

для освітлення вулиць та будинків;
передачі інформації (телебачення, радіо, телефон, інтернет);
для руху транспорту за допомогою електродвигуна (метро, електричка, тролейбус, трамвай);
у побутовій техніці (пральна машина, праска, пилосос тощо).

У виробництві

Основним споживачем електроенергії виступає промисловість: фабрики, шахти, заводи та хімічні комбінати.

на промислових підприємствах і заводах електричну енергію використовують для роботи електромоторів, які рухають машини і верстати.

У машиновиробництві завдяки електрифікації стало можливим створення масового випуску продукції.

на видобувних підприємствах використовуються машини, які рухаються за рахунок електроенергії. Це верстати, насоси, конвеєри тощо.

на хімічних заводах за допомогою електрики стало можливим масове виготовлення хімічних речовин та добрив.

Неоціненна роль електроенергії в будівельної сфери. Без електричних підйомних кранів та інших механізмів будівництво не могло зростати такими темпами, як зараз.

Завдяки електриці стало можливим впровадження автоматики в харчову і легку промисловість. Хлібозаводи, м'ясокомбінати, консервні та макаронні фабрики скоротили штат людей за рахунок автоматичної чи напівавтоматичної техніки.

Електрика — це найцінніший ресурс, який відіграє у житті кожної людини. А для учнів та студентів не менш важливим ресурсом є освітній сервіс Фенікс.Хелп, який допомагає з вирішенням навчальних робіт.

Електричний струм: що це Де він з'являється, яким буває і як розраховується?

Електричний струм – це спрямований рух частинок носіїв електричного заряду. Кожен пам'ятає це ще зі шкільних уроків. Але куди вони рухаються, навіщо, чому? Зрозуміло, більшість наших читачів це чудово знає.

Однак у наш час у кожного неминуче виникає необхідність пояснювати, начебто, прості речі іншим – і особливо дітям. Про той же електричний струм їм розкажуть лише у восьмому класі. Але набагато раніше в житті малюків з'являються ліхтарики, машинки на батарейках, неминучі гаджети, і це не кажучи вже про розетки, в які небажано засовувати металеві предмети та маленькі пальці. Ейнштейн говорив: "Того, що ви не можете пояснити шестирічній дитині, ви самі не розумієте". Давайте разом доведемо дітям і самим собі, що ми не дарма ходили до школи!

Що означає слово "електричний"

На це питання є найточніша відповідь. Воно означає «бурштиновий».Красуні античної Греції далеко не першими помітили, що якщо розчесатися бурштиновим гребенем, почнеться потріскування, волосся відштовхуватиметься один від одного і виглядатиме більш об'ємним. Секрет у тому, що волосся забирає з поверхні бурштину безліч дрібних негативно заряджених частинок і самі стає носіями негативного заряду. Вони починають відштовхуватися один від одного, а бурштиновий гребінь – залишившись без негативних частинок – починає їх звідусіль притягувати: тому до нього липнуть нитки, порошинки, папірці.

У Стародавній Греції слово ἤλεκτρον – тобто «електрон», і означало «бурштин». Для стародавнього грека великою цінністю був «електрон» із мухою всередині. А для нас електрон, без лапок – це щось набагато цінніше.

Що змушує частки рухатися

Якщо кожен із нас потре бурштинову чи пластмасову паличку, вона придбає електричний заряд. І якщо ми всі разом понесемо ці палички в одному напрямку, то… їхній рух не стане електричним струмом. Чому? Тому що для цього струму частинки повинні рухатися самі, під впливом електричного поля. Негативні побіжать до позитивного полюса, позитивні – навпаки. У фізиці притягуються протилежності. Втім, не лише у фізиці.

Формула електричного струму, його характеристики та одиниці його виміру

Чи може електрострум відразу весь витекти? Може. Ви бачили це неодноразово, під час грози. Вологе повітря поганий провідник – але все ж таки провідник. Ба-бах! - І весь струм узяв, та й виплив. Яскравий спалах, шуму багато, але лампочку так не запалиш, і моторчик крутитися не змусиш. Щоб корисний рух електронів не припинявся, слід утримувати різницю між полюсами. Потрібно зберігати різницю електричних потенціалів.

