Vrste in tokovi napetosti: izmenični tok - enosmerni tok - trifazni tok

Napajalni kabel s petimi jedri © Demarco, stock.adobe.com

Poenostavljeno povedano: elektrika ni nič drugega kot prevoz nosilcev električnega naboja. Tok teče takoj, ko je prevodna povezava med virom energije in potrošnikom - imenovano vezje. Smer toka toka je vedno od plus do minus. Fizična veličina, ki meri električni tok, je jakost električnega toka (simbol I), enota pa amper (A).

Preprosto vezje © Heinz Kerp

Električna napetost je potrebna, da elektrika sploh teče. Napetost je namreč zmožnost premikanja nosilcev električnega naboja. Preprosto in analogno vezju napetost označuje "moč" vira energije.

Preprosto vezje © Heinz Kerp

Na primer, če sta dva pola vtičnice med seboj povezana z električnim porabnikom, elektrika teče. Velikost trenutne jakosti je odvisna od velikosti napetosti in porabnika, kar imenujemo električni upor.

Fizična količina električne napetosti ima simbol formule U in je določena v mednarodnem sistemu enot v voltih (V). Električni upor ima simbol formule R in ima enoto ohm (Ω).

Odvisnost toka od napetosti je prikazana v formuli:

Tok = napetost / upor

I = U / R

Nasvet: Poiščite najcenejše električarje, primerjajte ponudbe in prihranite.

Izmenični tok in izmenična napetost

Elektriko potrebujemo povsod, a komaj kdo ve, ali poganja napravo z enosmernim ali izmeničnim tokom ali napetostjo. Običajno prihaja iz vtičnice izmenični tok in izmenična napetost. Za oba je značilna spreminjajoča se smer prenosa nosilcev električnega naboja. Od enosmernega ali enosmerne napetosti se razlikujejo po tem, da oba redno spreminjata smer, tako da se pozitivni in negativni vrednosti dopolnjujeta. V povprečju sta tok in napetost torej enaka nič. Pogostost spreminjanja smeri je določena v Hertzu. V Evropi znaša 50 Hertz - to pomeni, da se smer spreminja 100-krat na sekundo, 50-krat v vsako smer.

Frekvenca električnega omrežja v Evropi je

izmenični tok in izmenična napetost 50 Hertz © Heinz Kerp

Prednost izmeničnega toka in izmenične napetosti je v tem, da sta oba enostavna za ustvarjanje in transport. Običajno se za to uporablja generator, ki ustvarja tako tok kot napetost z nenehnim vrtenjem prevodniške zanke v statičnem magnetnem polju. Ta tehnika je zelo enostavna za izvedbo.

Trifazni generator © Heinz Kerp

Trifazni sinhroni generatorji se ves čas uporabljajo v elektrarnah javnega napajanja. Vodniška zanka se premika mimo treh magnetov, ki so prostorsko odmaknjeni za 120 stopinj, tako da z enim vrtenjem nastanejo tudi napetosti ali tokovi, ki so odmičeni za 120 stopinj.

Trifazni ali visokonapetostni tok

Strogo rečeno, "močan tok" ali "trifazni tok" je trifazna izmenična napetost, ki temelji na treh medsebojno povezanih izmeničnih tokovih, ki omogočajo prenos električne energije v omrežju. Kot smo že omenili, je za prenos električne energije potrebna določena vrednost napetosti. Če je treba preteči velike razdalje, se uporablja visoka napetost, ki zaradi svoje učinkovitosti omogoča prenos energije iz elektrarne v celo zelo oddaljena omrežja. Visokonapetostni tok gre skozi različne transformacijske procese, dokler ne doseže gospodinjstva z napetostjo 230 voltov ali 400 voltov.

Priključitev električne pečice in kuhalne plošče © Andrey Popov, stock.adobe.com

S tehničnega vidika je generator opremljen s tremi magnetnimi polji, ki so razporejena v krogu - od tod tudi izraz trifazni izmenični tok. Rezultat tega so tri izmenične napetosti, analogne izmeničnim tokovom, ki prikažejo svojo zmogljivost ob različnih časih in tako ustvarijo izjemno zmogljivost.

Trifazni izmenični tok in trifazna izmenična napetost © Heinz Kerp

Javno električno omrežje deluje na trifazno električno energijo. Če je hiša priključena na javno električno omrežje, v hišo prispejo štirje kabli. Obstaja po en kabel za tri faze in en nevtralni vodnik. Ena faza zadostuje za večino naprav v hiši ali stanovanju. Tri faze običajno potrebuje samo električni štedilnik.

Hiška povezava s trifaznim izmeničnim tokovnim priključkom na javno električno omrežje

Enosmerni tok in enosmerna napetost

Številne električne naprave, kot so radijski sprejemniki, televizorji ali pametni telefoni, delujejo na enosmerni tok © Andrey Popov, stock.adobe.com

V nasprotju z izmeničnim tokom ali izmenično napetostjo s konstantnimi in rednimi spremembami smeri z izmeničnimi pozitivnimi in negativnimi vrednostmi ima enosmerni tok vedno enako polarnost. Enosmerna napetost ima trenutno vrednost, ki se v daljšem opazovalnem obdobju ne spremeni. Ves čas ima enak znak in enak znesek.

Mešani tok in mešana napetost

Enosmerni tok ali enosmerna napetost, znana iz vsakdanjega življenja, je običajno izmenični tok ali izmenična napetost iz vtičnice, ki je odpravljena. To se izvede prek usmernika, ki je že nameščen v potrošniku.

Tok ali napetost, ki jo ustvarjajo električni generatorji v elektrarnah, je izmenična napetost. Iz tega lahko s pomočjo usmernikov nastane enosmerna napetost. Tako nastane mešana napetost, katere srednja vrednost se imenuje enosmerna napetost. Z gladilnimi kondenzatorji, z večjimi tokovi ali z napajalnimi napajalniki z navzgor navitimi tuljavami se lahko nadomeščena AC komponenta znatno zmanjša. Ostane majhno preostalo valovanje.