miercuri, 12 ianuarie 2011
Efectele curentului electric asupra persoanei
Observaţie:
- Curentul alternativ cu frecvenţa cuprinsă intre 40-50 Hz este foarte periculos.
- Un curent cu intensitatea până la 10mA nu are efecte fiziologice de remarcat asupra majorităţii persoanelor. Mărind intensitatea curentului electric incep să apară contracturi musculare, dificultăţi respiratorii, tulburări de ritm cardiac, dificultăţi de exprimare, etc.
- La valori de 70-110mA în curent alternativ si 200-250mA în curent continuu survine stopul cardio-respirator şi apoi moartea. Exista impresia falsă că un curent continuu este mai periculos decat unul alternativ cu aceeaşi tensiune deoarece ar putea produce contracturi musculare. În realitate curentul alternativ este mai periculos, deoarece poate determina tulburări de ritm cardiac.
Observaţie:
- Curentul maxim admis să treacă prin organismul uman fara a-l pune în pericol este de 10mA in curent alternativ si 50mA în curent continuu.
Efectele curentului electric asupra organismului uman pot fi grupate în două categorii:
- Electrocutări (şocuri electrice) – accidente provocate de trecerea prin corpul omenesc a unui curent electric de intensitate periculoasă.
- Electrotraumatisme – în care se încadrează celelalte accidente electrice, care produc de obicei vătămări externe şi anume:
-arsura electrică este un traumatism datorat fie acţiunii unui arc electric fie datorită trecerii prin corp a unui curent electric de intensitate foarte mare;
-semnele electrice apar prin contactul conductorului electric cu pielea, sub formă de leziuni, umflături sau pete
-electrometalizarea constă în acoperirea unei părţi din suprafaţa pielii cu metal topit, volatilizat prin căldura arcului electric.
-electroftalmia vătămarea ochilor prin inflamarea corneei şi conjuctivei ochiului datorită luminii puternice (radiaţiei ultraviolete)
-leziunile mecanice provocate de contracţiile musculare (ruperea ligamentelor, pielii, vaselor sanguine şi ţesutului nervos, luxaţia încheieturii, fracturarea coastelor);
-căderea de la înălţime, ca urmare a pierderii echilibrului sau a cunoştiinţei în urma unui şoc electric.
Consecinţă: Trecera unui curent prin organismul uman poartă numele de electorcutare şi aceasta se poate produce la o tensiune mai mare de 24V.
- Efectele curentului electric asupra mediului
Energia electrică în mare parte este consumată prin arderea combustibililor fosili. Aceasta are ca efect emisia CO2 care este eliberat în atmosferă. El contribuie la intensificarea efectului de seră si încălzirii globale. Deasemenea, se emit dioxid de sulf, dioxid de azot şi fum.
Principalele tipuri de poluări pe care reţelele electrice le generează asupra mediului înconjurător sunt:
- vizuală – deteriorarea peisajului;
- sonoră – zgomote produse de funcţionarea sau vibraţii ale elementelor (conductoarelor) reţelelor electrice şi în special, a transformatoarelor;
- electromagnetică: efecte sonore, perturbaţii radio şi ale emisiunilor de televiziune, influenţe ale câmpului electric şi magnetic asupra organismelor vii;
- psihică şi pericole (riscuri) de accidente;
- ecologică: ocuparea terenurilor, defrişarea pădurilor.
Efectele construirii hidrocentralelor duc la inundarea terenurilor, la dispariţia florei şi faunei.
Observaţie:
- S-au constatat emisii semnificative de metan datorită descompunerii anaerobe a plantelor rămase sub ape.
- Centralele mareomotrice pun şi ele probleme ecologice prin restricţionarea mişcării bancurilor de peşti şi a scoicilor.
- Centralele nuclearo-electrice necesită depozitarea rezidurilor care rămân radioactive pentru încă câteva zeci sau sute de ani. Se încearcă varianta îngropării lor la adâncimi mari sub pământ şi chiar a eliberării în spaţiul extraterestru.
În ceea ce priveşte efectul asupra mediului, el este neglijabil până în momentul apariţiei unei catastrofe, precum cea de la Cernobâl. Metodele care afectează cel mai puţin mediul au în general eficienţă mică. Este cazul panourilor solare şi al morilor de vânt.
Consecinţă: În ultima vreme se impune tot mai mult metoda numită Negawatt Power. Ea constă în eficientizarea consumatorilor electrici în loc de a mări producţia de electricitate. Este metoda care nu are nici un efect negativ asupra mediului.
Protectie
În afară de protejarea circuitelor şi a instalaţiilor electrice din laboratoarele şcolare şi din locuinţele noastre trebuie respectate reguli de protecţie a propriei persoane în timpul utilizării dispozitivelor şi a circuitelor electrice.
Norme de protecţie:
- Nu umblaţi la tabloul electric pentru a face legături. El nu trebuie atins după ce a fost pus sub tensiune!
- Orice modificare în circuitul electric pe care îl studiaţi trebuie făcută numai după ce aţi deconectat sursa de alimentare!
- Evitaţi atingerea părţilor metalice ale montajelor aflate sub tensiune pentru a vă feri de electrocutare datorată scurcircuitelor provocate de conductori cu izolaţia defectă!
- La cel mai mic semn de funcţionare defectuoasă a circuitului electric cu care lucraţi (zgomot nespecific, miros, încălzire nejustificată, etc) întrerupeţi alimentarea prin deconectrea de la sursă!
- În caz de electrocutare aplicaţi instrucţiunile de prim-ajutor!
- Menţineţi instalaţiile electrice în perfectă stare de funcţionare. Carcasele de protecţie să nu fie deteriorizate; izolaţiile conductoarelor să nu fie distruse.
- Lucrările de verificare a instalaţiilor şi de remediere a defectelor se realizează numai după ce s-a întrerupt alimentarea cu energie electrică a acestora. La lucrările de remediere se vor folosi unelte adecvate şi nu improvizaţii.
- Pentru aparatele electrocasnice cu carcasă metalică (frigider, maşină de spălat, etc) se utilizează numai prize cu contact de protecţie.
- Prizele cu contact de protecţie asigură racordarea maşinilor şi instalaţiilor la priza de legare la pământ. În cazul unei defecţiuni, curentul va trece prin circuitul de împamantare, evitându-se producerea unei electrocutări.
Nedelcu Alexandra :)
Observaţie:
- Curentul alternativ cu frecvenţa cuprinsă intre 40-50 Hz este foarte periculos.
- Un curent cu intensitatea până la 10mA nu are efecte fiziologice de remarcat asupra majorităţii persoanelor. Mărind intensitatea curentului electric incep să apară contracturi musculare, dificultăţi respiratorii, tulburări de ritm cardiac, dificultăţi de exprimare, etc.
- La valori de 70-110mA în curent alternativ si 200-250mA în curent continuu survine stopul cardio-respirator şi apoi moartea. Exista impresia falsă că un curent continuu este mai periculos decat unul alternativ cu aceeaşi tensiune deoarece ar putea produce contracturi musculare. În realitate curentul alternativ este mai periculos, deoarece poate determina tulburări de ritm cardiac.
Observaţie:
- Curentul maxim admis să treacă prin organismul uman fara a-l pune în pericol este de 10mA in curent alternativ si 50mA în curent continuu.
Efectele curentului electric asupra organismului uman pot fi grupate în două categorii:
- Electrocutări (şocuri electrice) – accidente provocate de trecerea prin corpul omenesc a unui curent electric de intensitate periculoasă.
- Electrotraumatisme – în care se încadrează celelalte accidente electrice, care produc de obicei vătămări externe şi anume:
-arsura electrică este un traumatism datorat fie acţiunii unui arc electric fie datorită trecerii prin corp a unui curent electric de intensitate foarte mare;
-semnele electrice apar prin contactul conductorului electric cu pielea, sub formă de leziuni, umflături sau pete
-electrometalizarea constă în acoperirea unei părţi din suprafaţa pielii cu metal topit, volatilizat prin căldura arcului electric.
-electroftalmia vătămarea ochilor prin inflamarea corneei şi conjuctivei ochiului datorită luminii puternice (radiaţiei ultraviolete)
-leziunile mecanice provocate de contracţiile musculare (ruperea ligamentelor, pielii, vaselor sanguine şi ţesutului nervos, luxaţia încheieturii, fracturarea coastelor);
-căderea de la înălţime, ca urmare a pierderii echilibrului sau a cunoştiinţei în urma unui şoc electric.
Consecinţă: Trecera unui curent prin organismul uman poartă numele de electorcutare şi aceasta se poate produce la o tensiune mai mare de 24V.
- Efectele curentului electric asupra mediului
Energia electrică în mare parte este consumată prin arderea combustibililor fosili. Aceasta are ca efect emisia CO2 care este eliberat în atmosferă. El contribuie la intensificarea efectului de seră si încălzirii globale. Deasemenea, se emit dioxid de sulf, dioxid de azot şi fum.
Principalele tipuri de poluări pe care reţelele electrice le generează asupra mediului înconjurător sunt:
- vizuală – deteriorarea peisajului;
- sonoră – zgomote produse de funcţionarea sau vibraţii ale elementelor (conductoarelor) reţelelor electrice şi în special, a transformatoarelor;
- electromagnetică: efecte sonore, perturbaţii radio şi ale emisiunilor de televiziune, influenţe ale câmpului electric şi magnetic asupra organismelor vii;
- psihică şi pericole (riscuri) de accidente;
- ecologică: ocuparea terenurilor, defrişarea pădurilor.
Efectele construirii hidrocentralelor duc la inundarea terenurilor, la dispariţia florei şi faunei.
Observaţie:
- S-au constatat emisii semnificative de metan datorită descompunerii anaerobe a plantelor rămase sub ape.
- Centralele mareomotrice pun şi ele probleme ecologice prin restricţionarea mişcării bancurilor de peşti şi a scoicilor.
