Ток в электрической розетке. Почему нельзя измерять ток в розетке

Люди уже давно пользуются электричеством и практически никогда не задаются вопросом, какой ток в розетке - переменный или постоянный. Ответ достаточно простой, поскольку 98% всей производимой электроэнергии относится к переменному току. Такое преимущество объясняется легкостью производства и возможностью передачи на большие расстояния по сравнению с постоянным током. Во время передачи величина переменного тока может неоднократно повышаться или понижаться. Таким образом, большинство розеток работают с переменным током. Но, существует немало потребителей из области электроники, работающих от постоянного тока, напряжением от 6 до 12 вольт.

Постоянный ток

Понятие электрического тока заключается в упорядоченном движении заряженных частиц, на которые оказывают воздействие силы электрического поля или другие сторонние силы. Направлением тока считается направление, в котором двигаются положительно заряженные частицы.

Если значение силы электрического тока и его направление остаются неизменными, данный ток считается постоянным. Для его существования необходимы свободные заряженные частицы, а также источник тока, преобразующий энергию в энергетику электрического поля. Под действием сторонних сил в происходит перемещение заряженных частиц. Их возникновение обусловлено разными причинами. Например, для аккумуляторов и гальванических элементов это будут химические реакции. Генераторы вырабатывают ток с использованием проводника, движущегося в магнитном поле. В фотоэлементах свет воздействует на электроны полупроводников и металлов.

Постоянный ток применяется в промышленности, облегчая запуск оборудования с большим пусковым моментом. Электродвигатели постоянного тока используются для плавной регулировки скорости, с их помощью значительно сглаживается пусковой момент. Постоянный ток вырабатывается аккумуляторами и батарейками. Его величина может колебаться от 6 до 24 вольт.

Переменный ток

В отличие от постоянного тока, переменный обладает способностью изменяться по направлению и величине через одинаковые промежутки времени. Он вырабатывается . В которых возникновение электродвижущей силы происходит под действием электромагнитной индукции.

Переменный ток широко применяется в различных областях, благодаря возможности преобразовывать его силу и напряжение с минимальными потерями энергии. Он может быть однофазным и трехфазным. В последнем случае электрическая система включает в себя три цепи с одинаковой частотой и ЭДС, сдвинутые между собой по фазе на 120 градусов.

С помощью переменного тока стала возможной передача электрической энергии на большие расстояния. Во время проводной передачи возникают определенные потери в количестве, пропорциональном квадрату тока. Чтобы снизить потери, необходимо уменьшение напряжения. Сниженный ток вызывает необходимость в существенном повышении напряжения. Поэтому электроэнергия передается на дальние расстояния только при наличии высокого напряжения. Преобразование токов до необходимых параметров осуществляется с помощью трансформаторов, представляющих собой электромагнитные аппараты понижающего или повышающего типа.

Виды и параметры розеток

Электрические розетки являются достаточно простыми устройствами. Тем не менее, они обладают важными функциями, прежде всего, обеспечивают надежный контакт между бытовыми приборами и электросетью. Розетки надежно защищают от прикосновений к токоведущим частям, обеспечивают надежную изоляцию. В большинстве современных моделей розеток присутствует функция защитного заземления, выполняемая отдельным контактом.

Все электрические розетки разделяются на несколько типов. В соответствии с применяемым креплением, они могут быть открытыми или скрытыми. Например, наружная проводка требует накладных розеток открытого типа. Они просты в установке и не требуют отверстий для подрозетников. Встроенные модели розеток отличаются привлекательны внешним видом, надежным креплением и высокой степенью защиты от поражения электротоком за счет расположения токоведущих частей в глубине стены.

Розетки различаются между собой и по величине тока. Большинство современных розеток рассчитано на ток в 6, 10 и 16 ампер. Максимальный ток старых советских моделей составлял всего 6,3 ампера. Потребители с повышенной мощностью подключаются к специальным розеткам, обладающих высокой стойкостью к большим токам. Как правило, это стационарное оборудование. Максимально допустимый ток розетки должен соответствовать мощности потребителя, подключаемого к электрической сети.

