Πώς λειτουργεί η ηλεκτρική ενέργεια στο σπίτι;
Ο οικιακός ηλεκτρισμός και η τρέχουσα ροή του μπορεί να φαίνονται αρκετά μυστηριώδεις, καθώς αυτή η ηλεκτρομαγνητική δύναμη είναι εντελώς αόρατη. Αλλά μπορεί να γίνει ευκολότερο να γίνει κατανοητό εάν το συγκρίνετε με το νερό που ρέει μέσω των υδραυλικών σωλήνων στο σπίτι σας. Αν και η αναλογία δεν είναι τέλεια, υπάρχουν εντυπωσιακές ομοιότητες στον τρόπο λειτουργίας αυτών των συστημάτων.
Τόσο το νερό όσο και το ηλεκτρικό ρεύμα εισέρχονται στο σπίτι σας από τις γραμμές παροχής υπηρεσιών κοινής ωφέλειας και εξέρχονται αφού διανεμηθούν σε όλο το σπίτι. Το νερό ρέει μέσω σωλήνων και χρησιμοποιείται σε βρύσες και άλλα φωτιστικά πριν υπάρξει μέσω συστήματος αποστράγγισης. Η ηλεκτρική ενέργεια ρέει μέσω ενός δικτύου καλωδίων και χρησιμοποιείται από φώτα, συσκευές και άλλες ηλεκτρικές συσκευές. επίσης, μετά "βγαίνει" από το σπίτι ρέοντας πίσω στο έδαφος.
Η πίεση το κάνει να ρέει
Το νερό ρέει σε όλη τη σωλήνωση τροφοδοσίας ενός σπιτιού επειδή πιέζεται από την εταιρεία ύδρευσης ή από ένα σύστημα πηγαδιών. Μόλις χρησιμοποιηθεί σε ένα εξάρτημα, δεν έχει πλέον πίεση και πρέπει να βασίζεται στη βαρύτητα για να ρέει μέσω των σωλήνων αποστράγγισης. Επομένως, όλο το νερό που βγαίνει από το σπίτι μέσω αποχετεύσεων μπορεί να θεωρηθεί ότι δεν έχει πίεση. Ομοίως, η ηλεκτρική ενέργεια έχει μια ειδική πίεση (τάση) που ρυθμίζεται από την εταιρεία ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτή η πίεση επιτρέπει στο ηλεκτρικό ρεύμα να ρέει μέσω της καλωδίωσης που οδηγεί στο σπίτι και σε όλο το ηλεκτρικό σύστημα του σπιτιού. Ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιείται από κάθε ηλεκτρική συσκευή ή συσκευή. Οτιδήποτε αχρησιμοποίητο επιστρέφει στο σημείο εισόδου της ηλεκτρικής υπηρεσίας (και τελικά πίσω στο ηλεκτρικό δίκτυο) μέσω καλωδίων ουδέτερου κυκλώματος. Αυτή η επιστροφή θεωρείται χωρίς πίεση, σαν το νερό να πηγαίνει κάτω από τους αγωγούς του σπιτιού σας.
Πίεση = τάση
Η αύξηση της πίεσης του νερού σε έναν υδραυλικό σωλήνα σημαίνει ότι το νερό ρέει με μεγαλύτερη δύναμη. Το ίδιο ισχύει και για τις ηλεκτρικές καλωδιώσεις. περισσότερη πίεση σημαίνει μεγαλύτερη δύναμη. Ενώ η πίεση του νερού μετράται σε λίβρες ανά τετραγωνική ίντσα ή psi, η ηλεκτρική πίεση μετράται σε βολτ ή τάση. Όλες οι ηλεκτρικές συσκευές βαθμολογούνται για συγκεκριμένες τάσεις. Οι περισσότερες συσκευές και μικρές συσκευές σε ένα σπίτι έχουν ονομαστική ισχύ για περίπου 120 βολτ, ενώ οι συσκευές υψηλής τάσης, όπως οι ηλεκτρικοί στεγνωτήρες, οι σειρές και πολλές θερμοσίφωνες βάσης, έχουν ονομαστική ισχύ για περίπου 240 βολτ.
Ροή = ένταση
Ακριβώς όπως οι μεγαλύτεροι σωλήνες νερού μεταφέρουν περισσότερη ροή ή μεγαλύτερο όγκο νερού, τα μεγαλύτερα ηλεκτρικά καλώδια μπορούν να μεταφέρουν περισσότερο ηλεκτρικό ρεύμα. Το ηλεκτρικό ρεύμα μετράται σε ενισχυτές ή ένταση. Μαζί με την τάση, όλα τα ηλεκτρικά εξαρτήματα βαθμολογούνται για ασφαλή επίπεδα έντασης. Οι διακόπτες κυκλώματος στο κιβώτιο διακοπτών του σπιτιού σας ελέγχουν κάθε ηλεκτρική ροή σε ξεχωριστό κύκλωμα και ο καθένας έχει μια συγκεκριμένη βαθμολογία ενισχυτή. Τα περισσότερα κυκλώματα γενικής χρήσης βαθμολογούνται για 15 ή 20 ενισχυτές, ενώ τα κυκλώματα μεγάλων συσκευών έχουν βαθμολογία για 30, 40, 50 ή περισσότερους ενισχυτές. Όταν τροφοδοτείτε πάρα πολλές συσκευές ή φώτα από ένα κύκλωμα, αυξάνετε αποτελεσματικά τη ροή στο σημείο υπερφόρτωσης. Αυτό προκαλεί τη διακοπή λειτουργίας του διακόπτη και την απενεργοποίηση της τροφοδοσίας στο κύκλωμα.
Τάση x ένταση = watt
Ένα watt είναι ένα μέτρο του πόσο ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιείται από τις ηλεκτρικές συσκευές που αντλούν ισχύ από ένα κύκλωμα. Τα Watt είναι συνάρτηση τόσο της τάσης (πίεσης) όσο και της έντασης (ροή ή ρεύμα). Ο πολλαπλασιασμός της τάσης και της έντασης δίνει την ισχύ.
Για παράδειγμα, ο φούρνος μικροκυμάτων σας μπορεί να έχει ονομαστική τιμή έως 10 αμπέρ και συνδέεται σε πρίζα 120 volt. Η μέγιστη ισχύς αυτής της συσκευής είναι, συνεπώς, 10 (αμπέρ) x 120 (βολτ) = 1200 watt. Αυτό είναι πόση ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιεί το φούρνο μικροκυμάτων κάθε φορά που τρέχει σε υψηλό επίπεδο (άλλες ρυθμίσεις, όπως απόψυξη, πιθανώς χρησιμοποιούν λιγότερα watt). Με παρόμοιο τρόπο, μπορείτε να υπολογίσετε το διαθέσιμο watt ενός ολόκληρου κυκλώματος. Ένα οικιακό κύκλωμα 15 amp, 120 volt έχει μέγιστο διαθέσιμο 1800 watt (15 x 120). Αυτό σημαίνει ότι όλα τα φωτιστικά και οι συσκευές plug-in που λειτουργούν ταυτόχρονα μπορούν να προσθέσουν έως και 1800 watt πριν να υπερφορτώσουν τα κυκλώματα και να θέσουν σε λειτουργία έναν διακόπτη.
Εξοικονόμηση ηλεκτρικής ενέργειας
Όπως και με το νερό, όπου η εξοικονόμηση σημαίνει μείωση του αριθμού των γαλλονιών που καταναλώνονται, η εξοικονόμηση ηλεκτρικής ενέργειας είναι θέμα μείωσης της συνολικής ποσότητας κατανάλωσης που καταναλώνεται. Επιστρέφοντας στην υδραυλική μας σύγκριση, ένας ενεργειακά αποδοτικός λαμπτήρας μπορεί να εξομοιωθεί με μια κεφαλή ντους χαμηλής ροής. Οι παλιές κεφαλές ντους είχαν ροές 5 γαλόνια ανά λεπτό, αλλά τα σημερινά μοντέλα χαμηλής ροής χρησιμοποιούν όχι περισσότερο από 2,5 γαλόνια ανά λεπτό. Παρομοίως,, όπου κάποτε χρησιμοποιούσαμε συνήθως λαμπτήρες πυρακτώσεως 60 watt, τώρα χρησιμοποιούμε μπορούν να χρησιμοποιήσουν λαμπτήρες LED 12 ή 14 watt. Και όπως μπορεί να μειωθεί η χρήση νερού με τη διόρθωση βρύσες που διαρρέουν, η κατανάλωση ηλεκτρικού ρεύματος μπορεί να μειωθεί κλείνοντας τα φώτα και τις συσκευές όταν φύγετε από ένα δωμάτιο.
Η εξοικονόμηση ενέργειας, όπως η εξοικονόμηση νερού, συνεπάγεται μείωση της ποσότητας ηλεκτρικής ενέργειας που καταναλώνεται, όπως μετράται σε βατ. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί με τη χρήση αποδοτικότερων λαμπτήρων και συσκευών που έχουν χαμηλότερες ανάγκες σε ισχύ, ή περιορίζοντας το χρόνο που καταναλώνουν ενέργεια (όπως με τη μη συνεχή λειτουργία κλιματισμού).
