Электричество давно стало важной частью нашей жизни. Вместе с тем оно сохранило свою сложность и таинственность. Для того, чтобы понимать, о чём идёт речь, нужно понять смысл основных понятий. Только разобравшись в том, что такое электрический ток, разность потенциалов, чем отличаются фаза и ноль, можно продолжить изучение электричества дальше.
Чтобы лучше узнать, что представляет собой электричество, нужно начать с фундаментальных понятий — заряда и электрического тока. Изучив их, можно будет понять, что представляют собой фаза и ноль.
Электрический ток и электрический заряд
Имея электрический заряд, физическое тело получает способность создавать электрическое поле. Как известно, всё вокруг нас состоит из атомов и вращающихся вокруг них электронов. Ядро атома имеет положительный заряд, а электроны — отрицательный. Заряд этой частицы равен -1,6, умноженное на 10 в -19 степени Кулона. Это очень маленькая величина.
Предметы могут приобрести как положительный, так и отрицательный заряд. Этого можно, например, добиться, если потереть эбонитовую палочку о шерсть. После этого она приобретёт отрицательный электрический заряд. Это происходит потому, что в эбонитовой палочке образуется избыток электронов.
Можно привести примеры того, как аналогичным образом возникает положительный заряд. Например, если на волосах накапливается статическое электричество, то это связано с потерей некоторого количества электронов. Из-за этого заряд будет положительным.
Теперь можно более точно понять, что представляет собой это понятие. Заряд — это скалярная величина, которая определяет способность создавать электрическое поле.
Теперь можно разобраться в том, что представляет из себя электрический ток. С ним неразрывно связаны понятия напряжения и сопротивления, о которых можно подробно узнать, прочитав нашу статью о них.
Электрические заряды способны перемещаться вдоль проводника. Это упорядоченное движение называют током. Оно возникает благодаря электромагнитному полю. Различают постоянный и переменный ток. В первом случае ток движется, не меняя скорости и направления. Во втором он меняется с течением времени.
В качестве примера источника постоянного тока можно привести батарейку. Переменный ток имеется в бытовых розетках, присутствующих в каждом доме. Его проще передавать на значительные расстояния, поэтому на практике его используют практически везде.
Особую роль играет синусоидальный переменный ток. Он изменяется периодически. Сначала нарастает, достигая максимума, затем спадает, меняет направление и начинает увеличиваться. После достижения предельного значения уменьшается. Затем этот цикл повторяется.
Фаза и ноль в электричестве на примере
Теперь можно объяснить, что представляют из себя фаза, нулевой провод или заземление. Наиболее распространённой на практике является однофазная цепь. Для неё обычно используются три провода: фазовый, нулевой и заземление. По первому из них ток поступает к потребителю. Через нулевой провод он идёт обратно.
Заземление используется для обеспечения безопасности при пользовании электричеством. Избыток электричества с его помощью сможет стекать в землю. Иногда при наличии неисправности оно может скапливаться на электроприборе. Если человек прикоснётся к нему в этот момент, он получит удар электрическим током. Заземление позволяет избежать появления такого электрического заряда.
Фазой называют провод, через который электричество поступает в розетку. Через ноль ток возвращается обратно. Оба провода необходимы для того, чтобы создать ток. Нулевой провод уходит на трансформаторную подстанцию. Там он заземляется.
В трёхфазной сети имеется три фазовых провода и один обратный. Таким способом электрическая энергия доставляется в квартиры. В каждую розетку выходит одна из фаз и нулевой провод. Также существуют специальные трёхфазные розетки, которые используются наиболее мощными электрическими приборами.
В фазовых проводах потенциал имеется в любой момент времени. Когда электрический прибор подключают в розетку, он замыкает собой цепь.
Переменный ток в розетках является синусоидальным. Частота его изменения равна 50 Гц. В однофазных розетках напряжение равно 220 В. Такие розетки используются на территории СНГ. На территории других стран могут действовать другие стандарты. Например, в США в бытовых розетках напряжение 100-127 В с частотой 60 Гц.
Нужно понимать, что несмотря на похожие функции, между нулевым проводом и заземлением имеется разница. Когда в квартиру поступает трёхфазное электричество, разность потенциалов между любой из трёх фаз и нулём всегда равна 220 В. Если вместо последнего использовать заземление, то она может быть другой, создавая риск для работы электроприбора.
При использовании переменного тока фазу и ноль путать нельзя. В противном случае может произойти короткое замыкание. Для этого нужно помнить, что провода имеют разную окраску. Нулевой провод, как правило имеет голубой или синий цвет. Для фазы могут использоваться несколько цветов — чёрный, красный или белый. Если есть провод жёлто-зелёного цвета, то можно быть уверенным, что это заземление.
Сегодня вы разобрались в том, что такое электричество, для чего предназначены фаза и ноль, почему необходимо заземление. Надеемся, что для некоторых эти знания были нужными и интересными. Если речь пойдёт о фазе или нуле, то теперь вы не будете испытывать затруднений в понимании сказанного.
Если потребуется сделать расчёты однофазной или трёхфазной цепи, вы можете обратиться к нашим специалистам. Обратившись в наш сервис, вы убедитесь, что нам можно доверить решение ваших задач.