Что такое электрический вольт

«220 В» или «230 В» — стандартное напряжение в России?

И так вопрос: «Какое напряжение должно быть в нашей сети 220В или 230В?» На первый взгляд, очень простой вопрос. И очень простой ответ: «В сети должно быть 220В». Действительно, мы с детства знаем, что в розетке 220 Вольт и это опасно для жизни. На заводе, фабрике и в офисе на каждой розетке должна быть надпись «220В». На двери трансформаторной будки: «Не влезай — Убьет! 220В/380В».

Однако это не совсем верный ответ. В настоящее время в России стандартным напряжением в сети является напряжение 230В, но для поставщиков электроэнергии действует 220В. Действительно, ранее в Советском союзе стандартным напряжением было 220В, однако в последствии были приняты решения о переходе на общеевропейский стандарт — 230В.

Согласно требований межгосударственного стандарту ГОСТ 29322-92 сетевое напряжение должно составлять 230В при частоте 50 Гц. Переход на этот стандарт напряжения должен был завершиться в 2003 году. В ГОСТ 30804.4.30-2013 так же есть упоминание о необходимости проведения измерений при стандартном напряжении 230В. ГОСТ 29322-2014 определяет стандартное напряжение 230В с возможностью использовать 220В.

Электросети поставляют электроэнергию согласно действующего на сегодняшний день ГОСТ 32144-2013, устанавливающего напряжение 220В.

Изменение стандартного значения напряжения было проведено для получения полного соответствия европейским стандартам качества электроэнергии. Из всех бывших республик СССР к стандарту «230В» перешли Россия, Украина, страны Балтии.

При этом следует понимать, что электрическое оборудование, выпускаемое в России и для России должно нормально работать и при напряжении 220В, и при напряжении 230В. Для приборов, как правило, закладывается диапазон по напряжению от -15 % до +10 % от номинального.

География стран со стандартными напряжениями: 100В, 110В, 115В, 120В, 127В, 220В, 230В, 240В

В разных странах мира приняты различные стандарты сетевого напряжения. Можно встретить следующие стандарты: 

• 100В в Японии
• 110В в Ямайке, Гаити, Гондурасе, Кубе
• 115В в Барбадосе, Сальвадоре,Тринидаде
• 120В в США, Канаде, Венесуэле, Эквадоре
• 127В в Бонайре, Мексике,
• 220В во многих странах Азии и Африки
• 230В во многих странах Европы и части стран Азии
• 240В в Афганистане, Гайане, Гибралтаре, Катаре, Кении, Кувейте, Ливане, Нигерии, Фиджи.

География стран, в которых приняты напряжения 220В и 230В

Наибольшее распространение получили стандарты 220В и 230В, эти стандарты приняты более чем в 150 странах мира. Ниже приводится таблица стран, в которых приняты стандарты напряжения 220В и 230В. В левой колонке находятся страны, в которых стандартное сетевое напряжение 220В, в правой колонке — страны, где напряжение 230В.

Таблица стран, в которых принято напряжение 220В и 230В

Страна	Напряжение	Страна	Напряжение
Азербайджан	220В	Австралия	230В
Азорские острова	220В	Австрия	230В
Албания	220В	Алжир	230В
Ангола	220В	Андорра	230В
Аргентина	220В	Антигуа	230В
Балеарские острова	220В	Армения	230В
Бангладеш	220В	Бахрейн	230В
Бенин	220В	Белоруссия	230В (ранее 220В)
Босния	220В	Бельгия	230В
Буркина-Фасо	220В	Ботсвана	230В
Бурунди	220В	Бутан	230В
Восточный Тимор	220В	Вануату	230В
Вьетнам	220В	Великобритания	230В
Габон	220В	Венгрия	230В
Гвинея	220В	Гамбия	230В
Гвинея-Бисау	220В	Гана	230В
Гонконг	220В	Гваделупа	230В
Гренландия	220В	Германия	230В
Грузия	220В	Гренада	230В
Вжибути	220В	Греция	230В
Египет	220В	Дания	230В
Зимбабве	220В	Доминика	230В
Индонезия	220В	Замбия	230В
Иран	220В	Западное Самоа	230В
Кабо-Верде	220В	Израиль	230В
Казахстан	220В	Индия	230В
Камерун	220В	Иордания	230В
Канарские острова	220В	Ирак	230В
Киргизия	220В	Ирландия	230В
Китай	220В	Исландия	230В
Коморы	220В	Испания	230В
Конго	220В	Италия	230В
Корфу	220В	Камбоджа	230В
Лесото	220В	Лаос	230В
Литва	220В	Латвия	230В (ранее 220В)
Мавритания	220В	Лихтенштейн	230В
Мадейра	220В	Люксембург	230В
Макао	220В	Маврикий	230В
Македония	220В	Малави	230В
Мартиника	220В	Мальдивские острова	230В
Мозамбик	220В	Мальта	230В
Нигер	220В	Молдавия	230В (ранее 220В)
Новая Каледония	220В	Монголия	230В
ОАЭ	220В	Мьянма	230В
Парагвай	220В	Непал	230В
Перу	220В	Нидерланды	230В
Португалия	220В	Новая Зеландия	230В
Реюньон	220В	Норвегия	230В
Сан-Томе	220В	Пакистан	230В
Северная Корея	220В	Польша	230В
Сербия	220В	Россия	230В (220В)
Сирия	220В	Румыния	230В
Сомали	220В	Сенегал	230В
Таджикистан	220В	Сингапур	230В
Таиланд	220В	Словакия	230В
Тенерифе	220В	Словения	230В
Того	220В	Судан	230В
Туркменистан	220В	Сьерра-Леоне	230В
Узбекистан	220В	Танзания	230В
Фарерские острова	220В	Тунис	230В
Филиппины	220В	Турция	230В
Французская Гвиана	220В	Украина	230В (ранее 220В)
Чад	220В	Уругвай	230В (ранее 220В)
Черногория	220В	Финляндия	230В
Чили	220В	Франция	230В
Экваториальная Гвинея	220В	Хорватия	230В
Эфиопия	220В	Чехия	230В
ЮАР	220В	Швейцария	230В
Южная Корея	220В	Швеция	230В
Шри Ланка	230В
Эритрея	230В
Эстония	230В