Інакше різницю потенціалів ще називають… – вже забули? - Електричним напругою. Поле напружується, змушує рухатися частки. Коли біжать частки швидше та у більшій кількості? Коли поле сильніше, а напруга – вища. Це просто, пряма пропорція (пряма пропорція – це коли допомагають, отже – можна множити). Але на шляху у частинок завжди щось є і заважає руху. Чим більше перед ними перешкод – тим менше стає швидкість частинок, з якою вони біжать і менше їхня кількість долає обрану нами для вимірювання ділянку електричного ланцюга. Тут пропорція буде зворотної (це коли заважають – і доводиться ділити). Що ми тільки-но сказали простими словами? «Сила струму прямо пропорційна напрузі і обернено пропорційна опору». Тобто: I=U/R, де I - Сила струму, U - напруга, R -Опір. Прошу любити і шанувати, це Закон Ома для ділянки ланцюга! Силу струму I вимірюють в Амперах (A) на честь фізика Андре-Марі Ампера, напруга U у Вольтах, на честь італійського фізика Алессандро Джузеппе Анастазіо Вольти, а опір – на честь Георга Сімона Ома. Та осяє сяйво електричного світла ці чудові імена!

А нам потрібно створити електричну напругу і прокласти для електричного струму стабільну дорогу, що регулюється. Тобто – потрібен провідник!

Провідники – погані та добрі

За легендою, в Массачусетському технологічному інституті народився анекдот про жахливого лиходія, який влаштувався на залізницю провідником (англійською «провідник» conductor) і пограбував цілий поїзд. Його посадили на електричний стілець, але відразу після страти він підвівся, обтрусився і зі злісною посмішкою прогарчав: «Не вийде! Я найжахливіший провідник!

На жаль, людське тіло – теж провідник, хоч і з великим опором. Тому електрострум завдає йому такої тяжкої шкоди. Нам, з нашими гуманними і мирними цілями, знадобиться хороший провідник, тобто щось, де є багато заряджених частинок, щоб привести їх у рух. Тож ідемо за металом. У кожному металі міститься "електронний газ". Не хвилюйтеся, він не пахне та не вибухає, і це взагалі не газ. Так називають банди електронів, яких багато і їм аби кудись нестись.

Згадаймо планетарну модель атома за Нільсом Бором, там у середині – позитивно заряджене ядро, а довкола літають електрони, з негативним зарядом, як планети навколо Сонця. Частина з них літає зовсім близько до ядра, і поводиться слухняно, нікуди не тікаючи. Але в структурі металу електрони, що подалі від ядра, не слухаються його. Вони можуть втекти на сусідній атом, або на наступний, причому без жодного порядку, хаотично. Атоми з цим упокорилися - зрештою, один втече, прибіжить інший. Такий же негативний тип - але без них теж не можна.

Вольниця ця закінчується, якщо раптом наш метал опиняється в замкнутому електричному ланцюзі. Електричне поле віддає електронам жорстку команду – всім бігти строго у позитивному напрямку! А з електричним полем не забавиш.

Чи можуть тепер усі електрони втекти? Ні. Вони біжать лише тоді, коли ланцюг замкнутий – а це значить по колу. Один утік, другий прибіг на його місце. Розімкнуть ланцюг – і всі вони зупиняться, і знову шастатимуть тільки сусідніми атомами. Ніякий позитивний потенціал не виправить їхньої негативної сутності.

Чому струм тече від плюса до мінуса

Тут ви можете згадати, як вчитель фізики сказав вам, що напрям електричного струму завжди вважається від плюса до мінуса, але електрони негативно заряджені і бігти можуть тільки до плюсу! Проблема?