- Centralele nuclearo-electrice necesită depozitarea rezidurilor care rămân radioactive pentru încă câteva zeci sau sute de ani. Se încearcă varianta îngropării lor la adâncimi mari sub pământ şi chiar a eliberării în spaţiul extraterestru.
În ceea ce priveşte efectul asupra mediului, el este neglijabil până în momentul apariţiei unei catastrofe, precum cea de la Cernobâl. Metodele care afectează cel mai puţin mediul au în general eficienţă mică. Este cazul panourilor solare şi al morilor de vânt.
Consecinţă: În ultima vreme se impune tot mai mult metoda numită Negawatt Power. Ea constă în eficientizarea consumatorilor electrici în loc de a mări producţia de electricitate. Este metoda care nu are nici un efect negativ asupra mediului.
Protectie
În afară de protejarea circuitelor şi a instalaţiilor electrice din laboratoarele şcolare şi din locuinţele noastre trebuie respectate reguli de protecţie a propriei persoane în timpul utilizării dispozitivelor şi a circuitelor electrice.
Norme de protecţie:
- Nu umblaţi la tabloul electric pentru a face legături. El nu trebuie atins după ce a fost pus sub tensiune!
- Orice modificare în circuitul electric pe care îl studiaţi trebuie făcută numai după ce aţi deconectat sursa de alimentare!
- Evitaţi atingerea părţilor metalice ale montajelor aflate sub tensiune pentru a vă feri de electrocutare datorată scurcircuitelor provocate de conductori cu izolaţia defectă!
- La cel mai mic semn de funcţionare defectuoasă a circuitului electric cu care lucraţi (zgomot nespecific, miros, încălzire nejustificată, etc) întrerupeţi alimentarea prin deconectrea de la sursă!
- În caz de electrocutare aplicaţi instrucţiunile de prim-ajutor!
- Menţineţi instalaţiile electrice în perfectă stare de funcţionare. Carcasele de protecţie să nu fie deteriorizate; izolaţiile conductoarelor să nu fie distruse.
- Lucrările de verificare a instalaţiilor şi de remediere a defectelor se realizează numai după ce s-a întrerupt alimentarea cu energie electrică a acestora. La lucrările de remediere se vor folosi unelte adecvate şi nu improvizaţii.
- Pentru aparatele electrocasnice cu carcasă metalică (frigider, maşină de spălat, etc) se utilizează numai prize cu contact de protecţie.
- Prizele cu contact de protecţie asigură racordarea maşinilor şi instalaţiilor la priza de legare la pământ. În cazul unei defecţiuni, curentul va trece prin circuitul de împamantare, evitându-se producerea unei electrocutări.
Nedelcu Alexandra :)
Curentul electric
Prin curent electric se înţelege deplasarea ordonată a purtătorilor de
sarcină electrică, liberi într-un conductor (mediu), sub acţiunea unui
câmp electric.
sarcină electrică, liberi într-un conductor (mediu), sub acţiunea unui
câmp electric.
Trebuie subliniat faptul că mişcarea ordonată a purtătorilor de sarcină electrică, liberi, din conductor nu este o simplă mişcare rectilinie uniformă, ci reprezintă un fenomen complex, deoarece purtătorii de sarcină din conductor se găsesc într-o continuă mişcare haotică de agitaţie termică, suferind multiple accelerări, frânări şi devieri datorită ciocnirilor dintre ei cât şi datorită ciocnirilor cu ionii reţelei cristaline ce formează conductorul. Din aceste motive, putem vorbi numai de viteză medie a mişcării ordonate a purtătorilor de sarcină în conductor, sub acţiunea câmpului electric, care se numeşte viteză drift sau de antrenare. Această viteză are o valoare foarte mică: pentru un curent de 10A printr-un conductor de cupru cu secţiunea de 10mm2 are valoarea vd=0,06mm/s. Totuşi, un curent electric se transmite cu o viteză foarte mare datorită faptului că printr-un conductor se propagă câmpul electric pe toată lungimea conductorului şi acesta antrenează electronii sau ionii pe care îi întâlneşte în cale. Din acest motiv conductorii se mai numesc şi ghiduri de câmp electric.
Pentru a realiza un curent electric este necesar să se creeze un câmp electric într-un spaţiu în care să se găsească purtători de sarcină liberi (electroni, ioni).
Realizarea câmpului electric se face cu ajutorul unei diferenţe de potenţialDV=VA-VB. Purtătorii de sarcină se vor mişca până ce se va ajunge la echilibrul celor două potenţiale, după care curentul electric încetează.
Efectele curentului electric
- efectul termic
- efectul magnetic
- efectul chimic
- efectul termic
- efectul magnetic
- efectul chimic
Intensitatea curentului electric I, este o mărime fizică scalară care măsoară sarcina electrică ce străbate secţiunea transversală a unui conductor în unitatea de timp:
Indiferent de tipul purtătorilor de sarcină mobili, sensul convenţional al curentului electric este dat de sensul intensităţii câmpului electric, adică sensul scăderii potenţialului.
Măsurarea intensităţii curentului electric se face cu ajutorul ampermetrului care se conectează în serie cu circuitul prin care este curentul electric.
Ampermetrul este aparat electric care măsoară intensitatea curentului prin efectele sale. Asfel, există:
- ampermetre magnetoelectrice
- ampermetre feromagnetice
- ampermetre termice
- ampermetre cu semiconductoare
Ampermetrul este aparat electric care măsoară intensitatea curentului prin efectele sale. Asfel, există:
- ampermetre magnetoelectrice
- ampermetre feromagnetice
- ampermetre termice
- ampermetre cu semiconductoare
Simbolul de reprezentare al ampermetrului este:
Pentru menţinerea curentului electric, trebuie ca tensiunea electrică pe porţiunea AB să fie menţinută constantă. Acest lucru se va putea realiza dacă purtătorii de sarcină sunt readuşi la cele două capete ale conductorului, printr-un alt traseu.
Pentru aceasta este necesar să se cheltuiască energie
ca să se învingă lucrul mecanic al forţelor electrice. Rezultă că, pentru a întreţine un curent electric constant, printr-un conductor, este nevoie de o sursă electrică de energie, cu denumirea de generator electric, care este conectat prin conductori de legătură la capetele conductorului AB, astfel se realizează un circuit electric.Generatorul electric este un dispozitiv care transformă o formă de energie: chimică, mecanică, optică, termică etc. în energie electrică. Astfel, ele se numesc: pile, dinamuri, alternatoare, celule fotoelectrice.
Simbolul de reprezentare al unui generator electric este redat în figura de mai jos.
Sursele de curent electric asigură o diferenţă de potenţial DV constantă, adică un câmp electric sub acţiunea căruia electronii de pe întregul circuit sunt antrenaţi într-o mişcare ordonată cu viteză constantă.
Schema unui circuit electric trebuie să cuprindă: un generator, conductoare de legătură şi consumatorii electrici. Generatorul electric este caracterizat de tensiunea electromotoare E necesară pentru a produce lucrul mecanic în deplasarea sarcinilor electrice pe întregul circuit, atât în interiorul lui cât şi pe porţiunea exterioară a acestuia. Se poate scrie relaţia energetică pe un astfel de circuit:
W=Wext+Wint
W=Wext+Wint
Dacă raportăm energiile la unitatea de sarcină electrică se obţine:
E=U+u
E=U+u
unde "E" este tensiunea electromotoare a sursei, "U" este tensiunea la bornele consumatorului iar "u" este căderea de tensiune din interiorul generatorului.
Măsurarea tensiunilor se face cu ajutorul voltmetrului V care trebuie conectat în paralel cu elementul de circuit (generator, consumator, conductori de legătură, rezistor, etc.). Din cele relatate mai sus rezultă că din întreaga energie cheltuită W=E.q numai o parte este utilă Wext=U.q deci randamentul unei surse electrice este:
Cu cât căderea de tensiune în interiorul sursei este mai mare, cu atât randamentul acesteia este mai mic. Pentru aceasta se proiectează generatoare care să aibă pierderi cât mai mici în interiorul lor.
Nedelcu Alexandra :)
duminică, 9 ianuarie 2011
Instalatii electrice -Stanciu Cristina
Instalatii electrice
Siguranta nu suporta compromisuri! O instalatie electrica functionala si sigura nu poate fi decat opera unor profesionisti. De aceea, nu ezitati sa ne contactati daca vreti sa va schimbati instalatia electrica in apartament, casa sau vila, daca considerati o modernizare minora cu efecte majore, cum ar fi substituirea conductorilor vechi de aluminiu cu conductori de cupru, instalatia cablurilor TV in fiecare camera si schimbarea tabloului electric. Va stam la dispozitie pentru lucrari de instalatie electrica in spatii comerciale, locuinte, apartamente si case, institutii sau instalatii de luminat exterior, instalatii de automatizare, de impamantare, tablouri electrice cu sigurante automate etc. O instalatie electrica clasica suporta un numar de imbunatatiri de care ati putea beneficia apeland la serviciile noastre, cum ar fi protectie eficace contra tensiunilor accidentale pentru evitarea electrocutarilor si diminuarea efectelor fiziologice ale curentului electric, imbunatatirea factorului de putere, etc. Prin urmare, nu va asumati riscuri gratuite si optati pentru o executie fara cusur a lucrarilor de instalatie electrica.
Redresarea curentului alternativ- Chesar Nicoleta-Ruxandr
Pentru obtinerea curentului continuu necesar alimentarii circuitelor electronice, din curentul alternativ disponibil de la retea se folosesc circuite specializate - redresoare, in asociatie cu circiute auxiliare care asigura caracteristicile impuse
Redresorul propriu-zis este construit cu elemente unidirectionale, lasand deci sa treaca curentul intr-un singur sens, cum sunt diodele cu vid sau diodele semiconductoare. Cel mai simplu circuit de redresare a tensiunii de retea este prezentat in fig.5.2. acest tip de redresare se numeste redresare monoalternanta, deoarece redreseaza numai una din alternantele tensiunii alternative de retea.