Примечание: при составлении таблицы использованы данные энциклопедии «Википедия»

Какое напряжение походит для электроприборов 220В или 230В

Нам удалось выяснить, что стандартным напряжением в России сегодня является напряжение 230В. На практике конечно напряжение в сети постоянно изменяется и зависит от многих факторов. Какое же напряжение является удовлетворительным для электроприборов, применяемых в нашем доме? Однозначного ответа на этот вопрос нет. Диапазон допустимых напряжений для каждого прибора определяется техническими данными паспорта изделия.

Часто допустимый диапазон напряжений указывается на тыльной стороне изделия или на электрической вилке прибора. Так современные компьютеры могут работать при напряжении от 140 до 240 Вольт, зарядное устройство для телефона от 110 Вольт до 250 Вольт. Наиболее требовательны к качеству электропитания приборы, имеющие электродвигатели (холодильники, кондиционеры, стиральные машины, котлы отопления, насосы).

Ясно, что для любых приборов, используемых в России и напряжение 220В и напряжение 230В является хорошим.

Какие бывают отклонения в качестве электроэнергии

Хорошо известно, что в наших сетях часто бывают значительные отклонения от стандартов качества электроэнергии. И напряжение может быть значительно ниже 220В или значительно выше 230В.

Причины этого явления тоже известны: старение действующих электрических сетей, плохое обслуживание сетей, высокий износ сетевого оборудования, ошибки в планирование сетей, большой рост потребления электроэнергии.

К проблемам в сетях можно отнести: низкое и пониженное напряжение, высокое и повышенное напряжение, скачки напряжения. провалы напряжения, перенапряжение, изменение частоты тока.

