Стильно
Правильная оценка правильного ответа
Как подготовить машину к долгой поездке
Взять с собой побольше вкусняшек, запасное колесо и знак аварийной остановки. А что сделать еще — посмотрите в нашем чек-листе. Бонусом — маршруты для отдыха, которые можно проехать даже в плохую погоду.
Давно хотел спросить про постоянный ток
Вот на заре электрификации Нью-Йорка, была борьба токов, постоянного vs переменного, Эдисон против Теслы. Постоянный проиграл потому что на большие расстояния в городах передавать его в то время получалось только с большими потерями, и Эдисону приходилось по всему городу генераторы ставить, чтоб своих клиентов не потерять в Нью-Йорке, короче не удобная система получилась и обанкротилась. Но сейчас все таки есть несколько ЛЭП по всему миру передающих постоянный ток на очень большие расстояния. Вопрос, на этих современных ЛЭП постоянного тока почему нет потерь электричества как в Эдисоновской системе Нью-Йорка? И даже по некоторым публикациям, на этих современных ЛЭП постоянного тока потери ниже чем на обычных высоковольтных ЛЭП. Чтот как то непонятно вся логика всего происходящего в развитии энергетики.
Ликбез. Человека убивает ТОК! (НЕ напряжение)
Доброго времени суток, Пикабу!
Попалась на глаза хорошая иллюстрация, отражающая суть заголовка этого поста. Увидев её на просторах интернета, вспомнил очередной спор в одном из РЛ чатов и решил написать эту статью.
Обратите внимание на рисунке на "I" (сила тока), которая как бы отражает "приложенную силу"...
Ввиду того, что в повседневной жизни встречается "инфографика", предупреждающая об опасном напряжении, существует некое заблуждение, что убивает человека именно высокое напряжение, а это не совсем верно. Почему? В этом посте попробую внести некую ясность.
Обращаю ваше внимание, что "статическое электричество" имеет очень высокое напряжение и сталкиваемся мы с ним довольно часто. Снимаем свитер или шапку в зимнее время, погладили кошку, прикоснулись к дверной ручке... Это именно те "безобидные удары током", с которыми многие сталкиваются часто. Напряжение там от 1000 вольт и более, но человека оно не убивает!
Для образования "искры" (статический разряд в воздухе) требуется напряжении около 10 000 вольт на сантиметр (10 кВ / см) в зависимости от влажности.
Тот же самый электрошокер, может иметь напряжение миллион вольт, но при кратковременном воздействии не убивает...
На этом этапе предлагаю вспомнить "Закон Ома" из школьного курса физики (Закон Ома для участка цепи): "Сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению участка цепи". В виде формулы принято его записывать так: I= U/R , где I — сила тока, U — напряжение, R — сопротивление". Есть хорошая инфографика, позволяющая из этой формулы вывести визуально R — сопротивление и U — напряжение:
Так вот, напряжение может быть сколь угодно высоким или сколь угодно низким, но сила тока будет зависеть именно от сопротивления участка цепи по которому этот ток будет протекать!
При сухой чистой и неповрежденной коже сопротивление тела среднестатистического человека может колебаться в пределах 1'000 Ом – 20'000'000 Ом. При увлажнении кожного покрова, высокой влажности окружающего воздуха, а также возможных повреждений кожи сопротивление тела резко падает и может составлять менее 500 Ом. Всё это можно проверить самым обычным бытовым мультиметром.
Условно ток разделяется на три/четыре категории, по степени влияния на здоровье людей:
- "Ощутимый", который доставляет человеку ощутимые раздражения. Безопасная величина принята до 0,001 Ампер (1 миллиампер);
- "Отпускающий" — электрический ток, который ещё не вызывает непреодолимые судорожные сокращений мышц руки, в которой зажат проводник;
- "НЕотпускающий" - это такой ток, который вызывает при прохождении через человека непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник. (Для переменного тока частотой 50 Гц начинается от 0,01 Ампер (10 миллиампер);
- "Фибрилляционный" – вызывает фибрилляцию внутренних органов, прежде всего, сердца, что может привести к его остановке, сила такого тока превышает 0,1 Ампер (100 миллиампер). Именно он считается уже смертельным!!!
