Miksi virta tulee maahan

Miksi sähkövirta tulee maahan? Mutta tätä kysymystä ei voida osoittaa kaikille sähköpiireille, joten tehdään siitä hieman monimutkaisempi. Missä tapauksissa ja miksi virta menee maahan?

Aloitetaan yksinkertaisella esimerkillä. Varmasti jokaisen meistä täytyi havaita sellainen luonnonilmiö kuin salama. Salama - ei ole muuta kuin lyhyt virta, joka jättää ukkospilven maahan. Miksi tämä tapahtuu?

Koulun fysiikan kurssista tiedetään:

1 — vastakkaisten merkkien varaukset pyrkivät vetämään toisiaan puoleensa;

2 — johtimessa olevan virran suunta otetaan vastakkaiseksi suunnaksi negatiivisesti varautuneiden hiukkasten — elektronien — liikesuuntaan nähden (ionisoiduilla kaasuilla tai elektrolyyteillä — vastakkainen negatiivisten ionien liikesuuntaan nähden ja puolijohteilla — vastakkaiseksi « reikien» liikesuunta).

Salaman suhteen voidaan siis sanoa, että kun ukkospilvi on positiivisesti varautunut ja pilven alla oleva maan pinta on negatiivisesti varautunut (tapahtuu päinvastoin! Katso kuva), tietyissä olosuhteissa (lämpötila, paine, kosteus) , ilmakehässä ilma hajoaa, kun elektronit syöksyvät maasta positiivisesti varautuneeseen ukkospilveen, mikä tarkoittaa tässä nimenomaisessa tapauksessa, että virta todella "menee maahan" yksinkertaisesti siksi, että vastakkaisten merkkien varaukset vedetään puoleensa.

Ladata kondensaattori, ja sen negatiivisesti varautunut levy symboloi maata ja sen positiivisesti varautunut ukkospilveä. Sulje liittimet ruuvimeisselillä - syötä "maahan menevä" virta - miniatyyri pilvestä tuleva salaman analogi - maahan. Jos maan päällä oleva varaus olisi yhtä suuri kuin ukkospilven varaus (analogia - purkautunut kondensaattori), purkausta ei tapahtuisi ja virta "ei menisi maahan".

Puhutaan nyt vaihtovirtasähköverkoissakäytetään useimmilla teollisuudenaloilla, rakennuksissa, joissa ihmiset työskentelevät, sekä kodeissamme kotitalouksien sähkönsyötössä.Nämä ovat ns. maadoitettuja neutraaleja verkkoja.

Neutraali näiden verkkojen suhteen tarkoittaa välttämättä toisiokäämin maadoitettua liitintä teollinen kolmivaiheinen muuntaja (hän seisoo sähköasemalla), josta meidän huoneistot saavat saman 220 voltin vaihetta kohti pistorasiassa.

Kiinteään maadoitettuun nollaan kytkettyä johtoa kutsutaan "PEN". Vaihejohtimet ovat itse asiassa tietyn kolmivaihekäämin vastakkaiset liittimet, joiden "nollapiste" on maadoitettu turvallisuusvaatimusten mukaisesti - tämä on hyväksytty standardi sähkötekniikassa.

Mitä tapahtuu, jos jokin vaihejohtimista joutuu vahingossa kosketuksiin jonkin laitteen johtavan rungon kanssa, jos tämä runko on kytketty PEN-johtimeen?

Vaihekotelo-johtimen piiri sulkeutuu KHIMILKA (kytkettynä maahan ja muuntajan nollaan sähköasemassa), tässä tapauksessa suojalaitteen, joka on yleensä asennettu kaikkiin tunnollisesti suunniteltuihin sähköverkkoihin, pitäisi toimia. Voidaanko tässä tapauksessa sanoa, että "virta on tunkeutunut maahan"? Vain ehdollisesti, jos kutsut maata liitäntäpaikaksi muuntajan nollalähdön maahan sähköasemalla.

Mutta entä jos PEN-johto on käytännössä poissa ja sen sijaan käytetään paikallista maadoitusta, karkeasti sanottuna metallinastaa tai piiriä, joka on asetettu maahan? Mitä sitten?

Samanlaisessa tilanteessa, jossa vaihe osuu koteloon, virta syöksyy samaan muuntajan terminaaliin, joka on maadoitettu sähköasemalla, ja tämä virta kulkee suoraan maaperän läpi, kirjaimellisesti maan läpi, mikä tasoittaa paikallisesta maadosta vähiten vastuksen polun. maadoitettuihin johtimiin, jotka on kytketty samaan sähköaseman nollaan.

Tässä tilanteessa virta todellakin jättää vaiheen maahan, mutta maa toimii vain johtimena, koska käytännössä virta ohjataan muuntajan nollalle kaukana sähköasemalla ja tämä virta kulkee sähköaseman läpi. maadoitus vain siksi, että neutraali on maadoitettu, eli virta pakotetaan tässä tapauksessa "tulemaan maahan" etsimään pienimmän vastuksen polkua.

Katso myös: Sähkövirran vaikutukset: lämpö, ​​kemiallinen, magneettinen, kevyt ja mekaaninen