Как измерить переменное напряжение в розетке

В интернете и различных других источниках много информации о том, как научиться пользоваться мультиметром, как измерять напряжение, ток, сопротивление . Все показывают, рассказывают, но начинающие мастера продолжают совершать ошибки при проведении измерений. Эти ошибки дорого обходятся – выходят из строя измерительные приборы, иногда сгорают устройства в которых производят измерения, или того хуже, люди получают удары током и другие травмы. Цель этой статьи – на конкретных примерах показать и доходчиво объяснить почему нельзя делать некоторые вещи при проведении измерений. Человек должен не запомнить почему нельзя, а понять , как надо и почему нельзя иначе.

Начнем с целей ради которых проводятся измерения .

Невозможно визуально, путем внешнего осмотра, определить режимы работы элементов электрической цепи или схемы.

Для этого измерительными приборами проводят измерения , т.е. определяют, нет ли перегрузки отдельных элементов, соответствуют ли норме питающие напряжения и т.д.

А теперь главное, измерительный прибор не должен влиять на схему при его подключении к ней, иначе измеренные значения не будут соответствовать тем значениям, которые они имеют на самом деле. Другими словами, состояние схемы без подключенного измерительного прибора должно оставаться таким же и после того, как прибор подключили.

Как это реализуется в различных режимах:

1. Измерение напряжения. Напряжение – это разность потенциалов между двумя точками. Например, есть две точки А и Б.

Потенциалы у них разные, следовательно — между ними существует напряжение. Нам нужно его измерить. Чтобы его измерить необходимо к этим точкам подключить вольтметр. Вольтметр не должен при подключении изменить состояние точек А и Б. Это возможно в том случае, когда вольтметр будет иметь бесконечно большое сопротивление (реально это десятки, а то и сотни мегаом) и при его подключении к точкам А и Б практически не будет тока, иначе наличие тока повлияет на величину потенциалов точек. Чем выше класс вольтметра, тем выше его внутреннее сопротивление и меньше влияние на схему при проведении измерений.

Вывод – вольтметр имеет бесконечно большое внутреннее сопротивление, подключается к измеряемым точкам параллельно, при включенном питании. Перед измерением необходимо выбрать режим – постоянное напряжение или переменное, выставить предел выше ожидаемого результата измерений и произвести измерение.

1. Измерение тока. Электрический ток – это направленное движение электронов. Для протекания тока между точками А и Б необходимо выполнение двух условий: наличие разности потенциалов (напряжения) между точками А и Б и наличие электрической цепи, соединяющей эти точки. Величина тока будет определяться величиной напряжения между точками А и Б и величиной сопротивления электрической цепи. Это закон Ома I = U/ R . На рисунке ниже электрической цепью является лампочка, ее характеристики — напряжение 12 В и ток 5 А.

Чтобы измерить ток амперметр нужно включить в цепь. Для этого ее нужно разорвать и пустить ток лампочки через амперметр . Согласно принципа минимального влияния на электрическую цепь, понятно, что сопротивление амперметра должно быть минимальным. Реально сопротивление хорошего амперметра доли Ом, иногда даже тысячные. Фактически мы амперметром заменим кусок провода.

Вывод – амперметр имеет бесконечно малое внутренне сопротивление, подключается в разрыв существующей электрической цепи, при выключенном питании. Перед измерением необходимо выбрать режим – постоянный ток или переменный, выставить предел выше ожидаемого результата измерений, включить питание и произвести измерение.

А теперь самое главное. Есть розетка, у нее две точки, назовем их так же, А и Б. На розетке написано ̴ 6 А, 220 В.

Некоторые начинающие мастера увидев это думают, а ну ка я проверю свой приобретенный прибор.

Видит надпись ̴ 220 В. Он ставит режим измерения переменного напряжения, предел выставляет больше этого значения, например, 750 В, и щупы в розетку, видит результат измерений 220 В. Тут все правильно. Это аналогично нашему примеру измерения напряжения в начале этой статьи.

А теперь я измеряю ток, покажет ли он мне эти 6 А, как указано на розетке. На розетке написано 6 А, ставит предел прибора на 10 А и щупы в розетку!!! Искры, бахи и прибора нет!!! Повезет, если пробки сработают. Сколько приборов сгорело от таких измерений. Вот как это выглядит при моделировании ситуации в программе «Начала электроники»:

Давайте детально разберем почему, чтобы не запомнить, что так нельзя, а понять.

