Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
TermopastyTermopasty
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Trzy pytania o zasadę działania prądu

16 Kwi 2016 11:58 1458 17
  • Poziom 2  
    Pytanie nr. 1
    Dlaczego jeżeli mamy cewkę i wpuścimy do niej ferromagnetyk on będzie oscylował harmonicznie gasnąc aż do zatrzymania a jej nie przestrzeli ? - Czy chodzi tutaj o to że cewka zasilana jest z prądu przemiennego który zmienia swój kierunek a więc linie sił pola działają z przeciwnym zwrotem ?
    Pytanie nr.2
    Człowiek ma rezystancję przyjęto że 1000 ohm.
    Napięcie sieci w domu wynosi 230V.
    Tak więc ze wzoru R=U/I, Licząc prąd wychodzi : I= 0,23 A
    Czyli po przeliczeniu 230 000 Mikroamper, z tym że dowiedziono że dla człowieka już 20 Mikroampera jest szkodliwe a 50 skutki śmiertelne. ( rozumiem też że liczy się czas, ale chyba jest to mało znaczące przy tak diametralnej różnicy wielkości prądów.
    Dlaczego więc w większości przypadków po porażeniu prądem z gniazdka człowiek przeżyje ?
    Pytanie nr.3
    Prąd przemienny zmienia swój kierunek. A jest on wywoływany różnicą potencjałów.
    Czyli idąc tym tokiem rozumowania :
    Lewa strona : 300 ładunków prawa 0 ładunków
    Lewa 0, prawa 300
    lewa 300 , prawa 0
    itd...

    Chciałbym poczuć ten temat zrozumieć go. Zadanka wszystkie roznoszę po prostu działając na schematach bo są one schematyczne, ale co się tak naprawdę tam w środku odbywa to nie wiem i chcę się dowiedzieć. Proszę więc o pomoc :)


    [/b]
  • TermopastyTermopasty
  • Poziom 43  
    Afeld napisał:
    Dlaczego jeżeli mamy cewkę i wpuścimy do niej ferromagnetyk on będzie oscylował harmonicznie gasnąc aż do zatrzymania a jej nie przestrzeli ?
    ???? Można jaśniej?
    Afeld napisał:
    Człowiek ma rezystancję przyjęto że 1000 ohm.
    Weź omomierz i zmierz jaką masz oporność. Zależy ona od wielu czynników - od wilgotności naskórka, od jego grubości...
    Afeld napisał:
    Dlaczego więc w większości przypadków po porażeniu prądem z gniazdka człowiek przeżyje ?
    Bo do śmierci należy spełnić warunek popłynięcia prądu przez serce. Poza tym musi on płynąć przez jakiś czas - jak delikwent złapie za niezaizolowane przewody, to nastąpi poza tym skurcz mięśni dłoni i się one zacisną... Miałem Kolegę, którego wielokrotnie "pieścił prąd" i nawet chwalił się jaki to on odporny. Już się nie chwali...Ogólnie mało aktywny jest. Tylko leży... Złapał się jedną ręką za uszkodzony przewód od wentylatora w łazience, gdy wychodził z wanny. Ładny miał pogrzeb.
    Afeld napisał:
    Prąd przemienny zmienia swój kierunek. A jest on wywoływany różnicą potencjałów.
    Tej definicji prądu zmiennego nie znałem...:0
    Afeld napisał:
    Lewa strona : 300 ładunków prawa 0 ładunków
    Lewa 0, prawa 300
    lewa 300 , prawa 0
    Jakich znowu ładunków? W elektrotechnice istnieją inne pojęcia - może poszukaj, poczytaj...
    Afeld napisał:
    Chciałbym poczuć ten temat zrozumieć go.

