230 вольт в розетке можно ли заряжать телефон
Обновлено: 16.05.2024
Я часто встречаю в интернете одни и те же вопросы, связанные с зарядкой гаджетов. Звучат они примерно так:
Если вы также задавались подобными вопросами, то, скорее всего, находили ответ, который звучал примерно так:
Устройство можно заряжать любой зарядкой на 5 вольт, вне зависимости от количества ампер. Оно не возьмет больше тока, чем ему нужно.
Если мы выбираем первый вариант, то как-то не очень радует такая перспектива. Начинаешь прямо ощущать то давление, которое испытывает гаджет, сопротивляясь сильному току. Кажется, рано или поздно он не выдержит этого и даст сбой.
На самом деле, какой бы из этих вариантов вы ни выбрали, это представление будет неверным. В реальности из блока питания в USB-кабель просто не выйдет больше тока (больше ампер), чем нужно смартфону, часам или наушникам. И дело не в умном блоке питания, а в законах природы.
Об этом, собственно, я бы и хотел рассказать подробнее, чтобы не просто дать короткий ответ и оставить сомнения, а объяснить на фундаментальном уровне, что в действительности происходит, когда мы подключаем более мощный блок питания, чем тот, на который рассчитано наше устройство.
Она просто упала и напоролась на нож. И так восемь раз подряд!
Естественно, убивает нож (амперы). Но сам по себе нож совершенно безопасен, если только его не возьмет в руку человек, способный нанести удар. И чем сильнее будут его мышцы (вольты), тем опаснее будет нож (амперы). В слабых ручках годовалого ребенка (очень мало вольт) даже острый нож (очень много ампер) не будет представлять для человека никакой угрозы.
Что такое ток?
Представьте себе обычный кусок провода. Скажите, в нем есть ток? Думаю, вы не станете проводить эксперименты, подключая этот провод к лампочке, чтобы ответить на мой вопрос. Очевидно, там нет никакого тока.
Но что вообще такое ток?
На самом деле, электроны, которые будут ползти по нашему проводу, уже находятся внутри него. Ведь провод, как и всё в нашем мире, состоит из атомов. И эти атомы, словно детальки конструктора, бывают разными.
Если бы мы смогли как-то добавить 4 протона к атому меди, их бы стало 33 и этот атом уже бы не имел никакого отношения к меди, он стал бы мышьяком. К слову, эти циферки (количество протонов) и указываются в таблице Менделеева возле каждого элемента.
Так вот, если мы повлияем на провод какой-то силой, электроны, расположенные дальше всего от ядра, начнут отрываться от атомов, проползать небольшое расстояние и присоединяться к другим атомам, а их электроны, соответственно, оторвутся и отлетят к следующим атомам:
Повторюсь, это движение электронов, направленное в одну сторону, и называется током.
Что такое амперы и вольты?
Согласитесь, звучит как-то странно. Мы даже не можем осознать или представить эти миллионы триллионов или квинтиллионы.
6 квинтиллионов электронов, проходящих по проводу за 1 секунду, решили назвать ампером:
Если мы говорим, что по проводу идет ток 2 ампера (2А), это значит, что там физически за 1 секунду проползает около 12 квинтиллионов электронов (2*6.241).
Кстати, вы наверное заметили, что я использую разные слова для описания движения электронов: проползают, проплывают, пролетают и т.д. Делаю я это потому, что не знаю, каким словом лучше описать такое движение.
Но почему тогда ток моментально попадает из точки А в точку Б? Ровно по той же причине, почему вода в вашем кране начинает течь мгновенно, как только вы открываете кран, хотя в реальности она должна пройти очень длинный путь.
Думаю, вы обратили внимание, что я постоянно говорил о какой-то силе, которая нужна, чтобы толкать электроны вперед по проводу. Эта сила называется напряжением и измеряется она в вольтах.
В нескольких штатах Америки до сих пор применяется смертная казнь в виде электрического стула. Так вот, с его помощью пытаются протолкнуть в тело человека за 1 секунду 5 ампер тока. Чтобы упростить задачу, на голову осужденному кладут губку, смоченную токопроводящим раствором, чтобы электронам было легче пройти через кожу. И при всём этом требуется 2700 вольт напряжения!
Можно ли заряжать смартфон или фитнес-браслет более мощной зарядкой?
Теперь, понимая что такое амперы и вольты, мы подошли к главному вопросу.
Если смартфон, наушники или фитнес-браслет выдерживают максимум 1А, тогда что произойдет с таким устройством, если мы сможем как-то заталкивать в него по 2 ампера в секунду? Естественно, такое устройство просто сгорит.
А теперь давайте подключим к нему блок питания мощностью 5V и 2A. Как вы думаете, что произойдет?
Логика подсказывает, что от такого блока питания нашу лампочку просто разорвет! Ведь сила тока блока питания превышает допустимый ток лампочки в 200 раз (светодиоду нужен ток 10 мА или 0.01А, а блок питания рассчитан на 2000 мА или 2А).
Но в реальности лампочка будет прекрасно работать, не ощущая никакого дискомфорта! Ведь по ней будет протекать ток 10 мА вместо ожидаемых 2000 мА! В чем же здесь подвох? Неужели блок питания настолько умный, что как-то согласовал нужный ток и вместо 2А отправил к лампочке 0.01А!? Конечно же, нет.
