Električni tokokrog

Tudi skozi ptiča, ki sedi na goli žici ne steče tok. Da tok steče mora biti tokokrog, kot ugtavljaš že sama sklenjen. Pri nizkonapetostnem omrežju je ničlišče transformatorja (v transformatorski postaji)ozemljeno, zato bo skozi tebe. če se boš dotaknila faze, stekel tok. Če ničlišče ne bi bilo ozemljeno, potem tokokrog ne bi bil sklenjen.

Ja, samo kako pa elektroni vejo, kje je ta transformatorska postaja, da steče po zemlji proti ničlišču transformatorske postaje? Ker kot piše mora biti sklenjen tokokrog.

Ali potem tudi te merilne sonde od oscilografa, ena žica gre na "+" druga pa na zemljo od vezja in nato teče tok skozi sondo in tako merimo fizikalne količine?

lp, lara.

To pomeni, da dejansko tok teče v zemlji? Npr. da je transformatorska postaja 20km daleč od daljnovoda kjer povežemo žice z zemljo. Potem če vzamemo nek merilec toka in povežemo v zemljo bomo izmerili tok?In ta tok bo tekel 20km daleč v zemlji?

Tole si je malo težko predstavljati

lp, lara.

lara2 je 24. maj 2018 ob 19:02 izjavil:

To pomeni, da dejansko tok teče v zemlji? Npr. da je transformatorska postaja 20km daleč od daljnovoda kjer povežemo žice z zemljo. Potem če vzamemo nek merilec toka in povežemo v zemljo bomo izmerili tok?In ta tok bo tekel 20km daleč v zemlji?

Tole si je malo težko predstavljati

lp, lara.

NE!

Tok ne teče po zemlji. V zemljo samo ponikne. Drugače imaš zadevo zvezano na (vodnik) nulo, kot ti je že razložil uporabnik mirator....

Če si že moraš predstavljati: To je tako, kakor če bi se človek poscal v morje. Zaradi tega se morju ne spremeni barva, temperatura, ... in ostale zadeve.

Najlažje si je to predstavljati s tokokrogom vode. Recimo, da imaš otok sredi jezera in do hiše na otoku spelješ cev, ki na eni strani iz jezera zajema in dovaja čisto vodo, na drugi strani pa odvaja in v jezero izpušča odpadno vodo. Čeprav bo druga stran v vodo položena na drugi strani otoka (da ne bomo zajemali na istem mestu, kot odvajal), bo voda po cevi tekla, če vključimo črpalko (pri električnem tokokrogu je to baterija ali generator). V samem jezeru pa ne bo tekel tok v običajnem pomenu besede.

lara2 je 23. maj 2018 ob 20:25 izjavil:

Pozdravljeni,

imam vprašanje glede električnega tokokroga: tukaj

piše, da tok teče v sklenjenem električnem tokokrogu. Kaj če bi se nekdo dotaknil npr. negativne žice in in ne bi stal na zemlji? Kar pomeni da tudi če je napetost zelo visoka potem takem ne bi stekel tok?

In potem če bi stal na zemlji, bi stekel tok v zemljo? Ampak piše, da mora biti sklenjen tokokrog, kar pomeni, da bi potem tekel tok od zemlje pa do pozitivne žice dinama? Kako elektroni vejo, kje se zaključi tokokrog?

hvala, lp, lara.

Gremo še enkrat!

Ker zadevo nekje moraš začeti, se to začne pri električnem tokokrogu. Tako so zadevo tudi odkrivali skozi zgodovino. Zato je to za začetek najlaže razložiti:

ELEKTRIČNI TOKOKROG: sestavljajo trije elementi:

1. el. generator, dinamo, baterija (galvanski člen) .... ali kak drugi izvor el. napetosti (U)
2. električni vodnik, dva, eden od generatorja do uporabnika, ki je priključen v električni tokokrog in drugi od porabnika nazaj do generatorja , dimama ali baterije. Vodniki npr. žice, iz kovine, ponavadi iz bakra ali kakšne druge kovine, ki dobro prevajajo električni tok. El. Vodniki so obdani z izolatorjem, v največjem primeru plastiko, včasih pa se na kakšnih žicah in navitjih uporablja poseben prozorni lak, ki skrbi, da tok teče po žicah...
3. zadeva v električnem tokokrogu je porabnik, za začetek in njbolj enostavno je to ŽARNICA.

