В лучшем случае пострадают проводка и электроприборы, в худшем возникнет угроза жизни обитателей дома.

Работающие схемы

Неужели все попытки фанатов получить электричество из земли тщетны?

Конечно, существуют работающие схемы извлечения электрической энергии из почвы.

Все методы добычи электричества из земли, описанные в данной статье, – реальные и рабочие, проблема лишь в том, что они не дают желанной мощности.

В интернете есть множество видео, в которых счастливые обладатели частных домов и дачных участков показывают, как при помощи земли заряжают смартфоны, заставляют работать моторы, чайники и холодильники. Все это можно назвать фокусами на доверии.

Возможно, в будущем появятся способы получения большого количества энергии из малых участков земли, но пока все это – лишь исследования и опыты отдельных фанатов.

Видео на тему

3 способа получить электричество из земли для дома своими руками – теория, практика, схема

Зачем добывать электричество из земли

Для того, чтобы получить электричество, нужно найти разность потенциалов и проводник. Соединив всё в единый поток, можно обеспечить себе постоянный источник электроэнергии. Однако в действительности приручить разность потенциалов не так-то просто.

Природа проводит через жидкую среду электроэнергию огромной силы. Это разряды молнии, которые, как известно, возникают в воздухе, насыщенном влагой. Однако это всего лишь единичные разряды, а не постоянный поток электроэнергии.

Человек взял на себя функцию природной мощи и организовал перемещение электроэнергии по проводам. Однако это всего лишь перевод одного вида энергии в другой. Извлечение электричества непосредственно из среды остаётся преимущественно на уровне научных поисков, опытов из разряда занимательной физики и создания небольших установок малой мощности.

Проще всего извлекать электричество из твёрдой и влажной среды.

Единство трёх сред

Самой популярной средой в этом случае является почва. Дело в том, что земля – это единство трёх сред: твёрдой, жидкой и газообразной. Меду мелкими частичками минералов расположены капли воды и пузырьки воздуха. Более того, элементарная единица почвы – мицелла или глинисто-гумусовый комплекс представляет собой сложную систему, обладающую разницей потенциалов.

На внешней оболочке такой системы формируется отрицательный заряд, на внутренней – положительный. К отрицательно заряженной оболочке мицеллы притягиваются положительно заряженные ионы, находящиеся в среде. Так что в почве постоянно происходят электрические и электрохимические процессы.  В более гомогенной воздушной и водной среде таких условий для концентрации электричества нет.

Как получить электроэнергию из земли

Поскольку в почве есть и электричество, и электролиты, то её можно рассматривать не только как среду для живых организмов и источник урожая, но и как мини электростанцию. Кроме того, наши электрифицированные жилища концентрируют в среде вокруг себя и то электричество, которое «стекает» чрез заземление. Этим нельзя не воспользоваться.

Чаще всего домовладельцы применяют следующие способы извлечения электроэнергии из грунта, расположенного вокруг дома.

Традиционные источники

Наиболее актуальным для владельцев загородных домов и дачных участков будет вопрос об источнике электричества (читайте также статью » GSM видеонаблюдение для дачи: присматриваем за участком в дистанционном режиме»).

И если ограничиваться лишь традиционными технологиями, то схем энергоснабжения можно выделить всего две:

Подключение к ЛЭП

• Централизованное – участок «запитываем» от проходящей на относительно небольшом расстоянии линии электропередач.
• Автономное – в качестве источника выступает генератор.

Рассмотрим оба варианта более подробно.

• Если говорить об использовании централизованного энергоснабжения, то основным плюсом является достаточно высокая предоставляемая мощность. Так, в этом случае можно даже организовать обогрев дачи электричеством, не разорившись на топливе для генератора.

Присоединение к проводам на столбе

• С другой стороны, сам процесс подключения к ЛЭП связан с весьма утомительными бюрократическими процедурами. Даже в том случае, если провода проложены сравнительно недалеко, на этапе согласования могут возникнуть проблемы.

Обратите внимание! Самовольное подключение к ЛЭП является правонарушением, и при обнаружении подобного факта вам придется заплатить немалый штраф. Также стоит помнить, что выполнять такие работы должны исключительно профессионалы с соответствующим уровнем допуска.

• Аренда дизель — генератора для дачи или покупка такого устройства могут обеспечить вас энергией вне зависимости от расположения участка. Да, эта технология является более затратной с финансовой точки зрения, но так вы можете быть уверены, что свет в доме и на участке не пропадет даже во время непогоды (обрывы проводов, особенно в удаленных районах — не редкость).

