Почему в розетке 50 герц

Обновлено: 25.04.2024

Почему у нас в розетках 220 вольт 50 герц?

Когда использовали
дуговые лампы (в 19
веке) , установили, что
устойчиво электрическая
дуга горит при
напряжении переменного тока 110В.
Потом оказалось, что при
передаче тока
возникали потери, и
была предложена схема
"трёхпроводной линии" 110*2=220В. При переходе на систему
трёхфазного тока
появилось соотношение:
линейное напряжение=
фазовое
напряжение*корень из трех, то есть:
220В=127В*корень из
трех ,
( 380В=220В*корень из
трех ). Был принят такой
стандарт частоты (50 Гц )
для бытового
электричества и два
стандарта напряжения -
220V и 110V Второе напряжение сейчас на
территории СНГ
практического
применения не
находит. А раньше
выпускались эл. приборы и лампочки на 110 Вольт,
а также
преобразователи
(трансформаторы)
220/100 Вольт. Частота 50
Гц определяется конструкцией
эл. генераторов на
электростанциях. Средняя
частота вращения - 3000
оборотов/ 60 пар
полюсов = 50 Гц.

Остальные ответы

потому, что это наиболее оптимальные параметры в соотношении между безопасностью в быту и эффективностю передачи электроэнергии на расстояния.

А вот так взяли и решили. В Америке 110. они считают это безопасней. У них линия что проходит по улице 10 000 вольт. И у каждого дома трансформатор. А у нас трансформатор на микрорайон. Они посчитали что так потерь электроэнергии меньше. а у нас посчитали что так металла больше экономиться.

Как-то Вольт с Герцем играли в кости. У Вольта выпало 200, а у Герца 50.
- "К чему бы это", спросил Вольт Герца?
- Я и сам не понял. А давай тогда напряжение в сети сделаем 220 Вольт с частотой 50 Гц!
- Прикольно!

Как тебе написал Олег777 до 1960 года в СССР на американский манер было напряжение 110В (но не 220). Трансформаторные подстанции строились в виде уличных киосков на напряжение 2200/190/110В. При таких напряжениях потери и дефицит мощности были ощутимы, но изоляция материалов той эпохи не позволяла применять более высокий класс напряжения. Изоляция того времени была из резины, а полимеры еще не изобрели. С конца 50-х годов такие киоски выводились из эксплуатации и менялись на новые ТП с удвоенным вторичным напряжением 380/220, как и есть сейчас. Удвоение напряжение позволило увеличить в 2 раза мощность отдаваемую потребителю. Но это не финиш. Нынешние тенденции в условиях плотной застройки и роста потребления электроэнергии в городах требуют большего количества транспортируемой мощности и сейчас идет тенденция в крупных городах при строительстве новых и замене старых (К)РУ и (К)ТП использовать первичное напряжение не 10кВ, а 20кВ, позволяющее при соответствующей изоляции кабелей и той же плотности тока осуществлять в 2 раза больший транзит мощности к потребителю и снизить потери в транзите. Так, что прогресс не стоит на месте.

Такие трансформаторные киоски на напряжение 2200/190/110В стояли до 1960 года в городах СССР

загугли. почему небо голубое, трава зеленая и снег под ногами хрустит? не объяснили в школе? фиговая школа.

О частоте. Всё просто. Слишком низкая частота - мерцают лампочки + слишком большие обмотки требуются для низкого тока холостого хода. Слишком высокая - раздражает гудение обмоток. Чтобы не раздражало, частота должна быть или ниже 100 Гц, или за 20 кГц. Но 20 кГц превращает провод в антенну, да и генератор с такими оборотами непросто обслуживать.
Итак, меньше 100 Гц. Так что минимум - 40 Гц . Тесла остановился на 60 Гц, а европейские зануды - на 50, потому что круглее. Между прочим, не правы - секунды надо было делить на 60, так же, как минуты и часы. Теперь все наши обмотки на 20% больше американских. Зато янки позднее не решились перейти на 220 вольт, и вся их проводка в четыре раза толще.