Te tri zadeve sestavljajo (preprosti) električni tokokrog! Žice so izolirane s plastiko, tako, da tudi če primeš žico, po kateri teče tok, tega ne bi čutila oz. tok ne bi stekel skozi tebe in te stresel.

V električnem tokokrogu velja OHMov zakon, ki pravi: U = I X R (Napetost je enaka produktu Toka (I) in Upora (R)

U -napetost - podajamo v Voltih
I -tok, merimo v Amperih
R -upornost merimo v Omih; po fiziku Ohmu, ki je odkril ta zakon.

Ohmov zakon: U = I x R nam pove, da ob dani napetosti U v tokokrogu steče VEČJI tok, če je upornost majhna in obratno, če je upornost porabnika (in vodnikov) velika, potem je električni tok v tokokrogu majhen!

Toliko moraš razumeti za ZAČETEK.

Potem imaš še višje in bolj za/komplicirane zadeve, enosmerni tok in izmenični, kapacitivno in induktivno upornost in tako naprej..... Vendar vse to pride kasneje, .... tudi različne vezave, vsporedne in zaporedne, ....

Za začetek pa si lahko (za enostavne primere) lahko pomagaš z razumevanjem vodovoda: Po eni cevi (vodniku) ti (čista) voda priteče, po druhi cevi (odvodu) ti voda odteče.... in pritečena voda mora načeloma biti enaka odtečeni vodi, če opravljaš npr. preprosto opravilo - umivanje rok!

Naj ti za konec, ker se že ravno zanimaš, omenim še moč (P)!

Moč pri elektriki je enaka produktu napetosti in toka! P = U x I

Kar pomeni, da je večja, čim večjo napetost imaš in čimvečji tok teče čez tokokrog..... (kar je tukaj važno, pa ne piše, je to, da uprnost - R - manjša - slabša moč!! - ker večja upornost manjša el. tok!)

Če pa to moč POMNOŽIŠ še s časovno enoto, npr. sekundo ali Uro, potem dobiš DELO, ki ga opravi v določenem času, .... npr 3kWh, kar pomeni, da v veni uri opraviš (porabljaš) 3000 W.... to bi bil lahko npr. 150 literski bojler za toplo vodo, ali pa npr. električna pečica za peko pečenke....

mirator je 25. maj 2018 ob 16:13 izjavil:

Mislim, da sva ji s skupnimi močmi, glede na nivo vprašanja, vse razjasnila.
Samo zakaj bi enostavno, če lahko komplicirano. Vprašanje ni bil tok ampak tokokrog.
Sicer je primerov še kar nekaj: n.pr.:
- akumulator se izprazni, kljub zaključenemu tokokrogu
- če porineš žico v izmenično magnetno polje, gibanje elektronov ne opravi nobenega dela (razen da se vodnik zaradi prerezporeditve elektronov vseeno segreje)

To ni čisto res , na žico deluje mehanska sila F, ki hoče žico od/izriniti, ti jo moraš z določeno silo F tiščati nazaj ....

- primer z vodo je tudi vsako odprtje pipe v vodovodu

to je samo stikalo, ravno tako ko prižgemo luč ....

- konec koncev tokokrog ni sklenjen tudi pri udaru strele, pa čeprav steče izjemno močan tok itd

tale strela sodi nekako bolj v področje kapacitivnosti in kondenzatorjev, ampak do tja je še kar nekaj razumevanja in dela...

Bom še jz dodal en lep posnetek z razlago, (v angleščini) kjer je zelo lepo poljudno predstavljen sam princip delovanja elektrike (od atoma naprej).

Sem si prebrala vse vaše odgovore. Vendar so nekatere stvari kontradiktorne.

Nekdo pravi, da električni tok teče četudi ni el. tokokroga drugi uporabnik pa pravi da je potreben.

Razumem analogijo z vodo, pač če je večji potencial (napetost) višja višina vode, potem tok teče iz višje višine proti nižji. Ampak na daljnovodu je napetost 220 V. Zemlja pa kot je nekdo omenil 0V. Kar pomeni če povežeš narediš stik, bi stekel tok od daljnovoda v zemljo (poniknil kot je nekdo opisal). To je npr. podobno kot strela, vendar pri streli tudi ni zaključenega tokokroga. OK.