Elementele din circuitului sunt : siguranta de retea S, rezistenta de protectie Rp, dioda redresoare Dr cucondensatorul paralel C, condensatorul de filtraj Cf si consumatorul Rs.
Tensiunea alternativa de retea are o valoare de varf egala cu 1,41*Uev. La prima semialternanta pozitiva condensatorul de filtraj Cf atinge valoarea de varf a tensiunii de retea, dioda Dr fiind in conductie un sfert de perioada. Tensiunea de retea incepe sa scada, dioda redresoare se blocheaza si condensatorul Cf incarcat cu o tensiune egala cu o tensiune de varf se descarca prin rezistenta de sarcina cu o constanta de timp : =Cf*Rs.
La sosirea urmatoarei semialternante pozitive a tensiunii de retea dioda redresoare se deschide, in momentul in care tensiunea de retea depaseste valoarea tensiunii de pe condensatorul de filtraj, reincarcandu-l pe acesta la tensiunea Uvarf.
Peste tensiunea continua redresata, Uo, se suprapune o tensiune alternativa cu frecventa de 50Hz, avand forma unor dinti de ferastrau, numita tensiune reziduala sau brum rezidual.
Rezistenta de protectie Rs este introdusa in circuit pentru limitarea curentului de pornire prin dioda redresoare, atunci cand cuplarea aparatului coincide cu maximul tensiunii de retea. In acest moment, tensiunea de pe Cf fiind zero, curentul prin Dr este dat de relatia: ImaxDr = Uvarf/Rp.
Acest curent maxim este indicat de producator pentru fiecare tip de dioda redresoare si in cazul diodei 1N4007 este de 30A, valoarea minima pentru rezistenta de protectie fiind de 10 .
Etajul de redresare dubla alternanta
Etajul de redresare dubla alternanta
La aparitia alternantei pozitive, condensatorul Cf este incarcat la tensiunea de varf a tensiunii de retea, de curentul ce trece prin Rp, D1, Cf si D3. Diodele D2 si D4 sunt blocate. Dupa ce tensiunea de retea incepe sa scada, diodele D1 si D3 se blocheaza si condensatorul Cf incepe sa se descarce prin consumator. In momentul in care alternanta negativa a tensiunii de retea depaseste in valoare absoluta tensiunea de pe Cf, se deschid diodele D2 si D4 si curentul va circula prin D2, Cf, D4 si Rp va incarca condensatorul in valoarea de varf a tensiunii de retea.
Avantajele redresarii dubla alternanta sunt urmatoarele:- brumul rezidual are amplitudinea pe jumatate comparativ cu redresarea monoalternanta
- da posibilitate utilizarii unor condensatoare de filtraj de doua ori mai mici, in cazul pastrarii amplitudinii brumului rezidual ca la redresarea monoalternanta
- incarca reteau de tensiune alternativa simetric si nu numai pe alternanta pozitiva
In prezent redresoarele dubla alternanta sunt folosite in toata aparatura moderna.
sâmbătă, 8 ianuarie 2011
TRASNETUL
Trăsnetul este o descărcare electrică disruptivă, care se produce în atmosferă, de obicei, dar nu totdeauna, în timpul furtunilor.
Majoritatea trăsnetelor au loc la altitudine (în interiorul aceluiași nor sau între diferiți nori) și, de obicei, nu sunt observate. Trăsnetele care se produc între nor și pământ sunt numite negative sau pozitive (vedeți figura). Descărcari electrice de mare amploare au loc de asemenea în straturile înalte ale atmosferei.
Protecția împotriva trăsnetului
Protecția împotriva trăsnetului este data de paratrăsnet, un dispozitiv inventat la jumătatea secolului al 18-lea de către Benjamin Franklin. Majoritatea oamenilor loviți de trăsnet sunt surprinși de furtună într-un loc expus sau se află în imediata vecinătate a unui copac lovit de trăsnet.
Avioanele sunt protejate cu un dispozitiv numit în engleză discharge wicks. Acestea sunt elemente metalice ascuțite pe aripi care minimizează sarcina statică care se acumulează pe suprafața metalică a avionului în zbor.
Distanța până la trăsnet
Producerea unui trăsnet este însoțită de fulger și tunet. Decalajul dintre observarea fulgerului și auzirea tunetului se datorează diferenței dintre vitezele de propagare ale celor două unde, luminoasă de ca. 300.000 km/s și acustică (sonoră) de ca. 332 m/s (la 0 °C și presiunea de 1 atmosferă). Din aceasta cauză există un decalaj de timp între recepționarea vizuală (fulgerul) și auditivă (tunetul) a trăsnetului. Acest decalaj crește cu cât trasnetul este mai departe de observator. Distanța în kilometri până la locul lovit de trăsnet se poate afla împărțind numărul de secunde dintre observarea fulgerului și auzirea tunetului la 3. De exemplu, dacă sunt 9 secunde între fulger și tunet, trăsnetul a lovit la aproximativ 3 km depărtare.
Formarea trăsnetului
Incărcătura electrică a unui nor de furtună și a pământului
Benjamin Franklin a demonstrat în anul 1752 cu ajutorul unui zmeu de hârtie prezența unei sarcini electrice în nori de furtună (acesta a observat încărcătura electrică a funiei umede cu care ținea zmeul dar, din fericire, nu a declanșattrăsnetul).
Cercetări ulterioare au stabilit că, în nori de furtună numiți Cumulonimbus (nimbus cumulus), nori în care cu o probabilitate mare vor lua naștere trăsnete, curenții de aer repartizează inegal gheața și apa în interior. Prin frecarea straturilor norului se formează spații cu încărcătură (ionică) electrostatică negativă și pozitivă. Zona de trecere dintre regiunile cu sarcini pozitive și negative au loc la înălțime mare și temperaturi între −10°C și −15°C, aici picăturile de apă din nor transformându-se în cristale de gheață. Stratul superior (de sus) al norului este în mod normal încărcat pozitiv, iar stratul inferior (de jos) negativ. Aceste sarcini induc la rândul lor sarcini de semn opus la suprafața pămantului .
Descărcarea electrică
Trăsnetul este o descărcare electrică care restabileste echilibrul electric între straturile norului de furtună sau între nor și pământ (vedeți figura).
Tensiunea între un nor și pământ a fost măsurată la câteva zeci de milioane de volți. Aerul uscat are o putere de străpungere de ca. 3 milioane de volți/metru care ar duce (considerând lungimea trăsnetului de 1-2 km) la o tensiune mult mai mare decât cea măsurată. Observații asupra trăsnetelor au stabilit că acestea sunt precedate de odescărcare prealabilă, în care aerul este ionizat într-o lavină electronică, rezultând o reacție în lanț, care creează uncanal de aer ionizat pentru trăsnet cu o putere de străpungere de aproximativ 50 de ori mai mică decat a aerului ne-ionizat. Acest canal se formează în vecinătatea corpurilor proeminente de pe pămant, unde intensitatea câmpului electric este maximă. Descărcarea (sau descărcările) principală are loc exclusiv în lungul acestui canal de aer ionizat, de obicei in formă de zig-zag. Există ipoteza că aerul este ionizat de radiațiile cosmice (Charles Thomson, 1925), deși aceasta explicație nu este acceptată de către toți cercetătorii. In prezent, cercetarea trăsnetelor continuă și utilizează mici rachete sau baloane metereologice de cercetare.
Lungimea și durata trăsnetului
Trăsnet negativ
- Descărcarea prealabilă durează 0,01 s, urmată de cea principală de numai 0,0004 s, urmată la rândul ei după o scurtă pauză (de 0,03 s - 0,05 s) de noi descărcări (în medie, 4 sau 5 descărcări principale, sau propriu zise). Au fost observate până la 42 de astfel de descărcări succesive într-un trăsnet, cu un curent mediu de 20 000 amperi.
- Datorită duratei foarte scurte a unui trăsnet, doar câteva microsecunde, intensitatea curentului electric poate atinge sute de mii de amperi, iar temperatura plasmei din interiorul acestuia poate depăși 28 000 °C.
- Un trăsnet atinge în medie lungimea de 1 - 2 km. In zonele tropicale, unde umiditatea aerului e mai ridicată, trăsnetele pot ajunge la 2 - 3 km lungime. În nori s-au observat trăsnete cu o lungime de 5 - 7 km, iar cu ajutorul radarului pentru trăsnete, unele care ating 140 km lungime.
- Tensiunea unui trăsnet cu o lungime de 1 km este de aproximativ 100 milioane de volti. Sarcina totală care este descărcată într-un trăsnet este în medie de 5 coulomb. Cu o durată medie de aproximativ 30 de microsecunde, curentul mediu al unui trăsnet negativ este de aproximativ 100 000 A.
- Energia totală descărcată este aproximativ 500 MJ
Trăsnet pozitiv
Deoarece trăsnetele pozitive au lungimea mai mare și descarcă sarcini de pe suprafețe mai întinse, acestea au o energie mult mai mare decat cele negative.
- Lungimea și, prin urmare, tensiunea sunt de aproximativ 10 ori mai mare decât a trăsnetelor negative
- Sarcina descărcată este de aproximativ 100 de ori mai mare. Prin urmare frecvența de producere este de aproximativ 100 de ori mai mică, comparativ cu trăsnetele negative (mai exact 5 %)
- Durata și curentul sunt ambele de aproximativ 10 ori mai mari
- Energia este de aproximativ 1000 de ori mai mare
Trăsnetul pe alte planete
În sistemul solar au fost observate trăsnete și pe alte planete. Cele de pe Venus și de pe Jupiter sunt cele mai adesea observabile, acestea din urmă, fiind considerate a fi de până la 100 de ori mai puternice, dar de 80 ori mai rare decât cele de pe Pământ.