Дело в том, что лампочка сопротивляется движению электронов. И всё, что нас окружает, в той или иной степени сопротивляется движению электронов.
И вот тут электроны столкнулись с проблемой. Оказывается, двигаться по проводу было очень легко, настолько легко, что силы в 5 вольт хватало для проталкивания по проводу двух ампер тока. Но когда электроны начали проползать по лампочке, что-то начало им мешать. Возможно, атомы внутри расположены более плотно или они немного вибрируют и электроны чаще с ними сталкиваются, что затормаживает всё движение.
Чтобы лучше это понять, представьте, что вам нужно толкнуть вперед 20-килограммовый ящик, который лежит на очень гладкой поверхности (на рисунке показана синим цветом):
Но теперь представьте, что часть поверхности стала зыбкой, как песок (показано красным цветом):
Естественно, именно на этих участках движение ящика замедлится очень сильно, ведь ваших сил хватало на то, чтобы двигать 20 кг по гладкой поверхности со скоростью полметра в секунду.
Но важно то, что скорость замедлилась не конкретно на участке с песком, а вообще вдоль дороги, так как ящик одновременно лежит и на гладкой, и на песчаной поверхности. Получается, если бы вся дорога была гладкой, вы бы за секунду передвигали ящик на полметра, теперь же эти 20 кг передвигаются за секунду на 30 см.
И связано это не с тем, что вы что-то изменили. Вы ничего не меняли, вы продолжаете толкать ящик с одинаковой силой, но теперь движение замедлилось. Если бы вы заменили 20-килограмовый ящик на 50-килограмовый, то вам бы удавалось передвигать больше груза, но скорость упала бы еще сильнее.
Точно то же происходит и в примере с лампочкой. У блока питания есть определенная сила (5 вольт) и он мог бы проталкивать 2 ампера тока, если бы по всему участку не встречалось никаких преград.
Смартфон, фитнес-трекер и наушники подчиняются закону Ома
Вот как это работает. Сопротивление измеряется в Омах. Первая лампочка имела сопротивление току 500 Ом. Мы узнали это потому, что 5-вольтовый блок питания смог протолкнуть только 0.01 ампер тока. Разделив 5В на 0.01А, мы получили значение 500 Ом.
Делить вольты (обозначаются буквой V) на амперы (обозначаются буквой I), чтобы узнать сопротивление (обозначается буквой R) нам и подсказал тот самый закон Ома:
Теперь возьмем другую лампочку и представим, что ее сопротивление составляет 50 Ом. Получается, она в 10 раз меньше сопротивляется движению электронов. Как и первая лампочка, вторая также работает нормально только при силе тока в 10 мА (0,01А).
Но что произойдет, если мы подключим ее к нашему блоку питания на 5 вольт и 2 ампера? Так как сопротивление лампочки снизилось в 10 раз, логично предположить, что блок питания при той же силе (5 вольт) будет толкать больше электронов. Это как убрать песок с дороги, сделав ее более гладкой и скользкой, чтобы толкать груз быстрее.
Мы даже можем узнать, сколько именно тока (ампер) будет проходить через нашу новую лампочку. Для этого снова воспользуемся законом Ома: I=V/R. То есть, нужно напряжение (5 вольт) поделить на сопротивление (50 Ом) и получим 0.1А или 100 миллиампер.
Теперь тот же блок питания на 5V и 2A будет пропускать через лампочку уже не 10 миллиампер, а 100! Естественно, наша лампочка сразу же сгорит.
Так и было задумано!
Блок питания остался тем же, но с новой лампочкой он выдал вместо 10 целых 100 миллиампер! Если бы мы, как разработчики лампочки, предполагали, что ее подключат к блоку питания на 5 вольт, то нам нужно было заранее побеспокоиться о том, чтобы этой силы (5 вольт) никогда не хватило для протекания 100 мА.
Нужно было просто добавить к лампочке немножко материала, который бы увеличил ее сопротивление до 500 Ом. И тогда она бы никогда не пропустила ток свыше 10 мА при использовании 5-вольтового блока питания.
Когда производитель делает схему смартфона или наушников, каждая его деталь (каждый транзистор, резистор, конденсатор и пр.) оказывает какое-то сопротивление току. То есть, можете представить всю схему, как длинный маршрут с разным типом покрытия. Это покрытие придумывает разработчик на этапе проектирования.
Мир вокруг нас
Чтобы окончательно разобраться с этим вопросом, просто посмотрите вокруг себя. Нас окружает множество электроприборов: лампочки, чайники, кофемашины, тостеры. Как вы думаете, почему они не сгорают сразу, как только вы подключаете их к сети 220 вольт? Ведь обычная розетка выдает 16 ампер и
Естественно, через лампочку на 100 Ватт и, скажем, микроволновку на 1000 Ватт должно проходить совершенно разное количество электронов (разное количество ампер). Как же розетка знает, какому прибору и сколько ампер выдать под напряжением 220 вольт?