    https://pl.wikipedia.org/wiki/Pr%C4%85d_zmienny
    https://www.google.pl/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=...16IESyOvd8egQ5ZTA&sig2=CX3pH-_sxAQ-FH7ipnpEGw
    http://wiedza-jest-super.blogspot.com/2014/03/prad-zmienny-prad-stay-czyli-o-tym-jak.html
    ...i wiele innych adresów...
  • Poziom 38  
    Ad1.
    W cewce zachodzi, w mocnym uproszczeniu, zamiana energii elektrycznej w magnetyczną. Oscylacje są efektem tej zamiany w obie strony. Gaśnięcie oscylacji jest wynikiem strat energii związanych z wytracaniem energii cieplnej na rezystancji cewki.
    Rzeczywista cewka jest nawinięta drutem o pewnej rezystancji wynikającej z własności materiału z jakiego jest wykonany. To straty w tej rezystancji powodują nagrzewanie się drutu nawojowego. Tu zachodzi zamiana energii elektrycznej w cieplną czyli zupełnie inne zjawisko jak w poprzednim przypadku.
    Dzięki pierwszemu zjawisku pierścien wykonany z nadprzewodnika unosi się nad magnesem aż do czasu gdy w nadprzewodniku pojawią się straty wywołane oporem elektrycznym.

    Ad2.
    Przeżyje albo i nie przeżyje... Ze wskazaniem na drugi stan. Te 1000R to jest taka zabawka intelektualna. Trzeba było coś przyjąć i przyjęto 1000R jako pewną doświadczalną średnią.
    Napięcie sieci w domu to 230V~ a to oznacza, że jest to wartość skuteczna tego napięcia a nie szczytowa. Ta druga jest znacznie wyższa 230*SQRT(2)=324V.
    Oprócz napięcia i prądu jest jeszcze trzeci parametr jakim jest częstotliwość. Tak się składa, że 50-60Hz jest bardzo zbieżny z częstotliwościami fizjologicznymi człowieka i dlatego prąd przemienny o niskiej częstotliwości jest tak zabójczy, vide krzesło elektryczne.

    Ad3.
    Prąd przemienny oznacza tylko tyle, że płynie na przemian to w jedną stronę to w drugą. To określenie nie opisuje istoty tego przebiegu. W sieci zasilającej jest prąd przemienny o przebiegu sinusoidalnym, w kolumnie głośnikowej przebieg jest również przemienny ale bardzo zniekształcony, w falowniku zasilającym silnik może być przebieg trapezowy, który też jest prądem przemiennym. Ilość ladunków jest uzależniona od tego jaki jest w danej chwili przebiegu potencjał.

    Poszukaj książki do elektrotechniki gdzie będziesz miał usystematyzowaną wiedzę w odróżnieniu od internetu.
  • Poziom 36  
    "Średnia prędkość tych elektronów wynosi około 1 cm/sek, tak więc po włączeniu prądu elektrony te nie dopłyną z wyłącznika od razu do żarówki, czy innego urządzenia elektrycznego."

    Co to jest za prędkość elektronów: "1 cm/sek" ?
    Zauważyłem to na tej stronie:
    Link

    Po czasie: Dopiero teraz dotarło to do mnie. :D
  • Poziom 32  
    Ad 2 Wartości napięć bezpiecznych:
    napięcie przemienne 50V normalnych (suchych) 25V szczególnych (wilgotnych)
    napięcie stałe 120V normalnych (suchych) 60 V szczególnych (wilgotnych)

    Prąd przemienny o częstotliwości 50 lub 60 Hz bardzo mocno wpływa na ośrodki nerwowe człowieka, w tym na częstotliwość bicia serca. Napięcie to, przy odpowiednio dużym prądzie może spowodować migotanie komór serca a przez to bezpośrednie zagrożenie życia.

    Bezpieczne natężenie prądu w mA:
    0,5 – 1 próg odczuwalności prądu
    10 – 15 próg samouwalniania spod porażenia
    30 – 400 próg graniczny niebezpieczny dla życia

    Wyłącznik różnicowoprądowy wysokoczuły działa od 30mA

    krzysiozak napisał:
    "Średnia prędkość tych elektronów wynosi około 1 cm/sek, tak więc po włączeniu prądu elektrony te nie dopłyną z wyłącznika od razu do żarówki, czy innego urządzenia elektrycznego."
    Średnia prędkość elektronów a szybkość prądu to dwie różne rzeczy zapytałem kiedyś nauczyciela na lekcji fizyki '' co jest szybsze światło czy prąd'' odpowiedział ze jest taka sama
  • TermopastyTermopasty
  • Poziom 29  
    Afeld napisał:
    rozumiem też że liczy się czas, ale chyba jest to mało znaczące przy tak diametralnej różnicy wielkości prądów.


    Akurat czas ma kluczowe znaczenie. Koledzy już większość opisali, dodam tylko, że czas przepływu prądu doziemnego jest specjalnymi środkami ograniczany do bezpiecznych wartości, poprzez dobór bezpieczników, oraz rezystancji uziemienia.
    Chodzi właśnie o to, aby w przypadku np. doziemienia prąd płynął możliwie najkrócej, aby właśnie w razie porażenia uczynił jak najmniejsze szkody naszemu organizmowi.
  • Poziom 43  
    Afeld napisał:
    Człowiek ma rezystancję przyjęto że 1000 ohm.
    Przyjęto najniższą z możliwych w najmniej korzystnych warunkach. Przeciętna oporność suchej ludzkiej skóry na palcach rąk jest ok. 100 razy większa.
    Afeld napisał:
    dowiedziono że dla człowieka już 20 Mikroampera jest szkodliwe a 50 skutki śmiertelne.
    Nie mikro a mili :)
    230 000 mV : 100 000 Ω = 2,3mA
    Dlatego większość przypadków porażenia prądem z gniazdka to tylko bolesna nauczka a nie zgon.
  • Specjalista elektronik
    W 1cm3 miedzi jest prawie 10^23 swobodnych elektronów, ich ładunek to około 15000 C. Czyli przy gęstości prądu 10A/mm2 (to raczej sporo, przewód się zauważanie nagrzewa) przepłynięcie 1 metra zajmie elektronom ze 25 minut. Ale to jest tylko ruch uporządkowany związany z przepływem prądu - na to nakłada się ruch cieplny o prędkości kilkudziesięciu km/s i ruch Fermiego o prędkości paru tysięcy km/s - a informacja o ruchu elektronów przenosi się poprzez pole elektromagnetyczne z prędkością bliską prędkości światła i z taką szybkością rozchodzi się wzdłuż przewodu zmiana ruchu elektronów.
  • Warunkowo odblokowany
    A skąd kolega wytrzasnął te rewelacje ?? Prędkość przepływu elektronów w przewodniku jest w zasadzie stała. W zasadzie, ponieważ wiąże się to ściśle z wektorem prądu, prawem Ohma i przewodności elektrycznej przewodnika ( właściwości metali ). Prędkość ruchu elektronów w tzw: linii długiej, jest w przybliżeniu, równa prędkości światła i wynosi ona około 300 000 km/s.

    Afeld
    Nie rozumiem tylko 3 pytania.Bo piszesz tak że nie wiem sam, czy chodzi o prąd zmienny czy przemienny, bo różnica ogromna. I co to za ładunki ?


    Co do pierwszego pytania to jest ono trochę nie ścisłe, bo nie napisałeś o jaką konkretnie cewkę chodzi. Pewnie chodzi o cewkę Petersena wykorzystywaną najczęściej jako dławik gaszący.
  • Poziom 40  
    cooltygrysek napisał:
    prędkości światła i wynosi ona około 300 000 km/h.



    Tyle to ja jeżdżę po mieście :D (powinno być 300 tys km/s).

    Nikt nie napisał o "automatycznym" odrzuceniu ręki przy porażeniu prądem, o migotaniu komór sercowych z częstotliwością 50 Hz .
  • Specjalista elektronik
    Prędkość ruchu elektronów w tzw: linii długiej, jest w przybliżeniu, równa prędkości światła i wynosi ona około 300 000 km/h.
    Elektron poruszający się z choćby z połową prędkości światła (swoją drogą, ona jest równa 299 792 458 m/s i jest to dużo więcej, niż 300 000 km/h) miałby energię kinetyczną prawie 64keV - tysiące razy większą od energii wiązań chemicznych - więc takie elektrony łatwo by rozbiły materiał na atomy.