Для протекания электрического тока, как сказано выше, необходимо два условия: разность потенциалов и электрическая цепь, по которой этот ток будет протекать.

Разность потенциалов в розетке есть, мы ее измерили, она составляет 220 В. А электрической цепи нет, к розетке ничего не подключено. Когда мы подключили амперметр к розетке он и стал электрической цепью, а поскольку сопротивление амперметра минимальное, всего доли Ом, то ток в цепи состоящей только из амперметра согласно закону Ома (I = U/ R ) стремится к максимально большому значению и будет расти столько, сколько позволит мощность источника питания или прочность элементов цепи. Посчитайте, какой будет ток если сопротивление амперметра, например, 0,01 Ом. По закону Ома I = 220 В: 0,01 Ом. Получается 22000 Ампер. Сопротивление электропроводки существенно не ограничит этот ток, например для меди, сечением 2,5 мм/кв оно составляет 0,007 Ом/м. Естественно такого значения ток не достигнет, потому что при 10 А сработает автомат, а если там «жучок», то сгорит провод в самом тонком месте. Вот в этом и есть причина аварии. Другими словами — такое подключение амперметра равносильно короткому замыканию.

Надпись на розетке 6А и 220 В обозначает, что контакты розетки и ее изоляция рассчитаны на токи до 6 А и напряжения до 220 В. Это значит, что к этой розетке нельзя подключать нагрузку, которая потребляет ток больше 6А. При напряжении 220 В это соответствует мощности до 1320 Вт.

Для проверки состояния электрической сети службы эксплуатации проводят измерения петли фаза-ноль. Один из специальных приборов который используется для этих целей называется MZC-300 (фирмы Sonel). Принцип работы прибора основан на измерении падения напряжения на калиброванном нагрузочном сопротивлении, как и рекомендовано ГОСТом 50571.16-99.

Смысл этих измерений заключается в том, что в соответствии с требованиями ПТЭЭП (правила технической эксплуатации электроустановок потребителей) и ПУЭ (правила устройства электроустановок) ток короткого замыкания электрической сети должен в разы превышать ток срабатывания автоматических выключателей, для предотвращения пожаров.

1. Измерение сопротивления . Принцип измерения сопротивления основан на измерении тока протекающего через элемент цепи, сопротивление которого мы измеряем. При этом источником тока является батарейка прибора. Отсюда вывод – других источников тока или напряжения не должно быть, иными словами, питание цепи, элементы которой мы проверяем, должно быть отключено. В противном случае величина измеренного сопротивления не будет соответствовать действительности или, того хуже, прибор может выйти из строя. И еще одна важная деталь при измерении сопротивления – измерительный ток от батарейки прибора должен протекать только через один элемент цепи, тот, сопротивление которого мы измеряем. Для этого нужно отпаять от общей схемы хотя бы один контакт проверяемого элемента.

Пример измерения сопротивления:

Все резисторы имеют номинал 1кОм.

Измерение сопротивления при подключенном питании схемы, всего 1,5 В. Прибор показывает 736 Ом, а не 1 кОм. Причин две:

1. В схеме подключена батарейка, которая создает дополнительный ток через измеряемое сопротивление.
2. Параллельно измеряемому сопротивлению подключены еще сопротивления и через них также протекает измеряемый ток.

Измерение сопротивления при отключенном питании схемы, но измеряемый резистор не выпаян из схемы. Прибор показывает 833 Ом, а не 1 кОм. Причина в том, что батарейка в схеме отключена, но параллельно подключенные сопротивления остались.

Измерение сопротивления при отключенном хотя бы одном выводе. Это правильный метод измерения сопротивления, на приборе мы видим истинное значение сопротивления проверяемого резистора, 1000 Ом что равно 1кОм. Ток омметра протекает только через измеряемое сопротивление.

При использовании измерителей емкости конденсаторов и приборов для измерения индуктивности необходимо соблюдать вышеприведенные правила.

Материал статьи продублирован на видео:

С точки зрения специалистов в области электротехники вопрос «какой ток в розетке?» является не совсем корректным. Дело в том, что если к электросети не подключен потребитель, то в ней не протекает ток, поскольку в этом случае электрическая цепь разомкнута.

