Napisany przez 17:23 Podstawy

Elektryka dla nieelektryków czyli podstawy podstaw cz. 2

Jeżeli interesuje Cię elektryka, zaczynasz się jej uczyć, pracujesz jako pomocnik elektryka i chcesz poszerzyć swoją wiedzę, to zapraszam do lektury. Zanim jednak zaczniesz, przeczytaj koniecznie poprzedni wpis na ten temat. To jest jego kontynuacja, część druga. W poprzednim artykule wyjaśniliśmy sobie takie zagadnienia jak: co to jest napięcie, przepływ prądu w obwodzie zamkniętym, opór, natężenie prądu, prawo Ohma i Kirhoffa, moc urządzenia. Dzisiaj wyjaśnimy sobie kolejne, trochę trudniejsze zagadnienia.

Jeżeli interesuje Cię elektryka, zaczynasz się jej uczyć, pracujesz jako pomocnik elektryka i chcesz poszerzyć swoją wiedzę, to zapraszam do lektury. Zanim jednak zaczniesz, przeczytaj koniecznie poprzedni wpis na ten temat. To jest jego kontynuacja, część druga. W poprzednim artykule wyjaśniliśmy sobie takie zagadnienia jak: co to jest napięcie, przepływ prądu w obwodzie zamkniętym, opór, natężenie prądu, prawo Ohma i Kirhoffa, moc urządzenia. Link do części pierwszej znajduje się tutaj: Elektryka dla nieelektryków czyli podstawy podstaw.

Dzisiaj wyjaśnimy sobie kolejne, trochę trudniejsze zagadnienia.

Wzory schematów instalacji fotowoltaicznej - plik do edycji

1. Energia elektryczna

Z tym terminem możesz się spotkać patrząc na typowy licznik energii elektrycznej, lub otrzymując rachunek od Zakładu Energetycznego. W dwóch prostych słowach: wartość energii elektrycznej mówi nam ile prądu zostało zużyte w danym czasie. Wzór na energię przedstawia się następująco:

E = P x t

E = U x I x t

E – Energia wyrażona w Wh (watogodziny)

P – moc wyrażona w W

U – napięcie wyrażone w V

I – natężenie prądu wyrażone w A

t – czas wyrażony w godzinach

Zazwyczaj spotkasz się z energią elektryczną wyrażoną w kWh (kilowatogodziny). 1 kWh = 1000 Wh. W fizyce z kolei, podstawową jednostką energii elektrycznej jest J („dżul”), jednak to kWh jest jednostką, z którą spotkasz się w życiu codziennym. Jeżeli przez jakieś urządzenie płynie prąd o określonej wartości, przez określony czas, to możemy powiedzieć jaką energię elektryczną zużyło to urządzenie.

Przykład 1: Żarówka.

Podłączamy do prądu żarówkę o mocy 60 W. Żarówka świeci przez 1 godzinę. W tym czasie żarówka zużyła: 60 x 1 = 60 Wh energii.

Przykład 2: Licznik energii elektrycznej w domu.

Licznik jest zamontowany na przyłączu. Prąd elektryczny przepływa cały czas przez licznik. Jeśli na koniec okresu rozliczeniowego otrzymujemy rachunek, na którym jest napisane, że zostało zużyte np. 1000 kWh w czasie 2 miesięcy, to jest to cała energia jaka została zużyta w tym czasie przez wszystkie urządzenia elektryczne jakich używaliśmy w domu. Licznik taki mierzy energię w zależności od aktualnej wartości natężenia prądu, napięcia oraz czasu tego przepływu.

2. Połączenie szeregowe i równoległe

W praktyce spotkasz się z dwoma sposobami połączenia odbiorników, urządzeń: połączenie szeregowe i równoległe. Poniżej rysunki

Różnica polega na rozpływie prądów oraz wartościach napięć.

Połączenie szeregowe:

U = U1 + U2

I = const.

R = R1 + R2

W tym układzie, wartość napięcia źródłowego rozkłada się na wszystkie odbiorniki w zależności od ich rezystancji (oporności). Prąd płynący przez obwód jest stały, wymuszony przez sumę rezystancji wszystkich odbiorników. Z takim połączeniem możesz się spotkać najczęściej w obwodach prądu stałego. Często spotykanym przykładem jest połączenie modułów fotowoltaicznych w standardowych instalacjach fotowoltaicznych. Moduły są łączone przede wszystkim szeregowo – wartości ich napięć się sumują, a prąd płynący w obwodzie równy jest najmniejszemu. W przypadku fotowoltaiki, musisz pamiętać, że panele fotowoltaiczne są źródłami, a nie odbiornikami.

Połączenie równoległe:

U = const.

I = I1 + I2

G = G1 + G2

G = 1/R – konduktancja (przewodność elektryczna) [S – Siemens]

W równoległym układzie połączeń, napięcie źródłowe jest takie samo na każdym odbiorniku. Wypadkowy prąd płynący w obwodzie, rozpływa się na odbiorniki zgodnie z ich rezystancją. Jest to układ połączeń odbiorników w każdej typowej instalacji elektrycznej. Gniazdka elektryczne oraz lampy są pomiędzy sobą połączone równolegle.

3. Prąd stały i prąd przemienny

Prąd stały charakteryzuje się niezmienną wartością napięcia źródłowego oraz przy stałej rezystancji odbiornika, niezmienną wartością natężenia prądu elektrycznego. Źródło prądu stałego ma dwa charakterystyczne oznaczenia: + oraz – (plus i minus). Jest to tzw. polaryzacja źródła. Prąd stały, jest niezmienny w czasie (pod warunkiem stałego napięcia oraz rezystancji).

Prąd przemienny charakteryzuje zmienna wartość napięcia oraz natężenia prądu w czasie. Najczęściej występującym wokół nas prądem przemiennym , jest prąd o przebiegu sinusoidalnym. Wartości chwilowe prądu przemiennego zmieniają się w czasie. W przypadku prądu przemiennego sinusoidalnego występującego w domach, wartość napięcia 230V jest tzw. wartością skuteczną napięcia. Zaciski źródła prądu przemiennego mają następujące oznaczenia:

– faza: np. L, U, V, R, S, T, W, L1, L2, L3

– zacisk neutralny: np. N

Poza powyższymi mogą wystąpić:

– zacisk ochronno-neutralny, np. PEN

– zacisk ochronny PE

Więcej podstaw na temat prądu przemiennego i jego charakterystycznych cech, znajdziesz w moim artykule: Prąd przemienny – podstawy

Występowanie w praktyce:

Prąd stały: samochody, wszystko zasilane z baterii, panele fotowoltaiczne, instalacje alarmowe, lampy wyposażone w zasilacze

Prąd przemienny: instalacja elektryczna w domu, sieci elektroenergetyczne, w zasadzie wszystkie instalacje elektryczne spotykane w codziennym życiu.

Wszystko opisane powyżej to zaledwie podstawy podstaw, ale z punktu widzenia praktycznego. Każdy z powyższych tematów można bardzo szeroko rozwinąć i zachęcam Cię do ciągłego zgłębiania tej wiedzy. Mam nadzieję, że mój blog będzie Ci w tym pomocny. Jeśli treści, które publikuję wydają Ci się interesujące, to zapisz się do mojego newslettera – link w menu.

(Visited 3 308 times, 1 visits today)
Wzory schematów instalacji fotowoltaicznej - plik do edycji