Точно. Досліди з електрикою проводив у 1747 році Бенджамін Франклін, який винайшов громовідвід та намальований (хоча й за інші заслуги) на купюрі у сто доларів. Саме він вигадав аналогію електричного струму з течією води, і, спостерігаючи за «потоками рідкої електрики», вирішив, що воно має текти від плюса до мінуса. А поняття «електрон» британський фізик і нобелівський лауреат Джозеф Джон Томпсон ввів лише через півтора століття, в 1897 року. Це тоді стало ясно, що під час грози у хмар заряд позитивний, а Земля – негативний. Однак, з поваги до Франкліна (не до ста доларів, а до громовідводу!) вирішили залишити все так, як він і казав. «До того ж якщо електрони біжать від мінусу до плюсу, то, – вирішили вчені, – вважатимемо, що якась позитивна абстракція біжить і від плюса до мінуса. Поважимо старого!»

І «неув'язочка» справді не заважає електронам нестись хоч повітрям, хоч металевим дротом назустріч плюсу, як їм і належить.

Що таке постійний струм

Постійний струм - електричний струм, який з часом не змінюється за величиною та напрямом. Часто для того, щоб пояснити, що таке електричний струм, наводять, слідом за Франкліном, як водопровідну трубу: тільки тече по ній не вода, а якась «електрика». Аналогія, однак, не має значення: у трубі вода тече строго в одному напрямку. А у проводах – далеко не завжди!

Іноді в мережі електрони впорядковано рухаються в один бік, начебто їдуть у поїзді солідні панове, помахуючи перехожим із вікон із посмішками.Це називається постійний струм.

Що таке змінний струм

Змінний струм - електричний струм, який з часом змінюється за напрямком в електричному ланцюзі. Електрони поводяться, як банда негативних персонажів, що збожеволіла, вони носяться взад і вперед, змінюючи напрямок, то прискорюючись, то і зовсім зупиняючись - і відразу летять назад. Якщо частота струму 10 Герц - вони це витворюють десять разів на секунду. Ті, що у проводах, що ведуть до наших розеток, де частота 50 Гц, змінюють напрямок 50 раз на секунду. Такого буйства ніяка труба не витримає. А дроти – нічого, справляються.

Виникає питання: навіщо і кому знадобилося таке безладдя, і чому б не змусити електрони завжди рухатися впорядковано та плавно? Спершу так і було. Але довелося від цього відмовитись.

Чому струм спочатку змінний

Якщо рамку з металевого дроту помістити між полюсами магніту - тобто в електричне поле і почати обертати, електрони спочатку побіжать до плюсу. Але ж рамка обертається, і плюс раптом виявляється з іншого боку! Електрони пригальмовують, розвертаються та біжать в інший бік. Але рамка перевернулася знову – доводиться тікати назад. Так-так, це змінний струм.

Якщо рамка буде досить великою, а магніт дуже сильним, то можна отримати набагато більше електричної енергії. А якщо магніт – не скрючений металевий брусок, а електромагніт, і швидкість обертання «рамки» дуже висока – ось тут і починається серйозна електрика. Коли потрібен електричний струм в індустріальних масштабах – спочатку доведеться генерувати змінний струм.

Чому електроенергія не безкоштовна

Ось тільки якщо підключити в електричний ланцюг щось, що споживає енергію, лампочку, наприклад - то обертати рамку стає набагато важче, ніби хтось її гальмує і стримує! Природу не обдуриш, пам'ятаєте закон Ломоносова-Лавуазьє? «…Тіло, що рушить своєю силою інше, стільки ж вони в себе втрачає, скільки повідомляє іншому, яке від нього рух отримує». Тож для того, щоб запалити мільйони лампочок, сотні тисяч кавоварок та мікрохвильових печей, запустити десятки тисяч верстатів, сотні поїздів тощо. - Потрібно перетворити в зручну електричну енергію якусь енергію іншого роду, і її потрібно десь взяти. Наприклад, перегородити величезну річку, скажімо, Єнісей. Саяно-Шушенській ГЕС для генерації електроенергії потрібно 13090 м³/с – тобто тринадцять із дрібницями тисяч тонн води за секунду. За секунду! А якими силами оперує реактор атомної електростанції, варто почитати окремо.