Однако если не вдаваться в споры о принятой терминологии, то номинальный ток является важнейшим параметром любого электротехнического оборудования. Выбор элементов электрической сети, способов их монтажа, а также характеристик потребителей должен осуществляться с учетом этих параметров.

Основные характеристики электроэнергии в бытовых сетях

На сегодняшний день существует несколько критериев, определяющих качество электроэнергии бытовых электрических сетей, имеющих напряжение 220 В. Все эти характеристики четко определены в ГОСТ 32144-2013. К наиболее важным из них относятся:

1. Отклонение частоты.
2. Медленные изменения, а также колебания и провалы напряжения.
3. Несинусоидальность напряжения.
4. Несимметрия напряжения в трехфазных сетях.

При собственной квартиры нет нужды учитывать все параметры качества электроэнергии. Достаточно знать основные ее характеристики, проверить которые можно с использованием несложных и достаточно дешевых измерительных приборов.

К таким параметрам относится частота питающей сети (постоянный или переменный ток), величина напряжения, а также мощность подключаемых потребителей.

В настоящее время для питания большинства потребителей используется переменное напряжение. Его широкому распространению способствовала возможность передачи такой энергии на большие расстояния. Это качество обеспечивается способностью переменного тока протекать в электрических цепях, содержащих емкостные сопротивления, которые неизбежно присутствуют в протяженных линиях электропередач. Как известно из общего курса физики, постоянный ток не обладает способностью протекать по цепи, имеющей в своем составе конденсаторы.

Поскольку в розетках используется переменный ток, то одной из важнейших его характеристик является частота.

В нашей стране принято использование электроэнергии переменного напряжения с частотой 50 Гц.

Стоит отметить. Некоторые потребители работают от напряжения повышенной частоты. Это позволяет значительно снизить их массо-габаритные показатели и улучшить некоторые специфические технические характеристики. Для питания подобных устройств используются частотные преобразователи, которые являются встроенными или приобретаются отдельно.

Проверить частоту в сети можно с использованием специальных приборов – частотомеров, однако для практических целей такие измерения используются достаточно редко. Гораздо важнее знать, сколько ампер протекает в электрической сети и какова величина ее напряжения.

Напряжение сети

Большинству людей известно, в обычной используется переменное напряжение 220 В.

Для питания более мощных потребителей может быть использована трехфазная сеть. В этом случае разность потенциалов между фазами составляет 380 В, а между фазой и нулем – те же 220 В. Собственно говоря, государственная энергосистема построена на использовании именно трехфазных электросетей. Разделение их на однофазные линии происходит непосредственно перед подключением потребителей.

Вследствие неравномерной нагрузки на разных фазах может возникнуть перекос, вызывающий протекание тока в общем нулевом проводе, а также снижение или повышение напряжения на отдельных потребителях.

Важно! Если напряжение в розетке выходит за пределы допустимых значений, то могут возникнуть существенные сложности в работе электрооборудования, вплоть до отключения его встроенной автоматической защитой или выхода электроустановки из строя.

Номинальный ток потребителя

Любое устройство, используемое в электрических сетях постоянного или переменного напряжения, имеет определенные параметры. Одним из них является номинальный ток.

Эта характеристика показывает, сколько ампер может быть пропущено через основную электрическую цепь устройства в течение длительного времени.

В этом плане электрические розетки не составляют исключения из правил. Их также можно разделить в зависимости от номинального тока. Стандартными значениями для однофазных устройств бытового назначения являются 6, 10, 16, 25 и 32 ампер.

Розетки на 6 – 16 ампер используются наиболее часто и могут быть объединены в группы, получающие питание по выделенной линии от квартирного электрощитка. Устройства с номинальным током 25 ампер предназначены для питания более мощных потребителей.

Что же касается розеток на 32 ампера, то они выпускаются в большинстве случаев в трехфазном исполнении и предназначены для подключения особенно мощных потребителей, таких как электрические плиты или варочные поверхности.

Расчет номинального тока

При протекании электрического тока проводник существенно нагревается, что зачастую является причиной выхода из строя элементов электросети и даже приводит к пожару. Интенсивность нагрева зависит от двух факторов: квадрата величины тока, а также электрического сопротивления нагрузки. Несложно догадаться, что наиболее мощные потребители имеют минимальное сопротивление, позволяющее пропускать значительные токи.