Да никак! Просто у лампочки на 100 ватт будет гораздо выше сопротивление току и она будет при напряжении 220 вольт пропускать через себя только 0.45А (100 ватт/220 вольт), а через микроволновку на 1000 Ватт будет за секунду проходить 4.5А (1000 ватт/220 вольт).
Ровно то же касается и смартфона, фитнес-трекера или другого гаджета. У каждого из них есть свое внутреннее сопротивление, и до тех пор, пока вы будете заталкивать в них ток под давлением в 5 вольт, из блока питания будет выходить столько ампер, сколько сможет физически протолкнуть сила (или давление) в 5 вольт.
Но проблемы начнутся в том случае, если вы вздумаете увеличить напряжение и воспользоваться блоком питания, скажем, на 12 вольт. Вот тогда его силы хватит, чтобы при том же сопротивлении устройства протолкнуть гораздо больше тока. Это как с толканием ящика. Да, поверхность осталась песчаной, но теперь ящик толкают 3 человека вместо одного.
Но мой смартфон заряжается быстрее от 2А, чем от 1А! И при этом еще греется сильнее!
Многие пользователи замечали, что при использовании более мощного блока питания (вместо 5В и 1А, например, 5В и 2А), телефон заряжается быстрее и греется сильнее.
Производителю было важно лишь то, чтобы блок питания выдавал достаточное количество ампер. Верхняя планка его совершенно не волнует. И чтобы вместо одного ампера смартфон принимал 2A, нужно было изменить соответствующим образом сопротивление внутри смартфона. То есть, производитель заложил в устройство механизм снижения сопротивления, чтобы пропустить больше тока.
В противном случае, по законам нашей вселенной оно не сможет принять ни на миллиампер больше тока, какой бы блок питания вы ни подключали, хоть на миллион ампер. Естественно, это справедливо только в том случае, если напряжение не превышает 5 вольт.
И последнее. Конечно, при большем количестве ампер, устройство будет греться сильнее, так как банально через одни и те же детали за 1 секунду будет проходить больше электронов, соответственно, будет больше столкновений с атомами, больше вибраций атомов и сильнее нагрев.
Но, опять-таки, производитель посчитал это нормальным, раз позволил смартфону снизить свое внутреннее сопротивление и пропустить больше тока. Это решил производитель на этапе проектирования схемы, а не более мощный блок питания.
Почему в российской розетке не 220, а 230 Вольт? Решил разобраться
Уже давно стандартом в России и в других странах является напряжение 230 В +-10%. Но на самом деле таких стандартов несколько и в различных уголках нашей планеты стандарты бытового напряжения разные. Взгляните на таблицу:
Стандарты бытового напряжения в различных странах Стандарты бытового напряжения в различных странахСогласно этой таблице, в Российской Федерации на данный момент применяется Европейский стандарт.
Во всем виноват Томас Эдисон
Источник: Яндекс - картинки Источник: Яндекс - картинкиПодбирая напряжение для своих электросетей, Томас руководствовался следующими правилами:
- Чем больше напряжение, тем при той же мощности меньший ток, тоньше и дешевле провода и меньше потери в них
- Чем меньше напряжение, тем оно безопаснее и требуется меньше изоляции
Помните формулу мощности?
Формула мощности тока Формула мощности токаИ именно тогда, он выбрал нечто среднее, а именно 100 В. Но так как Эдисон использовал постоянный ток, то при передаче тока на большие расстояния, наблюдались существенные потери, и чтобы обеспечить 100 В по всей сети, было принято решение использовать 110 В.
100 В вполне достаточно для малой бытовой техники и для приборов освещения, но для мощных приборов этого оказалось мало. И тогда в дома стали заводить не два, а три провода +110 В, 0 и -100 В. Два первых идут в квартиры потребителей, для маломощных бытовых приборов, а первый и третий заводят в подвал, где размещают мощные стиральные машины и другую технику. Наверняка вы неоднократно видели такие подвалы в фильмах и сериалах.
Источник: Яндекс - картинки Источник: Яндекс - картинкиЭлектризация Европы началась немного позже, в то время уже существовала нормальная изоляция, поэтому от идеи использовать 110 В отказались и приняли решение запитывать всё сразу от 220 В.
Используемые в то время в США угольные лампы быстро сгорали при повышении напряжения, но появление вольфрамовых ламп накаливания, позволило США повысить напряжение со 110 В/220 В до 120 В/240 В.
В Европе в это время использовали 220 В, а в Великобритании под влиянием Америки 240 В. Со временем было принято решение усреднить эти значения до 230 В.
Вполне возможно, что со временем эти значения приведут к общему значению во всех странах.
можно ли заряжать телефон в розетке 220 v? .
Ага, чтоб его током ударило) адаптеры от телефонов преобразуют 220 вольт в 5 вольт.
AiR_WiZArD Мастер (1937) Я знаю. И не только, из переменного делают постоянный, гасят импульсы
Телефоны и заряжают от сети 220w, даже у дома у тебя в розетках ток проходит 220w. А в зарядных устройствах есть ограничение.
КонстантинМастер (2274) 3 года назад
С чего ты взял что от 220V? Тогда адаптеры были намного меньше. Зарядное устройство преобразует ток на выход в 5V, 9V или 12V в зависимости от наличия квикчарджа в телефоне
Можно но лучше заряжать в микроволновке. Просто положить телефон и включить на 10 минут. Телефон заряжается моментально.
