Почему в розетке именно 220В?

Разбираясь в данном вопросе, следует узнать, как появилась розетка, что такое фаза и ноль, а также найти ответы на другие сопутствующие вопросы.

Краткий экскурс в историю

Генератор на электростанции преобразовывает механическую энергию в электрическую. Но что происходит дальше? В каком виде и каким образом она передается потребителям? Каким образом можно предупредить значительные потери при выполнении передачи?

Удивительно, но подобная ситуация действительно существовала на самом деле. Например, в Российской империи до начала 20 века была настоящая путаница. В непосредственной близости от каждого важного потребителя энергии (например, к ним относились дорогие гостиницы, фабрики и т. д.) возводили персональную электростанцию. Постоянно появлялись новые фирмы, которые предоставляли услуги электрификации, и они составляли друг другу конкуренцию. Также они предлагали потребителям собственное электрооборудование, которое предназначалось для работы в конкретной сети. Все поставщики электроэнергии задавали личные параметры электросети сети, такие как частота и напряжение. Существовали даже сети с постоянным током. Люди, которые покупали лампочки в определённой электрокомпании, могли использовать их только в сети данной организации. Если бы они попытались подключиться к иной сети, то лампочка сразу бы выходила из строя. Это было связано с тем, что параметры напряжения в другой сети были гораздо выше необходимых для конкретного устройства, а также отличались и другие параметры.

Только в 1913 году инженеры стали передавать энергию на значительное расстояние по воздушным проводным линиям. Это решило проблему необходимости возведения электростанций рядом с каждым крупным потребителем электроэнергии. На тот момент времени власть задумалась об импортозамещении. Это было связано с предвестниками начала великой войны и увеличением уровня патриотизма внутри страны. Многие некрупные зарубежные организации были как финансово, так и юридически задавлены. Исключение составили только французские и германские компании. Какие-либо льготы и иные преференции могли получить исключительно отечественные организации. Это вызвало монополизм на рынке электроэнергии, что в итоге повлекло приведение параметров электросети к единому стандарту.

На тот момент в Париже и Берлине уже была единая энергосистема, в которой показатель переменного напряжения составлял 200 вольт. Отечественные организации также решили воспользоваться данным стандартом. Потребителям значительно более комфортно использовать электроприборы одного типа и не переживать о том, что из-за смены места проживания (и сопутствующего изменения характеристик сети) их новые устройства выйдут из строя. Все изменения привели к постепенному вытеснению различных некрупных организаций – люди уже не желали заказывать их услуги и покупать отдельные устройства, хотя они уже вынужденно подстроились под единый стандарт электросети в 220В.

Напряжение 220 вт

Во всемирной сети Интернет люди нередко задают вопросы по поводу напряжения в розетке. Причём их нередко интересует, какой именно в ней ток.

В данном случае вопрос является ошибочно сформулированным. По током обычно подразумевают силу тока. Более правильно будет выглядеть следующий вопрос: какое напряжение в розетке?

На территории Российской Федерации в домашней сети переменное напряжение с частотой 50 Гц, а максимальная амплитуда составляет около 310 вольт. При этом действующее напряжение достигает параметра 220 вт. Это основные характеристики электросети в России.

Теперь следует подробнее рассмотреть, что к чему.

Как выглядит данный ток на осциллографе? Примерно следующим образом:

В прошлом у некоторых людей поблизости от телевизора стояло достаточно необычное устройство. На нём присутствовала шкала, которую нужно было подкручивать в вечернее время до показателя в 220 вольт, чтобы телевизор начал работать. Речь идёт о ручном стабилизаторе напряжения. Именно вечером многие соседи начинали активно использовать электричество, из-за чего показатели напряжения в сети падали до 190-200 вт. На данный момент во все электроприборы подобные стабилизаторы встроены по умолчанию. Ручные стабилизаторы вовсе не используются на сегодняшний день. Почему это произошло? Ответ достаточно прост: в их использовании больше нет необходимости.

Фаза и ноль: что это такое?

В квартиру или дом 220 вт поступает по двум проводам. В некоторых случаях также используется ещё один провод – заземление. Он окрашен в жёлто-зелёный оттенок. Он необходим для обеспечения безопасности. В старых постройках данный провод отсутствует. Сейчас практически всегда провод заземления отмечается именно жёлто-зелёным оттенком. При этом остальные провода могут существенно отличаться по цвету. Однако наиболее часто ноль маркируют синим цветом, а фаза отмечается ярким цветом, например, красным.

По одному кабелю в помещение идёт фаза, а по второму – нейтраль. Нейтраль или ноль представляет собой провод, основная функция которого заключается в снятии электрического тока с фазы Сам по себе ноль не представляет опасности для людей, но всё же с ним не стоит проводить эксперименты. В фазе показатель напряжения является нестабильным –его значения могут варьироваться в диапазоне от максимального (310 Вт) до 0, затем до -310 вт, потом снова до 0 и до 310 вт. Данные процессы за секунду происходят около 50 раз. Именно с данной скоростью вращается генератор на ТЭС, ГЭС или АЭС.

Какие процессы происходят на фазе?

В определённый момент времени фаза может быть выше по напряжению, нежели чем нейтраль. Также она бывает равна 0 и уходит в минус. Выше уже подробно рассматривались данные изменения. Так бывает до тех пор, пока функционирует генератор на электростанции.

При этом фаза без ноля не способна обеспечить людей электричеством. Некоторые электрики даже могут встать на диэлектрический коврик, тем самым изолировав себя от контакта с землей, чтобы дотронуться до фазы без риска для жизни. При этом подобные эксперименты не следует проводить самостоятельно.

Ни в коем случае нельзя одновременно докасаться до двух проводов голыми руками. В результате выполнения данного действия человек станет проводником и замкнет цепь 220 вт. Как итог, он получит удар током, существенно угрожающий здоровью и жизни в целом.

Напряжение в розетке можно рассчитать по следующей формуле:

Uд = Umax/√2

где

UД – это действующее напряжение, В

Umax – максимально возможное напряжение, В

После проведение расчетов выйдет, что Umax = 310 В

Когда говорят, что напряжение переменного тока, к примеру, 24 вт, то это действующее напряжение. Максимально возможное значение переменного тока никто не использует.

Искренне надеемся на то, что теперь ясно, какое напряжение в розетке, и почему 220 вт. Это европейский стандарт, который применяется во многих странах. Также существует американский стандарт в 100-127 В., где частота переменного тока достигает 60 Гц. Его преимущественно используют страны Южной Америки, а также США и Япония. Остальной мир придерживается европейского стандарта, то есть, 220-240 В с частотой тока 50 Гц.