где Р – активная мощность потребителя, Вт.

U – напряжение сети, В.

Эта формула одинаково подходит для определения тока при переменном и постоянном напряжении.

Способы измерения напряжения и тока

Чтобы проверить соответствие величины напряжения электросети установленным требованиям, а также выяснить, сколько ампер протекает через тот или иной ее элемент, используются различные приборы для измерения тока и напряжения.

Индикаторная отвертка

Наиболее дешевым устройством, позволяющим проверить наличие потенциала на контактах розетки, является обыкновенная индикаторная отвертка. При этом узнать, сколько вольт приложено между контактами нельзя.

В нормально работающей сети при касании индикатора к фазному контакту розетки встроенный в рукоятку указателя напряжения светодиод ярко светится, при касании к нулевому проводу такое свечение отсутствует. Этот способ может применяться только для определения наличия напряжения в фазном проводе.

Существенными его недостатками являются невозможность контроля целостности нулевого проводника, величины напряжения, а также подверженность точности измерений влиянию «наводок», создаваемых магнитными полями проходящих рядом электрических проводов. Таким образом, индикатор может светиться даже при отсутствии номинального напряжения на фазном контакте розетки.

Более точным способом измерения напряжения является использование специальных приборов – вольтметров (часто применяются тестеры или мультиметры, позволяющие измерять несколько величин: напряжение, ток, сопротивление, емкость конденсаторов и т.д).

Такой прибор подключается параллельно к сети (его щупы вставляются в розетку при отсутствии подключенных к ней потребителей). Используя подобные устройства можно выяснить, сколько вольт постоянного или переменного напряжения приложено к контактам розетки.

Сила тока в розетке может быть измерена с использованием мультиметра, подключенного последовательно в сети в качестве амперметра.

Важно! Прибор, настроенный на измерение тока, нельзя подключать параллельно к сети. Он может выйти из строя.

Главный недостаток использования амперметра – это сложность его подключения. Поэтому во многих случаях для того чтобы проверить, сколько ампер протекает в проводе, можно использовать измерительные клещи. Главным достоинством этого устройства является отсутствие необходимости размыкания цепи и отключения электрооборудования при его использовании.

Таким образом, среди всех характеристик электроэнергии бытовых электрических сетей, наиболее важными являются частота, напряжение, а также номинальный ток.

При проведении электричества в новый дом хозяевам приходится покупать розетки. Но как их правильно выбрать, чтобы обеспечить нормальную работу всех электроприборов, знает не каждый. Ведь для этого нужно учитывать не только сколько вольт в розетке, но и количество ампер, потому что более мощная техника доставляет сети усиленные перегрузки.

ГОСты для современных квартир

Почему важно знать, сколько ампер в розетке

При Советском Союзе на квартиру распространялось ограничение нагрузки до 6 ампер и напряжение 220В. Но постепенно рост числа домашней техники и ее потребляемых мощностей привел к пересмотру ГОСТов, и сегодня для квартир стандартной нагрузкой считается 16 ампер.

Объясняем разницу. Если вы устанавливаете розетку в 6 ампер, то к ней можно подключать технику, мощность которой не превышает 1,5 кВт. Даже мелкие приборы, к примеру, электрочайники сегодня уже превысили этот показатель, и многие из моделей имеют мощность около 2 кВт. И если воткнуть такой чайник в эту розетку, то будет выбивать пробки. Поэтому оптимальный вариант розеток для бытовой техники - в 16 ампер. Они потянут нагрузку до 3,5 кВт на одну точку.

В продаже можно найти и розетки с нагрузкой в 25 ампер. Такие модели востребованы в домах, где стоят не газовые, а электрические плиты. При включении всех конфорок они потребляют большое число электроэнергии, поэтому требуют мощной розетки.

Если прокладываются электросети в мастерских с деревообрабатывающими станками и иным подобным оборудованием, то напряжения в 220В уже маловато. В этом случае требуется монтаж трехфазной сети, имеющей напряжение 380В. Для такой электросети выпускаются особые трехфазные розетки, рассчитанные на нагрузку 32 ампера. Кстати, и в частных домах такие разъемы тоже встречаются, если обогрев здания производится с помощью электричества. Правда, придется усиливать и проводку.