Таким образом, приняв условно сопротивление тела среднестатистического человека за 1000 Ом и подставив значения в Закон Ома выше, мы получаем (для бытовой сети переменного тока частотой 50 Гц), что опасное напряжение начинается от 10 Вольт, а смертельное напряжение от 100 Вольт!
Считается, что постоянный ток более безопасный, чем переменный. Это утверждение верно для сравнения постоянного тока и "бытового" переменного тока частотой 50 Гц в сетях до 500В. При напряжении выше 500 вольт опасность постоянного тока возрастает. Но одновременно ошибочным будет считать это утверждение, при других частотах (намного более 50 Гц), которые не редко встречаются в деятельности радиолюбителей. Например, на частотах, на которых осуществляется радиообмен имеет место быть пресловутый скин-эффект или поверхностный эффект (когда с ростом частоты большая часть тока течет по поверхности проводника). Т.е. ток как бы огибает самый опасный путь (сердце, мозг, органы дыхания), но тем не менее это вовсе не означает что он становится менее опасным для здоровья...
Абзац выше очень сильно урезан и сокращён, т.к. не позволяет в двух-трёх словах рассмотреть всю природу воздействия переменного тока на человека и сравнить с постоянным. Т.к. кроме закона Ома выше, где описано только активное сопротивление, существует ещё реактивное сопротивление (емкостное и индуктивное) и затронутый мельком скин-эффект...
Важным фактором является так же путь протекания тока по телу человека! Самым опасным путем протекания тока является направление нога-голова, рука-голова, так как при этом путь идет через сердце, мозг, органы дыхания.
Так же определяющим фактором поражения является не только, частота, величина напряжения и сила тока, но и ВРЕМЯ воздействия этого тока на организм! (Временной фактор)
Так же хочу отметить, что в нормативных документах нет понятия и тем более значений смертельного тока как такового, а приводятся лишь предельно допустимые значения токов для определенных условий поражения. Полагаю, что прочитав всё выше описанное для вас становится очевидным почему.
Я постарался использовать в своём посте минимум терминов и донести суть своими, простыми словами. Надеюсь, эта статья помогла внести некую ясность, избавится от заблуждений и понять, что "Человека убивает ТОК, а не напряжение".
Спасибо за внимание!
Washington, DC
Картинка была, преколы другие.
Переменный ток — это панацея?
Привет, Пикабу!
Задумывались ли вы почему в розетках именно переменный ток? Почему не постоянный? Почему частота тока в России 50 герц, а где-то в мире 60 герц? Можно ли обойтись без постоянного тока?
Маленькое отступление от темы. Помню, как на первом курсе, сразу после школы, мы сидели с группой в лаборатории по электротехнике, и преподаватель делал нам наставления по учебе, говорил, что нас ждёт в будущем и спрашивал, что мы знаем о токе и напряжении. В какой-то момент нас спросили, что же в розетке, ток или напряжение. И для многих это было удивительным, что в розетке нет тока. Ведь, если мы посмотрим на розетку, то увидим два отверстия, а значит цепь не замкнута и тока там нет. Но когда мы вставляем вилку от пылесоса в розетку, то в этом случае ток появится. #шокконтент.
Война токов.
В конце 1880х годов, в США, происходила конкуренция систем передачи электричества. Томас Эдисон продвигал постоянный ток. Постоянный ток Эдисона применялся низкого напряжения, что было безопасно для потребителя, НО из-за низкого напряжения были большие электрические потери, провода грелись, энергия тратилась впустую. Чтобы питать длинные линии электропередач необходимо было строить большое количество подстанций, которые поднимали бы напряжение.