Vendar pri daljnovodu steče, kot je mirator napisal samo, če je ničlišče ozemljeno, zato da je zaključen tokokrog.

Torej nekje potrebujemo zaključen tokokrog, drugje pa ne.

lp, lara.

Napetost je razlika potencialov.
Zemlja ima potencial 0V po dogovoru.
Razlika potencialov med dvema točkama je tisto, kar podobno kot vodo v cevi, premika nosilce naboja.
Smer toka je definirana po dogovoru in ni nujno enaka dejanski smeri v katero potujejo nosilci naboja.

Če je tvoj vir izoliran od zemlje, kot na 1. sliki, nima potenciala proti zemlji.
Če gledaš idealizirano teoretično stanje, se je varno dotakniti kateregakoli dela tokokroga, ki je od tebe izoliran. Z dotikom definiraš električne potenciale med deli tokokroga in tabo.

Na strelo glej, kot na preboj dielektrika (zrak) v kondenzatorju (kondenzator, infuenca).
Pri daljnovodih je potrebno razumeti 3f sistem, energetske transformatorje in vrste sistemov ozemljitve.
Če nisi energetik, bo dovolj razumeti delovanje 1f transformatorja.

V praksi so povsod omejitve in odstopanja od idealiziranih razmer.
Upornost vodnikov ni 0 ohm, upornost izolatorjev ni neskončna. Vsak element ima poleg idealnih lastnosti še parazitno upornost, kapacitivnost in induktivnost...
Npr. izoliran vir ima lahko potencial proti okolici zaradi neidealnosti izolatorjev in kapacitivnega sklopa. Pri visokih napetostih je krivec lahko tudi ionizacija zraka...
Tudi razlika potencialov med dvemi različnimi ozemljili ni nujno 0V.

int47 je 26. maj 2018 ob 10:22 izjavil:

Napetost je razlika potencialov.
Zemlja ima potencial 0V po dogovoru.
Razlika potencialov med dvema točkama je tisto, kar podobno kot vodo v cevi, premika nosilce naboja.
Smer toka je definirana po dogovoru in ni nujno enaka dejanski smeri v katero potujejo nosilci naboja.

Če je tvoj vir izoliran od zemlje, kot na 1. sliki, nima potenciala proti zemlji.
Če gledaš idealizirano teoretično stanje, se je varno dotakniti kateregakoli dela tokokroga, ki je od tebe izoliran. Z dotikom definiraš električne potenciale med deli tokokroga in tabo.

Na strelo glej, kot na preboj dielektrika (zrak) v kondenzatorju (kondenzator, infuenca).
Pri daljnovodih je potrebno razumeti 3f sistem, energetske transformatorje in vrste sistemov ozemljitve.
Če nisi energetik, bo dovolj razumeti delovanje 1f transformatorja.

V praksi so povsod omejitve in odstopanja od idealiziranih razmer.
Upornost vodnikov ni 0 ohm, upornost izolatorjev ni neskončna. Vsak element ima poleg idealnih lastnosti še parazitno upornost, kapacitivnost in induktivnost...
Npr. izoliran vir ima lahko potencial proti okolici zaradi neidealnosti izolatorjev in kapacitivnega sklopa. Pri visokih napetostih je krivec lahko tudi ionizacija zraka...
Tudi razlika potencialov med dvemi različnimi ozemljili ni nujno 0V.

Aja, int47 torej hočeš povedati da ta tokokrog v energetskem sistemu, ker je izoliran ne bo stekel tok v zemljo, če ga povežemo. Torej teh 0V na priključkih ni isto kot 0V zemlja, ampak mora biti povezava med njima, da lahko smatramo da ni izolirano in da bo stekel tok.

lara2 je 26. maj 2018 ob 15:24 izjavil:

Aja, int47 torej hočeš povedati da ta tokokrog v energetskem sistemu, ker je izoliran ne bo stekel tok v zemljo, če ga povežemo. Torej teh 0V na priključkih ni isto kot 0V zemlja, ampak mora biti povezava med njima, da lahko smatramo da ni izolirano in da bo stekel tok.

Ja.
Baterija na mizi, ali izhodna napetost napajalnika z dvojno izolacijo nima potenciala proti zemlji, dokler en pol ni povezan z njo.

