Деякі основи на l; одиниці виміру електроенергії

Сьогодні ми пропонуємо вам першу частину посібника, призначеного для вас базові знання про електрику.

Дійсно, встановлюючи автоматизацію будинку або вибираючи елементи, які потрібно замовити, певні поняття можуть виглядати неясними. Тому ми пропонуємо вам відкрити в цій статті деякі базові знання, яких часом може бракувати !

Цей посібник не має на меті бути вичерпним: є інші джерела, крім цього блогу, більш спеціалізовані в галузі електроенергетики, які можуть надати ще більш глибокі пояснення.

Ми займаємося прикладною фізикою і не претендуємо на те, щоб замінити роки навчання чи практики. Однак ці кілька основ повинні дозволити вам забезпечити більшу безпеку і навіть легше вибрати обладнання, яке вас цікавить.

У цій першій частині ми обговоримо одиниці виміру електричної енергії та різні типи існуючої електричної енергії.

1 Напруга, струм і опір
2 Змінний і постійний струм
3 Справжня сила і видима сила
4 Електрична енергія/споживання
5 Ємність акумулятора або елемента
6 Резюме

Напруга, струм і опір

Електричний струм - це рух електронів, негативно заряджених частинок. Але це справедливо лише для металів! Оскільки електрика не обов’язково передається електронами.

У вашому тілі або в акумуляторі це називається іонами (позитивно зарядженими). Ми не будемо детально описувати принцип у молекулярній фізиці, але це справді явище, яке можна виміряти.

Що стосується кваліфікації електричного струму, значення, які вступають у гру, такі:

Електрична напруга, вимірюється у вольтах (символ V) і позначається U, описує кількість електроенергії. Приклад: 230 В (напруга електричного струму до сектору у Франції), 12 В
Електрична інтенсивність, вимірюється в амперах (символ А) та зазначається I, вказує на рух цієї електрики. Приклад: 100 А для автомобільного стартера, 1 А для лампи розжарювання, 500 мА для невеликого джерела живлення.

Для перегляду цих одиниць вимірювання звичайно порівнювати електричне переміщення з переміщенням рідини: напруга відповідає тиску води присутній у трубі, поки інтенсивність відповідає витраті.

N.B .: Завдяки одиниці виміру напруга іноді називається "напругою", а струм іноді називається "силою струму". Ці терміни не є офіційними, але вони все ще досить поширені.

Тісно пов'язане з поняттям інтенсивності існує поняття опір. Опір, що позначається R, виражається в Омах (символ: Ω) і визначає здатність ланцюга або іншого компонента сповільнювати потік струму. Таким чином, на дуже провідної ланцюзі опір близький до 0 Ом. Два елементи, які не контактують, матимуть опір, що наближається до нескінченності.

Формулою, що вказує на залежність між потужністю, є Закон Ома: U = R × I (напруга дорівнює добутку опору та струму).

Для продовження аналогії з гідравлічним вузлом опір відповідав би турбіні, розташованій у нашій трубі, і, отже, зменшував прохід.

Коли струм проходить через тіло людини (складається приблизно з 75% води), він діє як опір.

Опір людського тіла варіюється залежно від:

люди,
вологість шкіри,
а також ланцюг, який струм приймає в організмі.

В середньому людський організм має опір приблизно від 3 до 5 кОм.

Отже, з наведеної вище формули ми бачимо, що при напрузі 12 В тіло перетинатиме інтенсивність 2,5 мА (не небезпечно). З іншого боку, при напрузі 230 В ми досягаємо напруженості 45 мА, що може бути небезпечним.

Струм, що протікає по людському тілу, є небезпечний відповідно до його інтенсивності:

- при 0,5 мА: це поріг сприйняття: це лоскоче, як кажуть
- при 10 мА: скорочення м’язів, відсутність порогу вивільнення: максимум 3-4 хвилини
- при 30 мА: поріг параліч дихання: максимум 20-30 секунд
- при 75 мА: поріг фібриляція незворотний пульс: максимум від 2 до 5 секунд
- при 1000 мА: зупинка серця: максимум 30-100 мс

Знайдіть всю цю інформацію в цій дуже добре зробленій статті: Від того, скільки вольт ми можемо вмерти ?