Чому в розетці змінний струм

У 1882 У Нью-Йорку вперше у світі почали продавати електрику: з'явилася комерційна електромережа, заснував яку добре знайомий нашим читачам Томас Альва Едісон. Першим покупцем (і першим отримувачем рахунку за електропостачання) став якийсь Джеймс Богарт, який висвітлив свій будинок лампочками від Едісона. Реклама не знадобилася – будинок світився сам собою. Сьогоднішній читач уже й не знає, що неонові вивіски на будинках «Універмаг», «Перукарня», «Кінотеатр» ще в 70-е роки минулого століття в нашій країні називали ... "рекламами".

А ось конкуренція з'явилася одразу, між Edison Electric Light і Westinghouse Electric Corporation. Засновником першої був Едісон, другий - Джордж Вестінгауз, і на неї працював Нікола Тесла.

Едісон у юності був телеграфістом, все життя мав справу з постійним струмом – і змінював струми постійний. повинні були самі дбати про генератори електричної енергії для своїх потреб. будувати електростанції, що виробляють електроенергію для багатьох споживачів відразу.

Ось тільки постійний струм неможливо передати на велику відстань без великих втрат. 2-3 кілометра - а далі і сенс губиться. Так що перемогла - і цілком закономірно - компанія Вестінгауза, озброєна ідеями Тесли, який стояв за струм змінний. голови та на його честь!

При роботі зі змінним струмом набагато легше за допомогою трансформаторів змінювати напругу (і ККД трансформаторів – 98 %).Ток високої напруги передається з меншими втратами. При постійному струмі так напругою не пограєш. ремонтів, конструкції важчі та дорожчі, а значить і цифри в рахунках споживачів зростають. зручніше для транспортування.Електричні двигуни змінного струму теж дешевші, простіше в експлуатації, та й надійніше – а скільки таких двигунів використовує кожен у побуті, від вентилятора та фена до кухонного комбайна та навіть машинки для стрижки волосся!

З того часу і з'явилися позначення: змінний струм – Alternating Current позначали AC, А постійний струм, Direct Current – значком DC. Так-так, великий рок-гурт AC/DC названо на честь двох видів електричного струму.

Який струм краще

Обидва краще! І той, і інший дуже корисні – кожен на своєму місці. Вам подобається їздити у метро? У мережі метрополітену контактна рейка несе постійний струм. А ось у розетці, куди ми встромляємо вилки наших електроприладів – змінний струм.

Але чому ж у метро використовується постійний струм? А тому, що силу та напругу постійного струму можна змінювати плавніше. Відстань між станціями невелика, а швидкості потрібні все більші, і сучасний рух без різких ривків досягається поєднанням постійного струму з комп'ютерними технологіями. У 1935 році середня швидкість поїздів Московського метрополітену становила 30 км/год при максимальній 40-45 км/год. Зараз на Філівській, Великій Кільцевій та Калінінсько-Солнцевській гілках швидкість може досягати і 100 км/год, московське метро офіційно визнано найшвидшим у світі. Ще постійний струм використовують тролейбуси та трамваї. Але локомотив на звичайній залізниці, де потрібна величезна потужність, працює вже на змінному струмі.

Комп'ютеру для роботи потрібен постійний струм різної напруги для різних вузлів. Всю роботу з перетворення струмів виконує блок живлення, який подає у потрібні місця постійний струм потрібної напруги.Так що обидва струми прекрасні та надійно служать людству.

Який струм небезпечніший: постійний чи змінний

Спочатку відповімо у короткій формі:

А тепер трохи довше.

Постійний струм небезпечний при високій напрузі. Якщо трапиться впасти з платформи в метро – не лізьте під край платформи! Там контактний провід, і напруга може доходити до 1500 Ст. А вам і сто вистачить.

Змінний струм при високій напрузі не кращий. Нікола Тесла, втім, показував, як змінний струм напругою в 100 000 У біжить по його тілу, і нічого йому не робить. Але він не казав публіці, що частота цього струму була 20 КГц, тобто електрони змінювали напрямок своєї біганини 20 тисяч разів на секунду, і не встигали забігти всередину геніального тіла.

Постійний струм безпечніший за низької напруги. Ви отримували на своє тіло 60 На напругу, коли вам робили в поліклініці електрофорез. Змінний добре вас кинув би, і всмоктування ліків супроводжувалося б дуже неприємними ефектами.