Купить по выгодной цене стабилизаторы напряжения можно в нашем магазине с бесплатной доставкой в города: Москва, Санкт-Петербург, Новосибирск, Екатеринбург, Нижний Новгород, Самара, Казань, Омск, Челябинск, Ростов-на-Дону, Уфа, Волгоград, Красноярск, Пермь, Воронеж, Саратов, Краснодар, Тольятти, Ижевск, Барнаул, Ульяновск, Тюмень, Иркутск, Владивосток, Ярославль, Хабаровск, Махачкала, Оренбург, Новокузнецк, Томск, Кемерово, Рязань, Астрахань, Пенза, Набережные Челны, Липецк, Тула, Киров, Чебоксары, Калининград, Курск, Брянск, Улан-Удэ, Магнитогорск, Иваново, Тверь, Ставрополь, Белгород, Сочи, Нижний Тагил, Архангельск, Владимир, Смоленск, Курган, Волжский, Чита, Калуга, Орёл, Сургут, Череповец, Владикавказ, Мурманск, Вологда, Саранск, Тамбов, Якутск, Грозный, Стерлитамак, Кострома, Петрозаводск, Нижневартовск, Комсомольск-на-Амуре, Таганрог, Йошкар-Ола, Новороссийск, Братск, Дзержинск, Нальчик, Сыктывкар, Шахты, Орск, Нижнекамск, Ангарск, Балашиха, Старый Оскол, Великий Новгород, Благовещенск, Химки, Прокопьевск, Бийск, Энгельс, Псков, Рыбинск, Балаково, Подольск, Северодвинск, Армавир, Королёв, Южно-Сахалинск, Петропавловск-Камчатский, Сызрань, Норильск, Люберцы, Мытищи, Златоуст, Каменск-Уральский, Новочеркасск, Волгодонск, Абакан, Уссурийск, Находка, Электросталь, Березники, Салават, Миасс, Альметьевск, Рубцовск, Коломна, Ковров, Майкоп, Пятигорск, Одинцово, Копейск, Железнодорожный, Хасавюрт, Новомосковск, Кисловодск, Черкесск, Серпухов, Первоуральск, Нефтеюганск, Новочебоксарск, Нефтекамск, Красногорск, Димитровград, Орехово-Зуево, Дербент, Камышин, Невинномысск, Муром, Батайск, Кызыл, Новый Уренгой, Октябрьский, Сергиев Посад, Новошахтинск, Щёлково, Северск, Ноябрьск, Ачинск, Новокуйбышевск, Елец, Арзамас, Жуковский, Обнинск, Элиста, Пушкино, Артём, Каспийск, Ногинск, Междуреченск, Сарапул, Ессентуки, Домодедово, Ленинск-Кузнецкий, Назрань, Бердск, Анжеро-Судженск, Белово, Великие Луки, Воркута, Воткинск, Глазов, Зеленодольск, Канск, Кинешма, Киселёвск, Магадан, Мичуринск, Новотроицк, Серов, Соликамск, Тобольск, Усолье-Сибирское, Усть-Илимск, Тимашевск, Тихорецк, Ухта, Севастополь, Симферополь, Ялта, Судак, Саки, Феодосия, Старый Крым, Алупка, Алушта.

Подробнее об этих проблемах читайте также в статьях:

Источник: https://skat-ups.ru/articles/220v-ili-230v-standartnoe-naprajenie/

Что такое Вольт

• Справочник
• Электротехника
• Единицы измерений
• Что такое Вольт

Вольт (обозначение: В, V) — единица измерения электрического напряжения в системе СИ.

1 Вольт равен электрическому напряжению, вызывающему в электрической цепи постоянный ток силой 1 ампер при мощности 1 ватт.

Вольт (В, V) может быть определён либо как электрическое напряжение на концах проводника, необходимое для выделения в нём тепла мощностью в один ватт (Вт, W) при силе протекающего через этот проводник постоянного тока в один ампер (A), либо как разность потенциалов между двумя точками электростатического поля, при прохождении которой над зарядом величиной 1 кулон (Кл, C) совершается работа величиной 1 джоуль (Дж, J). Выраженный через основные единицы системы СИ, один вольт равен м2 · кг · с−3 · A−1.

\[ \mbox{V} = \dfrac{\mbox{W}}{\mbox{A}} = \dfrac{\mbox{J}}{\mbox{C}} = \dfrac{\mbox{m}2 \cdot \mbox{kg}}{\mbox{s}{3} \cdot \mbox{A}} \]

Единица названа в честь итальянского физика и физиолога Алессандро Вольта.

Этим методом величина вольта однозначно связывается с эталоном частоты, задаваемым цезиевыми часами: при облучении матрицы, состоящей из нескольких тысяч джозефсоновских переходов, микроволновым излучением на частотах от 10 до 80 ГГц, возникает вполне определённое электрическое напряжение, с помощью которого калибруются вольтметры. Эксперименты показали, что этот метод нечувствителен к конкретной реализации установки и не требует введения поправочных коэффициентов.

1 В = 1/300 ед. потенциала СГСЭ.

Что такое Вольт. Определение

Вольт определён как разница потенциалов на концах проводника, рассеивающего мощность в один ватт при силе тока через этот проводник в один ампер.

Отсюда, базируясь на единицах СИ, получим м² · кг · с-3 · A-1, что эквивалентно джоулю энергии на кулон заряда, J/C.

Определение на основе эффекта Джозефсона

Напряжение электрического тока – это величина, характеризующая разность зарядов (потенциалов) между полюсами либо участками цепи, по которой идет ток.

С 1990 года вольт стандартизирован посредством измерения с использованием нестационарного эффекта Джозефсона, при котором используется в качестве привязки к эталону константа Джозефсона, зафиксированная 18-ой Генеральной конференцией по весам и измерениям как:

K{J-90} = 0,4835979 ГГц/мкВ.

Кратные и дольные единицы

Десятичные кратные и дольные единицы образуют с помощью стандартных приставок СИ.

В соответствии с правилами СИ, касающимися производных единиц, названных по имени учёных, наименование единицы вольт пишется со строчной буквы, а её обозначение — с прописной. Такое написание обозначения сохраняется и в обозначениях производных единиц, образованных с использованием вольта. Например, обозначение единицы измерения напряжённости электрического поля «вольт на метр» записывается как В/м.

