Fizyka » Prąd elektryczny

Oszczędzanie energii elektrycznej

admin — Thu, 20 Nov 2008 21:14:30 +0000

Aby funkcjonował współczesny świat, by mogły pracować wszystkie maszyny, fabryki i człowiek mógł wygodnie i spokojnie żyć, potrzeba ogromnych ilości energii. Większość tej energii dostarczają surowce energetyczne: ropa naftowa, gaz ziemny i węgiel.
Wykorzystanie paliw kopalnianych do produkcji energii elektrycznej niesie za sobą wiele zanieczyszczeń i niebezpieczeństw dla człowieka i jego środowiska. Dlatego człowiek powinien wykorzystać w pełni inne, przyjazne dla środowiska naturalnego źródła energii, których nie brakuje na naszej planecie. Są nimi miedzy innymi: słońce, wiatr, woda, a nawet niektóre rosliny.

WODA
Woda posiada olbrzymie zasoby energii. Dziś w elektrowniach wodnych przetwarza się energię mechaniczną wody na energię elektryczną, którą przesyła się poprzez sieć energetyczną. Ponad 6% energii potrzebnej ludzkości jest produkowane w ten sposób. Wodzie nie grozi wyczerpanie się, jak paliwom kopalnym.

WIATR
Obecnie prowadzone sa badania nad wykorzystaniem (glównie na obszarach nadmorskich, gdzie ciągle wieje wiatr) energii wiatru jako źródła energii niezanieczyszczającego środowiska. Wspólczesne elektrownie wiatrowe służą do produkcji energii elektrycznej. Podstawową rolę w tych elektrowniach pełnią najrozmaitszych kształtów gigantyczne wiatraki z łopatkami o szerokości dochodzącej do 100m.

SLONCE
Energia słoneczna także może być bezpośrednim źródłem energii dzięki zastosowaniu ogniw solarnych. Padające na nią promienie słoneczne powodują powstanie prądu elektrycznego przesyłanego do obwodów elektrycznych lub akumulatorów.

ENERGIA GEOTERMICZNA
Wnętrze Ziemi jest bardzo gorące. W niektórych miejscach na Ziemi, zwłaszcza w pobliżu uskoków geologicznych wrząca woda lub para wodna wytryskuje na powierzchnię jako gejzery, które przez różnicę temperatur wytwarzają prąd.

Coraz więcej odbiorników energii elektrycznej w naszym otoczeniu przyczynia się do większego jej zużycia. Przy znacznym wykorzystaniu elektrowni konwencjonalnych w Polsce oraz dominujących elektrowni jądrowych w Europie większe zapotrzebowanie na energię elektryczną oznacza większe zanieczyszczenie środowiska. Przedstawione poniżej wskazówki zapewne dla nas – jako jednostek – pozwolą zmniejszyć koszty bezpośrednio związane z użyciem urządzeń elektrycznych:

ARTYKUŁY GOSPODARSTWA DOMOWEGO
Należy jak najkrócej zostawiać drzwi lodówki otwartymi. Na puste półki w lodówce warto nakłaść ugniecione gazety. W szczelinach i komorach między poszczególnymi kawałkami papieru zgromadzi się chłodne powietrze. Dzięki temu, przy otwieraniu lodówki chłodne powietrze w lodówce nie wymiesza się z ciepłym powietrzem z zewnątrz ? termostat będzie rzadziej włączał sprężarkę.

KOMPUTER
?Unikaj pracy przy monitorze pracującym w trybie z przeplotem , gdyż znacznie szybciej męczy to twój wzrok.
?Jeśli nie używasz odbiornika TV przez dłuższy czas (np. gdy śpisz, albo wychodzisz z domu), to nie pozostawiaj go w stanie czuwania. Świecąca dioda wygląda niewinnie, lecz utrzymanie w gotowości całej elektroniki telewizora zużywa nieco prądu.
?Wyłączając komputer! Pamiętaj o wyłączeniu głośników komputerowych, monitora i drukarki.

OŚWIETLENIE
Klasyczna żarówka tylko niewielką część dostarczanej energii przetwarza na światło – ponad 90% to ciepło. Żarówki energooszczędne zużywają nawet 5 razy mniej energii elektrycznej w porównaniu z żarówką klasyczną, choć świecą tak samo jasno. Żarówka jest tym wydajniejsza, im większą ma moc, czyli lepiej mieć jedną 120 W, niż dwie 60 W.

