전기는 현대 생활에서 없어서는 안될 요소이며 인류가 전기를 생산하는 데 사용하는 주요 연료이지만 큰 관심의 원천이며, 현재의 문명이있는 한 전기 자체가 필요합니다. 지속됩니다. 동시에, 사실상 모든 어린이가 가르치는 첫 번째 안전 사실 중 하나는 전기가 극도로 위험하거나 위험 할 수 있다는 것입니다.
더욱이 인간이 생산하여 크게 제어 할 수있는 전기는 여기서 이야기의 일부일뿐입니다. 번개 현상은 아주 어린 아이들에게도 친숙하며 동시에 어른들에게도 경외감과 관심의 원천입니다. 그러나 지구 수준에서의 "파업"은 잠재적으로 치명적일만큼 예측할 수 없습니다. 전 세계의 건물 및 기타 구조물에 대한 추가 기능은 이러한 안전의 긴급 성을 강조합니다. 고려.
전기 접지라고도 함접지는 전류가지면으로 흐르고 과도한 전하가 분산되어 잠재적 인 위험을 생성하는 대신 분산되는 경로를 제공합니다. 이것은 전기적으로 중립적이지만 거대한 지구가 이 "제로 전압"에 눈에 띄는 변화없이 전자의 수 (인간 산업 표준에 따름) 상태.
충전, 전압 및 전류 흐름
전하물리학에서 측정됩니다쿨롱. 기본 (비가 시적) 전하는 단일 전자 (e-) 또는 양성자에서 1.60 10-19 C이고 전자에 대해 음의 부호가 주어졌습니다. 반대로 하전 된 입자의 분리는전압쿨롱 당 줄 (J / C) 단위로 측정되고 전자가 순 양전하 방향으로 흐르도록 유도하는 전위차전류.
- 전자는 동일한 본질적인 이유로 양극 단자 또는 기타 순 양극 전압 영역으로 흐르기를 "원"합니다. 물이 내리막으로 흐르기를 "원한다": 전위차이지만 힘 대신 전기력에 의해 확립 중량.
이 전자 흐름은 C / s 또는암페어( "amps"), 전압 소스 간의 경로가지휘자대부분의 금속처럼 전류 흐름을 쉽게 허용합니다. 비전 도성 재료는절연체, 그리고 그들은 플라스틱, 나무 및 고무를 포함합니다 (일상 제품 중 풍부한 절연체는 분명히 좋은 것입니다). 이전 비유에서 강물 흐름의 자연적 흐름을 막는 댐은 절연체와 같습니다.유전체.
좋은 전도체를 포함한 모든 재료에는 약간의 전기적 특성이 있습니다.저항, 표시아르 자형옴 (Ω) 단위로 측정됩니다. 이 양은 전압과 전류 흐름 사이의 공식적인 관계를 허용합니다.옴의 법칙:
I = \ frac {V} {R}
접지는 어떻게 작동합니까?
전류는 높은 전위에서 낮은 전위로 흐르는 것으로 정의됩니다.같은 결과전자가 음에서 양으로 흐르는 방향으로-이 점을 혼동하지 않도록주의하십시오!) 둘 사이에 적절한 경로가 존재한다면. 예를 들어 배터리의 두 단자가 도선으로 연결되면 전류가 최소한의 저항으로 루프에서 자유롭게 흐릅니다.
그러나 전위차를 연결하는 전도성이 높은 경로가 없으면 전류가절연 파괴전압이 충분히 높은 경우 – 상류 저수지의 전례없는 부피로 인해 발생하는 댐의 구조적 고장과 매우 유사합니다.
- 이것이 번개가 "타격"하는 이유입니다. 전류는 공기와 같은 유전체 물질로 흐르지 "안된다". 그러나 번개의 엄청난 전압이이 요인을 압도한다.
가장 많이 이동 한 전기 경로... 또는 Sought
물처럼 완만하고 바위 같은 경사로 내려가는 전류와 같은 전류는 항상 저항이 가장 적은 길을 택하려고합니다. 여러 가지 절연 재료에 의해 방해를받는 경우, 절연이 가장 적은 (즉, 가장 전도성이 높은) 재료를 통해 흐르기를 원할 것입니다. 전도성 경로가 있으면 항상 다른 모든 경로보다 해당 경로를 선택합니다.
공기는 절연체이고 인체는 상대적으로 전도성이 있습니다. 따라서 번개가 치는 동안 필드에서 눈에 띄면 감전 위험이 높습니다.피뢰침쉽게 증명하여 접지 경로를 제공하고,저 저항낙뢰의 표적. 번개는 당신을 통과하지 않고 금속을 통해 흐를 것입니다.