Шкала напряжений

• Разность потенциалов на мембране нейрона — 70 мВ.
• NiCd аккумулятор — 1.2 В.
• Щелочной элемент — 1.5 В.
• Литий-железо-фосфатный аккумулятор (LiFePO4) — 3.3 В.
• Батарейка «Крона» — 9 В.
• Автомобильный аккумулятор — 12 В (для тяжёлых грузовиков — 24 В).
• Напряжение бытовой сети — 220 В (среднеквадратичное).
• Напряжение в контактной сети трамвая, троллейбуса — 600 В.
• Электрифицированные железные дороги — 3 кВ (постоянный ток), 25 кВ (переменный ток).
• Магистральные ЛЭП — 110 кВ, 220 кВ.
• Максимальное напряжение на ЛЭП (Экибастуз-Кокчетав) — 1.15 МВ.
• Самое высокое постоянное напряжение, полученное в лаборатории на пеллетроне — 25 МВ.
• Молния — от 100 МВ и выше.

ЭлектротехникаФормулы Физика Теория Электричество

Если материал понравился Вам и оказался для Вас полезным, поделитесь им со своими друзьями!

• Сколько в ампере ватт, как перевести амперы в ватты и киловаттыМощность – это скорость расходования энергии, выраженная в отношении энергии ко времени: 1 Вт = 1 Дж/1 с. Один ватт равен отношению одного джоуля (единице измерения работы) к одной секунде.
• 1 ватт определяется как мощность, при которой за 1 секунду времени совершается работа в 1 джоуль.
• Сименс — единица измерения электропроводности (проводимости) в системе СИ. Она эквивалентна ранее использовавшейся единице mho
• 1 ом представляет собой электрическое сопротивление между двумя точками проводника, когда постоянная разность потенциалов 1 вольт, приложенная к этим точкам, создаёт в проводнике ток 1 ампер, а в проводнике не действует какая-либо электродвижущая сила.
• 1 Ампер это сила тока, при которой через проводник проходит заряд 1 Кл за 1 сек.

• Что такое баррель. Чему равен 1 баррель в литрах?Американский нефтяной баррель равен 42 галлонам в английской системе мер или 158,988 л в метрической системе.
• В «современном» латинском алфавите 26 букв.
• Старинные русские меры длины, веса, объёмаСистема древнерусских мер длины включала в себя следующие основные меры: версту, сажень, аршин, локоть, пядь и вершок.

Источник: https://calcsbox.com/post/cto-takoe-volt.html

Ток и напряжение. Виды и правила. Работа и характеристики

Ток и напряжение являются количественными параметрами, применяемыми в электрических схемах. Чаще всего эти величины меняются с течением времени, иначе не было бы смысла в действии электрической схемы.

Напряжение

Условно напряжение обозначается буквой «U». Работа, затраченная на перемещение единицы заряда из точки, имеющей малый потенциал в точку с большим потенциалом, является напряжением между этими двумя точками. Другими словами, это энергия, освобождаемая после перехода единицы заряда от высокого потенциала к малому.

Напряжение еще могут называть разностью потенциалов, а также электродвижущей силой. Этот параметр измеряется в вольтах. Чтобы переместить 1 кулон заряда между двумя точками, которые имеют напряжение 1 вольт, нужно выполнить работу в 1 джоуль. Кулонами измеряются электрические заряды. 1 кулон равен заряду 6х1018 электронов.

Напряжение разделяется на несколько видов, в зависимости от видов тока

• Постоянное напряжение. Оно присутствует в электростатических цепях и цепях постоянного тока.
• Переменное напряжение. Этот вид напряжения имеется в цепях с синусоидальными и переменными токами. В случае синусоидального тока рассматриваются такие характеристики напряжения, как:— амплитуда колебаний напряжения – это максимальное его отклонение от оси абсцисс; — мгновенное напряжение, которое выражается в определенный момент времени; — действующее напряжение, определяется по выполняемой активной работе 1-го полупериода;— средневыпрямленное напряжение, определяемое по модулю величины выпрямленного напряжения за один гармонический период.

При передаче электроэнергии по воздушным линиям устройство опор и их размеры зависят от величины применяемого напряжения.

Величина напряжения между фазами называется линейным напряжением, а напряжение между землей и каждой из фаз – фазным напряжением. Такое правило применимо для всех типов воздушных линий.

В России в электрических бытовых сетях, стандартным является трехфазное напряжение с линейным напряжением 380 вольт, и фазным значением напряжения 220 вольт.

