Электропроводящие, изоляционные материалы. Электро-проводящие, изолирующие вещества. Проводники, изоляторы. Пусковой ток. Трехфазное, однофазное напряжение

Какие материалы проводят ток, а какие - нет. Проводник и изолятор. Проводящие и изолирующие свойства. Трехфазные и однофазные электрические сети. Пусковые токи. (10+)

Самоучитель электрика - Изоляторы и проводники

Оглавление :: Поиск

Электропроводящие и изоляционные материалы

Разные материалы могут иметь различное сопротивление электрическому току. Сопротивление может быть от сотых или даже тысячных долей Ома до сотен миллионов Ом. Материалы, которые имеют малое сопротивление, называются проводниками, электропроводящими материалами. Материалы, чье сопротивление очень высокое (от миллиона Ом), называются диэлектриками, изоляторами или изоляционными материалами.

Из проводников, а это, прежде всего, металлы и сплавы, делают провода, клеммы, контакты и разъемы, в общем, детали, задача которых передавать электроэнергию. Из изоляционных материалов делают изоляцию, изоляторы, изоляционные ленты - изделия, в чью задачу входит препятствовать прохождению тока.

Нужно понимать, что для изоляционных материалов характерен эффект пробоя. Пробой возникает, если напряжение, приложенное к изоляционному материалу, превышает некий предел. Тогда изолятор начинает проводить ток и становится довольно неплохим проводником. Так, если подать на обычный сетевой провод напряжение в 50 тыс. вольт, то его пробьет.

Подавляющее большинство материалов в природе не являются ни изоляционными, ни электропроводящими. Они, так сказать, полупроводники. Их нельзя использовать ни для надежной доставки электроэнергии, так как на них будет падать напряжение, и они будут сильно греться, ни для изоляции, так как в определенной степени, достаточной для замыкания, они ток проводят.

Если Вам ничего не известно про электрические свойства материала, то считайте его полупроводником, исходите из того, что он не подходит ни для изоляции, ни для соединения. Сколько людей погибло потому, что считало тот или иной материал изолятором, а он оказывался полупроводником. Например, кто-то пытался отодвинуть провод под напряжением мокрой палкой, кто-то мыл из шланга плафон с разбитой лампой, полагая, что чистая водопроводная вода не проводит ток.

Пусковой ток

Следует различать силу тока, потребляемого устройством в рабочем режиме, и силу тока в момент включения. При включении наблюдается скачок, в разы превышающий крейсерские (эксплуатационные) значения. Такой ток называется пусковым. Все знают, что большим пусковым током обладают электродвигатели. Пусковой ток течет, пока вал не раскрутится до нужных оборотов. Но на самом деле пусковой ток характерен почти для всех бытовых приборов. Нить лампы накаливания имеет в холодном состоянии сопротивление в разы меньшее, чем в нагретом. Энергосберегающие лампы снабжены драйверами или пусковыми устройствами, которые в момент включения потребляют повышенный ток. Блоки питания телевизоров, усилителей, компьютеров, СВЧ-печей и другого оборудования на входе имеют конденсаторы большой емкости, которые должны зарядиться перед началом работы. Проще назвать устройства, для которых пусковой ток не характерен. Это низкотемпературные нагревательные элементы: электрочайник, водонагреватель, масляный отопительный нагреватель. Но инфракрасные нагреватели уже нагреваются до достаточной температуры, чтобы проявилось изменение сопротивления от нагрева и, соответственно, пусковой ток.

Сказать точно, какой пусковой ток у устройства, зная его мощность, невозможно. Во-первых, у разных устройств соотношение разное. Во-вторых, современные устройства оснащаются специальными ограничителями пускового тока. Если Вы используете оборудование, сертифицированное по европейским стандартам, то пусковой ток не может превышать эксплуатационный более чем в три раза. Но, например, у старого холодильника он может быть больше в десять раз.

Трехфазные и однофазные сети

Генераторы на электростанциях производят трехфазное напряжение. В этих генераторах установлены катушки индуктивности под углом 120 градусов друг к другу. Три таких катушки как раз образуют полный оборот - 360 градусов. вращающееся магнитное поле, образующееся за счет вращения оси под действием внешнего усилия, индуцирует в этих катушках электрический ток, один вывод каждой катушки соединен с общим (нулевым) проводом, второй (фазовый) подводится потребителю отдельно для каждой катушки. Полученное напряжение имеет синусоидальную форму и в каждом фазовом проводе сдвинуто на 120 градусов (вперед или назад) относительно соседних.

Если измерить напряжение между двумя любыми фазами у конечного потребителя, то получится действующее напряжение 360 вольт. Если измерить напряжение между любой фазой и нулем, то получится действующее напряжение 220 вольт.

Для питания большинства схем более подходит трехфазное напряжение. Такое напряжение проще выпрямлять, от него проще питать электродвигатели. Но из соображений экономии (чтобы не вести 4 жилы, а вести 2) к маломощным потребителям подводится только одна фаза из трех и нулевой провод. При этом потребителей стараются подключать так, чтобы обеспечить равномерную нагрузку на все фазы. Так получается бытовое однофазное напряжение 220 В.

(читать дальше...) :: (в начало статьи)

Оглавление :: Поиск

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

Если что-то непонятно, обязательно спросите!
Задать вопрос. Обсуждение статьи.

Задать вопрос электрику онлайн Здесь Вы можете спросить меня про электропроводку, электрику и другие тонкости электромонтажа. Читать дальше...