стандарт. добавлю, Евро стндарт - 230 В

Если расчитывать по золотому сечению и взять за основу цезий 133/ 9192631770 гц это частота на которой работают эталонные атомные часы и разделиь на число золотого сечения 1,61803399 и повторить такое действие 40 раз то получится 40,364912 .Наверное такая частота будет благотворной для человека а так мы постоянно находимся в зоне дискамфорта.

Что значит 50 Гц в сети и почему важно держать частоту

Мы привыкли, что частота переменного тока в нашей розетке 50 Гц. Некоторые знают, что в Японии и США, например, 60 Гц.

Что за герцы такие? И почему так важно удерживать частоту на заданном уровне?

В одной из прошлых публикаций я рассказывал о том, почему в энергосистемах применяется именно переменный ток.

Сегодня расскажу вам о природе его переменности.

Начнём с самой цифры - 50 Гц.

На заре электрификации, когда все привычные нам элементы электросети еще только разрабатывались, шла борьба между системами токов: постоянной и переменной.

Постоянный ток - течёт в одном направлении, переменный - меняет свое направление определённое количество раз в секунду. Количество этих изменений определяется частотой переменного тока. А измеряется частота в величине, обратной размерности времени = 1/сек.

Её назвали Герц, в честь немецкого физика.

Система переменного тока в итоге победила, как более экономически эффективная и стала широко распространяться в мире.

Основным источником света тогда были дуговые лампы или лампы накаливания. Их особенность в том, что световой поток такой лампы зависит от приложенного к ней напряжения переменного тока.

Если частота его слишком маленькая, то изменения напряжения начинают быть видны невооружённым глазом. Лампа мерцает, что очень некомфортно для зрения человека.

Сама же частота напрямую связана с угловой скоростью вращения роторов генераторов, которые вырабатывают электроэнергию на станциях.

Чем больше частота, тем выше должна быть эта скорость.

Высокие скорости вращения должны выдерживать механизмы генераторов и турбин. А еще такие скорости необходимо суметь поддержать параметрами пара, подаваемым в паровые турбины.

В начале ХХ века ни то, ни другое не было так развито, как сейчас. Не было сверхпрочных сплавов, лопатки турбин не рассчитывались на суперкомпьютерах. А пар не умели нагревать и сжимать до сверхкритических параметров.

Тогда физики-электротехники всего мира вышли на диапазон 40-60 Гц, как самый оптимальный для работы электрооборудования генераторов и потребителей.

Исторически сложилась промышленная частота энергосистем равной 50 Гц в Старом свете и 60 Гц в Новом.

Интересная ситуация в Японии, где половина страны работает на 60 Гц, а вторая половина - на 50 Гц.

Почему же так важно держать частоту в энергосистеме на заданном уровне?

Российский ГОСТ на качество электроэнергии допускает отклонение частоты в нормальном режиме всего на 0,2 Гц в обе стороны.

На сайте Системного оператора частота в Единой энергосистеме отображается на главной странице в реальном времени, как главное мерило эффективности его работы.

Дело в том, что основными электроприёмниками будь то население или промышленность, являются электродвигатели. Холодильники, стиральные машины, станки, вентиляторы, прокатные станы, намоточные агрегаты - это всё электродвигатели.

Изменение частоты в питающей сети приводит к изменению скорости вращения этих двигателей. Само по себе это нарушает технологические процессы, что может приводить к массовому браку на производстве.

Особенно чувствительны к этому промышленники, производящие рулоны или мотки чего бы то ни было: пищевая плёнка, силовые кабели и т.д.

Кроме нарушения технологического процесса, нарушается работа самого электродвигателя - изменяется рабочий ток и напряжение, условия охлаждения, момент на валу.

Всё это создаёт условия для аварийного выхода электродвигателя из строя. На нефтехимических производствах это приводит к остановке целого завода и необходимости неделями вычищать застывший продукт, а то и менять технологическую линию полностью.

Поэтому Системный оператор так пристально следит за стабильностью частоты в энергосистеме.

А мы привыкли к 50 Гц, как величине постоянной, несмотря на переменность тока и напряжения.

Нажмите, пожалуйста, палец вверх - это поможет Дзену показать вам больше статей, похожих на эту

Что значит 220 Вольт в розетке? Большинство ошибается! Ликбез!