Электрический ток

Ток в электрической цепи является скоростью движения электронов в определенной точке, измеряется в амперах, и обозначается на схемах буквой «I». Также используются и производные единицы ампера с соответствующими приставками милли-, микро-, нано и т.д. Ток размером в 1 ампер образуется передвижением единицы заряда в 1 кулон за 1 секунду.

Условно считается, что ток в электрической цепи течет по направлению от положительного потенциала к отрицательному. Однако, из курса физики известно, что электрон движется в противоположном направлении.

Необходимо знать, что напряжение измеряется между 2-мя точками на схеме, а ток течет через одну конкретную точку схемы, либо через ее элемент. Поэтому, если кто-то употребляет выражение «напряжение в сопротивлении», то это неверно и неграмотно. Но часто идет речь о напряжении в определенной точке схемы. При этом имеется ввиду напряжение между землей и этой точкой.

Напряжение образуется от воздействия на электрические заряды в генераторах, батареях, солнечных элементах и других устройствах. Ток возникает путем приложения напряжения к двум точкам на схеме.

Чтобы понять, что такое ток и напряжение, правильнее будет воспользоваться осциллографом. На нем можно увидеть ток и напряжение, которые меняют свои значения во времени. На практике элементы электрической цепи соединены проводниками. В определенных точках элементы цепи имеют свое значение напряжения.

Ток и напряжение подчиняются правилам:

• Сумма токов, входящих в точку, равняется сумме токов, выходящих из точки (правило сохранения заряда). Такое правило является законом Кирхгофа для тока. Точка входа и выхода тока в этом случае называется узлом. Следствием из этого закона является следующее утверждение: в последовательной электрической цепи группы элементов величина тока для всех точек одинакова.
• В параллельной схеме элементов напряжение на всех элементах одинаково. Иначе говоря, сумма падений напряжений в замкнутом контуре равна нулю. Этот закон Кирхгофа применяется для напряжений.
• Работа, выполненная в единицу времени схемой (мощность), выражается следующим образом: Р = U*I. Мощность измеряется в ваттах. Работа величиной 1 джоуль, выполненная за 1 секунду, равна 1 ватту. Мощность распространяется в виде теплоты, расходуется на совершение механической работы (в электродвигателях), преобразуется в излучение различного вида, накапливается в емкостях или батареях. При проектировании сложных электрических систем, одной из проблем является тепловая нагрузка системы.

Характеристика электрического тока

Обязательным условием существования тока в электрической цепи является замкнутый контур. Если контур цепи разрывается, то ток прекращается.

По такому принципу действуют все защиты и выключатели в электротехнике. Они разрывают электрическую цепь подвижными механическими контактами, и этим прекращают течение тока, выключая устройство.

В энергетической промышленности электрический ток возникает внутри проводников тока, которые выполнены в виде шин, кабелей, проводов и других частей, проводящих ток.

Также существуют другие способы создания внутреннего тока в:

• Жидкостях и газах за счет передвижения заряженных ионов.
• Вакууме, газе и воздухе с помощью термоэлектронной эмиссии.
• Полупроводниках, вследствие движения носителей заряда.

Условия возникновения электрического тока:

• Нагревание проводников (не сверхпроводников).
• Приложение к носителям заряда разности потенциалов.
• Химическая реакция с выделением новых веществ.
• Воздействие магнитного поля на проводник.

Формы сигнала тока:

• Прямая линия.
• Переменная синусоида гармоники.
• Меандром, похожий на синусоиду, но имеющий острые углы (иногда углы могут сглаживаться).
• Пульсирующая форма одного направления, с амплитудой, колеблющейся от нуля до наибольшей величины по определенному закону.

Виды работы электрического тока:

• Световое излучение, создающееся приборами освещения.
• Создание тепла с помощью нагревательных элементов.
• Механическая работа (вращение электродвигателей, действие других электрических устройств).
• Создание электромагнитного излучения.

Отрицательные явления, вызываемые электрическим током:

• Перегрев контактов и токоведущих частей.
• Возникновение вихревых токов в сердечниках электрических устройств.
• Электромагнитные излучения во внешнюю среду.

Создатели электрических устройств и различных схем при проектировании должны учитывать вышеперечисленные свойства электрического тока в своих разработках.

Например, вредное влияние вихревых токов в электродвигателях, трансформаторах и генераторах снижается путем шихтовки сердечников, применяемых для пропускания магнитных потоков. Шихтовка сердечника – это его изготовление не из цельного куска металла, а из набора отдельных тонких пластин специальной электротехнической стали.

Но, с другой стороны, вихревые токи используют для работы микроволновых печей, духовок, действующих по принципу магнитной индукции. Поэтому, можно сказать, что вихревые токи оказывают не только вред, но и пользу.