Томас Эдисон
Проблема в том, что при передаче электроэнергии на расстояние, увеличивается длина проводов и растет их электрическое сопротивление, значит растут электрические потери. Чтобы снизить потери можно уменьшить сопротивление провода (применить толстые провода) или поднять напряжение (сила тока станет меньше).
Однако электрические потери зависят от напряжения в квадрате, а от сопротивления в первой степени. Экономически эффективнее использовать линии высокого напряжения.
Компания Томаса Эдисона не могла трансформировать постоянный ток. На тот момент не было технологий, позволяющих трансформировать постоянный ток одного напряжения в постоянный ток другого напряжения.
В то же время компания Джорджа Вестингауза продвигала переменный ток. Переменный ток одного напряжения можно трансформировать в переменный ток другого напряжения, без особых проблем, с помощью трансформаторов.
Требовалось построить линию высокого напряжения, поставить подстанцию с трансформатором, понизить напряжение и питать помещения. Использование высокого напряжения переменного тока было более эффективным.
Джордж Вестингауз
Необходимо отметить, что переменный ток легче вырабатывать на электростанциях, генераторы переменного тока проще и дешевле.
В итоге переменный ток вытеснил постоянный.
Но в современном мире невозможно жить без постоянного тока! Практически вся электроника (пульты, колонки, ноутбуки, смартфоны и тд) питаются постоянным током малого напряжения.
Когда вы вставляете адаптер для зарядки телефона в розетку, то внутри блока адаптера происходит трансформация переменного тока, в постоянный ток. Это стало возможным благодаря развитию современной электроники.
На предприятиях постоянный ток применяется в электролизе, сварке, гальванопластике.
Троллейбусы, трамваи, электровозы, подъемники строятся с двигателями постоянного тока, из-за их подходящих характеристик.
Частота переменного тока.
В Европе и странах СНГ применяют знакомые нам 50 Гц и 220В. В Корее 220В и 60 Гц. В США напряжение в розетке 120В, а частота сети 60 Гц. Япония как бы поделена пополам, во всей стране напряжение 120В, но с одной стороны 50Гц, а с другой 60Гц.
В чем прикол? Почему так перетусованы параметры сети?
Дуговая лампа "Свеча Яблочкова"
Но вспомним Японию. У них в одной части страны 50 Гц, а в другой 60 Гц. Как эти энергосистемы встречаются? Те, кто знают электротехнику поймут в чем боль. А тем, кто не знают, я попробую объяснить.
Представьте два колеса, одно колесо крутиться со скоростью 100км/ч, а другое 120 км/ч, и вам надо их совместить вместе, чтобы они касались друг друга. При контакте одно колесо будет крутиться быстрее, и начнутся проблемы, синхронно такие колеса никак не могут крутиться вместе.
Если соединить две линии (энергосистемы) с разной частотой напряжения, они тоже не смогут работать вместе. Появятся огромные уравнительные токи и все пойдет по п..зде бороде, если грубо и коротко.
Энергосистема Японии
В конце 19 века японцы для питания Токио купили немецкие генераторы, а для питания Осаки купили американские генераторы. И с тех пор началось развитие двух частных энергосистем, с разной частотой сети. Когда две области встретились их необходимо было соединить, для этого применили ВСТАВКИ ПОСТОЯННОГО ТОКА.
То есть в одной энергосистеме частота сети 50 Гц. На специальной станции переменное напряжение преобразуют в постоянное. В другой части Японии частота сети 60 Гц, на той же станции напряжение преобразуют в постоянное. И две энергосистемы соединяются через эти вставки постоянного тока. Вот такие костыли, но все работает.
Вставки постоянного тока построены во многих уголках мира. Например, на границе энергосистем Аргентины и Бразилии. В Выборге, на границе России и Финляндии, тоже есть вставка постоянного тока, но об этой станции, я расскажу в будущем!
Спасибо что дочитали до конца,
Ваш Scapman!
Другие мои посты: