Главная Войти О сайте

Почему напряжение 220 Вольт

Почему напряжение 220 Вольт

Содержание:
  1. Опасность бытового напряжения 220 В и проблема низковольтных сетей
  2. Мощность и сочетание токов и напряжений
  3. Потери мощности на проводах
  4. Применение низковольтного питания
  5. Проблемы высоковольтного питания
  6. Различия напряжений в разных странах

Опасность бытового напряжения 220 В и проблема низковольтных сетей

Напряжение в 220 В, которое используется в бытовой электросети, является опасным для жизни. Возникает вопрос, почему бы не использовать 12-вольтовые сети в домах и соответствующие электроприборы? Однако, такое решение оказалось бы нерациональным.

Мощность и сочетание токов и напряжений

Мощность, выделяемая на нагрузке, зависит от произведения напряжения и тока, проходящего через нее. Это означает, что одну и ту же мощность можно получить при различных сочетаниях токов и напряжений, при условии, что их произведение будет одинаковым. Например, мощность в 100 Вт можно получить при 1 В и 100 А, 50 В и 2 А, или 200 В и 0,5 А и так далее. Главное - иметь нагрузку с соответствующим сопротивлением для прохождения необходимого тока при желаемом напряжении (согласно закону Ома).

Потери мощности на проводах

Мощность также теряется на подводящих проводах, что является нежелательным явлением, так как эта мощность тратится бесполезно. Например, при использовании проводников с сопротивлением в 1 Ом для питания нагрузки мощностью в 100 Вт при напряжении в 10 В, необходимо пропустить ток в 10 А. Это означает, что нагрузка должна иметь сопротивление в 1 Ом, сопоставимое с сопротивлением проводников. Таким образом, на проводах будет теряться половина питающего напряжения и соответственно половина мощности.

Применение низковольтного питания

При использовании 12-вольтового питания также возможно уменьшить потери мощности, используя более толстые проводники с меньшим сопротивлением. Однако, такие проводники будут очень дорогими, поэтому низковольтное питание применяют только в случаях, когда проводники являются короткими. Например, в компьютерах и транспортных средствах толстые проводники используются между блоком питания и материнской платой или между аккумулятором и электрооборудованием.

Проблемы высоковольтного питания

Если использовать очень большое напряжение в домашней электросети, то проводники можно будет сделать очень тонкими. Однако, высокое напряжение способно пробивать изоляцию, что делает опасными как оголенные, так и изолированные провода. Поэтому высоковольтное питание используется только для линий электропередачи, а перед подачей в дома оно понижается до безопасного уровня при помощи трансформаторов.

Различия напряжений в разных странах

Напряжение в 240 В было предложено Николой Теслой как компромиссное решение, которое не пробивает изоляцию и позволяет использовать тонкие проводники для бытовой проводки. Однако в США до сих пор используется напряжение в 110 В, которое также является опасным, но в меньшей степени. В Западной Европе применяется напряжение в 240 В, как предложил Тесла. В СССР изначально были использованы два напряжения: 220 В в сельской местности и 127 В в городах. Впоследствии было принято решение перейти на 220 В везде, и этот стандарт до сих пор используется в России и странах СНГ. Японская электросеть является наиболее низковольтной, с напряжением всего 100 В.


CompleteRepair.Ru