Переменный ток с сигналом в форме синусоиды может различаться частотой колебаний за единицу времени. В нашей стране промышленная частота тока электрических устройств стандартная, и равна 50 герцам. В некоторых странах используется частота тока 60 герц.

Для различных целей в электротехнике и радиотехнике используют другие значения частоты:

• Низкочастотные сигналы с меньшей величиной частоты тока.
• Высокочастотные сигналы, которые намного выше частоты тока промышленного использования.

Считается, что электрический ток возникает при движении электронов внутри проводника, поэтому он называется током проводимости. Но существует и другой вид электрического тока, который получил название конвекционного. Он возникает при движении заряженных макротел, например, капель дождя.

Электрический ток в металлах

Движение электронов при воздействии на них постоянной силы сравнивают с парашютистом, который снижается на землю. В этих двух случаях происходит равномерное движение. На парашютиста действует сила тяжести, а противостоит ей сила сопротивления воздуха. На движение электронов действует сила электрического поля, а сопротивляются этому движению ионы решеток кристаллов. Средняя скорость электронов достигает постоянного значения, так же как и скорость парашютиста.

В металлическом проводнике скорость движения одного электрона равна 0,1 мм в секунду, а скорость электрического тока около 300 тысяч км в секунду. Это объясняется тем, что электрический ток течет только там, где к заряженным частицам приложено напряжение. Поэтому достигается большая скорость протекания тока.

При перемещении электронов в кристаллической решетке существует следующая закономерность. Электроны сталкиваются не со всеми встречными ионами, а только с каждым десятым из них. Это объясняется законами квантовой механики, которые можно упрощенно объяснить следующим образом.

Движению электронов мешают большие ионы, которые оказывают сопротивление. Это особенно заметно при нагревании металлов, когда тяжелые ионы «качаются», увеличиваются в размерах и уменьшают электропроводность решеток кристаллов проводника. Поэтому при нагревании металлов всегда увеличивается их сопротивление. При снижении температуры повышается электрическая проводимость. При снижении температуры металла до абсолютного нуля можно добиться эффекта сверхпроводимости.

Похожие темы:

Источник: https://electrosam.ru/glavnaja/jelektrotehnika/tok-i-napriazhenie/

Напряжение, амплитуда сигнала. Понятие. Единицы измерения

Понятие напряжения и разности электрических потенциалов. Амплитуда. Единицы измерения. (10+)

Напряжение, амплитуда сигнала. Понятие. Единицы измерения

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

Материал является пояснением и дополнением к статье:
Единицы измерения физических величин в радиоэлектронике
Единицы измерения и соотношения физических величин, применяемых в радиотехника.

Напряжение электрического поля определяет, какая энергия запасена в этом поле. Напряжение равно энергии, необходимой для переноса заряда из одной точке в другую, деленной на величину этого заряда. В случае наличия электрического поля энергия необходима, так как на заряд по закону Кулона действует сила, пропорциональная величине этого заряда. Таким образом:

U = E / q, где E — энергия (Дж), q — заряд (Кулон).

Напряжение измеряется в Дж / К. Еще эту единицу измерения напряжения называют Вольт (В), Volt (V).

Вашему вниманию подборка материалов:Практика проектирования электронных схем Искусство разработки устройств. Элементная база. Типовые схемы. Примеры готовых устройств. Подробные описания. Онлайн расчет. Возможность задать вопрос авторам

Напряжение и сила тока

Если между двумя точками есть напряжение, и в среде существуют свободные заряженные частицы, то они приходят в движение, и возникает электрический ток.

Многие ошибочно полагают, что при возникновении напряжения электрический ток распространяется по проводнику постепенно, со скоростью полета электронов. На самом деле электрическое поле распространяется со скоростью света, а движение электронов возникает везде, где есть поле.

Электронам совсем незачем ждать, когда их собраться прилетят и толкнут их. Они начинают двигаться все вместе по команде, которая распространяется со скоростью света.

Ошибочно полагать, что в вакууме электрический ток невозможен при любом напряжении электрического поля. На первый взгляд в вакууме нет заряженных частиц, откуда там будет ток. Но имеет место такой феномен, как энергетический (потенциальный) разрыв (пробой) вакуума. Если напряженность поля очень высока, то в вакууме начинается самопроизвольное зарождение пар заряженных частиц и античастиц. Они и создают электрический ток. Это, конечно, происходит при очень большом напряжении.

Разные материалы под действием напряжения ведут себя по-разному. В некоторых сразу возникает электрический ток, некоторые до определенного предела ток не проводят. Когда напряжение превышает этот предел, то происходит пробой, сила тока резко возрастает. Напряжение пробоя зависит от среды.