OGRZEWANIE
Gumowe lub gąbkowe uszczelki na oknach i drzwiach zewnętrznych wpływają na lepszą izolację termiczną pomieszczeń mieszkalnych i użytkowych. Jeśli zamierzasz przewietrzyć pomieszczenie otwierając okno, zakręć odpowiednio wcześniej zawór przy kaloryferze ? unikniesz strat energii cieplnej. Lepiej jest wietrzyć przeciągami – w szybkim tempie wymieniając powietrze w pomieszczeniu nie dopuszcza się do wychłodzenia przedmiotów w nim się znajdujących.

Zasady bezpiecznego użytkowania domowej instalacji elektrycznej oraz wpływ prądu elektrycznego na organizmy żywe

admin — Thu, 20 Nov 2008 19:42:43 +0000

Prąd elektryczny, bez którego nie można wyobrazić sobie współczesnej cywilizacji, może być groźny dla człowieka. Dlatego należy poznać zasady bezpiecznego użytkowania domowej instalacji elektrycznej.
W domowej instalacji elektrycznej wszystkie odbiorniki dołączone są równolegle do przewodów zasilających. Działanie wszystkich urządzeń niezależnie od siebie jest główną zaletą połączenia równoległego. Jednak uruchomienie naraz zbyt wielu urządzeń pobierających energię elektryczną może spowodować przerwę w działaniu wszystkich urządzeń. Należy wtedy sprawdzić bezpieczniki.
Bezpieczniki są umieszczone w takich miejscach, aby było łatwo je wymienić lub włączyć wyłączniki automatyczne.
Najczęściej używane są bezpieczniki 6 A, 10 A i 16 A, które przerywają obwód, gdy popłynie przez nie prąd o natężeniu większym niż znamionowe – nazywamy je nadmiarowoprądowymi. Urządzenia elektryczne, w których łatwo o kontakt z wodą, a więc porażenie prądem, na przykład pralki czy zmywarki, zabezpieczane są wyłącznikami różnicowoprądowymi – przerywają one obwód, gdy natężenie prądu płynącego „do pralki” jednym przewodem różni się od natężenia prądu płynącego „od pralki” drugim przewodem. Przepalone bezpieczniki topikowe wymieniamy na nowe – nie wolno ich „naprawiać”, gdyż nie spełnią one wtedy swej roli.
Podczas zwarcia prąd nie płynie przez odbiornik, ale np. po jego metalowej obudowie. Natężenie prądu osiąga wtedy bardzo duże wartości, nawet setek amperów. Zwarcie jest bardzo niebezpieczne – grozi przepaleniem przewodów, uszkodzeniem urządzeń elektrycznych i pożarem. Może też dojść do porażenia prądem elektrycznym. Bezpieczniki, jak pamiętamy, chronią nas przed skutkami zwarcia.
Przepalone bezpieczniki topikowe zawsze wymieniamy na nowe, nie wolno ich „naprawiać”. W nowych i remontowanych instalacjach elektrycznych stosujemy automatyczne wyłączniki nadmiarowoprądowe i różnicowoprądowe – zapewniają one bezpieczne korzystanie z domowych urządzeń elektrycznych. Gniazdka sieciowe muszą być w nienagannym stanie, uszkodzone wymieniamy na nowe, nie wolno ich „naprawiać”.
Należy również zwracać uwagę na bezpieczne użytkowanie urządzeń elektrycznych i:
1. używać sprzętów gospodarstwa domowego zgodnie z instrukcją obsługi.
2. nigdy nie używać urządzeń, które mają uszkodzony przewód zasilający lub wtyczkę sieciową.
3. odłączać urządzenia, wyciągając wtyczkę z gniazdka, nie wolno ciągnąć za przewód zasilający.
4. nigdy nie suszyć włosów w trakcie kąpieli lub gdy możemy przypadkowo dotknąć naszym ciałem do wody.
5. wszelkie prace za pomocą narzędzi zasilanych z instalacji domowej, np. wiertarki, wykonywać w obuwiu na gumowej podeszwie.
Prąd elektryczny może być bardzo groźny dla organizmów żywych. Prąd o na tężeniu 5-10 mA wywołuje w organizmie lekki skurcz mięśni, o natężeniu 10-25 mA również niebezpieczny wzrost ciśnienia krwi. Prąd o natężeniu do 80 mA powoduje migotanie komór sercowych oraz częściowe porażenie ośrodków oddechowych, co może doprowadzić do utraty przytomności. Prąd o natężeniu powyżej 80 mA powoduje silne drgania komór sercowych, utratę przytomności i w końcu śmierć. Za bezpieczne napięcie, bez względu na wartość natężenia, uważa się wartość 24 V.
Skutki działania prądu na organizm człowieka można rozpatrzyć jako fizyczne (np. cieplne), chemiczne (np. zmiany elektrolityczne) lub biologiczne (np. zaburzenia czynności).
Szczególnie niebezpieczny jest prąd stały, który może powodować zmiany elektrolityczne prowadzące do zaburzeń przemiany tlenowej. Częste stykanie się z prądem stałym prowadzi do zwyrodnienia nerwów i mięśni. Prąd zmienny o wysokim napięciu może doprowadzić do wrzenia płynu tkankowego, a po dłuższym czasie do zwęglenia kończyn lub całego ciała. Działanie prądu na układ nerwowy przejawia się zakłóceniem czynności centralnego układu nerwowego, w czego wyniku powstają zaburzenia słuchu, wzroku, utrata pamięci, zaburzenia psychiczne.