Даже компактное устройство может обеспечить освещение целого дома

• Еще один вариант автономного энергоснабжения – монтаж газового генератора. Конечно, цена прибора будет выше, чем у дизельной установки, да и обслуживать его могут только специалисты, но себестоимость киловатта энергии при этом получится существенно ниже.

В итоге оптимальная инструкция будет следующей: если есть возможность – подключаемся к линии электропередач и используем ее мощности, но на всякий случай устанавливаем в доме или сарае генератор с небольшим запасом топлива. Если возможности подключения нет – просто покупаем более производительный генератор, и проектируем электросеть участка с оглядкой на ограничения по производительности установки.

Альтернативные источники

Впрочем, современные технологии позволяют получить электричество на халяву для дачи. Под «халявой» в данном случае имеется полная или практически полная независимость от цен на энергоносители. Конечно, само альтернативное оборудование нужно приобретать, причем за довольно большие деньги, но со временем (от двух до пяти лет) оно окупается, и дальше работает «в плюс».

Фото крыльчатки ветряного генератора на крыше дома

Несколько наиболее эффективных технологий можно выделить, и их особенности мы свели в таблицу:

Схема работы геотермального генератора

Впрочем, такое бесплатное энергоснабжение является достаточно капризным. Нет ветра или солнце зашло за тучи на целый день — и придется сидеть в темноте! Вот почему специалисты настоятельно рекомендуют комплектовать подобные установки емкими аккумуляторами, а в качестве резервного источника питания держать как минимум небольшой дизель-генератор.

Способ 1 — Нулевой провод –> нагрузка –> почва

Напряжение в жилые помещения подается через 2 проводника: фазный и нулевой. При создании третьего, заземлённого, проводника между ним и нулевым контактом возникает напряжение от 10 до 20 В. Этого напряжения достаточно для того, чтобы зажечь пару лампочек.

Таким образом, для подключения потребителей электроэнергии к «земляному» электричеству достаточно создать схему: нулевой провод – нагрузка – почва. Умельцы эту примитивную схему могут усовершенствовать и получить ток большего напряжения.

Способ 2 — Цинковый и медный электрод

Следующий способ получения электричества основан на использовании только земли. Берутся два металлических стрежня – один цинковый, другой медный, и помещаются в грунт. Лучше, если это будет грунт в изолированном пространстве.

Изоляция необходима для того, чтобы создать среду с повышенной солёностью, что несовместимо с жизнью – в таком грунте ничего расти не будет. Стержни создадут разницу потенциалов, а грунт станет электролитом.

В самом простом варианте получим напряжение в 3 В. Этого, конечно мало для дома, но систему можно усложнить, увеличив тем самым мощность.

Способ 3 — Потенциал между крышей и землёй

3. Достаточно большую разность потенциалов можно создать между крышей дома и землёй. Если на крыше поверхность металлическая, а в земле – ферритовая, то можно добиться разницы потенциалов в 3 В. Увеличить этот показатель можно за счёт изменения размеров пластин, а также расстояния между ними.

Это законно?

Да, за это не наказывают электросети, так как мы не будем задействовать фазу. И фактически это не воровство.

Электрические счетчики будут учитывать эту энергию?

Все зависит от типа электросчетчика. Бывают счётчики с одним шунтом (с одним измерительным элементом) – самые распространённые и двух шунтовые (с двумя измерительными элементами). Одно шунтовые как раз не учитываю ноль – так как измерительный шунт у них расположен на фазе.

Сколько электричества можно получить?

Все зависит от количества абонентов в сети и мощности всей проводки. Обычно это где-то 3-10 вольт. Если подключить повышающий трансформатор, то можно зажечь светодиодную лампу. Напряжение после повышающего трансформатора порядка 100-220 В.

Схема

Трансформатор любой от радиоприемника, магнитофона и т.п. Желательно на низкое напряжение 3-9 Вольт вторичной обмотки.
Учтите, что все манипуляции вы используете на свой страх и риск.

Мифы и реальность

Современная наука смогла доказать наличие собственного электромагнитного поля вокруг планеты. Оно не только создает естественные колебания в атмосфере Земли, но и призвано защищать все человечество от воздействия солнечного излучения, пыли и других мелких частиц, которые могли бы попасть из космоса. С теоретической точки зрения, если разместить один электрод на поверхности грунта, а второй поднять вверх на 500 м, то между ними получится разность потенциалов около 80 В. Если пропорционально увеличить расстояние до 1000 м, то и уровень напряжения должен увеличиться в два раза.