Есть среды, в которых пробой возникает при сосем небольшом напряжении (мВ), это, в частности, некоторые специально созданные человеком полупроводниковые p-n переходы. Пробой некоторых сред, например, атмосферного воздуха, происходит при тысячах или миллионах вольт.

Напряжение пробоя атмосферного воздуха зависит от расстояния между электродами, влажности, давления, наличия ионизирующих факторов, но условно считается, что пробой 1 мм воздуха происходит при 1000 В.

Основные соотношения между электрическим напряжением и другими физическими величинами

Для некоторых сред верен закон Ома. Про такие среды говорят, что они обладают омическим сопротивлением.

[Сила электрического тока, А] = [Напряжение электрического поля, В] / [Сопротивление среды, В]

Далеко не для всех сред верен закон Ома. Например, графит обладает омическим сопротивлением, а инертный газ — нет. Для инертного газа можно говорить только о динамическом (дифференциальном) сопротивлении

[Выделяемая тепловая мощность, Вт] = [Напряжение, В] * [Сила тока, А]

[Выделяемая тепловая мощность, Вт] = [Напряжение, В] 2 / [Сопротивление проводника, Ом]

Амплитуда, амплитудное значение напряжения

Для переменного сигнала напряжение зависит от времени и постоянно меняется. Чтобы измерять сигналы переменного тока, введены понятия амплитудного и действующего (эффективного) напряжения.

Амплитудное значение напряжения — это просто максимально возможное напряжение сигнала. Напряжение периодического сигнала регулярно достигает своего амплитудного значения. Иногда оперируют амплитудным значением за определенное время. Это полезно, например, для затухающих или амплитудно-модулированный сигналов. Амплитуда за определенное время — максимальное напряжение за это время.

Единицы измерения, кратные Вольту (Volt)

Мегавольт	МВ	MV	1E6 В	1000000 В
Киловольт	кВ	kV	1E3 В	1000 В
милливольт	мВ	mV	1E-3 В	0.001 В

(читать дальше) :: (в начало статьи)

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Источник: https://gyrator.ru/units-voltage

Электрический шок. Действие электрического тока на организм человека

Электрическим шоком называют физиологическую реакцию или травму человека, которая возникает при прохождении электрического тока через организм человека.

Когда говорится об электрическом шоке, то подразумевают под этим вредное воздействие на организм и психику человека.

Такое воздействие может быть вызвано через контакт человека с источником электроэнергии, если при этом его мощность достаточна, чтобы в теле человека начал протекать достаточный ток для причинения вреда. Контакт может происходить через кожу, волосы, мышцы, с любым участком тела.

Очень маленькие токи не оказывают заметного воздействия. Ток проходит через тело, но человек его не ощущает. Большие значения тока могут сделать так, что жертва не может освободится от его воздействия самостоятельно. Дело в том, что при значительной величине тока мышцы человека сокращаются и управлять ими становится не возможно. Ещё больший ток может вызвать аритмию сердца и повреждение тканей.

Поражение электрическим током, или иначе — электрическая травма, имеет много последствий для человека. Электрический ток может путешествовать по телу через нервную систему, выжигать мягкие ткани на своём пути, провести электрохимические изменения в жидкостях организма.

Даже если внешне нет причин для беспокойства, то в дальнейшем может ощущаться боль в участках тела, могут оказаться поражёнными внутренние органы. Выжженные ткани бывают видны визуально в тех местах где ток заходил и выходил.

Человек, находясь под действием электрического тока превращается в живой проводник. Металлоконструкции, которые находятся под опасным напряжением представляют угрозу, так как при соприкосновении с ними, тело человека становится проводником наподобие куска проволоки или арматуры.

Электрический шок может быть вызван прямым или косвенным контактом с источником электричества. Прямой контакт происходит при работе непосредственно с токоведущими частями электротехнического персонала.

Требуется соблюдение правил электробезопасности, чтобы не попасть под действие электрического тока или же не подвергнуть других лиц такой опасности. Когда контакт с проводящей частью не связан с работой — это косвенный контакт.

Он возникает в аварийных условиях, когда части электрооборудования, которые не должны быть под напряжением, всё-таки попадают под него. От косвенного контакты применяют защитные меры такие как заземление, зануление, автоматическое отключение питания.

Величина опасного тока

Минимальная величина тока, которую человек может чувствовать зависит от рода тока (AC или DC). Для переменного тока (AC) это значение составляет не менее 1 мА (среднеквадратическая величина) с частотой 50-60 Гц, а для постоянного тока (DC) не менее 5 мА.

Начиная с величины переменного тока в 10 миллиампер (мА), ток проходя через тело человека может вызвать сильные мышечные сокращения. В этом случае жертва не в состоянии самостоятельно освободится от действия тока, потому как не может контролировать свои мышцы. Такое значение тока является одним из критериев в правилах электробезопасности.

Когда величина электрического тока становится более чем 30 миллиампер для переменного тока (AC, частота 50-60 Гц) и более 300-500 миллиампер постоянного тока (DC), ток может стать причиной повреждения тканей организма, а также вызвать фибрилляцию.

Обычная электросеть используемая в быту 220В 50Гц (Европа, Украина, Россия), а также сеть в 120 В 60 Гц (США), могут быть причиной электрического шока в той форме, когда происходит остановка сердца. Бытовая электросеть представляет опасность, потому как является потенциальной причиной фибрилляции желудочков сердца.

Кроме величины тока и рода тока, решающим фактором является путь тока через тело. Человеческий организм более чем на 80% состоит из воды, точнее сказать — из электролитов. Ионный состав тканей человека не однороден, нервные ткани также расположены неоднородно.

Электрический ток, проходя через тело человека, выбирает самый кротчайший путь. Вдобавок к этому происходит электролиз жидкостей тела, что меняет их химический состав и проводимость, нервные окончания под действием тока вызывают сокращения мышц.

Путь тока, проходя через сердце, может нанести серьёзный вред сердечной мышце.

Если напряжение меньше 200 В, то наружный кожный покров является основным источником сопротивления электрическому току. Это защитная оболочка за которой находятся нежные ткани более подверженные действию тока. Обычно именно на коже остаются так называемые метки, точки входа и выхода тока. Это связано с выгоранием и повреждением тканей организма, подобно тому как это происходит при обморожениях и ожогах.

Следует учитывать, что вольт-амперная характеристика (ВАХ) кожи является нелинейной. Если напряжение выше 450-600 В, то может произойти пробой диэлектрика, которым является внешний покров кожи. На проводимость кожи сильное влияние её влажность (пот, испарина). Другим фактором можно считать длительность воздействия тока.

Чем дольше протекает ток через тело человека, тем меньше способен организм ему сопротивляться.

Когда электрическая цепь через человека осуществляется с помощью электродов внедрённых минуя кожу (под кожу), то летальная опасность тока гораздо выше. Достаточно микроудара тока в 10 микроампер, чтобы вызвать аритмию.

Ожоги при поражении электрическим током

Ожоги могут быть вызваны электрическим пробоем кожи и термическим действием тока.

Уровни напряжения от 500 до 1000 Вольт могут вызывать серьёзные внутренние ожоги из-за большой энергии, которая пропорциональна длительности действия тока умноженной на квадрат напряжения и делённой на сопротивление.

При возрастании напряжения в два раза, энергия возрастает в четыре раза. В глубоких тканях важным фактором является выделяемое джоулевое тепло при прохождении тока, например вдоль конечностей тела.

Фибрилляция желудочков сердца

Если ток имеет прямой путь к сердцу, например через катетер сердечного электрода или другого электрода, то требуется гораздо меньшая величина тока, чтобы вызвать фибрилляцию. Этот ток тогда меньше 1 мА (AC или DC). В том случае, когда происходит поражение током от внешнего источника требуется гораздо больший ток, так как сопротивление тела значительно выше, чем при прямом контакте с сердечной мышцей.

Как было уже сказано выше, требуется 30 мА переменного тока (AC) или 300-500 мА постоянного тока (DC) чтобы стала возможно фибрилляция. Такое поражение током может вызвать аритмию и её лечат дефибрилляцией. Если не лечить аритмию, то это может иметь смертельные (летальные) последствия, так как клетки сердечный мышцы работают не согласованно из-за неправильной (аритмичной) подачи нервных импульсов.

При токах выше 200 мА (AC) фибрилляции не происходит, но мышечные схватки под действием такого тока настолько высоки, что сердечная мышца не может двигаться самостоятельно.

Сопротивление человеческого тела

Сопротивление человеческого тела не однородно. Максимальное сопротивление имеет наружный кожный покров, а после него сопротивление электрическому току резко падает. Человек представляет собой проводник второго рода (ток в электролитах). ВАХ человеческого тела не является линейной и тем более различается для постоянного (DC) и переменного (AC) тока.

Высокое напряжение способно вызвать электрический пробой кожного покрова тела, что значительно увеличивает шансы летального исхода. Мощность источника и количество электричества прошедшего через организм человека в любом направлении вызывает ожоги и термические повреждения тканей. Отсюда делаем вывод, что низкое напряжение более предпочтительно чем высокое. Мощность источников энергии желательно ограничивать.

Там где это невозможно, необходимо соблюдать правила проведения работ и эксплуатации.

Дата: 23.05.2015

Valentin Grigoryev (Валентин Григорьев)

Источник: http://electricity-automation.com/page/elektricheskiy-shok-deystviye-elektricheskogo-toka-na-organizm-cheloveka