Нет, вы что. Только от щитка, который стоит в подъезде.
Если напрямую от розетки то только один раз, вспышка литиевого акб и пожар гарантирован
Зарядное устройсво придумали трусы!
Не позорьте нацию, заряжайте напрямую!
Влияет ли источник электропитания на скорость зарядки телефона?
Например, есть ли разница, если заряжать телефон от розетки 220, 400 вольт, или через USB от компьютера с блоком питания 300 ват? Время зарядки будет одинаково, или чем больше мощность, тем быстрее зарядится?
Дополнен 6 лет назад
А если заряжать только от разных компьютеров? с мощностью Блока Питания 300, 400, 500, 600 Ват? Будет мощность БП влиять на время зарядки?
Лучший ответ
Разница есть, но до определённого предела. USB может и не хватить. Оптимально то, что написано на штатной зарядке.
Типа 110-250/0.1А to 5в/2.0А, то есть usb, у которого 5в 500 мА, мало. От мощности БП не зависит.
Остальные ответы
Закон Ома гласит - ток зависит от НАГРУЗКИ.
400вольт?)) )
Есть разница конечно. )))лол)
Влияет. У меня через розетку заряжается быстрее
Зависит от схемотехники зарядного устройства, а не от напряжения, которое подается на его вход.
конечно влияет, от компа энергия мала и время на заряд уходит больше.
да особенно если питать от электропечки
в любом случае, ваше зарядное устройство выдает одинаковое напряжений, так что выигрыша по времени не будет
Антон СмирновГуру (3995) 6 лет назад
А если разные зарядные устройства? через USB заряжать от компьютера, или от розетки стандартным ЗУ?
Игорь Авраменко Оракул (89797) на выходе ок 5 вольт и нет разницы откуда они поступают. Даже самый маломощный источник, обеспечит вам зарядный ток, Только в случае существенной разницы (скажем вследствии неисправности) допустим при 4,5 воль, будет разница и во времени зарядки
влияет, но далеко от ваших рассуждений.
От компа будет МЕДЛЕННЕЕ: эмперически установлено. От 400 вольтовой розетки зарядиться невозможно: таковых не существует, да и зарадники выпускают на 220 вольт. Скорость зарядки зависит от МОЩНОСТИ зарядника
При правильно спроектированном зарядном устройстве нет. Однако может быть разница обусловленная рядом факторов. В целом, зависимость от мощности не прослеживается.
Сетевой 220 заряжает быстрее
В зарядном устройстве есть такая характеристика - макс. сила тока на выходе. Если что, к Андре-Мари Амперу вопросы. Вот она, в основном, и влияет, но только до определенного предела.
Если устройство может принять больше ампер, чем может выдать зарядка, то устройство будет заряжаться дольше, чем могло бы. А если зарядка может выдать много ампер, то она стоит дорого обычно.
Сколько может выдать USB порт - зависит, в основным, от крутизны компа, года выпуска и от форм-фактора. Хотя и есть определенные стандарты на эту тему.
От штатного ЗУ будет заряжаться быстрее, чем от USB компьютера/ноутбука, причина - производители материнских плат специально ограничивают ток по питанию USB, ставя ограничительные резисторы, которые заодно и как предохранители работают, правда не всегда успешно.
Литий-ионные Акб оснащены схемой автоматической зарядки, им пофиг и закон Ома, и мощность. Лишь бы не меньше номинала.
Нет. Из перечисленных тобой вариантов - ничто не влияет. Только схемотехника заряжалки.
Вредно ли оставлять зарядку в розетке без подключенного к ней устройства?
Конечно, в целях безопасности, любые устройства лучше отключать от питания, когда они не используются. Если речь идет о зарядных устройствах – большой опасности они не несут, особенно если у них надежный производитель. Однако, если в устройстве есть какая-то неисправность или если оно некачественное – есть небольшая вероятность того, что при коротком замыкании оно загорится и спровоцирует пожар в квартире.
Когда зарядка включена в сеть – она в любом случае потребляет энергию, не важно, подключена она к прибору или нет. Это касается и переносных компьютеров: если ваш ноутбук выключен, но его шнур подключен к сети, энергия все равно будет расходоваться, но уже в меньших количествах. Если вас беспокоит вопрос экономии денег - заморачиваться не стоит: зарядные устройства в любом случае потребляют мизерное количество энергии, а считать копейки нет смысла.
Если вы постоянно оставляете зарядку в розетке, теоретически, это в дальнейшем должно ухудшить её работу. Но на практике износ незначителен: производители изготавливают устройства с очень большим сроком службы, и даже если оно будет использоваться круглосуточно - это вряд ли отразится на его качестве.
Можно ли заряжать быстрой зарядкой 18W обычные телефоны без быстрой зарядки и иные гаджеты, наушники и т. п.?
Допустим, если в блок 18 Ватт вставить обычный USB провод для зарядки.