Domowa instalacja elektryczna.

admin — Thu, 20 Nov 2008 19:07:19 +0000

Skąd się bierze prąd w domu.
Jak wiadomo z II prawa Kirchoffa prąd może płynąć tylko w obwodzie zamkniętym. Elektrownia która wytwarza prąd doprowadza do naszego domu jeden przewód (1). Jako drugi przewód wykorzystywana jest przewodność ziemi.(2) Do naszego budynku dochodzą dwa przewody: jeden z elektrowni a drugi z najbliższego transformatora, przy którym zakopany jest w ziemi (3).
Którędy płynie prąd w domu.
Instalacja domowa składa się z
Bezpiecznika głównego – chroni całą instalacją przed poborem prądu, który mógłby ją uszkodzić; ten bezpiecznik znajduje się jeszcze przed licznikiem i dlatego jest zaplombowany przez zakład energetyczny.
Licznika – cały prąd, który dopływa do domu z elektrowni przepływa przez to urządzenie; rozgałęzienie instalacji w domu następuje za licznikiem.
Bezpieczników – chronią poszczególnie obwody aby nie płyną w nich za duży prąd. Te bezpiecznik są czulsze niż bezpiecznik główny. W przypadku zwarcia w obwodzie najpierw „zadziała” bezpiecznik dla tego obwodu, a dopiero w ostateczności bezpiecznik główny
Przewodów rozprowadzających – zapewniają drogę dla przepływu prądu do każdego gniazdka lub odbiornika. Wykonane są z dobrze przewodzącego metalu aby miały jak najmniejszą oporność.
Odbiorników – czyli wszystkich urządzeń które do swojego działania potrzebują energii elektrycznej.
Skąd wiadomo ile prądu płynie w instalacji.
Prąd rozpływa się do wielu urządzeń w całym budynku ale rozgałęzienie następuje dopiero za licznikiem i dlatego licznik może zmierzyć całkowity pobór energii elektrycznej dopływającej z elektrowni do domu.
Dlaczego żarówki migają przy prasowaniu.
Wewnątrz budynku znajdują się różne obwody elektryczne. Każdy obwód to odcinek przewodu o pewnej oporności jeśli przez taki przewód przepływa prąd to na tej oporności pojawia się spadek napięcia czyli napięcie na odbiorniku zmniejsza się. Taką sytuację ilustruje schemat. Prąd płynący do żelazka i prąd płynący do żarówki pokonuje oporność wspólnego przewodu A. Spadek napięcia na przewodzie A zależy od wielkości płynącego prądu (prawo Ohma V=I * R). Jeśli żelazko pobiera dużą moc elektryczną to na przewodzie A występuje większy spadek napięcia i dlatego żarówka przygasa.
Aby uniknąć tego efektu należy żarówki i żelazka zasilać z różnych obwodów.
Zagrożenia i jak się chronić.
Ciało człowieka składa się w 80% z wody w której rozpuszczone są różne sole. Takie elektrolity dość dobrze przewodzą prąd elektryczny dlatego jeśli domownik dotknie nierozważnie przewodu „gorącego” i „zimnego” zamyka się obwód prądu.
Dodatkowe niebezpieczeństwo bierze się stąd że obwód prądu może zamknąć się również między przewodem „gorącym” a jakimś połączonym z „ziemią” przedmiotem domu np.: kamienną podłogą, rurą wodociągową. Prąd przepływa wówczas z elektrowni przewodem „gorącym” przez organizm nieszczęśnika i spływa poza instalacją do ziemi.
We współczesnych instalacjach stosuje się dlatego bezpieczniki różnicowe które sprawdzają czy taki sam prąd przepływa przewodem „gorącym” i „zimnym”. Jeśli część prądu „ucieknie’ boczną droga bezpiecznik różnicowy wykrywa różnicę i odłącza obwód. Na schemacie ilustruje to obwód z lodówką.