Слід зазначити, що у всіх випадках, незалежно від потужності джерела живлення, він буде подавати лише струм, необхідний для підключеного до нього навантаження.

Наприклад, автомобільний акумулятор на 50 А на 12 В не стане фатальним для людини, яка торкається клем + і -, оскільки людське тіло споживатиме лише 2 або 3 мА.

Інший приклад: якщо у вас є коробка домашньої автоматизації, яка споживає 12 В/500 мА, ви можете легко живити її за допомогою джерела живлення 12 В/5 А.

Змінний і постійний струм

Перш ніж йти далі, давайте обговоримо концепціюейсі Дісі... мова йде не про хард-рок-групу, а про опис двох типів струму: змінний струм (AC або CA) та постійний струм (Постійний струм постійного струму або CC).

Це поняття змінного або постійного струму, як правило, вказується відразу після напруги, щоб вказати, що подає джерело живлення, або тип джерела живлення, яке потрібно пристрою: існує, наприклад, змінний струм 230 В змінного струму для струму на сектор, що виводиться від електрична розетка та постійний струм 12 В постійного струму для живлення невеликого пристрою.

В одному постійний струм, електричні заряди йдуть лише в одному єдиний сенс, від [-] до [+], тоді як у змінний струм, напрямок навантажень змінюється дуже регулярно.

Тому змінний струм визначається його Напруга але також своїм частота, а саме кількість разів, коли вантажі змінюють напрямок.

Ця частота становить 50 Гц у більшості країн, включаючи Францію, та 60 Гц у США. Ви помітите на більшості джерел живлення згадування 50/60 Гц, вказуючи, що вони приймають обидві частоти.

Справжня сила і видима сила

Іншим важливим поняттям є електроенергія. Потужність виражається у ватах (символ: W) і зазначається P. Це добуток напруги на інтенсивність (P = U × I), і оскільки він враховує кількість та рух електрики, це вказує на енергія, що подається за одну секунду електричним ланцюгом.

Примітка: це формула, що відповідає найпростішому випадку постійного струму, де напруга не змінюється. У разі змінного струму в дію вступають більш складні формули, і ця формула дозволяє розрахувати уявну потужність.

Це поняття видимої потужності пояснює, що при змінному струмі для точного вимірювання споживаної потужності необхідно мати точне вимірювання напруги.

Залежно від типу навантаження дійсно може відбуватися зсув між напругою та струмом (індуктивне навантаження). Тоді потужність повністю залежить від вимірювання напруги.

Ви не матимете цієї проблеми на резистивному навантаженні (наприклад, на радіаторі), але у вас може бути на двигуні (пральна машина, жалюзі ...)

Ось порядок потужностей, присутніх у повсякденних предметах:

Зарядний пристрій для телефону: 5 Вт
Електричний прилад (телевізор, принтер тощо) у режимі очікування: від 5 до 10 Вт
Холодильник: 200 Вт
Кондиціонер: 400 Вт
Робочий комп'ютер з РК-монітором: 80 Вт
Коробка ADSL (змінна потужність від однієї коробки до іншої): 25 Вт
Лампа з енергозберігаючою лампочкою: 10 Вт
Посудомийна машина: 1200 Вт
Пральна машина: 2500 Вт
Класична піч: від 2000 до 2500 Вт
Електричне опалення: від 1000 Вт до 2000 Вт

Іноді ви виявите силу, виражену в вольт-ампер (ВА): це очевидна сила. Там де ват використовується для вимірювання реальної потужності (активної потужності) і тому залежить від різних факторів, вольтампер використовується для вираження видимої сили, або максимальне значення потужності, яке можна взяти.

Ми знаходимо це, зокрема, на ДБЖ (VA) !

Наведена нижче формула для потужності [P = U × I] завжди справедлива для обчислення видимої потужності, незалежно від особливостей вимірюваної схеми.