"220 Вольт - максимальное значение, наверное," - удивленно ответят многие. Но будут НЕ ПРАВЫ. Не будем забывать, что также есть приписка "50 Гц", т.е. напряжение изменяется с частотой 50 Герц (Гц).

Так вот 220 В - это не амплитуда, как многие могли бы предположить !

220 В - это действующее значение (RMS)! А чему же равна амплитуда? (красным) 220 В - это действующее значение (RMS)! А чему же равна амплитуда? (красным)

Из графика видно, что 220 В - это действующее значение, также называемое среднеквадратичным или RMS.

Действующее значение – это значение постоянного напряжения, вызывающего постоянный ток, который, проходя через нагрузку (скажем, через утюг), выделяет за тот же промежуток времени такую же мощность, какое выделит в этой нагрузке ток, соответствующий переменному напряжению.

Чему же равна амплитуда в сети 220 В?

По такой формуле рассчитывается действующее значение напряжения в случае синусоидального напряжения. Если напряжение имеет другую форму, например, треугольника, то коэффициент будет другим!

Корень из двух равен 1,414 Корень из двух равен 1,414

Uд = 220 = Umax/1,414. Отсюда Umax = 220х1,414 = 311 В - вот такая амплитуда в сети!

Другими словами, если бы в сети было постоянное напряжение 220 В, то на нагрузке бы выделилось столько же мощности, сколько и при переменном синусоидальном напряжении амплитудой 311 В.

220 В показывает мультиметр. Это среднеквадратичное (действующее) значение! 220 В показывает мультиметр. Это среднеквадратичное (действующее) значение!

Амплитуду можно увидеть на осциллографе.

Вопрос к читателям - если синусоидальное напряжение сети выпрямить с помощью диодного моста и конденсатора, то какая величина постоянного напряжения получится на холостом ходе?

Внимание - не пытайтесь ее измерить, если не имеете профессиональных знаний в электрике!

Приглашаем прочитать наши обучающие статьи по ремонту электроники:

Частота тока в розетке - 50 герц. Почему?

Почему в розетке частота тока 50 герц? Понятно, что это вовсе не случайно, а закономерно. А, значит, тому должно быть какое-то объяснение. И оно действительно есть. Сразу нужно подчеркнуть, что это – стандарт для Европы, России, Украины и прочих стран (скажем, бывших республик СССР), который выглядит как 220-240 В/ 50 Гц.

Но в некоторых странах действует другой стандарт напряжения и частоты. Например, так называемый североамериканский стандарт предусматривает 110-120 В с частотой 60 Гц. Непосредственно в США – тоже 60 Гц. Но все приборы рассчитаны на обе частоты. И все потому, что в США в розетке может быть и 53 Гц, и 56,3 Гц, то есть любое значение между 50 и 60. И в Японии действуют оба стандарта.

Но все равно частота должна быть не меньше 50 Гц, иначе начнется мерцание лампочек. При более низкой частоте необходимы особенно большие, даже гигантские трансформаторы, с повышенной индуктивностью. Из-за ёмкости и индуктивности длинных проводов возрастают потери на протяженных линиях электропередач. Все это и объясняет необходимость в таком стандарте.

И все-таки, прежде всего, ответ на этот вопрос необходимо искать в истории развития электросистем. Ранее (как, впрочем, и сейчас во многих случаях) электрогенераторы приводили в движение дизели и паровые турбины. И здесь есть такой нюанс: эти агрегаты удобно было производить из расчета на частоту вращения в районе 3000 об/мин.

А частота на выходе генератора напрямую определяется частотой вращения его ротора, как и количеством полюсов. А 3000 об/мин – это как раз 50 об/сек, то есть те самые 50 Гц, о которых мы и говорим.

В настоящее время это, вообще-то, уже не так важно – 50 Гц, 500 КГц или 10 МГц. Современные устройства способны какой угодно ток превратить в какой угодно. Однако не надо забывать, что системы электроснабжения были преимущественно спроектированы и построены в начале прошлого века. И тогда преимущества, о которых мы говорили выше, играли огромную роль.

И все электрооборудования было «заточено» именно под такие параметры питания. Мощь современной электроники, а также огромного количества работающих машин была настолько значительна, что уже не было никакого резона перестраивать систему электроснабжения.