Anastasescu DenisaStanciu Silvia
vineri, 7 ianuarie 2011
Efectele curentului electric asupra organismului uman.
Curentul electric poate produce accidente uşoare sau foarte grave, atunci când utilizarea instalaţiilor electrice se face necorespunzător sau dacă acestea sunt defecte.
Trecerea unui curent prin organismul uman poartă numele de electrocutare şi aceasta se poate produce la o tensiune mai mare de 24 V.
Curentul maxim admis să treacă prin organismul uman fără a-l pune în pericol este de 10 mA în curent alternativ (c.a) şi 50 mA în curent continuu (c.a).
Pericolul de electrocutare este mai mare pentru persoanele obosite, bolnave sau care au consumat băuturi alcoolice (rezistenţa lor electrică este mai mică) sau pentru persoanele aflate în medii umede.
Pentru a vă proteja împotriva electrocutării trebuie să respectaţi o serie de norme de protecţie:
• Menţineţi instalaţiile electrice în perfectă stare de funcţionare. Carcasele de protecţie să nu fie deteriorate; izolaţiile conductoarelor să nu fie distruse.
• Lucrările de verificare a instalaţiilor şi de remediere a defectelor se realizează numai după ce s-a întrerupt alimentarea cu energie electrică a acestora. La lucrările de remediere se vor folosi unelte adecvate şi nu improvizaţii.
• Pentru aparatele electrocasnice cu carcasă metalică (frigider, maşină de spălat, etc) se utilizează numai prize cu contact de protecţie.
• Prizele cu contact de protecţie asigură racordarea maşinilor şi instalaţiilor la priza de legare la pământ. În cazul unei defecţiuni, curentul va trece prin circuitul de împământare, evitându-se producerea unei electrocutări.
În medii umede sau cu pericol de explozie se utilizează numai aparate de construcţie specială pentru astfel de medii, iar alimentarea lor se va face la tensiuni nepericuloase.
• Se întrerupe imediat circuitul sau instalaţia electrică în care s-a produs accidentul.
• Se scoate victima într-un spaţiu aerisit.
• Faceţi respiraţie gură la gură.
• Anunţaţi imediat medicul.
Chesar Nicoleta-Ruxandra
Trecerea unui curent prin organismul uman poartă numele de electrocutare şi aceasta se poate produce la o tensiune mai mare de 24 V.
Curentul maxim admis să treacă prin organismul uman fără a-l pune în pericol este de 10 mA în curent alternativ (c.a) şi 50 mA în curent continuu (c.a).
Pericolul de electrocutare este mai mare pentru persoanele obosite, bolnave sau care au consumat băuturi alcoolice (rezistenţa lor electrică este mai mică) sau pentru persoanele aflate în medii umede.
Pentru a vă proteja împotriva electrocutării trebuie să respectaţi o serie de norme de protecţie:
• Menţineţi instalaţiile electrice în perfectă stare de funcţionare. Carcasele de protecţie să nu fie deteriorate; izolaţiile conductoarelor să nu fie distruse.
• Lucrările de verificare a instalaţiilor şi de remediere a defectelor se realizează numai după ce s-a întrerupt alimentarea cu energie electrică a acestora. La lucrările de remediere se vor folosi unelte adecvate şi nu improvizaţii.
• Pentru aparatele electrocasnice cu carcasă metalică (frigider, maşină de spălat, etc) se utilizează numai prize cu contact de protecţie.
• Prizele cu contact de protecţie asigură racordarea maşinilor şi instalaţiilor la priza de legare la pământ. În cazul unei defecţiuni, curentul va trece prin circuitul de împământare, evitându-se producerea unei electrocutări.
În medii umede sau cu pericol de explozie se utilizează numai aparate de construcţie specială pentru astfel de medii, iar alimentarea lor se va face la tensiuni nepericuloase.
• Se întrerupe imediat circuitul sau instalaţia electrică în care s-a produs accidentul.
• Se scoate victima într-un spaţiu aerisit.
• Faceţi respiraţie gură la gură.
• Anunţaţi imediat medicul.
Chesar Nicoleta-Ruxandra
Efectele ale curentului electric -Nedelcu Alexandra
Efectele curentului electric sunt numeroase.
1 Efectul termic
1.1 Aplicaţii industriale
2 Efectul magnetic
3 Efectul electrochimic
3.1 Electroliza
3.2 Aplicaţii industriale
4 Efectul Hall
4.1 Tensiunea Hall
4.2 Aplicaţii tehnice
5 Efectul piezoelectric
5.1 Aplicaţii tehnice
6 Efectul fotoelectric
7 Efecte termoelectrice (Seebeck, Peltier şi Thompson)
Efectul termic
Efectul termic (denumit şi efect Joule-Lenz) este reprezentat de disiparea căldurii într-un conductor traversat de un curent electric. Aceasta se datorează interacţiunii particulelor curentului (de regulă electroni) cu atomii conductorului, interacţiuni prin care primele le cedează ultimilor din energia lor cinetică, contribuind la mărirea agitaţiei termice în masa conductorului.
Aplicaţii industriale
Produsele folosite la încălzirea industrială, precum şi pentru uzul casnic, funcţionează pe baza efectului Joule-Lenz. Elementul de circuit comun în construcţia acestor produse este un rezistor (sau mai multe, grupate adecvat) în care se dezvoltă efectul Joule al curentului electric. Rezistorul său (elementul rezistiv care disipă căldura) este realizat din nicrom, feronicrom, fecral, kanthal, cromal ş.a. Aceste materiale sunt rezistente la temperaturi mari, au rezistivitate electrică ridicată şi un coeficient mare de temperatură al rezistivităţii.
Efectul termic al curentului electric are multiple aplicaţii industriale: cuptoarele încălzite electric, tăierea metalelor, sudarea cu arc electric etc.
Arcul electric este un curent electric de mare intensitate. La separarea sub sarcină electrică a două piese metalice în contact, densitatea de curent creşte foarte mult datorită micşorării zonelor de contact, pe măsura depărtării pieselor şi datorită tensiunii electromotoare (t.e.m.) de autoinducţie care ia naştere la întreruperea curentului.
Datorită efectului Joule-Lenz foarte puternic, metalul este topit local şi vaporizat. În condiţiile existenţei vaporilor metalici şi a contactelor puternic încălzite, aerul dintre contacte se ionizează şi ia naştere o plasmă fierbinte cu temperaturi de cca. 6.000–7.000 K. Sub acţiunea diferenţei de potenţial dintre contacte plasma se deplasează, formând arcul electric; deci curentul electric continuă să existe şi după întreruperea mecanică a circuitului.
Din procesele de recombinare ale purtătorilor de sarcină, arcul electric eliberează energie sub formă de radiaţii luminoase intense. La sudarea metalelor, arcul electric se formează între un electrod şi piesa de sudat; tăierea metalelor se realizează prin topire locală cu arc electric, iar la întreruperea circuitelor electrice arcul este stins prin metode şi dispozitive speciale care favorizează procesele de deionizare în coloana de arc. La întrerupătorul cu pârghie, pentru a se evita topirea sau distrugerea parţială prin arc electric a pieselor de contact, între acestea se montează în paralel un condensator. Condensatorul se încarcă şi preia energia eliberată de câmpul magnetic prin curentul de autoinducţie, fără a se mai produce un arc electric.
Când un material conductor este plasat într-un câmp magnetic alternativ, curenţii induşi determină încălzirea materialului. La frecvenţe mari încălzirea este mai pronunţată la suprafaţa materialului conductor; efectul este utilizat la tratamente superficiale ale metalelor şi pentru lipire.
Cuptoarele electrice se utilizează şi pentru topirea metalelor. Dacă un dielectric este introdus între două armături plane, alimentate în curent alternativ, acesta se încălzeşte din cauza pierderilor de polarizare. Fenomenul este utilizat pentru topirea maselor plastice, la încălzirea îmbinărilor din lemn, la încălzirea alimentelor în cuptoarele cu microunde ş.a.
Calculul la încălzirea produsă de trecerea curentului electric prin conductoarele aparatelor şi maşinilor electrice este foarte important: încălzirea nu trebuie să afecteze stabilitatea termică a materialelor izolatoare.
Efectul magnetic
Este reprezentat de apariţia unei tensiuni electromotoare de inducţie (descrisă cantitativ de legea inducţiei electromagnetice Faraday) într-un conductor supus acţiunii unui câmp magnetic.
Efectul electrochimic
Electroliza
Electroliza este procesul de orientare şi separare a ionilor unui electrolit cu ajutorul curentului electric continuu.
Electroliza unei soluţii de clorură de cupru: în electrolit datorită disocierii sunt prezenţi ioni de Cu2+ şi ioni de 2Cl. După mai multe minute de funcţionare catodul capătă o culoare roşiatică şi se degajă un miros înţepător. Catozii cântăresc mai mult decât iniţial şi dacă m1, m2, m3, m4 sunt masele finale ale acestora m1Aplicaţii industriale
Electroliza este utilizată pentru obţinerea metalelor pure (Cu, Ag, Al, Zn, Pt) în galvanoplastie, galvanostegie.
Obţinerea metalelor pure prin rafinare se realizează prin electroliza cu anod solubil unde metalul este transferat de pe anodul impur pe catodul realizat sub forma unei lame sau a unui fir foarte pur. Aluminiul pur se obţine din praf de alumină (Al2O3), care se topeşte într-o cuvă cu pereţi din grafit, acesta constituind catodul. Anodul este un electrod din grafit. În urma electrolizei ionii de Al3+ se depun pe pereţii cuvei.
Prin electroliză se obţine şi cuprul electrotehnic de mare puritate.