    Prędkość przepływu elektronów w przewodniku jest w zasadzie stała.
    Powiedzmy, proporcjonalna do gęstości prądu - jak prąd się zmienia, to i prędkość przepływu elektronów też. A co tu prawo Ohma ma do rzeczy? Ważna jest gęstość swobodnych elektronów w metalu, a raczej gęstość ich ładunku.

    300 000 km/h to "nieco" za dużo na jazdę po mieście (i samochód tyle nie wyciągnie), nawet tysięczna część tej prędkości to za dużo, jak po Warszawie ktoś pojechał 200 km/h, to się nim zajęła prokuratura.

    PS: Wygląda na to, że pomyliłem się w obliczeniu prędkości ruchu Fermiego - teraz mi wychodzi niecały tysiąc km/s (dla miedzi, przy założeniu, że od każdego atomu jest jeden elektron swobodny).
  • Warunkowo odblokowany
    Tak mój błąd powinno być km/s . Odruchowo napisałem ( h ) za co przepraszam. Dziękuje za poprawienie.
  • Poziom 33  
    Sporo nieścisłości się tu wdało, gdzieniegdzie poprawki. Dodam swoje:

    1000 Ω przyjęto w przypadku przebicia naskórka. To nie 100 000 Ω ale 1kΩ.
    Jeśli zmierzymy sobie oporność megaomomierzem niskonapięciowym np. cyfrowy miernik uniwersalny, to np. u mnie jest ponad 2MΩ. Czyli nic mi nie grozi. I tak też bywa nierzadko że mogę dotknąć dwoma palcami 0 i fazę. Ale mówimy o suchych i zgrubiałych naskórkach na palcach. Skóra ma różną rezystancję w zależności od: miejsca, zawilgocenia, spocenia, podniecenia, strachu itp. Inny przykład: Moja 3 fazowa betoniarka ma sprawne uziemienie. Bywa że miedzy przewodem zerowym a kołkiem wbitym w ziemię występuje napięcie 5 do nawet 10V. Niby bezpieczne powiadacie? No to taka sytuacja: mokre rękawice, mokre buty, metalowe wiadro stojące na ziemi. Opieram się o koło do spustu betonu i przestawiam wiadro. Za pierwszym razem było niemiło a za drugim już nie chciałem trzeciego.....A betoniarka stoi na wilgotnym gruncie. Tego się nie da uziemić. Nie jestem szczególnie wrażliwy na prąd ale jednak.

    Wiele porażeń prądem powyżej 50 mA (nie 400) jak ktoś pisał, choć bywają znacznie poważniejsze prądy, nie kończy się śmiercią jeśli prąd nie zatrzyma akcji serca. Czasem następuje samoistne przywrócenie akcji serca. Można w wyniku porażenia nawet stracić kończynę ale jeśli prąd wybrał krótką drogę i nie doszło do zatrzymania serca pacjent przeżyje spokojnie kilka dni. Potem może być różnie bo następuje zaburzenie równowagi elektrolitów i trzeba podać sól fizjologiczną a najlepiej prościutko do lekarza. Z tego powodu znacznie groźniejsze są porażenia prądem stałym zwłaszcza długotrwałe o niewyczuwalnym często prądzie. Można się przekręcić mniej więcej po pół roku np. na białaczkę.
  • Poziom 43  
    jaszczur1111 napisał:
    1000 Ω przyjęto w przypadku przebicia naskórka. To nie 100 000 Ω ale 1kΩ.
    Napisałem wyraźnie:
    vodiczka napisał:
    Przeciętna oporność suchej ludzkiej skóry na palcach rąk jest ok. 100 razy większa.
    Zrozumiałe, że przebicie naskórka obniża oporność.
    jaszczur1111 napisał:
    Jeśli zmierzymy sobie oporność megaomomierzem niskonapięciowym np. cyfrowy miernik uniwersalny, to np. u mnie jest ponad 2MΩ
    Błąd, pomiar przy niskim napięciu pokaże wyższą oporność niż pomiar metodą techniczną czyli jeden palec bezpośrednio do gniazdka a drugi przez miliamperomierz :) Nie polecam tej metody.
  • Poziom 2  
    Dziękuję za wszystkie odpowiedzi, wiele mi one rozjaśniły. Faktycznie pokręciłem te pytanie trzecie, jednak RitterX jakimś cudem je zrozumiał - szacunek :D . I tutaj moja prośba czy macie do polecenia jakąś książkę z której się uczyliście na początku Waszej przygody z elektrotechniką, w której są te pojęcia opisane na prawdę od podstaw ? Czytam książki już bardziej zaawansowane i niestety czasem mam trudności ze zrozumieniem tego jak to tak naprawdę działa, mogę się uczyć na pamięć i jak muszę to tak robię, jednakże jeżeli kiedyś będę miał w pracy jakiś nietypowy problem, lub pytanie na myślenie to polegnę, a tego chciałbym uniknąć.

    Posiadam już Henryk Markiewicz instalacje elektryczne - jestem w połowie, czytam ze zrozumieniem lecz pojawiają się wątki których nie do końca rozumiem(przy tej pozycji poczułem swoje braki w podstawach).

    Co do usystematyzowania wiedzy to:
    Czy Poradnik Inżyniera Elektryka byłby w moim przypadku dobrym wyborem ?
    Jeżeli ktoś czytał, to jakie ma wrażenia po tej książce, jakie wnioski ?
  • Poziom 5  
    Afeld napisał:
    I tutaj moja prośba czy macie do polecenia jakąś książkę z której się uczyliście na początku Waszej przygody z elektrotechniką


    Słyszałem o serii starych książek (rok wydania 1983) "elektronika łatwiejsza niż przypuszczasz" ale podobno są opisane w prosty przystępny sposób. Ale jest jeden problem, ich dostępność. Nie ma ich już zbyt wiele na rynku.
  • Poziom 43  
    Najciekawsze co pamietam z fizyki ciała stałego był fakt, że prędkość wypełniania się elektronami przewodnika jest bardzo wolna. W zasadzie jeżeli mamy 100 metrowy przewód i napełniamy go elektronami to prędkość takich elektronów w zasadzie takiej chmury "gazu" elektronowego wpływającego - średnio w kierunku rozłożenia przewodu jest mała . Część elektronów ładnie płynie w przewodniku, ale większość sobie lata w środku i rozpycha pozostałe wolne elektrony przebywające w przewodniku, które jeden o drugiego dopychają się na drugą stronę, jeden rząd następny i tak dalej aż bardzo szybko dochodzi to na drugą stronę. Jakby taki długi pociąg. Jednakowoż taka prędkość takiego pchanego pociągu elektronowego jest o wiele rzędów wyższa niż prędkość takiej skomasowanej chmury.

    Jest tu mnóstwo herezji w tym co napisałem. Elektrony zmieniają swój tor itp. zderzają się z fotonami, fononami wszystkim co jest w przewodniku.

    Więc w przypadku prądu zmiennego mówienie o wartości 0 ładunku i 300 przy liczbie elektronów porównywalnej z molami chemicznymi... I zderzeniami pomiędzy nimi...

    Można powiedzieć prędzej o 300 więcej o 300 mniej z jednej strony i że to się zmieniało z częstotliwością 50Hz... Około bo zmiennych było 3000 więcej.

    TO tak jak z muzyką najpierw ludzie poznali prawa działające w prądzie, dopiero potem zauważyli, że to coś więcej niż wartości idealne, pojawiła się fizyka kwantowa, modele ciała stałego, prędkości bliskie światłu..
  • Specjalista elektronik
    Zderzenia między elektronami przenoszą zmiany gęstości znacznie wolniej, niż pole elektromagnetyczne na zewnątrz przewodnika: fale w gazie elektronowym mają prędkość może z 75km/s (mogą mieć nieco większą, elektron w próżni ma masę około 53 tysiące mniejszą od cząsteczki powietrza, więc "fale dźwiękowe" powinny być ze 230 razy szybsze, niż w powietrzu, ale w ciele stałym masa efektywna elektronu potrafi być mniejsza), pole elektromagnetyczne nawet w izolatorze zwykle powyżej 200 000 km/s.