Mnogo se priča o naponu u električnim kolima, ali šta je zapravo napon električne struje? Koje su njegove vrste i izvori?
Proverite električnu opremu kod Onninen veletrgovca
Šta je napon kao veličina u električnoj energiji?
Napon je jedan od pojmova koji se koristi u fizici, tačnije u elektricitetu, koji se označava simbolom U. U fizici se definiše kao vrednost rada koji je neophodan za prenos jediničnog naelektrisanja između dva polja u električnom polju.
U elektricitetu, ovaj termin se prevodi kao razlika u električnom potencijalu između dve tačke u električnom kolu.
Jedinica koja se koristi za određivanje vrednosti napona su volti, označeni simbolom V. Napon može imati različite izvore. Najčešce ga generišu baterije, akumulatori i specijalni generatori. Ovi elementi su odgovorni za generisanje energije neophodne za kretanje naelektrisanja u kolu.
Termin struja se često pojavljuje zajedno sa naponom. Oba su usko povezana jedno sa drugim, oba se odnose na merenje naelektrisanja. Razlika je u tome što napon meri silu koja pokrece elektrone da prolaze kroz kolo, dok struja meri brzinu kojom naelektrisanja teku unutar kola. Dok je napon odgovoran za snabdevanje strujom kola, struja određuje količinu struje koja teče kroz kablove i žice .
Posebna električna oprema se koristi za merenje napona i struje koja teče, omogucavajuci bezbednu procenu elemenata kola. U električnim instalacijama i mrežama održavanje bezbednosti je ključno, zbog čega u kategoriju elektrotehnike spadaju ne samo merni uređaji, vec i montažni elementi.
Osnovni tipovi napona: Jednosmerni, naizmenični i naizmenični napon
U praksi postoji nekoliko varijanti električnih napona. To su direktni, naizmenični i naizmenični napon. Razlikuju se po svojim svojstvima, uglavnom po načinu na koji se vrednost napona menja tokom vremena, kao i po njihovoj primeni.
Jednosmerna struja, označena kao DC, karakteriše činjenica da održava konstantan nivo napona tokom vremena. Električna struja uvek teče u istom pravcu i ne menja svoju polarizaciju. Izvori napetosti u ovom slučaju uključuju, između ostalog: baterije ili akumulatori, ali i solarni paneli ili izvori jednosmerne struje. Pošto obezbeđuje konstantan nivo napona, široko se koristi u elektronskim uređajima, automobilskim i LED sistemima osvetljenja.
Drugi tip je naizmenični napon. U nomenklaturi označeno kao AC. Od prethodne varijante se razlikuje po tome što se njegova vrednost vremenom menja. Međutim, to ne menja da struja stalno teče u jednom pravcu. U praksi, jednosmerni napon se koristi prilično retko, uglavnom u specijalizovanim sistemima. Koristi se, na primer, u invertorima i sistemima za ispravljanje.
Druga varijanta je naizmenični napon. Kao i promenljive, označava se simbolom AC. Od prethodnih se razlikuje po tome što se vremenom ne menja samo njegova vrednost, vec i pravac toka. Promene smera se dešavaju ritmično u odnosu na promene napetosti. Ovaj tip napona stvaraju, na primer, generatori naizmenične struje, električne mreže ili elektrane. Naizmenični napon se široko koristi. Omogucava transport energije čak i na velike udaljenosti. Koristi se u električnim mrežama za snabdevanje električnom energijom kuca i drugih objekata putem instalacionih kablova .
Druge vrste električnih napona u kolima
Iako se najčešce govori o direktnom, naizmeničnom i naizmeničnom naponu, u praksi postoje i drugi tipovi. Primer ovde je pulsirajuci napon. Njegova karakteristična karakteristika je da se periodično menja, ali njegova polarizacija ostaje konstantna. Pulsirajuci napon je jedna od varijanti naizmeničnog napona. Vrednost može da se krece od 0 do maksimalne vrednosti sistema. Izvor ovog tipa napona su strujni pretvarači ili ispravljački sistemi.
Drugi primer je trofazni napon. To je jedna od varijanti naizmeničnog napona, koju karakteriše činjenica da postoje tri sinusna napona, od kojih svaki ima istu frekvenciju, a svaki od njih je pomeren jedan u odnosu na drugi za 120°. Ovaj poseban tip se koristi kada izvor napajanja mora da napaja velike mašine ili industrijske uređaje, kao i mreže za napajanje u kojima su pojedinačni elementi kola odgovorni za transport opterecenja velike snage.
Analizirajuci trenutne vrednosti napona, može se naznačiti još jedan tip - harmonijski napon. To je poremecaj naizmeničnog napona sa frekvencijom koja je višekratna frekvencije osnovne mreže. Izvori su elektronski uređaji i elektromotori. Harmonični naponi negativno utiču na efikasnost mreža i uređaja koji u njima rade i izazivaju ozbiljne smetnje u pravilnom radu prijemnika i elektroenergetskih mreža.