Dekalog bezpiecznego użytkowania urządeń elektrycznych.

admin — Wed, 19 Nov 2008 23:40:50 +0000

1.Jeżeli zakupimy jakiekolwiek urządzenie elektryczne należy zapoznać się z instrukcją obsługi i ściśle się do niej stosować.
2.należy użytkować urządzenia elektryczne tylko w pełni sprawne i prawidłowo przyłączone do instalacji elektrycznej,
3.uszkodzone urządzenia należy oddać do naprawy osobie uprawnionej lub do serwisu, co gwarantuje nam, że uszkodzenia zostaną naprawione w sposób zapewniający dalszą bezpieczną obsługę urządzenia, należy dbać o pełną sprawność instalacji elektrycznej, uszkodzenia winny być bezzwłocznie naprawiane, niedopuszczalne jest dokonywanie napraw i zmian w instalacji elektrycznej przez osoby nie posiadające odpowiednich kwalifikacji.
4.niedopuszczalne jest naprawianie wkładek topikowych bezpieczników przez tzw. “drutowanie” lub “watowanie” polegające na wkładaniu drutu lub innych metalowych przedmiotów w miejsce przepalonego drutu topikowego
5.nie należy obsługiwać urządzeń elektrycznych mokrymi rękami lub stojąc na mokrej podłodze; w pomieszczeniach wilgotnych i innych, w których występuje zwiększone zagrożenie porażeniem prądem elektrycznym niedopuszczalne jest użytkowanie ręcznych urządzeń nie wyposażonych w podwójną izolację,
6.nie należy stosować połączeń prowizorycznych, przyłączania przewodów poprzez skręcenie końców przewodów i pozostawienie ich we stanie nie izolowanym,
7.w żadnym wypadku nie wolno zdejmować osłon (obudów) z urządzeń elektrycznych włączonych do sieci (np. nie wolno zdejmować osłony tylnej z telewizora); zmieniać typu wtyczki zainstalowanej przy sznurach urządzeń przenośnych, np. nie wolno wymieniać wtyczki ze stykiem ochronnym na wtyczkę bez takiego styku,
8.w pomieszczeniach, w których mogą przebywać małe dzieci bez opieki, należy zabezpieczyć gniazdka przed możliwością wkładania do nich przedmiotów, poprzez które może nastąpić porażenie,
9.nie wolno pozostawiać włączonych bez dozoru urządzeń grzejnych takich jak: farelki, słoneczka, suszarki, lokówki, żelazka. Takich urządzeń nie należy też stosować w bezpośrednim sąsiedztwie prysznicu, wanny jeśli znajduje się w nich woda.
10.urządzenia grzewcze należy tak ustawiać , aby przedmioty palne nie mogły się z nimi zetknąć np. rzeczy, papier, materiały łatwopalne. Należy chronić palne podłożę przed zapaleniem (np.: stosować niepalne podkładki pod gorącymi urządzeniami) podczas włączania lub wyłączania z sieci elektrycznych urządzeń grzewczych należy upewnić się czy została włożona lub wyjęta właściwa wtyczka.