Плотность тока

Обычная жизненная ситуация – надо установить новую розетку или выключатель на даче. Все для этого есть – розетка, провод, крепеж, выбрано место для установки. Бери и делай. Ан нет! Забыли проверить, а можно ли использовать имеющийся провод? Для определения такой возможности необходимо воспользоваться таким понятием, как плотность тока, и узнать ее допустимую величину.

Что же это за показатель и почему он так важен? Считается, что при обычных условиях электрический ток проходит по всему объему проводника. Упрощенно – значение тока, протекающего через сечение проводника, считается его плотностью. Для ее измерения в системе СИ используется такая единица, как ампер на квадратный метр (А/кв.м), и служит она для установления допустимой при протекании по проводу величины тока.

Откуда такие требования? Все очень просто. Любой проводник оказывает сопротивление протекающему току, вследствие чего &ldquo-теряется&rdquo- его часть. Этот &ldquo-потерявшийся&rdquo- ток вызывает нагрев проводника. Если потери будут большие, то последует чрезмерный нагрев проводника, и он расплавится. Чтобы такого не было, для каждого типа прибора установлена допустимая плотность тока, соблюдение требований которой обеспечит надежную эксплуатацию проводки.

Теперь должно быть понятно, что если сечение проводника выбрано неправильно, т.е. предполагается использовать нагрузку, потребляющую значительную мощность, или одновременно включать несколько бытовых приборов (чайник, компьютер, телевизор и т.д.), то значительный протекающий ток вызовет нагрев проводов, и они расплавятся. Или послужат причиной возникновения пожара.

Вот поэтому при выборе сечения проводов или в любом другом случае, когда планируется подключение нагрузки, необходимо принимать во внимание допустимую плотность электрического тока. При выполнении проектных работ для этих целей инженерами применяются специальные формулы и таблицы. Однако расчет сечения провода по допустимой плотности тока дает вполне приемлемый с практической точки зрения результат.

Видео: Плотность и давление тока источника должна быть больше нагрузки

Для этого вовсе не обязательно пользоваться сложными формулами и громоздкими таблицами. Надо только принимать во внимание одно значение – плотность тока в медном проводе не должна превышать шесть-десять ампер на кв. миллиметр. Приведенные данные справедливы именно для меди. Так как сейчас используются в основном медные провода, указанных данных должно быть достаточно, чтобы определить возможность его применения.

Понимать эти цифры необходимо следующим образом. При длительной эксплуатации плотность тока в цепи не должна превышать 6 А/кв. мм. Тогда электропроводка будет работать в облегченном режиме и ей можно пользоваться продолжительное время. Однако она может эксплуатироваться и в режиме 10 А/кв. мм, но такой режим должен быть кратковременным.

Видео: электрический ток в различных средах ч1

Как это применить на практике? Надо определить максимальную подключаемую нагрузку. Пусть будет, например, одновременно включена люстра с пятью лампочками по 100 Вт, телевизор, компьютер, холодильник. Общая мощность не превысит 5 кВт, делим этот показатель на напряжение сети, 5000 Вт делим на 220В, получаем округлённо 23А. Значит, для обеспечения в кратковременном режиме прохождения такого тока необходим медный провод сечением 2,5 кв. миллиметра.

Можно подойти к этому вопросу и по-другому. Если на розетке написано, что она рассчитана на ток 6А, то использовать медные провода сечением больше одного кв. мм нет необходимости, розетка сгорит раньше. Просто для информации – если в роли токопроводящего материала используется алюминий, то допустимая плотность тока будет равна 4-6 А/кв. мм. Так что, используя приведенные цифры можно определить, какого сечения провода следует использовать для устройства электропроводки.

В вышеуказанном материале дано определение понятию &ldquo-плотность тока&rdquo-. Описана необходимость его применения для выбора нужного сечения проводов. Приведены практические рекомендации по использованию этого параметра при работе.