Конечно можно. Принцип быстрой зарядки заключается в том, что в случае, если и зарядное устройство и заряжаемое устройство поддерживают режим Quick Charge, то зарядное устройство распознает это и увеличивает напряжение зарядки с 5 Вольт (стандартное значение по умолчанию) до уровня, поддерживаемого версиями ЗУ и телефона (напряжение может достигать 20 Вольт, в зависимости от версии Quick Charge). За счет увеличения величины напряжения и происходит ускорение времени зарядки, так как за одну и ту же единицу времени будет передаваться большая мощность, а как известно: мощность - это сила тока, умноженная на напряжение.
Если же мы подключаем к зарядному устройству с поддержкой Quick Charge технику, не поддерживающую Quick Charge), то напряжение зарядки останется равным 5 Вольт и никакого вреда заряжаемому аппарату не принесет.
Энергия или как зарядить телефон
Самое удивительное всегда находится вокруг человека, но зачастую остается никем незамеченным. Бывает, что человек просто воспринимает это как данность.
Возможно ли представить современный мир без электричества? Смартфоны, ноутбуки, кухонные плиты, свет и тепло, радио, пылесосы, автомобили, игровые приставки и сотни других вещей, которых бы просто не существовало или они бы существовали не в столь удобной форме.
Без электричества мы жили бы в другой эпохе, в другой реальности. Тем забавнее, что для большинства людей это нечто, что нельзя даже почувствовать и потрогать, а соприкосновение с ним происходит лишь при оплате ежемесячного счета.
После этой статьи вы узнаете откуда оно берется и как попадает внутрь телефона, который плотно вошел в ваш быт. Без занудных научных теорем и формул.
Ток, напряжение, сопротивление
Что все это значит? Ток — это частички, которые двигаются по какому-либо пути. Их невозможно увидеть, но можно почувствовать, если в качестве этого самого пути будет выступать человек.
Частички достаточно юркие и поэтому могут пробегать через разнообразные предметы. В обычном и безопасном варианте они двигаются по кабелю.
Кабель. Ток.Кабель — это как гоночная трасса, созданная человеком для частиц. Электрический ток - количественная величина, соответственно, она может быть большой или маленькой. Чем больше частиц перемещается по кабелю, тем выше сила тока, и наоборот. Сила тока выражается в Амперах. Разница между 5 и 10 Амперами заключается в том, что в первом случае по кабелю проходит в два раза меньше частиц, чем во втором.
Может ли что-то двигаться само по себе? Нет, обычно есть то, что приводит в движение. Например, мы ходим, благодаря мышцам, а машина передвигается благодаря работе двигателя.
Все это применимо и к частичкам. Для того, чтобы они двигались, что-то должно приводить их в движение. Этой двигательной силой является напряжение, которое выражается в вольтах.
Аквариум. Напряжение. Для иллюстрации сути напряжения отлично подойдет пример с аквариумом. В правом нижнем углу аквариума расположена помпа. Если ее убрать, вода не будет двигаться. В рабочем же режиме она перемещает воду по аквариуму. Помпа — это и есть напряжение, которое приводит частички в движение.
Вначале упоминалось, что кабель является безопасным треком для частиц, но они могут пройти и через человека, который это почувствует. Именно поэтому все мы слышали фразу «Не суй пальцы в розетку!».
Стандартное напряжение в розетке 220 Вольт, и это значение довольно высоко для человека. Если он сунет пальцы в розетку, частицы хлынут через него большим потоком, как лавина, и это может привести к летальному исходу.
Если бы напряжение составляло 5 Вольт, то это был бы слабый двигатель, и, скорее всего, человек бы даже не почувствовал пару частичек, проскочивших по его телу.
Осталось разобраться с сопротивлением, которое выражается в Омах.
Бег с барьрами. Сопротивление.Для примера лучше всего подойдет бег с барьерами. Бегуны — это электрический ток, их мышцы — это напряжение, а барьеры в данном случае - сопротивление.
Чем больше барьеров, тем больше времени атлетам нужно, чтобы добраться до финиша. Кроме того, некоторые могут запнуться, упасть и вообще не добежать. Если бы бегунов были тысячи, то довольно многие бы не добежали.
Так и с током. Чем больше препятствий, тем меньше частиц достигает цели, то есть их количество уменьшается. Соответственно, чем выше сопротивление, тем ниже сила тока.
Сопротивлением может быть все, по чему двигаются частицы, тот же кабель или какой-либо прибор. Просто кабель - как беговая дорожка, по нему им просто бежать, а прибор - как гора с буграми.
Откуда вообще берутся частицы?
Начинается самая интересная часть. Как уже говорилось выше, все лежит на поверхности и вокруг нас, просто кто-то когда-то взял и попробовал. Вроде как помахал волшебной палочкой и получилось новое заклинание. Тем, кто попробовал, был Майкл Фарадей.
Он выяснил, что магниты способны вырабатывать частицы, или электрический ток.
Если взять два небольших прямоугольных магнита, то они будут мгновенно притягиваться с одной стороны и отталкиваться с другой. Очевидно, что материал обладает интересными свойствами и как-то невидимо влияет на окружающую среду. Это невидимое влияние называется магнитным полем. Если изобразить магнитное поле графически, то получится следующая картинка.
Магнитное полеКак уже говорилось, у магнита есть две стороны. В данном случае N — это северная сторона, а S - южная. У двух разных магнитов северная и южная стороны будут притягиваться, а южная и южная или северная и северная отталкиваться.
Причем, если бы мы сделали мультфильм про эти притягивания и отталкивания с магнитами и линиями их магнитных полей в главных ролях, то мы бы увидели, что линии меняются. То, что изображено выше - статичное состояние магнита, когда он, например, просто лежит на столе. Если начать с ним как-то взаимодействовать, линии магнитного поля будут изменяться и станут уже не такими ровными и красивыми как на рисунке. Человеческий глаз, разумеется, этого не увидит.
Фарадей выяснил, что при изменении магнитного поля, возникает электрический ток, и этот процесс зависит от некоторых параметров.
Как это выглядит на практике? Очень просто: если взять железный провод и начать водить им рядом с магнитами, в проводе начнут бежать частицы, то есть образуется электрический ток. Причем, чем длиннее провод и чем быстрее им махать, тем больше будет частиц. Разумеется, это работает и в обратную сторону, если быстро двигать магниты рядом с проводом, в нем образуется ток.
Образование токаНа фотографии изображен кадр из эксперимента. Два тонких черных прямоугольника – магниты. Провод двигается между ними, в нем образуется ток. Магниты являются в данном случае источником напряжения.
Пришло время вернуться к телефону и вопросу откуда получается энергия для него.
Все начинается на электростанции, сооружении, которое вырабатывает электроэнергию для всех нас. Существуют разные типы электростанций, такие как атомные, ветровые или угольные. Тем не менее, все базируются на одном и том же принципе.
Сердце любой станции — это генератор.
ЭлектрогенераторЧто находится внутри этого устройства?
Электрогенератор в разрезеКороткий ответ – магнит и провода. Генератор состоит из ротора и статора, т.е. подвижной и неподвижной частей.
Ротором является магнит, образующий магнитное поле. В роли статора выступают три катушки. Каждая катушка — это очень длинный провод, намотанный для компактности.
При вращении ротора вращается магнит и его магнитное поле. Когда поле проходит через неподвижные катушки, в них возникает ток. Через длинный провод начинают бежать частицы. Генератор на рисунке выше называется трехфазным. Это означает, что он вырабатывает три потока энергии. По потоку на каждую катушку.
Все, что нужно сделать для получения тока — это привести ротор в движение.
В этом и заключается основной принцип. Электростанции различаются только тем, каким способом они реализуют данный принцип.
В гидроэлектростанциях ротор вращается потоком воды.
В тепловых происходит выделение тепла, которое нагревает воду, вода превращается в пар, пар под давлением поступает в турбину, а турбина вращает ротор генератора. Тепло можно получить сжиганием угля, тогда речь идет об угольных электростанциях, или, например, делением атома, в этом случае мы говорим об атомной энергетике.
Но основа всегда одна. Преобразование механической энергии в электрическую. Необходимо придумать, как заставить ротор вращаться.
Еще один интересный момент заключается в том, что все описанное выше обратимо и любой генератор, одновременно может быть электродвигателем. Если подать электроэнергию на статор, то ротор начнет вращаться.
Транспортировка
После того, как электроэнергия получена, ее необходимо доставить туда, где в ней нуждаются. В нашем случае это телефон.
Генераторы, являются источником напряжения, тем, что приводит частицы в движение. Меняя длину провода и частоту вращения ротора, можно получить разное напряжение. Стандартные генераторы на электростанциях вырабатывают напряжение от 6 до 36 тысяч вольт в зависимости от типа генератора.
Транспорт электроэнергии происходит по кабелям линии электропередач (ЛЭП). Каждый наверняка хоть раз в жизни видел опоры подобных линий.
Электроэнергию тяжело транспортировать, если напряжение слишком маленькое. Этого не скажешь, если сравнить числа с напряжением из примеров в начале статьи, но 6-36 тысяч вольт сравнительно небольшая величина.
Кабеля линии электропередач обладают сопротивлением. Если провести по ним напряжение в 6-36 тысяч вольт, то они будут перегреваться из-за высокой силы тока. Как уже говорилось выше, кабель — это что-то вроде гоночной трассы. При невысоком напряжении трасса заполняется машинами и не всем хватает на ней места. Болиды вылетают за пределы трека.
Если же повысить напряжение, то машин будет меньше, но двигаться они будут быстрее.
Итак, необходимо повысить напряжение. Для этого после генератора электроэнергия поступает на трансформатор.
ТрансформаторТрансформатор — это устройство, способное изменять напряжение электроэнергии. На электростанции он повышает напряжение до 110 -750 тысяч вольт в зависимости от количества энергии и расстояния, на которое ее нужно перенести.
После повышения напряжения сила тока невысока и электроэнергию можно переместить к потребителю без существенных потерь, например, в город.
Распределение и потребление
Когда энергия доставлена, напряжение должно быть обратно понижено. Семьсот пятьдесят тысяч вольт удобно транспортировать, но это слишком много для телефона.
По сути, все дальнейшие действия — это постепенное понижение напряжения.
Первое понижение происходит на понижающей подстанции и также осуществляется с помощью трансформатора. Подобные подстанции расположены вблизи жилых городских районов и каждый из нас хоть раз видел их:
Трансформаторная будка в спальном районеПосле понижающей подстанции напряжение составляет около 10 тысяч вольт. Далее понижение продолжается. Посмотрим на кадр, иллюстрирующий американскую систему электрификации:
Компактный трансформаторЛиния электропередач идет от понижающей подстанции и напряжение на ней составляет 7200 вольт. Бочонок, прикрепленный к деревянному столбу - опять-таки трансформатор, понижающий напряжение до 240 вольт. Это уже привычная для нас величина, поступающая по проводам в дом. Именно 240 вольт является стандартом для американских домохозяйств.
Нужно понимать, что числа на разных этапах распределения электроэнергии варьируются от страны к стране. В России, например, напряжение в розетке будет 230 вольт. В некоторых государствах за стандарт приняты 120 вольт. Америка понижает напряжение до 7200 вольт, а Россия до 10000 вольт. Все зависит от принятых стандартов, количества электроэнергии и расстояния, на которое ее нужно переместить.
В большинстве стран мира стандарт напряжения в доме составляет 230 вольт. Именно такое напряжение способно привести в действие подавляющее большинство электроприборов.
Итак, электроэнергия, выработанная генератором на электростанции за много километров от дома, пройдя через повышения и понижения напряжения, наконец-то достигла дома и теперь мы можем зарядить телефон.
Зарядка телефонаАдаптер подключается к сети, где, как мы уже выяснили, получает 220-240 вольт, в зависимости от страны, в которой расположена розетка. Разные модели телефонов работают с разным напряжением. В среднем необходимое напряжение составляет 12 вольт. Небольшой белый адаптер с картинки выше, по сути, также является преобразователем. Технологичным преобразователем, одна из задач которого состоит в том, чтобы понизить 230 вольт из розетки до приемлемого напряжение в 12 вольт, которое требуется смартфону.
Таким образом, частицы, пройдя долгий и трудный путь от вращающихся магнитных полей и огромных длинных проводов, по уютной небольшой дорожке попадают в ваш телефон.
Эти частицы оживляют ноутбуки, посудомоечные машины, телевизоры и другие предметы, так сильно облегчающие и улучшающие жизнь.
И, разумеется, каждая частица учитывается, именно поэтому в конце месяца приходит счет за электричество, большой или маленький.
Показать ещё 24 комментария Популярные По порядку Написать комментарий.Всегда думал, что это так работает
Физика в тексте просто никакая. По правде говоря, не совсем понимаю, зачем этот текст. Разве что, рассказать про стандарты трансформации в разных странах.
в чем конкретно ошибки ? Хотелось максимально просто и незунудно описать работу систему электроснабжения. Не углубляясь в детали и не используя формул. Цель, наверное, популяризация.
Пунктов несколько. Причём, я даже не буду сейчас указывать на то, что современные квантовые представления о токе отличаются от классических, по сути, школьных, и здесь, возможно, вашей вины нет, потому что вам, как и многим, так преподавали. Отмечу только самое важное.
Ток — это частички, которые двигаются по какому-либо пути.
Я понимаю, что вашей целью было подать материал как можно проще, поэтому в тексте нигде нет слова "электрон". Только вот научпоп подразумевает, что это не вы спускаетесь на уровень ниже, а это читатель благодаря вам поднимается на уровень выше. Если бы вы честно сказали, что бытовой электрический ток - это поток электронов (а может даже и дырок), подача стала бы только лучше. Как минимум потому, что все так или иначе слышали про электроны. Во всяком случае среди тех, кто начал читать ваш текст.
Разница между 5 и 10 Амперами заключается в том, что в первом случае по кабелю проходит в два раза меньше частиц, чем во втором.
Не обязательно. Ток - это количество заряда в единицу времени. Иными словами 5 и 10 ампер могут соответствать одному и тому же количеству электронов, просто во втором случае они пробегут в два раза быстрее. Эта путаница довольно часто встречаются в вашем тексте.
Так и с током. Чем больше препятствий, тем меньше частиц достигает цели, то есть их количество уменьшается.
Ошибочный тезис, вытекающий из предыдущего пункта. Все частицы в любом случае достигнут цели, вопрос лишь во времени. Даже диэлектрик рано или поздно пропустит весь предназначенный заряд (именно поэтому, кстати, флэш память надо подключать раз в пару лет). Но электроны чисто из-за сопротивления никуда не пропадут, чего не скажешь про их кинетическую энергию.
Таким образом, частицы, пройдя долгий и трудный путь от вращающихся магнитных полей и огромных длинных проводов, по уютной небольшой дорожке попадают в ваш телефон.
Я кажется сейчас открою вам страшную тайну. В цепях с переменным током лишь мизерная доля электронов покидает провода. В остальное время электронная масса просто колбасится туда-сюда с частотой генератора. Если продолжать аналогию с водой, представьте, что насос качает воду в разные стороны, меняя направления 50 раз в секунду: вода в этом случае вообще почти не будет двигаться, по ней лишь пойдут звуковые волны. Вообще, средняя скорость электроннов в бытовых сетях не превышает нескольких миллиметров в секунду (не путать с телеграфным сигналом).
Кроме того, трансформаторы, про которые вы пишите, устроены так, что цепи с разными напряжениями там вообще не пересекаются, поэтому даже если бы электроны с генератора двигались очень быстро, они не смогли бы попасть в телефон.
В тексте много чего ещё можно сделать лучше. Не раскрыта, к примеру, разница постоянных и переменных токов. Но это всё уже детали, и не так важно на фоне ошибок, которые я указал выше.
Как правильно заряжать телефон? Отвечаем на самые популярные вопросы
Казалось бы, что может быть проще, чем поставить свой телефон на зарядку?! Но в интернете снова и снова появляются одни и те же вопросы касательно того, как правильно заряжать смартфон.
Подавляющее большинство современных телефонов имеют несъемный аккумулятор, для замены которого необходимо обращаться в сервисный центр. Да и цены на подобную процедуру не очень радуют. Именно по этим причинам пользователи хотят продлить срок службы батареи насколько это возможно.
Мы собрали самые популярные вопросы о зарядке смартфона и в этом материале хотели бы дать исчерпывающие ответы на них. Итак:
Вопрос: На какой срок работы рассчитан аккумулятор смартфона?
Грубо говоря, если ежедневно будет происходить 1 цикл полной перезарядки, то спустя 500 дней (или почти полтора года) емкость батареи вашего смартфона будет составлять 80% от первоначальной.
Зачем тогда вообще переживать о зарядке, раз батарейки хватит минимум на несколько лет? Дело в том, что в реальности все не так прекрасно, как на бумаге. При неправильном обращении с аккумулятором, вы вполне можете сократить срок службы и до 200 циклов (то есть, уже спустя полгода можно заметить, что смартфон держит заряд хуже).
Вопрос: Нужно ли после покупки нового смартфона полностью его разрядить?
Как только вы купили новый смартфон, не лишним будет провести 1 цикл полной перезарядки. То есть, зарядить смартфон до 100% и затем разрядить его до полного отключения (не волнуйтесь, современная техника достаточно умна, чтобы отключить смартфон еще до того, как произойдет глубокий разряд аккумулятора).
Зачем это нужно делать? Подобная процедура не имеет никакого значения для аккумулятора и никак не продлит срок его службы. Полный цикл перезарядки нужно сделать для калибровки программного обеспечения, чтобы процент заряда, который отображает ваш смартфон, соответствовал реальному заряду его аккумулятора.
Если вы ни разу не делали процедуры калибровки (полный заряд до 100% с последующим разрядом до отключения устройства), тогда ваш смартфон может некорректно отображать уровень заряда и, к примеру, выключаться при оставшихся 10% заряда.
Более того, такую калибровку можно (и даже нужно) делать раз в несколько месяцев.
Именно такой сценарий использования является наиболее вредным для литий-ионного аккумулятора. Не допускайте падение заряда ниже 20% и чаще подзаряжайте свой телефон. В противном случае износ батареи ускорится. Лучше всего поддерживать заряд на уровне 40-80%. Вы не нанесете никакого вреда батарее, заряжая ее по 2-3 раза в день.
Вопрос: Можно ли заряжать телефон всю ночь?
Это один из самых популярных вопросов касательно аккумулятора смартфона. Действительно, многим людям удобно ставить свой телефон на зарядку прямо перед сном, а утром получать полностью заряженный телефон.
Если вы планируете использовать свой смартфон в течение длительного периода времени (скажем, 4 года и дольше), тогда лучше не оставлять смартфон заряжаться на ночь. В противном случае, за 1-2 года вы потеряете все те же 20% емкости.
Вопрос: Можно ли пользоваться смартфоном во время зарядки?
Вопрос: Вредно ли каждый раз заряжать телефон быстрой зарядкой?
Вопрос: Можно ли пользоваться китайскими (не родными) зарядками?
Ни в коем случае! Всегда покупайте только оригинальные зарядные устройства, аккумуляторы и даже кабели. К примеру, используя оригинальное зарядное устройство и аккумулятор от Samsung совместно с дешевым китайским USB-кабелем, смартфоны этой компании с функцией быстрой зарядки будут заряжаться медленно. То есть, кабель сыграет ключевую роль и не позволит воспользоваться быстрой зарядкой.
Более того, есть масса примеров, когда дешевые китайские зарядные устройства плавились прямо в розетке, вызывали замыкания и даже ударяли током человека. Неоригинальные аккумуляторы могут вздуться во время зарядки и\или взорваться.
Также, зарядные устройства и кабеля от безымянных китайских фирм могут повредить и сам смартфон. В подобных устройствах используются самые дешевые компоненты, а пайка и сборка не выдерживает никакой критики. Все это приводит к тому, что реальные значения силы тока и напряжения могут не совпадать с заявленными производителем.
Вопрос: Не вредно ли заряжать телефон от компьютера или повербанка?
Вместо заключения
Есть три вещи, которые мы бы очень настоятельно рекомендовали, а именно:
- Не пользуйтесь неоригинальными зарядными устройствами и кабелями
- Не разряжайте каждый раз свой смартфон до 0%
- Не оставляйте свой смартфон в тех местах, где он может перегреваться (к примеру, под прямыми солнечными лучами)
Если же вы хотите добиться максимального срока жизни батареи, тогда добавьте к рекомендациям советам следующее:
Читайте также: