Akım neden toprağa girer?

Elektrik akımı neden toprağa girer? Ancak bu soru tüm elektrik devrelerine yöneltilemez, bu yüzden biraz daha karmaşık hale getirelim. Akım hangi durumlarda ve neden toprağa gider?

Basit bir örnekle başlayalım. Elbette her birimiz yıldırım gibi doğal bir fenomeni gözlemlemek zorunda kaldık. Yıldırım - yerde bir fırtına bulutu bırakan kısa bir akıntıdan başka bir şey yoktur. Bu neden oluyor?

Okul fizik dersinden bilinir:

1 - zıt işaretlerin yükleri birbirini çekme eğilimindedir;

2 - iletkendeki akımın yönü, negatif yüklü parçacıkların - elektronların (iyonize gazlar veya elektrolitler için - negatif iyonların hareket yönünün tersi ve yarı iletkenler için - tersi yönde) yön olarak alınır. « deliklerin» hareket yönü).

Yani şimşek açısından, bir gök gürültüsü pozitif yüklü olduğunda ve bulutun altındaki yerin yüzeyi negatif yüklü olduğunda (tersi olur! Şekle bakın), belirli koşullar altında (sıcaklık, basınç, nem) diyebiliriz. , atmosferde, yerden gelen elektronlar pozitif yüklü bir gök gürültüsü bulutuna aktığında bir hava bozulması meydana gelir, yani bu özel durumda, sadece zıt işaretli yükler çekildiği için akım gerçekten "yere girer".

şarj et kondansatör, ve negatif yüklü plakasının dünyayı ve pozitif yüklü bir fırtına bulutunu sembolize etmesine izin verin. Terminalleri bir tornavidayla kapatın - "yere giren" bir akım alın - bir buluttan minyatür bir yıldırım analoğu - toprağa. Yerdeki yük, bir gök gürültüsü bulutundaki yüke eşit olsaydı (analoji - boşalmış bir kapasitör), o zaman boşalma olmaz ve akım "yere gitmezdi."

şimdi konuşalım alternatif akım elektrik şebekelerindeçoğu endüstride, insanların çalıştığı binalarda ve evlerimizde yerel güç kaynağı için kullanılır.Bunlar «topraklanmış nötr ağlar» olarak adlandırılır.

Nötr, bu ağlarla ilgili olarak, ikincil sargının topraklanmış terminali anlamına gelir. endüstriyel üç fazlı trafo (trafo merkezinde duruyor) dairelerimizin çıkışta faz başına aynı 220 voltu aldığı.

Kesintisiz topraklanmış bir nötre bağlı bir kabloya «PEN» denir. Faz iletkenleri aslında belirli bir üç fazlı sargının zıt terminalleridir, "nötr noktası" güvenlik gerekliliklerine göre topraklanmıştır - bu, elektrik mühendisliğinde kabul edilen bir standarttır.

Faz kablolarından biri, bu gövdenin PEN kablosuna bağlı olması koşuluyla, yanlışlıkla bir cihazın iletken gövdesiyle temas ederse ne olur?

Faz mahfaza iletkeninin devresi kapanacak KİMİLKA (toprağa ve trafo merkezindeki trafo nötrüne bağlı), bu durumda, kural olarak, özenle tasarlanmış tüm elektrik şebekelerine monte edilen koruyucu cihaz çalışmalıdır. Bu durumda "akım toprağa nüfuz etti" diyebilir miyiz? Sadece şartlı olarak, trafo merkezindeki transformatörün nötr çıkışının toprağa bağlantı yeri olarak adlandırırsanız.

Peki ya PEN kablosu pratikte yoksa ve bunun yerine yerel bir topraklama kullanılırsa, yani toprağa kabaca metal bir pim veya devre takılırsa? Sonra ne?

Fazın kasaya çarptığı benzer bir durumda, akım trafo merkezinde topraklanmış aynı trafo terminaline akacak ve bu akım doğrudan topraktan, kelimenin tam anlamıyla topraktan geçerek yerel topraktan en az dirençli yolu döşeyecektir. aynı trafo merkezine nötr bağlı topraklanmış iletkenlere.

Bu durumda akım gerçekten de fazı toprağa bırakacaktır, ancak toprak yalnızca bir iletken görevi görecektir, çünkü pratikte akım trafo merkezinde çok uzaktaki transformatörün nötrüne yönlendirilecek ve bu akım üzerinden akacaktır. sadece bu nötr topraklandığı için topraklayın, yani bu durumda akım, en az dirençli yolu aramak için "toprağa girmeye" zorlanacaktır.

Ayrıca bakınız: Elektrik akımının eylemleri: termal, kimyasal, manyetik, hafif ve mekanik