Согласитесь, что менять то, что и так хорошо функционирует, неоправданно. Особенно, если подходить к проблеме чисто экономически. Вот почему мы привычно пользуемся стандартом в 220 В и 50 Гц. Так исторически сложилось.

Вопрос.Почему частота тока в сети 50 герц а не 30 и не 100?

Обьясню подробно, чтобы не гадали.
Убуржуев 60 Гц - потому что у них дюймы (это понятно) . Переменный или постоянный? Переменный ток легко преобразуется в постоянный и трансформируется любое напряжение (тоже понятно? ) Постоянный преобразовать можно, но сложно (в старые времена = почти невозможно) . Далее - почему именно 50 Гц. Всё оптимально рассчитано, связано с железом (на заре электрики не знали про высокочастотные ферриты - сердечники трансформаторов, якоря двигателей и т. п. ) Тоже понятно? Почему 220 вольт? Тоже рассчитано=минимальные потери для местных линий и относительно безопасно (для дураков и сующих нос куда попало = всё опасно) . Почему 3 фазы, а не одна? То же люди умные считали - в средней точке 3 фаз стекается в 0(фазы компенсируются) и за счет 3 фаз крутяться моторы практически без потерь. Почему синус? Ну тут, блин, не надо и к бабке ходить = плавность, идеальность, отсутствие гармоник. Теперь всё понятно?

Остальные ответы

Истории этого дела не слыхал, но возможно такая частота получилась оптимальной для оборотов генератора - для подшипников, центробежных нагрузок по материалам того времени.

Встречный вопрос: Почему она не должна равняться 50?

Частота в 50 Гц выбрана из соображений того, если была бы как ваш пример 30Гц - то человеческий глаз мог бы видеть изображение телевизора с мерцанием 30Гц, получились бы кадры, а вот 50 Гц уже нельзя заметить, 50Гц - 50 колебаний в еденицу времени (сек).

Тут ещё есть причина. Если повысить герцы, то ток пойдёт уже не по проводнику, а рядом с ним. По сути, проводник является уже просто проводником в прямом смысле, а не "шлангом" для электричества.
Всвязи с этим, стали появляться инверторные приборы (аппараты для сварки, микроволновки). То есть с передачей энергии с более высокой частотой, на высокочастотный трансформатор.

Точно 50 нет, но в этих пределах. Видимо производить электроэнергию с такой частотой легче. Частота тока в линияхэлектроснаблжения АБСОЛЮТНО не влияет на мерцание в видео-аппаратуре. Там свои блоки питания, трансформируется энергия так как надо. А вот 50 гц в лампочках заметить легко. 60 в таком случае куда лучше. Частота зависит от скорости вращения ротора, поскольку мне известно из предыдущих комментариев. Всё это было изначально придумано в совке, так что явно дело в сокращении затрат, а не забота о безопасности населения. Как считал Жуков - пусть дохнут, наши женщин нарожают ещё.

400 Гц гораздо более выгодно во всех отношениях, и мерцания, и экономии меди и железа (более чем в 8 раз), и генераторы такие же простые, ничем не сложнее, поэтому военные используют 400 Гц, никаких технических доводов в пользу 50 или 60 Гц нет. Это было политическое решение, а не техническое

Почему у нас в розетках 220 вольт 50 герц?

Остальные ответы

Такие трансформаторные киоски на напряжение 2200/190/110В стояли до 1960 года в городах СССР

загугли. почему небо голубое, трава зеленая и снег под ногами хрустит? не объяснили в школе? фиговая школа.

стандарт. добавлю, Евро стндарт - 230 В

Почему что розетке с 220 Алисой и именно 50 герц?

Почему в розетке именно 220 вольт и именно 50 герц?
Кто-нибуть знает, или есть какие-то обоснования?

