ميكايل فيزانين / غيتي إيمدجز
يمكن أن تبدو الكهرباء المنزلية وتدفقها الحالي غامضًا للغاية ، لأن هذه القوة الكهرومغناطيسية غير مرئية تمامًا. ولكن قد يكون من الأسهل فهم ما إذا قمت بمقارنته بالمياه التي تتدفق عبر أنابيب السباكة في منزلك. على الرغم من أن القياس ليس مثاليًا ، إلا أن هناك أوجه تشابه مذهلة في كيفية عمل هذه الأنظمة.
تدخل كل من المياه والكهرباء إلى منزلك من خطوط خدمة المرافق والخروج بعد توزيعها في جميع أنحاء المنزل. تتدفق المياه من خلال الأنابيب وتستخدم في الحنفيات وغيرها من التركيبات قبل أن توجد عبر نظام الصرف. تتدفق الكهرباء عبر شبكة من الأسلاك وتستخدمها الأضواء والأجهزة والأجهزة الكهربائية الأخرى ؛ هو أيضًا ، ثم "يخرج" من المنزل عن طريق العودة إلى الأرض.
الضغط يجعلها تتدفق
يتدفق الماء عبر أنابيب الإمداد بالمنزل لأنه يتم ضغطه بواسطة شركة المياه أو بواسطة نظام الآبار. بمجرد استخدامه في جهاز التثبيت ، لم يعد لديه ضغط ويجب أن يعتمد على الجاذبية للتدفق عبر أنابيب التصريف. لذلك ، يمكن اعتبار أن جميع المياه الخارجة من المنزل عبر المصارف لا يوجد بها ضغط. وبالمثل ، للكهرباء ضغط (جهد) محدد تنظمه شركة الطاقة. يسمح هذا الضغط للتيار الكهربائي بالتدفق عبر الأسلاك المؤدية إلى المنزل وفي جميع أنحاء النظام الكهربائي للمنزل. يتم استخدام الكهرباء من قبل كل جهاز كهربائي أو جهاز. يعود أي شيء غير مستخدم إلى نقطة إدخال الخدمة الكهربائية (ويعود في النهاية إلى شبكة الطاقة) عبر أسلاك الدائرة المحايدة. تعتبر هذه العودة بدون ضغوط ، مثلها مثل المياه التي تسقط في مصارف منزلك.
الضغط = الجهد
زيادة ضغط المياه في أنابيب السباكة يعني تدفق المياه بقوة أكبر. وينطبق الشيء نفسه مع الأسلاك الكهربائية. المزيد من الضغط يعني قوة أكبر. في حين يتم قياس ضغط المياه بالجنيه لكل بوصة مربعة أو رطل ، يتم قياس الضغط الكهربائي في فولت أو الجهد . يتم تصنيف جميع الأجهزة الكهربائية لجهود محددة. يتم تصنيف معظم الأجهزة والأجهزة الصغيرة في المنزل لنحو 120 فولت ، بينما يتم تصنيف الأجهزة ذات الجهد العالي ، مثل مجففات كهربائية ونطاقات والعديد من سخانات الألواح ، لنحو 240 فولت.
التدفق = الامبيرج
مثلما تحمل أنابيب المياه الأكبر تدفقًا أكبر أو كمية أكبر من المياه ، يمكن أن تحمل الأسلاك الكهربائية الأكبر تيارًا كهربائيًا أكبر. يقاس التيار الكهربائي بالأمبير أو الأمبير . جنبا إلى جنب مع الجهد ، يتم تصنيف جميع المكونات الكهربائية لمستويات الامبير آمنة. تتحكم كل قواطع الدائرة في صندوق الكسارة في منزلك في التدفق الكهربائي في دائرة منفصلة ، ولكل منها تصنيفات أمبير محددة. يتم تصنيف معظم دوائر الاستخدام العام على 15 أو 20 أمبير ، بينما يتم تصنيف دوائر الأجهزة الكبيرة على 30 أو 40 أو 50 أمبير أو أكثر. عندما تقوم بتشغيل الكثير من الأجهزة أو المصابيح بواسطة دائرة واحدة ، فأنت تزيد التدفق بشكل فعال إلى درجة التحميل الزائد. هذا يؤدي إلى قواطع الرحلة وإيقاف الطاقة إلى الدائرة.
الجهد × الجهد = واط
الواط هو مقياس لمقدار الكهرباء الذي تستخدمه الأجهزة الكهربائية التي تستمد الطاقة من الدائرة. تعتبر الواط وظيفة لكل من الجهد (الضغط) والضغط (التدفق ، أو التيار). ضرب الجهد والجهد يعطي القوة الكهربائية.
على سبيل المثال ، قد يتم تصنيف فرن الميكروويف الخاص بك بحد أقصى 10 أمبير ، ويتم توصيله بمأخذ تيار 120 فولت. وبالتالي فإن الحد الأقصى لسحب الطاقة لهذا الجهاز هو 10 (أمبير) × 120 (فولت) = 1200 واط. هذا هو مقدار الكهرباء الذي يستخدمه الميكروويف كلما كان يعمل بكميات كبيرة (قد تستخدم الإعدادات الأخرى ، مثل إزالة الجليد ، عددًا أقل من الواط). بطريقة مماثلة ، يمكنك حساب القوة الكهربائية المتاحة للدائرة بأكملها. تحتوي الدائرة المنزلية التي تعمل بقدرة 15 أمبير و 120 فولت على حد أقصى يصل إلى 1800 واط (15 × 120). هذا يعني أن جميع وحدات الإضاءة وأجهزة المكونات التي تعمل في نفس الوقت يمكن أن تضيف ما لا يزيد عن 1800 واط قبل أن تقوم بإفراط في تحميل الدوائر ورحلات قاطع الدائرة الكهربائية.
الحفاظ على الكهرباء
كما هو الحال مع الماء ، حيث يعني الحفاظ على تقليل عدد الغالونات المستهلكة ، فإن الحفاظ على الكهرباء هو مسألة تقليل إجمالي كمية القوة الكهربائية المستهلكة. بالرجوع إلى مقارنة السباكة الخاصة بنا ، يمكن تشبيه مصباح الإضاءة الموفرة للطاقة برأس دش منخفض التدفق. كان لدى رؤوس الدش القديمة تدفقات قدرها 5 غالونات في الدقيقة ، لكن نماذج التدفق المنخفض الحالية لا تستخدم أكثر من 2.5 جالون في الدقيقة. وبالمثل ، حيث استخدمنا مرة واحدة بشكل روتيني المصابيح المتوهجة 60 واط ، نستخدم الآن قد تستخدم المصابيح LED 12 أو 14 واط. ومثلما يمكن تقليل استخدام المياه عن طريق تثبيت الحنفيات التي تتسرب ، يمكن تقليل استهلاك الكهرباء بإغلاق الأنوار والأجهزة عندما تغادر الغرفة.
يتضمن الحفاظ على الطاقة ، مثل الحفاظ على المياه ، تقليل كمية الكهرباء المستهلكة ، كما تم قياسها بالواط. يمكن تحقيق ذلك من خلال استخدام مصابيح وأجهزة كهربائية أكثر فاعلية ذات احتياجات أقل من القوة الكهربائية ، أو عن طريق الحد من الوقت الذي تستهلك فيه الطاقة (مثل عدم تشغيل مكيف الهواء باستمرار).