Večina je navajena, da ima v domači vtičnici en pol potencial proti zemlji in zato vlečejo zemlejske stike v to debato.
Če kupiš majhen mobilni agregat, ima le ta ozemljeno samo ohišje. Njegova izhodna napetost je plavajoča - v teoriji nima definiranega potenciala proti zemlji.
Uporabljajo se tudi IT (izolirani) sistemi. Njihova prednost je ravno to, da v primeru prvega zemeljskega stika ne pride do izklopa in sistem deluje naprej.

Sedaj, ko razumem kako teče električni tok, bi pa še vprašala zakaj potem ničlišče ozemljijo v transformatorski postaji? Ali nebi bilo fajn, če ni definiran potencial proti zemlji, saj potem nebi stekel tok, recimo če bi prišlo do okvare, ali pa če se nekdo dotakne žice.

hvala, lp, lara.

Vračam se nazaj na svojo temo.

Prebrala sem nekaj na med.over.net, da so različne možne vezave porabnikov in transformatorjev. Npr Y in D, ter da je samo pri Y možno imeti ničlo.

Torej potem na porabniški strani transformatorja vedno vežejo v Y in izključno v Y ker ima ničlo po katerem se potem zaključuje tok in zato D ne pride v poštev?

Zakaj pa potem imamo D, če ne more imeti ničle?

hvala, lp, lara.

Hvala fantje.

Ali potem ta 3F daljnovod deluje enako kot 3F porabnik? Oba ne potrebujeta nule za prenos električne energije?

Če sem razumela pravilno, potem je transformator v elektrarni na primarni Y nato D. Potem gre po daljnovodu nato pa pride do transformatorja pred hišo in tam je D nato Y. Ker seveda te vtičnice v hiši niso trifazne.

lp, lara.

lara2 je 14. avg 2018 ob 20:47 izjavil:

Hvala fantje.

Ali potem ta 3F daljnovod deluje enako kot 3F porabnik? Oba ne potrebujeta nule za prenos električne energije?

Če sem razumela pravilno, potem je transformator v elektrarni na primarni Y nato D. Potem gre po daljnovodu nato pa pride do transformatorja pred hišo in tam je D nato Y. Ker seveda te vtičnice v hiši niso trifazne.

lp, lara.

Na kratko: da.

S tem, da je na strani odjema ponavadi vezava Dz (Z = Zigzag ali lomljena zvezda) kot je napisal Big Hugo, ta vezava bolje prebavi nesimetričen odjem po fazah.

Zakaj je potem mirator napisal, da za trifazno breme potrebujemo ničlo po katerem teče izenačevalni tok?

Vse zavisi od tega, ali je poraba po fazah simetrična ali nesimetrična. Če je breme na koncu daljnovoda trifazni elektromotor, bo vlekel po vseh treh fazah enake tokove. Se pravi izenačevalnih tokov ne bo, ničelnega vodnika ne rabiš.

Ker pa so na koncu distribucijskih daljnovodov skoraj vedno tudi enofazni porabniki, je praktično nemogoče doseči enakomerno obremenitev po fazah. Če v takem slučaju ni ničelnega vodnika, se premakne potencial ničlišča in če je normalna napetost faz 230/230/230V, dobiš potem recimo 370/120/120V, kar lahko poškoduje porabnike. Za prikaz si poglej ta video.

Zato, ker izenačijo električna potenciala na transformatorjevem (generatorskem) in porabniškem ničlišču.

Petersenova dušilka služi za zamnjševanje toka ob kratkem stiku. Omrežje se obnaša kapacitivno, dušilko se nastavi, da kompenzira to kapacitivnost. https://circuitglobe.com/peterson-coil-...

Prebrala sem nekaj o napetostnem in tokovnem viru. Če pravilno razumem je vtičnica v hiši oziroma elektroenergetski sistem napetostni vir, saj se napetost ne spreminja samo tok se? Bi lahko imeli tako tokovni vir?

Še nekaj je, če imamo porabnik, ki ima neko svojo upornost in priključimo nanj napetostni vir, potem bo tok tolikšen, da bo deloval. Ali lahko dobiva preveč toka, tako, da bo preobremenjen in kako se to omeji?

hvala, lp lara.