Galvanoplastia constă în depunerea unor straturi metalice subţiri pe obiecte metalice în scop de protecţie sau decorativ (nichelare, cromare, argintare, aurire etc.)
Galvanostegia constă în depuneri electrolitice de metal pe mulaje din materiale plastice (sau ceară), impregnate cu un strat de grafit, pentru a le face conductoare. Mulajul este montat la catod şi după depunerea metalului se îndepărtează materialul mulajului. Se obţin astfel reproduceri foarte fidele ale formei unor obiecte (sculpturi, alte opere de artă).
Efectul Hall
Tensiunea Hall
Plasăm o plăcuţă din material semiconductor într-un câmp magnetic uniform de inducţie B, perpendicular pe feţele laterale, prin care circulă curentul I.
Sub acţiunea forţei Lorentz, electronii se vor deplasa spre faţa interioară care se încarcă negativ. Faţa superioară se încarcă pozitiv.
Între cele doua plăci se formează un câmp electrostatic de intensitate Eh, care exercită asupra fiecărui electron o forţă electrică Fe egală şi de sens opus forţei Lorentz.
Între feţe se menţine constantă diferenţa de potenţial Uh=Ua-Ub numită tensiune Hall.
Se demonstrează că Uh=Kh x I x B unde Kh se numeşte constanta Hall şi depinde de temperatură şi de natura materialului.
Aplicaţii tehnice
Cea mai răspândită aplicaţie tehnică a efectului Hall este teslametrul. Teslametrul este format dintr-o sondă care conţine o plăcuţă semiconductoare de dimensiuni mici (de ex. a= 1mm, h= 2mm şi l=2mm) plasată la extremitatea unei tije, un milivoltmetru gradat direct în militesla şi un generator de tensiune continuă care dă naştere curentului din plăcuţă. Teslametrele moderne sunt prevăzute cu milivoltmetre digitale sensibile.
Efectul piezoelectric
Efectul piezoelectric direct constă în proprietatea unor cristale de a se încărca cu sarcină electrică pe unele dintre feţele acestora atunci când sunt supuse la solicitări de întindere sau de compresiune după o anumita direcţie.
Efectul piezoelectric invers se numeşte electrostricţiune şi constă în proprietatea cristalelor de a se deforma după anumite direcţii, dacă pe unele dintre feţele acestora se află o diferenţă de potenţial. Mărimea sarcinii electrice este proporţională cu mărimea forţei aplicate.
Prin acţiunea forţelor F pe direcţia axelor mecanice reţeaua se deformează şi centrele de greutate ale particulelor cu sarcini negative şi ale particulelor cu sarcini nu mai coincid. Apare un moment electric dipolar şi deci sarcini electrice de polarizare.
Aplicaţii tehnice
Doza de pickup este un cristal piezoelectric care este supus unor forţe de compresiune variabile şi în funcţie de adâncimea şanţului pe disc se va genera o tensiune variabilă corespunzătoare semnalului înregistrat. Brichetele piezoelectrice sunt echipate cu cristale piezoelectrice iar tensiunea rezultată aprinde gazul. Acelaşi efect se aplică adecvat, pentru aprinderea automată a combustibilului de aragaz. Cristalul piezoelectric este comprimat prin apăsarea butonului de aprindere. Efectul invers - electrostricţiunea este folosit la generarea sunetelor de frecvenţă variabilă. În funcţie de tensiunea aplicată pe feţele cristalului piezoelectric, acesta îşi va modifica dimensiunile pe o anumită direcţie, proporţional cu tensiunea aplicată. Principiul electrostricţiunii este folosit la difuzor şi la generatorul de ultrasunete. Generatorul conţine două plăcuţe de cuarţ cu tăietură Curie, şlefuite şi lipite între două plăci groase de oţel. La aplicarea unei tensiuni alternative prin modificarea dimensiunilor pe o anumită direcţie, sistemul devine o sursă de sunete de frecvenţă foarte mare. Prin recepţionarea ecoului recepţionat de ultrasunete se pot măsura distanţele. La recepţie, un cristal piezoelectric va vibra elastic în urma presiunii exercitate de ultrasunete: vor apărea tensiuni electrice pe feţele opuse.
Folosind traductoare piezoelectrice se poate măsura acceleraţia; aparatele se numesc accelerometre piezoelectrice.
Pentru măsurarea presiunii se foloseşte de asemenea efectul piezoelectric direct.
Efectul fotoelectric
Energia purtată de radiaţia electromagnetică este de natură discretă sub formă de cuante de energie numite fotoni.
Dacă pe suprafaţa unei plăcuţe semiconductoare cade un flux Φ de radiaţii electromagnetice, acesta se desparte în trei componente (flux transmis, absorbit şi reflectat). Fluxul absorbit conduce la mărirea la nivele energetice inferioare pe nivele energetice superioare, iar la atomii din nodurile reţelei cristaline creşte energia de vibraţie în jurul poziţiei de echilibru din nodurile reţelei cristaline.
Creşterea energiei de vibraţie a atomilor reţelei se asociază cu apariţia în reţea a unor purtători de energie de vibraţie numiţi fononi.
Efectul piezoelectic intern are loc când energia incidentă preluată contribuie numai la ruperea electronilor de valenţă care devin electroni liberi.
Efectul piezoelectric extern are loc când energia incidentă reţinută în interior este mai mare decât energia de legătură a electronilor, în reţea se formează fononi, în exterior se emit electroni.
La un semiconductor impurificat sub influenţa luminii apare efectul piezoelectric, iar energia radiaţiei incidente este preluată de purtătorii de sarcină şi energia cinetică a acestora creşte.
Am văzut că în joncţiunea pn apare o barieră de potentian; sub influenţa luminii, la o joncţiune fotosensibilă, mărimea barierei creşte.
Un element care conţine o asemenea joncţiune se numeşte fotoelement şi este un generator de tensiune. Fotoelementul este o fotodiodă care sub influenţa luminii generează curent electric într-un circuit, fără altă sursă de energie din exterior.
Daca fotodioda este polarizată invers, curentul din circuit este dat de curentul de câmp la care participă purtătorii minoritari generaţi pe cale termică şi generaţi prin efect fotoelectric intern şi este proporţional cu fluxul luminos şi cu sensibilitatea spectrală a fotodiodei.
Efecte termoelectrice (Seebeck, Peltier şi Thompson)
Efectul Seebeck constă în apariţia unei t.e.m. într-un circuit format din două conductoare de natură diferită cu joncţiuni la capete, când cele două joncţiuni se află la temperaturi diferite.
Pe baza acestui efect se realizează termocuple pentru măsurarea temperaturii.
Fenomenul invers este efectul Peltier, care se manifestă prin absorbţia sau degajarea unei cantităţi de căldură (diferită de cea degajată prin efectul Joule al curentului electric) într-o joncţiune formată din doi conductori sau doi semiconductori diferiţi şi zona de contact, de exemplu între cupru şi fier apare o t.e.m de contact.
Dacă prin joncţiune trece un curent electric cu semnul de la cupru la fier, electronii din zona de contact capătă energie cinetică suplimentară şi temperatura joncţiunii creşte; la trecerea unui curent în sens invers, temperatura joncţiunii scade.
Dacă într-un circuit electric cu două joncţiuni ca cele de mai sus, circulă un curent electric cu sens adecvat, se poate realiza un transport de căldură de la joncţiunea mai rece la joncţiunea mai caldă. Efectul Peltier este folosit la realizarea minifrigiderelor.
1 Efectul termic
1.1 Aplicaţii industriale
2 Efectul magnetic
3 Efectul electrochimic
3.1 Electroliza
3.2 Aplicaţii industriale
4 Efectul Hall
4.1 Tensiunea Hall
4.2 Aplicaţii tehnice
5 Efectul piezoelectric
5.1 Aplicaţii tehnice
6 Efectul fotoelectric
7 Efecte termoelectrice (Seebeck, Peltier şi Thompson)
Efectul termic
Efectul termic (denumit şi efect Joule-Lenz) este reprezentat de disiparea căldurii într-un conductor traversat de un curent electric. Aceasta se datorează interacţiunii particulelor curentului (de regulă electroni) cu atomii conductorului, interacţiuni prin care primele le cedează ultimilor din energia lor cinetică, contribuind la mărirea agitaţiei termice în masa conductorului.
Aplicaţii industriale
Produsele folosite la încălzirea industrială, precum şi pentru uzul casnic, funcţionează pe baza efectului Joule-Lenz. Elementul de circuit comun în construcţia acestor produse este un rezistor (sau mai multe, grupate adecvat) în care se dezvoltă efectul Joule al curentului electric. Rezistorul său (elementul rezistiv care disipă căldura) este realizat din nicrom, feronicrom, fecral, kanthal, cromal ş.a. Aceste materiale sunt rezistente la temperaturi mari, au rezistivitate electrică ridicată şi un coeficient mare de temperatură al rezistivităţii.
Efectul termic al curentului electric are multiple aplicaţii industriale: cuptoarele încălzite electric, tăierea metalelor, sudarea cu arc electric etc.
Arcul electric este un curent electric de mare intensitate. La separarea sub sarcină electrică a două piese metalice în contact, densitatea de curent creşte foarte mult datorită micşorării zonelor de contact, pe măsura depărtării pieselor şi datorită tensiunii electromotoare (t.e.m.) de autoinducţie care ia naştere la întreruperea curentului.
Datorită efectului Joule-Lenz foarte puternic, metalul este topit local şi vaporizat. În condiţiile existenţei vaporilor metalici şi a contactelor puternic încălzite, aerul dintre contacte se ionizează şi ia naştere o plasmă fierbinte cu temperaturi de cca. 6.000–7.000 K. Sub acţiunea diferenţei de potenţial dintre contacte plasma se deplasează, formând arcul electric; deci curentul electric continuă să existe şi după întreruperea mecanică a circuitului.