Сравните цены на - скидки до 40%.

Важно ли, сколько в розетке герц

Еще один показатель, влияющий на работу техники, - частота тока. Для людей, которые сидят в одной стране и никуда не ездят, этот показатель ни на что не влияет, так как по общепринятым стандартам в российской электросети используется напряжение в 50 Герц частотой. И все приборы «заточены» именно под этот показатель.

Другое дело, если человек по роду занятий часто бывает за границей и возит с собой нужную технику (ноутбук, телефон и пр.). Он может столкнуться с проблемой, что там, куда он приехал, предусмотрен другой показатель частоты и напряжения. К примеру, в США используется напряжение в 120В с частотой 60 Герц. И чтобы пользоваться в этой стране привезенной техникой, понадобится адаптер, а иногда и переходник, если тип розетки не подойдет к вашим вилкам. Точно такой казус может произойти, если покупать технику за рубежом. Поэтому лучше заранее узнавать, на какое напряжение и силу тока рассчитаны приборы, которые вы собираетесь приобрести.

Начнём с того, что суть вопроса поставлена не верно! А именно, говорить напряжение тока не правильно, для сравнения можно привести выражение - горячий лёд. Давайте подробнее разберёмся с такими основополагающими электрическими понятиями как напряжение, ток и сопротивление. После чего будет вполне понятно, что и как называется и каково изначальное значение электрических терминов и понятий. Итак, возьмём пример с обычной водой в трубах.

Есть сама вода, состоящая из атомов, есть трубы, по которым она течёт, есть преграды, которые препятствуют течению водного потока. Электричество также состоит из мельчайших частиц, которые называются электронами и передвигаются не в трубах, как это делает вода, а в различных электрических проводниках (в основном это металлы). На эти электрически заряженные частицы действуют определённые силы, одни заставляют их двигаться, а другие, наоборот, стремятся препятствовать их движению.

В чём же неправильность выражения напряжения тока в сети 220? Напряжение и ток в некотором смысле противоположные понятия. Как и вода, при отсутствии преград на своём пути, вода течёт с максимальной скоростью и потоком. Также и в электричестве. Электрический ток это упорядоченный поток заряженных частиц (электронов), движущейся внутри проводника. Напряжение же возникает (точнее говоря оно увеличивается) если на пути движения потока частиц возникает препятствие в виде определённого сопротивления. Для воды это будет уменьшение диаметра канала, по которому она течёт, что повышает давление воды. Для электричества это будет препятствие в виде различных факторов, замедляющих движение электронов (молекулярная структура проводника, его температура и т.д.), что повышает напряжение на некотором участке между двумя точками (потенциалами).

Таким образом получаем, что между двумя различными точками в электрической цепи (между которыми мы делаем свои измерения) при увеличении сопротивления, препятствующее току заряженных частиц в проводнике, увеличивается электрическое напряжение. И наоборот, при его уменьшении, напряжение становиться меньше, а сила тока в цепи увеличивается. Думаю теперь более или менее стало ясно, почему говорить напряжение тока не правильно.

В обычной домашней электросети стандартное переменное напряжение с величиной 220 вольт. А вот сила тока зависит от подключаемой нагрузке. Чем мощнее устройство мы включим в розетку, тем больше тока появится в проводнике, соединяющее этот прибор с питающей сетью. При этом будет некоторое падение напряжение на в сети (не значительное, если конечно питающая подстанция не перегружена другими людьми или вами). Для этого каждому потребителя отводится определённая мощность, которую он может использовать без негативных воздействий на общую электрообеспечивающую сеть (систему).

Что бы обезопасить сеть 220 от перегрузок используются различные защитные устройства, начиная от самых простых в виде плавких предохранителей, и заканчивая всевозможными электрическими и электронными устройствами. Они отсекают нагрузку при возникновении максимально допустимой величины тока или короткого замыкания.

P.S. Имея верные представления о том, как именно работает та или иная система, будь то электрическая, механическая, гидравлическая и прочие, появляется возможность правильной работы с ней (обслуживание, ремонт, усовершенствование и т.д.). Так что думаю после этой статьи вы не будете больше говорить о напряжении тока, а разделять эти понятия должным образом.