피뢰침에서지면으로가는 경로에는 모든 접지 설정의 필수 기능이 하나 있습니다. 길을 따라 우회 할 필요가 없습니다! 전기는 다른 옵션이 없기 때문에 지구 자체로 바로 흐릅니다. 이것이 접지 "와이어"가 단일 와이어 일 필요가없는 이유입니다. 금속 프레임이 될 수 있습니다.지구로가는 길이 완전히 자립적이라면, 이는 단순한 회로임을 의미합니다.
- 이미 제안했듯이 지구는 전하를 분산시키는 능력 때문에 필요에 따라 "전자 기증자"역할을 할 수도 있습니다. – 엄청난 양에 걸쳐 긍정적 인 것과 부정적인 것 – 그리고 번개 막대에서와 같이 "전자 수용체"가 아닙니다. 케이스.
접지가 중요한 이유는 무엇입니까?
피뢰침은 매우 중요하지만 전 세계 가정, 사무실 및 제조 공장의 수많은 전기 회로처럼 매일 매순간 사용되는 것은 아닙니다.
전기 회로에서 접지선은 단락 또는 기타 오작동시 전류에 대한 추가 경로를 생성합니다. 회로 구성 요소를 만질 때 충격을주지 않고 대신 전도성이 더 높은 접지선을 통해 전류가 흐릅니다. 접지는 충격을받지 않도록 할뿐만 아니라 "충격"할 수있는 전류 서지로부터 장비를 안전하게 보호합니다.
참고: 고전압 자체는 해를 끼치 지 않습니다.그러나 전압 차이가 크면 전하가 점프하는 것이 더 바람직하며 그렇게하면 더 큰 전류가 생성됩니다. 높은 절벽 가장자리에 서있는 것처럼 생각하십시오. 문제는 높은 절벽에 있지 않습니다. 발 밑에있는 암석이 더 이상 중력의 영향으로부터 당신을 "절연"하지 않고 공기가 당신을 쉽게 "통행"할 수있게함으로써 (안전망으로!) 당신이 발을 뗀 후에 일어나는 일입니다.
세 갈래 플러그
가정 환경에서 접지는 기기 표면에 예상치 못한 전하가 축적되는 경우 "증상"과 "질병"을 모두 처리합니다. 이는 악당이 즉시 "단방향"출구를 충전하여 다른 곳으로 흩어질 수 있도록 할뿐만 아니라 "상류"회로를 차단하여 더 많은 원치 않는 충전의 진입을 방지합니다.
전형적인 현대식 콘센트에는 두 개의 나란한 슬릿과 그 아래에 거의 둥근 구멍이 있습니다. 더 작은 수직 슬릿은 유입 전류를위한 "핫"와이어 (또는 말 그대로 플러그 구성 요소) 용입니다. 더 긴 파트너는 중성 (출구) 와이어 용입니다. 원형 플러그는 회로의 출구에 곧바로 연결된 접지선이므로 그렇지 않으면 기기 표면을 따라 흐르는 위험한 전하가 지상으로 날아갈 수 있습니다. 이 와이어는 주어진 전류 레벨 이상에서 전체 회로가 끊어지고 모든 유입 전류가 중지되도록 설정됩니다.
접지의 예
접지는 안전을 허용합니다전압 안정화큰 회로와 시스템에서. 전압 안정기는 들어오는 전압을 보장하며, 이는 컴플렉스 내부에서 실제로 원하는 값 주변에서 상당히 변동 할 수 있습니다. 컴퓨터 마이크로 프로세서와 같은 민감한 회로는 V를 다음과 같이 증가 또는 감소시킴으로써 엄격하게 제한된 값으로 정규화됩니다. 필요합니다.
안전기 현미경전하 유도를 사용하여 외부 전하의 존재를 알리는 도체입니다. 이것은 전자가 서로를 밀어내는 원리를 사용합니다. 대전 된 유리 막대와 같은 전자 원 (정전기의 예; 전자는 유리가 절연되어 있기 때문에 거기에 "앉아"있습니다.) 전도성 (그러나 중성!) 전기 현미경의 측면에 가깝게 유지됩니다. 이것은 볼에있는 전자를 최대한 멀리 밀어냅니다. 이것은 장치의 중앙에 있으며, 여기서 금속 "잎"이 떨어져서 막대 끝 표면에있는 공의 측면 근처에 모인 전자를 신호합니다.
이런 일이 발생하면 구가 전도되기 때문에 내부의 전자 축적은 어떻게 든 균형을 이루어야합니다. 결과적으로 양전하가 예상대로 막대 끝 근처에 모입니다.
- 전기 내시경의 절연베이스 주위에 접지선을 적용하면이 그림이 분명히 바뀔 것입니다. 어떻게?