Din procesele de recombinare ale purtătorilor de sarcină, arcul electric eliberează energie sub formă de radiaţii luminoase intense. La sudarea metalelor, arcul electric se formează între un electrod şi piesa de sudat; tăierea metalelor se realizează prin topire locală cu arc electric, iar la întreruperea circuitelor electrice arcul este stins prin metode şi dispozitive speciale care favorizează procesele de deionizare în coloana de arc. La întrerupătorul cu pârghie, pentru a se evita topirea sau distrugerea parţială prin arc electric a pieselor de contact, între acestea se montează în paralel un condensator. Condensatorul se încarcă şi preia energia eliberată de câmpul magnetic prin curentul de autoinducţie, fără a se mai produce un arc electric.
Când un material conductor este plasat într-un câmp magnetic alternativ, curenţii induşi determină încălzirea materialului. La frecvenţe mari încălzirea este mai pronunţată la suprafaţa materialului conductor; efectul este utilizat la tratamente superficiale ale metalelor şi pentru lipire.
Cuptoarele electrice se utilizează şi pentru topirea metalelor. Dacă un dielectric este introdus între două armături plane, alimentate în curent alternativ, acesta se încălzeşte din cauza pierderilor de polarizare. Fenomenul este utilizat pentru topirea maselor plastice, la încălzirea îmbinărilor din lemn, la încălzirea alimentelor în cuptoarele cu microunde ş.a.
Calculul la încălzirea produsă de trecerea curentului electric prin conductoarele aparatelor şi maşinilor electrice este foarte important: încălzirea nu trebuie să afecteze stabilitatea termică a materialelor izolatoare.
Efectul magnetic
Este reprezentat de apariţia unei tensiuni electromotoare de inducţie (descrisă cantitativ de legea inducţiei electromagnetice Faraday) într-un conductor supus acţiunii unui câmp magnetic.
Efectul electrochimic
Electroliza
Electroliza este procesul de orientare şi separare a ionilor unui electrolit cu ajutorul curentului electric continuu.
Electroliza unei soluţii de clorură de cupru: în electrolit datorită disocierii sunt prezenţi ioni de Cu2+ şi ioni de 2Cl. După mai multe minute de funcţionare catodul capătă o culoare roşiatică şi se degajă un miros înţepător. Catozii cântăresc mai mult decât iniţial şi dacă m1, m2, m3, m4 sunt masele finale ale acestora m1
Electroliza este utilizată pentru obţinerea metalelor pure (Cu, Ag, Al, Zn, Pt) în galvanoplastie, galvanostegie.
Obţinerea metalelor pure prin rafinare se realizează prin electroliza cu anod solubil unde metalul este transferat de pe anodul impur pe catodul realizat sub forma unei lame sau a unui fir foarte pur. Aluminiul pur se obţine din praf de alumină (Al2O3), care se topeşte într-o cuvă cu pereţi din grafit, acesta constituind catodul. Anodul este un electrod din grafit. În urma electrolizei ionii de Al3+ se depun pe pereţii cuvei.
Prin electroliză se obţine şi cuprul electrotehnic de mare puritate.
Galvanoplastia constă în depunerea unor straturi metalice subţiri pe obiecte metalice în scop de protecţie sau decorativ (nichelare, cromare, argintare, aurire etc.)
Galvanostegia constă în depuneri electrolitice de metal pe mulaje din materiale plastice (sau ceară), impregnate cu un strat de grafit, pentru a le face conductoare. Mulajul este montat la catod şi după depunerea metalului se îndepărtează materialul mulajului. Se obţin astfel reproduceri foarte fidele ale formei unor obiecte (sculpturi, alte opere de artă).
Efectul Hall
Tensiunea Hall
Plasăm o plăcuţă din material semiconductor într-un câmp magnetic uniform de inducţie B, perpendicular pe feţele laterale, prin care circulă curentul I.
Sub acţiunea forţei Lorentz, electronii se vor deplasa spre faţa interioară care se încarcă negativ. Faţa superioară se încarcă pozitiv.
Între cele doua plăci se formează un câmp electrostatic de intensitate Eh, care exercită asupra fiecărui electron o forţă electrică Fe egală şi de sens opus forţei Lorentz.
Între feţe se menţine constantă diferenţa de potenţial Uh=Ua-Ub numită tensiune Hall.
Se demonstrează că Uh=Kh x I x B unde Kh se numeşte constanta Hall şi depinde de temperatură şi de natura materialului.
Aplicaţii tehnice
Cea mai răspândită aplicaţie tehnică a efectului Hall este teslametrul. Teslametrul este format dintr-o sondă care conţine o plăcuţă semiconductoare de dimensiuni mici (de ex. a= 1mm, h= 2mm şi l=2mm) plasată la extremitatea unei tije, un milivoltmetru gradat direct în militesla şi un generator de tensiune continuă care dă naştere curentului din plăcuţă. Teslametrele moderne sunt prevăzute cu milivoltmetre digitale sensibile.
Efectul piezoelectric
Efectul piezoelectric direct constă în proprietatea unor cristale de a se încărca cu sarcină electrică pe unele dintre feţele acestora atunci când sunt supuse la solicitări de întindere sau de compresiune după o anumita direcţie.
Efectul piezoelectric invers se numeşte electrostricţiune şi constă în proprietatea cristalelor de a se deforma după anumite direcţii, dacă pe unele dintre feţele acestora se află o diferenţă de potenţial. Mărimea sarcinii electrice este proporţională cu mărimea forţei aplicate.
Prin acţiunea forţelor F pe direcţia axelor mecanice reţeaua se deformează şi centrele de greutate ale particulelor cu sarcini negative şi ale particulelor cu sarcini nu mai coincid. Apare un moment electric dipolar şi deci sarcini electrice de polarizare.
Aplicaţii tehnice
Doza de pickup este un cristal piezoelectric care este supus unor forţe de compresiune variabile şi în funcţie de adâncimea şanţului pe disc se va genera o tensiune variabilă corespunzătoare semnalului înregistrat. Brichetele piezoelectrice sunt echipate cu cristale piezoelectrice iar tensiunea rezultată aprinde gazul. Acelaşi efect se aplică adecvat, pentru aprinderea automată a combustibilului de aragaz. Cristalul piezoelectric este comprimat prin apăsarea butonului de aprindere. Efectul invers - electrostricţiunea este folosit la generarea sunetelor de frecvenţă variabilă. În funcţie de tensiunea aplicată pe feţele cristalului piezoelectric, acesta îşi va modifica dimensiunile pe o anumită direcţie, proporţional cu tensiunea aplicată. Principiul electrostricţiunii este folosit la difuzor şi la generatorul de ultrasunete. Generatorul conţine două plăcuţe de cuarţ cu tăietură Curie, şlefuite şi lipite între două plăci groase de oţel. La aplicarea unei tensiuni alternative prin modificarea dimensiunilor pe o anumită direcţie, sistemul devine o sursă de sunete de frecvenţă foarte mare. Prin recepţionarea ecoului recepţionat de ultrasunete se pot măsura distanţele. La recepţie, un cristal piezoelectric va vibra elastic în urma presiunii exercitate de ultrasunete: vor apărea tensiuni electrice pe feţele opuse.
Folosind traductoare piezoelectrice se poate măsura acceleraţia; aparatele se numesc accelerometre piezoelectrice.
Pentru măsurarea presiunii se foloseşte de asemenea efectul piezoelectric direct.
Efectul fotoelectric
Energia purtată de radiaţia electromagnetică este de natură discretă sub formă de cuante de energie numite fotoni.
Dacă pe suprafaţa unei plăcuţe semiconductoare cade un flux Φ de radiaţii electromagnetice, acesta se desparte în trei componente (flux transmis, absorbit şi reflectat). Fluxul absorbit conduce la mărirea la nivele energetice inferioare pe nivele energetice superioare, iar la atomii din nodurile reţelei cristaline creşte energia de vibraţie în jurul poziţiei de echilibru din nodurile reţelei cristaline.
Creşterea energiei de vibraţie a atomilor reţelei se asociază cu apariţia în reţea a unor purtători de energie de vibraţie numiţi fononi.
Efectul piezoelectic intern are loc când energia incidentă preluată contribuie numai la ruperea electronilor de valenţă care devin electroni liberi.
Efectul piezoelectric extern are loc când energia incidentă reţinută în interior este mai mare decât energia de legătură a electronilor, în reţea se formează fononi, în exterior se emit electroni.
La un semiconductor impurificat sub influenţa luminii apare efectul piezoelectric, iar energia radiaţiei incidente este preluată de purtătorii de sarcină şi energia cinetică a acestora creşte.
Am văzut că în joncţiunea pn apare o barieră de potentian; sub influenţa luminii, la o joncţiune fotosensibilă, mărimea barierei creşte.
Un element care conţine o asemenea joncţiune se numeşte fotoelement şi este un generator de tensiune. Fotoelementul este o fotodiodă care sub influenţa luminii generează curent electric într-un circuit, fără altă sursă de energie din exterior.
Daca fotodioda este polarizată invers, curentul din circuit este dat de curentul de câmp la care participă purtătorii minoritari generaţi pe cale termică şi generaţi prin efect fotoelectric intern şi este proporţional cu fluxul luminos şi cu sensibilitatea spectrală a fotodiodei.
Efecte termoelectrice (Seebeck, Peltier şi Thompson)
Efectul Seebeck constă în apariţia unei t.e.m. într-un circuit format din două conductoare de natură diferită cu joncţiuni la capete, când cele două joncţiuni se află la temperaturi diferite.
Pe baza acestui efect se realizează termocuple pentru măsurarea temperaturii.
Fenomenul invers este efectul Peltier, care se manifestă prin absorbţia sau degajarea unei cantităţi de căldură (diferită de cea degajată prin efectul Joule al curentului electric) într-o joncţiune formată din doi conductori sau doi semiconductori diferiţi şi zona de contact, de exemplu între cupru şi fier apare o t.e.m de contact.