Але висновок такий: якщо ви не фізик, не електрик, не медсестра, не фахівець - чи не краще просто дотримуватись правил техніки безпеки? Якщо струмом (нікому і такого не побажаю) навіть просто несильно смикне і налякає вашу дитину – вам не байдуже, змінною чи постійною?

Як відрізнити постійний струм від змінного?

У мережах постійного струму дуже важливе дотримання полярності. А в побутовій електромережі, в сучасному будинку ми можемо вставити вилку в розетку будь-якою стороною - там змінний струм і йому все одно. Постійний струм дає батарейка або акумулятор: їх ми встановлюємо у прилади строго відповідно до позначень “+” та “-“. У зворотному напрямку постійний струм просто не піде. З міжнародними позначеннями AC і DC ви вже знайомі.А якщо у пристрої або всередині кабелю ви бачите ізольовані дроти коричневого, зелено-жовтого та синього кольору – не помилитеся, там потрібен змінний струм.

До речі, корисно знати, що коричневий провід – це «фаза», тобто провід яким змінний струм доставляється в будинок, синій – «нуль», яким електрони тікають, замикаючи ланцюг, а жовто-зелений – «земля», у разі аварії він відсилає надлишок електроенергії, що утворився, в нашу планету, щоб не влаштувати пожежі і не спалити все обладнання у будинку. Ну і, ясна річ, братися без ізолюючих гумових рукавичок однією рукою за фазу, а іншою за нуль чи «землю» дуже небезпечно для життя. Напруга в мережі приблизно 220 вольт (V), сила струму 10 Ампер (А). Але ця напруга може підскочити і до 300 V, сила струму знаходиться у дельті 10-16 А. Наймолодшій і здоровій людині не поздоровиться. А старому з хворим серцем може вистачити для найсумнішого результату і 12 вольт.

Електричний струм при неправильній експлуатації приладів загрожує коротким замиканням та пожежею. А тому висновок:

Всі роботи, пов'язані з монтажем, заміною та ремонтом електричних мереж, проводів, розеток та іншого довіряйте лише кваліфікованому електрику. Якщо дроти нагріваються, розетка іскрита, часто вимикається автомат квартирної мережі – кличте кваліфікованого електрика. Електричний струм потребує знань та поваги!

Потужність струму – чи ми платимо?

І насамкінець – найцікавіший розділ.

У рахунках за електрику ми платимо не за вольти, не за ампери – там проставлені загадкові кіловати та годинники. Що це таке?

Вольти та ампери – це характеристики наших мереж, щось на зразок документа, що підтверджує, що вони мають електроенергію на продаж.Ну та електрик із посвідченням отримує від нас гроші не за папірець із печаткою, а за те, що він виконав якусь роботу. Так і з електричним струмом. Ми платимо гроші за витрачену потужність.

До речі, часто можна зустріти в тих же рахунках, журналістських текстах і навіть в офіційних паперах формулу кВт/год. Це зовсім неправильно, кіловати на годинник нам ділити не потрібно. Скільки електроенергії ми витратимо з мережі – за таку кількість ми маємо заплатити. Кіловати на годинник у цьому випадку не ділять, а множать: кВт·ч. І тоді ми дізнаємося, що увімкнувши на півгодини прилад потужністю 4 кВт ми витратимо за 30 хвилин 4 кВт × 0,5 год = 2 кВт⋅год – за які нам потрібно заплатити 2 кВт⋅год помножити на вартість 1 кВт⋅год.

І якщо у нас постійно працює прилад, який нам у принципі не потрібен, якщо ми вчасно не вимикаємо обігрівач або плиту, а телевізор даремно надривається в порожній кімнаті – за цією простою формулою можна обчислити ціну нашої розсіяності в рублях, і дізнатися, скільки електроенергії вона з'їдає марно!

Використані джерела: Marek Piwnicki / Unsplash, Bridger Bowcutt / Unsplash, Tiouraren (Y.-C. Tsai) ,Miguel / Unsplash Ivan Radic (cc by)

Звідки з'являється електричний струм

Що таке електрика