Ako funguje elektrina v domácnosti?

Elektrina pre domácnosť a jej súčasný tok sa môžu javiť ako celkom tajomné, pretože táto elektromagnetická sila je úplne neviditeľná. Môže však byť ľahšie pochopiteľné, ak ho porovnáte s vodou pretekajúcou potrubím vo vašej domácnosti. Hoci analógia nie je dokonalá, v spôsobe fungovania týchto systémov existujú výrazné podobnosti.

Voda a elektrina vstupujú do vášho domu z inžinierskych sietí a odchádzajú po distribúcii v celom dome. Voda preteká potrubím a používa sa na vodovodné kohútiky a iné armatúry predtým, ako existuje prostredníctvom odtokového systému. Elektrina prúdi sieťou elektroinštalácie a používa ju svetlá, spotrebiče a iné elektrické zariadenia; to tiež potom „opúšťa“ domov prúdením späť na zem.

Tlak spôsobuje prietok

Voda tečie cez domové napájacie potrubie, pretože je pod tlakom vodárenskej spoločnosti alebo systému studní. Akonáhle sa použije v príslušenstve, už nemá tlak a musí sa spoliehať na gravitáciu, ktorá preteká odtokovými rúrkami. Preto všetka voda, ktorá opúšťa dom cez odtoky, sa môže považovať za vodu bez tlaku. Rovnako má elektrina špecifický tlak (napätie), ktorý je regulovaný energetickou spoločnosťou. Tento tlak umožňuje, aby elektrický prúd pretekal cez vedenie vedúce do domu a do celého elektrického systému domácnosti. Elektrinu využíva každé elektrické zariadenie alebo zariadenie. Všetko nepoužité sa vracia do vstupného bodu pre elektrickú službu (a nakoniec späť do rozvodnej siete) prostredníctvom vodičov nulového obvodu. Tento návrat sa považuje za bez tlaku, podobne ako voda stekajúca do kanalizácie vášho domu.

Tlak = napätie

Zvyšujúci sa tlak vody v inštalatérskom potrubí znamená, že voda preteká s väčšou silou. To isté platí pre elektrické vedenie; väčší tlak znamená väčšiu silu. Zatiaľ čo tlak vody sa meria v librách na štvorcový palec alebo psi, elektrický tlak sa meria vo voltoch alebo napätí . Všetky elektrické zariadenia sú dimenzované na špecifické napätie. Väčšina zariadení a malých spotrebičov v domácnosti je dimenzovaná na približne 120 voltov, zatiaľ čo spotrebiče vysokého napätia, ako sú elektrické sušiče, sporáky a mnoho ohrievačov základnej dosky, sú dimenzované na približne 240 voltov.

Tok = prúd

Rovnako ako väčšie vodovodné potrubia prenášajú väčší prietok alebo väčší objem vody, väčšie elektrické vodiče môžu prenášať viac elektrického prúdu. Elektrický prúd sa meria v ampéroch alebo prúdoch . Spolu s napätím sú všetky elektrické komponenty dimenzované na bezpečné úrovne prúdu. Každý istič vo vašej domácej ističovej skrinke riadi elektrický tok v samostatnom obvode a každý má špecifický menovitý prúd. Väčšina obvodov na všeobecné použitie je dimenzovaná na 15 alebo 20 ampérov, zatiaľ čo obvody veľkých zariadení sú dimenzované na 30, 40, 50 alebo viac ampérov. Ak napájate priveľa zariadení alebo svetiel jedným okruhom, efektívne zvyšujete prietok do bodu preťaženia. To spôsobí vypnutie ističa a vypnutie napájania obvodu.

Napätie x prúd = watty

Watt je miera spotreby elektrickej energie elektrickými zariadeniami, ktoré odoberajú energiu z obvodu. Watty sú funkciou napätia (tlaku) a prúdu (prietoku alebo prúdu). Vynásobením napätia a prúdom sa získa príkon.

Napríklad vaša mikrovlnná rúra môže byť dimenzovaná na maximálne 10 ampérov a je zapojená do 120-voltovej zásuvky. Maximálny príkon tohto zariadenia je preto 10 (ampérov) x 120 (voltov) = 1 200 wattov. To je to, koľko elektrickej energie mikrovlnná energia spotrebuje, keď je na vysokej úrovni (iné nastavenia, napríklad odmrazovanie, pravdepodobne spotrebujú menej wattov). Podobným spôsobom môžete vypočítať dostupný príkon celého obvodu. 15-ampérový, 120-voltový obvod pre domácnosť má k dispozícii maximálne 1800 wattov (15 x 120). To znamená, že všetky svietidlá a plug-in zariadenia bežiace súčasne môžu pridať až 1800 wattov skôr, ako preťažia obvody a vypnú istič.

Šetrenie elektriny

Rovnako ako vo vode, kde ochrana znamená zníženie množstva spotrebovaného galónu, spotreba elektrickej energie je záležitosťou zníženia celkového množstva spotrebovaného výkonu. Vrátime sa k nášmu inštalačnému porovnaniu, energeticky úsporná žiarovka sa dá prirovnať k sprchovej hlavici s nízkym prietokom. Staré sprchové hlavice mali prietok 5 galónov za minútu, ale dnešné modely s nízkym prietokom spotrebúvajú viac ako 2, 5 galónov za minútu. Podobne tam, kde sme kedysi bežne používali 60 W žiarovky, môžeme teraz používať 12 alebo 14 W žiarovky LED. A rovnako ako je možné znížiť spotrebu vody opravou vodovodných batérií, môže sa spotreba elektrickej energie znížiť vypnutím svetiel a zariadení, keď opustíte miestnosť.

Úspora energie, ako napríklad ochrana vody, spočíva v znížení množstva spotrebovanej elektriny meranej vo wattoch. To sa dá dosiahnuť použitím efektívnejších žiaroviek a zariadení, ktoré majú nižšie požiadavky na príkon, alebo obmedzením času, počas ktorého čerpajú energiu (napríklad nepretržitým spustením klimatizácie).