Лучший ответ

Когда использовали дуговые лампы (в 19 веке) , установили, что устойчиво электрическая дуга горит при напряжении переменного тока 110В. Потом оказалось, что при передаче тока возникали потери, и была предложена схема "трёхпроводной линии" 110*2=220В.
При переходе на систему трёхфазного тока появилось соотношение: линейное напряжение= фазовое напряжение*корень из трех, то есть: 220В=127В*корень из трех , ( 380В=220В*корень из трех ).
Был принят такой стандарт частоты (50 Гц ) для бытового электричества и два стандарта напряжения - 220V и 110V Второе напряжение сейчас на территории СНГ практического применения не находит. А раньше выпускались эл. приборы и лампочки на 110 Вольт, а также преобразователи (трансформаторы) 220/100 Вольт. Частота 50 Гц определяется конструкцией эл. генераторов на электростанциях. Средняя частота вращения - 3000 оборотов/ 60 пар полюсов = 50 Гц.

Причина - всеобщая договорённость.

Остальные ответы

Советский (российский) стандарт.

220 вольт, потому что больше нельзя (убьет) и меньше нельзя большие затраты на провода будут. 50 Герц, потому что при включение освещение с этой частотой глаз незвмечает мерцаний и не раздражает.

Потому что ты живешь в Евразии. В Штатах 60 Гц и 230 В. А в России 50 лет назад было 127 В. Были разные напряжения и частоты. В конце концов все пришло более или менее к единому стандарту в целях совместимости. При высоких частотах увеличиваются потери на передачу энергии, при низких - растет масса моторов и трансформаторов. Напряжение тоже выбрано из соображений приемлемых потерь и качества изоляции.

Частота тока в розетке: на что влияет и как измерить

Во многих странах, частота тока в розетке одинаковая. Есть общие всемирные нормы. В России и в Европе это 220 – 240 вольт и 50 герц, в Америке 120 вольт и 60 герц. В некоторых странах действуют оба стандарта частоты тока. Так давайте вместе с вами разберёмся, почему частота тока в сети именно такая.

Из истории

Чтобы понять, откуда эти нормы, нам нужно посмотреть историю. В 19 веке активно изучалось электричество. Многие учёные проводили эксперименты, и лишь Эдисону удалось сделать первый прорыв в электричестве. После появления первой лампочки, стали строить электростанции, подающие постоянный ток.

Первые дуговые лампочки светили за счёт электрического разряда двух электродов, которые горели на открытом воздухе. Проводимые тогда эксперименты показали, что при 45 вольтах дуга становится более устойчивой. Но лампочка должна быть и безопасной, поэтому для ее включения использовали всего двадцать вольт.

Долгое время использовали постоянное напряжение в 60 вольт, лишь со временем заменили на 110. Но все же передавать ток на длинные расстояния было невозможно. Потери при подаче были большие, как и затраты на передачу постоянного тока по линиям.

Прорыв в электричестве совершил Никола Тесла. Он спроектировал и ввёл в работу генераторы переменного тока. Железные трансформаторы, занижали напряжение до 127 В на каждой из трёх фаз, в итоге люди получали его в виде переменного тока. Частота тока делалась такой, чтобы лампочки не мигали, а энергию можно было передавать на десятки километров.

Несмотря на все технологии, в СССР долгое время подача переменного тока была по сетям с напряжением 127 В. Только в 60-х годах 20 века в розетках появились привычные нам 220В.

Доливо-Добровольский был ученый, который изучал все возможности электроэнергии и ее передачи. Именно он был родоначальником в использовании синусоидального тока для передачи. Поначалу считалось, что частоты в 40 герц будет достаточно, но позже остановились на частоте в 50 герц в СССР и 60 герц в США. Эти значения остались и по сей день, поэтому, ещё со школы многие запоминают, сколько герц в розетке 220В – 50.

Сейчас уже возможно сделать частоту тока и в 1000 герц, но все электролинии и электростанции построены для частоты тока в 50 – 60 герц, и перестраивать всё нерентабельно, так как обойдется это в очень большие суммы. Соответственно, можно утверждать, что частота электросети не может быть больше чем 60 герц.

Как понять какая частота тока в электрической сети

Есть несколько способов проверить:

Самый популярный и простой метод дискретного счёта. Этот метод часто используется цифровыми частомерами.
Измерить с помощью магнитно-электрического ампера методом перезаряда конденсатора.
Методом измерения резонансных частот. Этот метод довольно точный и минимальной погрешностью, однако применяют его для частот больше 50 герц.