Dacă prin joncţiune trece un curent electric cu semnul de la cupru la fier, electronii din zona de contact capătă energie cinetică suplimentară şi temperatura joncţiunii creşte; la trecerea unui curent în sens invers, temperatura joncţiunii scade.
Dacă într-un circuit electric cu două joncţiuni ca cele de mai sus, circulă un curent electric cu sens adecvat, se poate realiza un transport de căldură de la joncţiunea mai rece la joncţiunea mai caldă. Efectul Peltier este folosit la realizarea minifrigiderelor.
joi, 6 ianuarie 2011
miercuri, 5 ianuarie 2011
Efectele curentului electric asupra mediului si a persoanei
Curentul electric poate produce accidente uşoare sau grave, atunci când utilizarea instalaţiilor electrice se face necorespunzător sau dacă acestea sunt defecte. Trecerea curentului electric prin organismul uman are efecte care depind de valorile intensităţii, de impedanţa pielii umane care diferă de la o persoană la alta.
Observaţie: - Curentul alternativ cu frecvenţa cuprinsă intre 40-50 Hz este foarte periculos.
- Un curent cu intensitatea până la 10mA nu are efecte fiziologice de remarcat asupra majorităţii persoanelor. Mărind intensitatea curentului electric incep să apară contracturi musculare, dificultăţi respiratorii, tulburări de ritm cardiac, dificultăţi de exprimare, etc.
- La valori de 70-110mA în curent alternativ si 200-250mA în curent continuu survine stopul cardio-respirator şi apoi moartea. Exista impresia falsă că un curent continuu este mai periculos decat unul alternativ cu aceeaşi tensiune deoarece ar putea produce contracturi musculare. În realitate curentul alternativ este mai periculos, deoarece poate determina tulburări de ritm cardiac.
Observaţie:
- Curentul maxim admis să treacă prin organismul uman fara a-l pune în pericol este de 10mA in curent alternativ si 50mA în curent continuu.
Efectele curentului electric asupra organismului uman pot fi grupate în două categorii:
- Electrocutări (şocuri electrice) – accidente provocate de trecerea prin corpul omenesc a unui curent electric de intensitate periculoasă.
- Electrotraumatisme – în care se încadrează celelalte accidente electrice, care produc de obicei vătămări externe şi anume:
-arsura electrică este un traumatism datorat fie acţiunii unui arc electric fie datorită trecerii prin corp a unui curent electric de intensitate foarte mare;
-semnele electrice apar prin contactul conductorului electric cu pielea, sub formă de leziuni, umflături sau pete
-electrometalizarea constă în acoperirea unei părţi din suprafaţa pielii cu metal topit, volatilizat prin căldura arcului electric.
-electroftalmia vătămarea ochilor prin inflamarea corneei şi conjuctivei ochiului datorită luminii puternice (radiaţiei ultraviolete)
-leziunile mecanice provocate de contracţiile musculare (ruperea ligamentelor, pielii, vaselor sanguine şi ţesutului nervos, luxaţia încheieturii, fracturarea coastelor);
-căderea de la înălţime, ca urmare a pierderii echilibrului sau a cunoştiinţei în urma unui şoc electric.
Consecinţă: Trecera unui curent prin organismul uman poartă numele de electorcutare şi aceasta se poate produce la o tensiune mai mare de 24V.
- Efectele curentului electric asupra mediului
Energia electrică în mare parte este consumată prin arderea combustibililor fosili. Aceasta are ca efect emisia CO2 care este eliberat în atmosferă. El contribuie la intensificarea efectului de seră si încălzirii globale. Deasemenea, se emit dioxid de sulf, dioxid de azot şi fum.
Principalele tipuri de poluări pe care reţelele electrice le generează asupra mediului înconjurător sunt:
- vizuală – deteriorarea peisajului;
- sonoră – zgomote produse de funcţionarea sau vibraţii ale elementelor (conductoarelor) reţelelor electrice şi în special, a transformatoarelor;
- electromagnetică: efecte sonore, perturbaţii radio şi ale emisiunilor de televiziune, influenţe ale câmpului electric şi magnetic asupra organismelor vii;
- psihică şi pericole (riscuri) de accidente;
- ecologică: ocuparea terenurilor, defrişarea pădurilor.
Efectele construirii hidrocentralelor duc la inundarea terenurilor, la dispariţia florei şi faunei.
- Electrocutări (şocuri electrice) – accidente provocate de trecerea prin corpul omenesc a unui curent electric de intensitate periculoasă.
- Electrotraumatisme – în care se încadrează celelalte accidente electrice, care produc de obicei vătămări externe şi anume:
-arsura electrică este un traumatism datorat fie acţiunii unui arc electric fie datorită trecerii prin corp a unui curent electric de intensitate foarte mare;
-semnele electrice apar prin contactul conductorului electric cu pielea, sub formă de leziuni, umflături sau pete
-electrometalizarea constă în acoperirea unei părţi din suprafaţa pielii cu metal topit, volatilizat prin căldura arcului electric.
-electroftalmia vătămarea ochilor prin inflamarea corneei şi conjuctivei ochiului datorită luminii puternice (radiaţiei ultraviolete)
-leziunile mecanice provocate de contracţiile musculare (ruperea ligamentelor, pielii, vaselor sanguine şi ţesutului nervos, luxaţia încheieturii, fracturarea coastelor);
-căderea de la înălţime, ca urmare a pierderii echilibrului sau a cunoştiinţei în urma unui şoc electric.
Consecinţă: Trecera unui curent prin organismul uman poartă numele de electorcutare şi aceasta se poate produce la o tensiune mai mare de 24V.
- Efectele curentului electric asupra mediului
Energia electrică în mare parte este consumată prin arderea combustibililor fosili. Aceasta are ca efect emisia CO2 care este eliberat în atmosferă. El contribuie la intensificarea efectului de seră si încălzirii globale. Deasemenea, se emit dioxid de sulf, dioxid de azot şi fum.
Principalele tipuri de poluări pe care reţelele electrice le generează asupra mediului înconjurător sunt:
- vizuală – deteriorarea peisajului;
- sonoră – zgomote produse de funcţionarea sau vibraţii ale elementelor (conductoarelor) reţelelor electrice şi în special, a transformatoarelor;
- electromagnetică: efecte sonore, perturbaţii radio şi ale emisiunilor de televiziune, influenţe ale câmpului electric şi magnetic asupra organismelor vii;
- psihică şi pericole (riscuri) de accidente;
- ecologică: ocuparea terenurilor, defrişarea pădurilor.
Efectele construirii hidrocentralelor duc la inundarea terenurilor, la dispariţia florei şi faunei.
- S-au constatat emisii semnificative de metan datorită descompunerii anaerobe a plantelor rămase sub ape.
- Centralele mareomotrice pun şi ele probleme ecologice prin restricţionarea mişcării bancurilor de peşti şi a scoicilor.
- Centralele nuclearo-electrice necesită depozitarea rezidurilor care rămân radioactive pentru încă câteva zeci sau sute de ani. Se încearcă varianta îngropării lor la adâncimi mari sub pământ şi chiar a eliberării în spaţiul extraterestru.
În ceea ce priveşte efectul asupra mediului, el este neglijabil până în momentul apariţiei unei catastrofe, precum cea de la Cernobâl. Metodele care afectează cel mai puţin mediul au în general eficienţă mică. Este cazul panourilor solare şi al morilor de vânt.
Consecinţă: În ultima vreme se impune tot mai mult metoda numită Negawatt Power. Ea constă în eficientizarea consumatorilor electrici în loc de a mări producţia de electricitate. Este metoda care nu are nici un efect negativ asupra mediului.
Protectie
În afară de protejarea circuitelor şi a instalaţiilor electrice din laboratoarele şcolare şi din locuinţele noastre trebuie respectate reguli de protecţie a propriei persoane în timpul utilizării dispozitivelor şi a circuitelor electrice.
Norme de protecţie:
- Nu umblaţi la tabloul electric pentru a face legături. El nu trebuie atins după ce a fost pus sub tensiune!
- Orice modificare în circuitul electric pe care îl studiaţi trebuie făcută numai după ce aţi deconectat sursa de alimentare!
- Evitaţi atingerea părţilor metalice ale montajelor aflate sub tensiune pentru a vă feri de electrocutare datorată scurcircuitelor provocate de conductori cu izolaţia defectă!
- La cel mai mic semn de funcţionare defectuoasă a circuitului electric cu care lucraţi (zgomot nespecific, miros, încălzire nejustificată, etc) întrerupeţi alimentarea prin deconectrea de la sursă!
- În caz de electrocutare aplicaţi instrucţiunile de prim-ajutor!
- Menţineţi instalaţiile electrice în perfectă stare de funcţionare. Carcasele de protecţie să nu fie deteriorizate; izolaţiile conductoarelor să nu fie distruse.
- Lucrările de verificare a instalaţiilor şi de remediere a defectelor se realizează numai după ce s-a întrerupt alimentarea cu energie electrică a acestora. La lucrările de remediere se vor folosi unelte adecvate şi nu improvizaţii.
- Pentru aparatele electrocasnice cu carcasă metalică (frigider, maşină de spălat, etc) se utilizează numai prize cu contact de protecţie.
- Prizele cu contact de protecţie asigură racordarea maşinilor şi instalaţiilor la priza de legare la pământ. În cazul unei defecţiuni, curentul va trece prin circuitul de împamantare, evitându-se producerea unei electrocutări.
SPINU SILVIA-NICOLETA
--Masuri de protectia muncii la utilizarea instalatiilor si echipamentelor electrice--
Pentru evitarea accidentelor prin electrocutare, este necesara eliminarea posibilitatii de trecere a unui curent periculos prin corpul omului.
Masurile, amenajarile si mijloacele de protectie trebuie sa fie cunoscute de catre tot personalul muncitor din toate domeniile de activitate.
Principalele masuri de prevenire a electrocutarii la locurile de munca sunt:
- Asigurarea inaccesibilitatii elementelor care fac parte din circuitele electrice si care se realizeaza prin :
- amplasarea conductelor electrice, chiar izolate, precum si a unor echipamente electrice, la o inaltime inaccesibila pentru om. Astfel, normele prevad ca inaltimea minima la care se pozeaza orice fel de conducto electric sa fie de 4M, la traversarea partilor carosabile de 6M, iar acolo unde se manipuleaza materiale sau piese cu un gabarit mai mare, aceasta inaltime se depaseasca cu 2.25m gabaritele respective.
- Izolarea electrica a conductoarelor;
- Folosirea carcaselor de protectie legate la pamant;
- Ingradirea cu plase metalice sau cu tablii perforate, respectandu-se distanta impusa pana la elementele sub tensiune. qs866b1558essn
- Folosirea tensiunilor reduse (de 12, 24, 36V) pentru lampile si sculele electrice portative. Sculele si lampile portative care functioneaza la tensiune redusa se alimenteaza la un transformator coborator. Deoarece exista pericolul inversarii bornelor este bine ca atat distanta picioruselor fiselor de 12, 24 si 36V, cat si grosimea acestor picioruse, sa fie mai mari decat cele ale fiselor obisnuite de 120, 220 si 380 V, pentru a evita posibilitatea inversarii lor.
La utilizarea uneltelor si lampilor portative alimentate electric, sunt obligatorii:
- varificarea atenta a uneltei, a izolatii ai a fixarii sculei inainte de incperea lucrului;
- evitarea rasucirii sau a incolacirii cablului de alimentare in timpul lucrului si a deplasarii muncitorului, pentru mentinerea bunei stari a izolatiei;
- menajarea cablului de legatura in timpul mutarii uneltei dint-un loc de munca in altul, pentru a fi solicitat prin intindere sau rasucire; unealta nu va fi purtata tinandu-se de acest cablu;
- evitarea trecerii cablului de alimentare peste drumurile de acces si in locurile de depozitare a materialelor; daca acest lucru nu poate fi evitat, cablul va fi protejat prin ingropare, acoperire, cu scanduri sau suspendate;
- interzicerea repararii sau remedierii defectelor in timpul functionarii motorului sau lasarea fara supraveghere a uneltei conectate la reteua electrica.
- Folosirea mijloacelor individuale de protectie si mijloacelor de avertizare. Mijloacele de protectie individuala se intrebuinteaza de catre electricieni pentru prevenirea electrocutarii prin atingere directa si pot fi impartite in doua categorii: principale si auxiliare.
Mijloacele principale de protectie constau din: tije electroizolante, clesti izolanti si scule cu manere izolante. Izolatia acestor mijloace suporta tensiunea de regim a instalatiei in conditii sigure; cu ajutorul lor este permisa atingerea partilor conductoare de curent aflate sub tensiune.
Mijloacele auxiliare de protectie constau din: echipament de protectie (manusi, cizme, galosi electroizolanti), covorase de cauciuc, platforme si gratare cu picioruse electroizolante din portelan etc. Aceste mijloace nu pot realiza insa singure securitatea impotriva electrocutarilor.
Intotdeauna este necesara folosirea simultana cel putin a unui mijloc principal si a unuia auxiliar.
Mijloacele de avertizare constau din placi avertizoare, indicatoare de seuritate (stabilita prin standarde si care contin indicatii de atentionare), ingradiri provizorii prevazute si cu placute etc. Acestea nu izoleaza, ci folosesc numai pentru avertizarea muncitorilor sau a persoanelor care se apropie de punctele de lucru periculoase.
- Deconectarea automata in cazul aparitiei unei tensiuni de atingere periculoase sau a unor scurgeri de curent periculoase. Se aplica mai ales la instalatiile electrice care functioneaza cu punctul neutru al sursei de alimentare izolat fata de pamant.
Mentionand faptul ca un curent de defect 300-500A poate deveni in anumite conditii, un factor provocator de incendii, aparatul prezentat asigura protectia si impotriva acestui pericol.
Intreruptorul este prevazut cu carcase izolante, si este echipat cu declansatoare termice, electromagnetice si releu de protectie la curenti de defect.
- Separarea de protectie se realizeaza cu ajutorul unui transformator de separatie. Prin acesta, se urmareste crearea unui circuit izolat fata de pamant, pentru alimentarea echipamentelor electrice, la care trebuie inlaturat pericolul de electrocutare. In cazul uni defect, intensitatea curentului care se inchide prin om este foarte mica, deoarece trebuie sa treaca prin izolatia care are o rezistenta foarte mare.
Conditiile principale care trebuie indeplinite de o protectie prin separare sunt:
- la un transformator de separatie sa nu se poata conecta dacat un singur utilaj;
- izolatia conductorului de alimentare sa fie intotdeuna in stare buna, pentru a fi exclusa posibilitatea aparitii unui curent de punere la pamant de valoare mare.
- Izolarea suplimentara de protectie consta in executarea unei izolari suplimentare fata de izolarea obtinuta de lucru, dar care nu trebuie sa reduca calitatile mecanice si electrice impuse izolarii de lucru.
Izolarea suplimentara de protectie se poate realiza prin:
- aplicarea unei izolari suplimentare intre izolatia obisnuita de lucru si elementele bune conducatoare de electricitate ale utilajului;
- aplicarea unei izolatii exterioare pe carcasa utilajului electric;
- izolarea amplasamentului muncitorului fata de pamant.
- Protectia prin legarea la pamant este folosita pentru asigurarea personalului contra electrocutarii prin atingerea achipamentelor si instalatiilor care nu fac parte din circuitele de lucru, dar care pot intra accidental sub tensiune, din cauza unui defect de izolatie. Elementele care se leaga la pamant sut urmatoarele: carcasele si postamentele utilajelor, masinilor si ale apartelor electrice, scheletele metalicecare sustin instaltiile electrice de distributie, carcasele tablourilor de distributie si ale tablourilor de comanda, corpurile mansoanelor de calibru si mantalele electrice ale cablurilor, conductoarele de protectie ale liniilor electrice de transport etc. Instalatia de legare la pamant consta din conductoarele de legare la pamant si priza de pamant, formata din electrozi. Prizele de paman verticale sau orizontale se realizeaza astfel incat diferenta de potential la care ar putea fi expus muncitorul prin atingere directa sa nu fie mai mare de 40V.
In general, pentru a se realiza o priza buna, cu rezistenta mica, elementele ei metalice se vor ingropa la o adancime de peste 1M, in pamantul bun conducator de electricitate, bine umezit si batut.
Sistemul de priza (legare la pamant) separata pentru fiecare utilaj prezinta urmatoarele dezavantaje: este costisitor (cantitati mari de materiale si manopera); unele utilaje (transformatoare de sudura, benzi transportoare etc.) se muta frecvent dintr-un loc in altul; legatura este de multe ori incorect executata datorita caracterului de provizorat al instalatiei.
- Protectia prin legare la nul se realizeaza prin construirea unei retele generale de protectie care insotesc in permanenta reteua de alimenare cu energi electrica a utilajelor.
Reteaua de protectie are rolul unui conductor principal de legare la pamant, legat la prize de pamant cu rezistenta suficient de mica.
Sistemul prezinta o serie de avantaje:
- utilajle electrice pot fi legate la o instalatie de legare la pamant cu o rezistenta suficient de mica;
- este economic, deoarece la instalatiile provizorii pentru santiere, materialele folosite pot fi recuperate in cea mai mare parte;
- este usor de realizat, putand fi folosite prizele de pamant naturale, constituite chiar din constructiile de beton armat;
- permite sa se execute legaturi sigure de exploatare, deoarece are prize stabile cu durata mare de functionare;
- toate utilajele electrice pot fi racordate cu usurinta la reteua de protectie;
- se poate executa in mod facil un control al instalatiei de legare la pamant, deoarece legaturile sunt simple si vizibile, iar prizele de pamant pot fi separate pe rand pentru masurare, utilajele ramanand protejatesigur de celelalte prize. Pentru cazul unei intreruperi accidentale a legaturii la nul se prevede, ca o masura suplimentara, un numar de prize de pamant.
In aceeasi instalatie nu este permisa protejarea unor utilaje electrice prin legare la pamant, iar a altora prin legare la nul. Instalatia de protectie nu poate fi modificata in timpul exploatarii, fara un proiect si fara dispozitia sefului unitatii respective.
Conductoarele de legare la pamant si la nul nu se vor folosi pentru alte scopuri (alimentarea corpurilor de iluminat, a prizelor monofazate etc.). Conductoarele circuitelor electrice prin care circula curentul de lucru (conductoarele de nul, de lucru) nu pot fi folosite drept conductoare de protectie. Pentru a nu se crea confuzii, conductoarele de nul de protectie se vopsesc in culoarea rosie (sau se folosesc conductoare cu izolatie rosie), iar cele de lucru in culoare alb-cenusie.
- Protectia prin egalizarea potentialelor este un mijloc secundar de protectie si consta in efectuarea unor legaturi, prin conductoare, in toate partile metalice ale diverselor instalatii si ale constructiilor, care in mod accidental ar putea intra sub tensiune si ar fi atinse de catre un muncitor ce lucreaza sau de catre o persoana care trece prin acel loc.
Prin intermediul legatuirlor se realizeaza o reducere diferentelor de potential dintre diferite obiecte metalice sau chiar o anulare a acestor diferente, obtinandu-se astfel egalizarea potentialelor si deci eliminarea pericolului de electrocutare. De precizat insa ca reteua de egalizare trebuie conectata la instalatia de legare la pamant sau la nul.
NICOLAE ALEXANDRA IOANA
Abonați-vă la:
Postări (Atom)