Чому струм тече в землю?
Громовідводи, трамвайні колії та лінії будинку показують це: електрика тече в землю. Але чому це працює і що за цим фізично?
Електрика надходить у землю
Як ви, напевно, пам’ятаєте зі свого уроку фізики, схема завжди замкнута. Електроенергія надходить від джерела живлення (акумулятора або розетки) до споживача, а звідти назад до джерела живлення. У випадку акумулятора це негативний полюс.
- У цьому сенсі громадська електромережа також утворює замкнене коло. Від генератора на електростанції електроенергія надходить до вас у господарство через кілька трансформаторних станцій і управляє там вашими електричними пристроями.
- Однак цей контур повинен бути замкнутий. Теоретично постачальник електроенергії міг би тут прокласти кабель. Однак легше використовувати землю як зворотний провідник.
- Для того, щоб завершити ланцюг, генератор, точніше один кінець його котушки, з'єднаний із землею глибокими земними шипами. Інші ділянки кабельної траси також заземлені.
- Домашні лінії та громовідводи заземлені. Для цього використовуються водопровідні труби з металевих або земляних пластин або шипів. Земля служить орієнтиром і має "нульовий" потенціал.
- Трамвайні колії, які виконують функцію зворотного кондуктора під час експлуатації залізниць, також регулярно з’єднуються із землею за допомогою шипів заземлення.
Чому насправді електрика тече по кабелях? Для цього існують прості ...
До речі: мінусовий полюс автомобільного акумулятора з'єднаний з кузовом як "маса" і таким чином утворює зворотну лінію.
Земля як зворотний провідник - чому вона працює
Однак тепер вам буде цікаво, чому вигідно використовувати землю як зворотний провідник і що з цього фізика стоїть за цим?
- Перш за все, ви економите багато кабелів, якщо у вас вже є зворотний провідник - у цьому випадку земля.
- З фізичної точки зору земля придатна як дуже великий об'єм для розряду струмів або Збори. Кожне тіло містить незліченну кількість зарядів, але може бути заряджене лише певною мірою, інакше розряди відбуваються у вигляді блискавок або іскор. Однак Земля утворює величезний резервуар зарядів і в принципі може бути надзвичайно сильно зарядженою. Крім того, ґрунт, як правило, має хорошу провідність (особливо з вологим ґрунтом), що дозволяє потокам текти і розподілятися.
Як бачите, електрика не надходить добровільно в землю, але це відбувається через заземлення ліній (а також громовідводи) переконалися, що це зроблено без великого опору та перешкод може. Зрештою, це також є причиною того, що вирівнювання заряду в блискавці відбувається переважно між хмарами, але й у напрямку до землі.