На что влияет частота тока

В соответствии со стандартами на электростанциях всегда должен поддерживаться один уровень частоты переменного тока. В нашей стране это значение в 50 герц, плюс минус 0,2 герц. Минимальное отклонение от нормативов, ни на что не повлияет. А вот если отклонение от нормы выше минимального, то это будет влиять на работу электроприборов. Изменения в частоте тока негативно сказывается на работе электродвигателей, меняется скорость вращения, быстрее изнашиваются детали. На работу осветительных приборов это почти ни как не влияет. Большую нагрузку и сбой работы, изменение частоты тока, создаётся на электростанциях. Чтобы обеспечить безопасную и безаварийную работу всех электроприборов, на электростанциях предъявляют особые требования к частоте переменного тока.

Еще интересное о токе в розетках, в видео:

В заключение

Частота тока во всех розетках России одинаковая, но может быть с небольшими отклонениями. Если перепады становятся большими, то бытовая техника и электроника может быстро вылететь из строя. Такое бывает редко, но возможно, и чтобы защитить себя от потерь, неплохо установить в доме защиту от перепадов электричества.

Напишите в комментариях – лично вы пробовали измерять частоту тока в ваших розетках, замечали ли при этом колебания в частоте?

0chen_interesno

Толчок в развитии электричества пришелся на вторую половину XIX века. Именно в это время ученые сделали ряд открытий в этой области, которые позволили найти электричеству практическое применение. Тома Эдиссон изобрел первую электрическую лампочку и, пообещав всем очень дешевое освещение, принялся за строительство электростанций.

Первые лампы были дуговые, в них разряд происходил на открытом воздухе между двумя угольными стержнями. В это время эмпирически было установлено, что наиболее подходящим для горения дуги является напряжение 45 В. Чтобы уменьшить токи короткого замыкания, которые возникали в момент зажигания ламп (при соприкосновении углей), и для более устойчивого горения дуги включали последовательно с дуговой лампой балластный резистор. Так же было найдено, что сопротивление балластного резистора должно быть таким, чтобы падение напряжения на нем при нормальной работе составляло примерно 20 В. Таким образом, общее напряжение в установках постоянного тока сначала составляло 65 В, и это напряжение применялось долгое время. Однако часто в одну цепь включали последовательно две дуговые лампы, для работы которых требовалось 2x45 = 90 В, а если к этому напряжению прибавить еще 20 В, приходящиеся на сопротивление балластного резистора, то получится напряжение 110 В.

Ошибка Томаса Эдиссона была в том, что он для выработки тока использовал генераторы постоянного тока, и пытался передавать по проводам постоянный ток. Радиус электроснабжения не превышал нескольких сотен метров и имел громадные потери. Попытки расширить границы района электроснабжения привели к рождению так называемой трехпроводной системы постоянного тока (110x2=220 В).

Одновременно Никола Тесла вел разработку и внедрение генераторов и систем переменного тока. Применение переменного тока напряжением в несколько тысяч Вольт позволило упростить и удешевить электрическую сеть и увеличить радиус электроснабжения (более 2 км при потере до 3 % напряжения в магистральных проводах вместо 17—20 % в сетях постоянного тока). А при на выходе к потребителям через трансформаторы напряжение понижалось до 127 вольт (3 фазы= 220 вольт, 1 фаза= 127 вольт по формуле √220/3 ).

Так продолжалось до 60-x годов прошлого века и в СССР, пока колличество электроприборов не обогнало колличество на селения. Чтобы как-то снизить нагрузку нужно было или утолщать провода в кабельных линиях или увеличить напряжение (I=U/R). Выбрали меньшее из зол и увеличили напряжение в сети до тех же 220 вольт только на каждую фазу.

Русский ученый Доливо-Добровольский первым предложил разложить ток на активную и пассивную состовляющие и рекомендовал принять в качестве основной формы кривой тока синусоиду. В отношении частоты тока он высказался за 30—40 Гц. Позднее в результате критического отбора получили применение лишь две частоты промышленного тока: 60 Гц в Америке и 50 Гц в других странах. Эти частоты оказались оптимальными, ибо повышение частоты ведет к чрезмерному возрастанию скоростей вращения электрических машин (при том же числе полюсов), а снижение частоты неблагоприятно сказывается на равномерности освещения.

Читайте также: