Proč proud vstupuje do země
Proč elektrický proud vstupuje do země? Tuto otázku ale nelze adresovat všem elektrickým obvodům, takže si to trochu zkomplikujeme. V jakých případech a proč jde proud k zemi?
Začněme jednoduchým příkladem. Každý z nás musel jistě pozorovat takový přírodní úkaz, jakým je blesk. Blesk – není nic jiného než krátký proud zanechávající v zemi bouřkový mrak. Proč se tohle děje?
Ze školního kurzu fyziky je známo:
1 — že náboje opačných znaků mají tendenci se vzájemně přitahovat;
2 — směr proudu ve vodiči se bere jako směr opačný ke směru pohybu záporně nabitých částic — elektronů (pro ionizované plyny nebo elektrolyty — opačný ke směru pohybu záporných iontů a pro polovodiče — opačný k směr pohybu « otvorů“).
Z hlediska blesku tedy můžeme říci, že když je bouřkový mrak kladně nabitý a povrch země pod mrakem záporně nabitý (stává se opak! Viz obrázek), za určitých podmínek (teplota, tlak, vlhkost) V atmosféře dochází k rozpadu vzduchu, když elektrony ze země spěchají do kladně nabitého bouřkového mraku, což znamená, že v tomto konkrétním případě proud skutečně "jde do země" jednoduše proto, že se přitahují náboje opačného znaménka.
Dobít kondenzátora nechejte jeho záporně nabitou desku symbolizovat zemi a kladně nabitý bouřkový mrak. Zavřete svorky šroubovákem - dostaňte proud "který jde do země" - miniaturní analog blesku z mraku - do země. Pokud by se náboj na zemi rovnal náboji na bouřkovém mraku (analogie — vybitý kondenzátor), pak by k vybití nedošlo a proud by „nešel do země“.
Pojďme si promluvit o střídavých elektrických sítíchpoužívané ve většině průmyslových odvětví, v budovách, kde pracují lidé, a také v našich domácnostech pro domácí napájení.Jedná se o takzvané «uzemněné neutrální sítě».
Neutrál ve vztahu k těmto sítím nutně znamená uzemněnou svorku sekundárního vinutí průmyslový třífázový transformátor (stojí u rozvodny), ze které naše byty dostávají na výstupu stejných 220 voltů na fázi.
Vodič připojený k pevnému uzemněnému neutrálu se nazývá «PEN». Fázové vodiče jsou vlastně protilehlé vývody daného třífázového vinutí, jehož "nulový bod" je uzemněn v souladu s bezpečnostními požadavky - to je uznávaný standard v elektrotechnice.
Co se stane, když se jeden z fázových vodičů náhodně dostane do kontaktu s vodivým tělesem nějakého zařízení, za předpokladu, že je toto těleso připojeno k vodiči PEN?
Obvod fázového pouzdra-vodiče se uzavře KHIMILKA (připojeno k zemi a k neutrálu transformátoru v rozvodně), v tomto případě by ochranné zařízení, zpravidla instalované ve všech svědomitě navržených elektrických sítích, mělo fungovat. Můžeme říci, že v tomto případě „proud pronikl do země“? Pouze podmíněně, pokud nazýváte zem místem připojení k zemi neutrálního výstupu transformátoru v rozvodně.
Ale co když vodič PEN prakticky chybí a místo toho je použito místní uzemnění, zhruba řečeno kovový kolík nebo obvod zasunutý do země? Co pak?
V podobné situaci s fází zasahující do pouzdra bude proud spěchat do stejného terminálu transformátoru uzemněného v rozvodně a tento proud bude protékat přímo půdou, doslova zemí, čímž vydláždí cestu nejmenšího odporu z místní země. k uzemněným vodičům připojeným ke stejnému nulovému vodiči rozvodny.
V této situaci proud skutečně opustí fázi k zemi, ale země bude sloužit pouze jako vodič, protože v praxi bude proud nasměrován na neutrál transformátoru daleko v rozvodně a tento proud bude protékat přes rozvodnu. země pouze proto, že tento neutrál je uzemněn, to jest proud v tomto případě bude nucen "vstoupit do země" při hledání cesty nejmenšího odporu.
Viz také: Působení elektrického proudu: tepelné, chemické, magnetické, světelné a mechanické