При переході на вольт-ампер, в певних випадках використовується коефіцієнт, який називається «Cos Phi». Ось чому ДБЖ на 300 ВА не підтримує навантаження в 300 Вт, але трохи менше, залежно від коефіцієнта. Цей коефіцієнт залежить від типу установки тощо.

Для ланцюга постійного струму (постійного струму) реальна потужність дорівнює видимій потужності. Тому вольт-ампер актуальний лише для ланцюгів змінного струму (змінного струму).

Електрична енергія/споживання

Ми знаходимо у безпосередньому зв'язку з владою електрична енергія сам по собі для вимірювання накопиченої або переданої енергії. Під час вимірювання споживання або виробництва електроенергії завжди вимірюється енергія.

Офіційною одиницею міжнародної системи є джоуль (J), але для електроенергії це зазвичай кВт-год (кіловат-година) що використовується. 1 кіловат-година дорівнює 3,6 мільйона джоулів, тому легко зрозуміти, чому кВт-год набагато зручніше говорити про електричну енергію з кВт-год.

Як випливає з назви, кВт-год становить енергію, споживану приладом потужністю 1000 Вт (= 1 кіловат) протягом 1 години. Зокрема, саме цей пристрій використовується постачальниками електроенергії для виставлення рахунків.

У Франції середнє споживання електроенергії на душу населення становило 7 344 кВт-год за 2012 рік. Споживання стало дещо сухожиллями війни на придбання побутової техніки, саме так представлені нові продукти. Сьогодні енергетичний ярлик, що вказує на їх енергоефективність, і оцінка спожитої енергії за один рік (у кВт-год/рік на етикетці).

Ємність акумулятора або штабеля

Нарешті, на таких пристроях, як акумулятори, батареї тощо, ми часто зустрічаємо інший блок: Ага, ампер-годину. Це кількість електричного заряду, який може бути доставлений за певний час.

Іншими словами, це так ємність акумулятора для подачі електроенергії протягом певного періоду часу та відповідно до необхідної інтенсивності.

Подібно до того, як кіловат-година відповідає джоулю, ампер-година відповідає кулону (С), але вона є кращою для загального користування. На батареях ми частіше зустрічаємо значення, виражені в мАг.

Конкретно, якщо акумулятор має ємність 10000 мАг (тобто 10 Аг):

навантаження, що вимагає 10 ампер, може живитися від цієї батареї протягом 1 години,
АБО навантаження, що вимагає 5 А, може подаватися протягом 2 годин,
АБО вантаж, що вимагає 2 А, може подаватися протягом 5 годин,
тощо.

Приклад акумулятора із зазначенням його ємності.

резюме

Назва Одиниця виміру Визначення Приклад контексту

Напруга	вольт (В)	Величина електричного струму	Електроенергія від мережі: 230В.
Інтенсивність	ампер (А)	Потік електричного струму	Інтенсивність, прийнята на електролічильнику: 50А.
Опір	Ом (Ом)	Утримання потоку струму	Опір в електричному ланцюзі може коливатися від 0,01 Ом до декількох мегаом.
Реальна влада	Вт (Вт)	Енергія, що подається за секунду	Лампочка 60 Вт, обігрівач 2000 Вт.
Явна сила	вольт-ампер (ВА)	Тільки змінного струму: максимальна можлива потужність	Гофрований блок живлення з видимою потужністю 600 ВА та максимальною потужністю 360 Вт.
Електрична енергія	кіловат-година (кВт-год)	Передана енергія	Річне споживання опалення 3000 кВт-год для домогосподарства.
Доставка заряду	ампер-годину (А)	Вантаж, який можна доставити через 1 годину приладом	Смартфон із акумулятором 2600 мАг, резервним акумулятором 10 000 мАг.

У наступній статті ми розглянемо деякі інші основи електроенергії, більше пов’язані з безпекою та зв’язками:

Принципи індуктивного навантаження та резистивного навантаження;
Захист ланцюга та користувачів: автоматичний вимикач, диференціальний вимикач, запобіжник, важливість маси (заземлення);
Поняття, пов’язані з електроустановками: сухий контакт, реле живлення.