Однако на практике  все получается далеко на так складно:

• Во-первых, электроды должны иметь достаточно большую площадь, из-за чего они будут обладать парусностью и возникнут сложности с их массой и фиксацией на высоте.
• Во-вторых, электромагнитное состояние поля земли непостоянно, поэтому оно во многом зависит от различных факторов и его распределение в пространстве также неравномерно.
• В-третьих, верхний электрод будет главным претендентом на притяжение разрядов атмосферного электричества, что приведет к перенапряжению в генераторе.

Тем не менее, определенные опыты получения бесплатного электричества все же существуют, но их практическая реализация носит скорее экспериментальный, чем предметный характер.

Что можно попробовать сделать?

Но следует быть осторожным, так как некоторые из предложенных вариантов созданы исключительно в качестве коммерческой рекламы и не представляют пользы даже с  теоретической точки зрения. Такие способы предназначены для продажи нерабочих устройств доверчивым соискателям бесплатного напряжения.

Однако, есть эксперименты, позволяющие извлечь электричество, пускай и относительно малого вольтажа.  Среди существующих способов получения электричества из земли мы рассмотрим несколько действительно рабочих вариантов.

Схема по Белоусову

Название метода произошло от фамилии ученного, предложившего такой способ получения электричества из земли. Для этого используется двойное пассивное заземление без каких-либо активаторов, два конденсатора и катушки индуктивности. Схема Белоусова приведена на рисунке ниже:

Рис. 1. Схема получения электричества по Белоусову

Извлечение электричества из земли будет происходить по такому принципу:

• Через цепь двух заземлений постоянно пропускаются высокочастотные разряды, присутствующие в грунте. Но их будет отсеивать индуктивная составляющая первой катушки схемы Тр.1.
• Конденсаторы в схеме подключаются положительными пластинами друг к другу, важно соблюдать эту последовательность, иначе накопление электричества, как в единой емкости не произойдет.
• Ко второй катушке подключается лампочка, которая при наличии электричества покажет, что вам удалось добывать ток. Это своеобразная нагрузка, которую вы можете заменить на любой прибор.

Варианты автономной подсветки гаража

Как уже было сказано, самым лучшим выбором для любых гаражных сооружений будут светодиоды. Они имеют массу преимуществ, среди которых нужно выделить следующие моменты:

• создание равномерного и яркого освещения;
• по интенсивности свечения такой светильник создает световой поток, который приравнивается к дневному свету;
• экономное расходование электроэнергии;
• такие осветительные приборы можно запитать от различных приспособлений (например, от аккумулятора) в ситуации, когда нет источника электричества.

Светодиодное освещение гаража

Наиболее часто для подсветки гаражных помещений используют светодиодные ленты на 12 вольт. С ее помощью можно создать как общее освещение, пустив ленту по периметру сооружения. В такой ситуации свет, исходящий от ленты, будет падать равномерно. С помощью светодиодной ленты можно также создать локальную подсветку полок и стеллажей, а также смотровой ямы.

Обратите внимание! Для подсветки смотровой ямы светильник или светодиодная лента должны приобретаться с высоким классом влагозащищенности. Это связано с тем, что здесь всегда присутствует повышенная влажность из-за плохой вентиляции и отсутствия отопления.

Эти же условия и требования характерны и для подвала. В связи с этим осветительная установка, которая будет использоваться здесь, не должны иметь мощность выше 12 вольт.
О том, что в определенных местах гаража нужно установить влагозащищенный светильник нужно помнить, как при создании автономного освещения, так и при наличии электричества.

Автономная гаражная подсветка и способы ее реализации

В гараже автономное освещение необходимо в ситуации, когда на участке нет электричества или с ним бывают частые перебои. Поэтому, чтобы свет в гараже был всегда, многие автовладельце делают автономное освещение.

Обратите внимание! В гараже можно организовать два типа освещения: от сети питания в 220 вольт и автономную подсветку. При этом автономное освещение в данной ситуации будет уже называться аварийным. Но такой подход актуален только тогда, когда основное освещение уже было сделано ранее, а проблемы с ним появились относительно недавно.

Подсветка гаража

Сегодня существует много способов сделать своими руками автономную подсветку гаража. Наиболее популярными среди автовладельцев являются следующие способы организовать свет в гараже без наличия в нем электричества:

• размещение солнечных батарей;
• установка ветрогенератора;
• покупка бензинового генератора;
• использование аккумулятора;
• садовый светильник;
• филиппинский фонарь.

Для лучшего понимания рассмотрим каждый способ подсветки более детально.

Освещение с помощью солнечных батарей

Сегодня многие люди у себя в частных домах и даже в квартирах устанавливают солнечные батареи. С их помощью можно не только экономить на электроэнергии, но и осветить гараж, в котором нет электричества.

Освещение гаража солнечными батареями

Несмотря на популярность такого способа подсветки, для гаража он вряд ли подойдет по следующим причинам:

• стоимость одной солнечной батареи и ее подключение обойдется в значительную сумму;
• установить такую систему своими руками без помощи специалистов вряд ли удастся;
• сложность системы подключения осветительных приборов и батарей к накопительной аппаратуре (аккумуляторам).

Но один раз потратившись на закупку и установку солнечных батарей, вы получите не только качественную автономную подсветку любого помещения, в том числе и гаража, но и сможете продавать государству избыток электроэнергии, который накопился.
Питать от такой системы можно светильник в 12 вольт. При этом их количество может достигать нескольких штук, что как раз подходит для данного помещения. Если есть потребность в напряжении в 220 вольт, тогда в данную систему нужен преобразователь на 12 вольт или инвертер.

Освещение с помощью ветрогенератора

Для автономного освещения гаража можно использовать самодельный ветрогенератор. Такой ветряк также будет генерировать бесплатное электричество, от которого можно запитать светильник на 12 вольт.

Обратите внимание! Ветряк можно как сделать своими руками, так и купить уже готовое устройство. Однако покупной ветрогенератор обойдется в кругленькую сумму.

Самодельный ветрогенератор

При создании такого типа подсветки необходимо учитывать скорость ветра. В ситуации, если в районе проживания сильные ветры редкость, то такой способ освещения будет малоэффективным. Здесь все затраты, которые пошли на установку ветрогенератора, не окупятся.

Подсветка с помощью бензинового генератора

Вместо ветрогенератора для создания автономной подсветки гаража можно использовать бензиновый или дизельный генератор.

Бензиновый генератор

Применять бензиновый генератор рационально только в том случае, когда проблемы с электричеством носят редкий характер, а свет отключают на непродолжительный период времени. Также его рационально приобрести в том случае, если вы в гараже часто пользуетесь электроинструментами.

Аккумуляторные батареи и их применение

Еще одним способом создать в гаражной постройке автономную подсветку будет подключение светильников к аккумулятору. От аккумулятора можно запитать светильник в 12 вольт.

Автомобильный аккумулятор

При отключении света такой осветительный прибор (рассчитанный на 12 вольт) сможет работать на протяжении 10 часов. Конечно, если до этого аккумулятор был полностью заряжен.
Для подсветки гаража можно использовать запасной автомобильный аккумулятор. С его помощью лучше всего питать светодиодную ленту, которую можно пустить по всему периметру помещений.

Особенности монтажа электросети

Если с источниками все более-менее ясно, переходим к правилам обустройства самой электросети:

Установка электрощитка

• Монтаж проводки и электроприборов в дачном доме вполне можно выполнить и своими руками, а вот подключение к магистрали или генератору лучше доверить специалистам-электрикам.
• На входе в дом обязательно устанавливаем щиток со счетчиком. Также каждую ветку проводов присоединяем к щитку через УЗО – автоматический размыкатель цепи. Использование таких предохранителей способно защитить систему от перепадов напряжения и коротких замыканий.

Совет! Если вы часто бываете в отъездах, то есть смысл обустроить дистанционное включение электричества на даче. Для этого в щитке монтируем специальный модуль с GSM-приемником, который активирует всю систему по сигналу с мобильного телефона. Особенно удобно использовать такой управляемый блок в зимнее время: к вашему приезду отопительные приборы как раз успеют прогреть воздух.

Для защиты от огня провода прокладываем в негорючих каналах

• При использовании генераторов нужно тщательно рассчитывать мощность всех включаемых в сеть приборов. К примеру, обогрев дачного дома электричеством может потребовать установки отдельной генерирующей установки, иначе осенью и зимой придется выбирать: либо у нас работают батареи, либо светят лампочки.
• Дачные дома из блок — контейнеров, каркасные конструкции и бревенчатые здания отличаются высокой горючестью. Чтобы снизить риск пожара, вся проводка должна прокладываться в негорючих, желательно металлических, коробах.

Правильное  заземление  — одно из условий безопасности

• Весьма желательным является также заземление проводов. Для этого каждую ветку системы присоединяем к заземляющему контуру, выведенному наружу. Контур чаще всего представляет собой треугольник из стальных или омедненных стержней, вкопанных в землю и соединенных с домовой электросетью токопроводящим кабелем.

Заключение

Для создания в гараже автономного освещения сегодня существует масса возможностей. Некоторые варианты будут достаточно дорогостоящими, но зато очень эффективными (например, установка солнечных батарей или покупка бензинового генератора), а некоторые более дешевыми, но менее эффективными (например, использование садовых светильников с солнечными батареями). Но если подойти к решению данной проблемы грамотно, то можно из всех имеющихся вариантом подсветки выбрать наиболее оптимальный метод и перестать зависит от электричества, которое подается с перебоями.

Источники

• https://otlad.ru/svet/kak-poluchit-elektrichestvo-iz-zemli/
• https://9dach.ru/kommunikacii/elektrichestvo/478-elektrichestvo-na-dache
• https://SdelaySam-SvoimiRukami.ru/3739-besplatnoe-elektrichestvo-dlya-osvescheniya.html
• https://www.asutpp.ru/elektrichestvo-iz-zemli.html
• https://1posvetu.ru/istochniki-sveta/kak-bez-elektrichestva-sdelat-osveshhenie-v-garazhe.html

[свернуть]

Можно ли самостоятельно добыть дармовое электричество из земли

Дармовое, даром — без затрат или за небольшие деньги, но только совсем небольшие. Попробуем рассмотреть некоторые возможности получения электроэнергии в домашних условиях, без катастрофических последствий для бюджета и здоровья. Соблюдение техники безопасности и просто здравый смысл необходимы для успеха.

Какие варианты рассматривать не стоит

Рассматривать варианты с одноразовыми крупными затратами на приобретение солнечных панелей или ветрогенераторов для получения атмосферной энергии не стоит, тема эта свою остроту утратила: если есть возможность — заплати один раз и пользуйся всю оставшуюся жизнь, лет через 10−20 будешь в прибыли, уже чуть не целыми странами это доказано. Кое-где даже излишки полученной электроэнергии принимают. Генераторы на двигателях внутреннего сгорания к экономичным способам получения электричества также не относятся, самое дешёвое топливо всё равно регулярно требует немалых денег.

Выбор способа получения электроэнергии

Итак, встаёт вопрос о том, как дома получить электричество из ничего и «на халяву». Вопрос из разряда не имеющих ответа: что-то из совсем ничего получить невозможно в принципе, с халявой тоже всё ясно — бесплатный сыр только в мышеловке.

Сформулируем задачу иначе и подумаем, как сделать электричество своими руками без особенных затрат. Со второй частью задачи всё более или менее ясно: самодельное из того, что есть, равнозначно дармовому; а с электроэнергией надо слегка разобраться, вспомнить школьный курс физики.

Краткий обзор

Чтобы добывать электроэнергию, нужно создать рабочую схему соединения проводником с нагрузкой двух точек, обладающих разным потенциалом. Простой пример: включаем свет в комнате, тем самым соединяем точку с нулевым потенциалом — нулевой провод, с точкой потенциалом в 220 В — фазный провод с переменным напряжением от -380 вольт до +380 вольт, посредством проводника (электропроводка, включатель-выключатель, патрон) с нагрузкой — сама лампочка.

Формулировка задачи упростилась: где взять точки с разным потенциалом? Взгляд сразу обращается к небу: атмосфера является неисчерпаемым источником статического электричества, разряды молний в холодном воздухе над тёплой землёй — явное и наглядное тому подтверждение. Получением электричества из эфира озадачился ещё более века назад Никола Тесла, но его опыты в домашних условиях можно повторить разве только в развлекательных целях с помощью катушки Тесла. Получение разрядов смотрится очень эффектно, но… это не добыча, а преобразование энергии.

Получить атмосферное электричество своими руками, конечно, можно, простейший способ — это элементарный громоотвод, но как его использовать? Тот, кто научится этому, совершит переворот в электроэнергетике, сравнимый по значению с «приручением» атома. Различные поделки на эту тему не решают проблемы никак, это просто трюки. А также совсем не стоит обращать внимание на различные псевдонаучные фокусы с тороидальными, сверхъединичными трансформаторами или генераторами свободной энергии Стивена Марка. Получать энергии больше, чем затрачено, невозможно.

• Закон сохранения массы незыблем.
• Закон сохранения энергии незыблем.

А как же атомная энергия? При распаде атомного ядра происходят процессы перехода массы в энергию, освобождения внутриядерной энергии, но эти процессы в домашних условиях неприменимы.

Реальные способы

В домашних условиях безопасно и без особых затрат можно самостоятельно добыть электричество, используя один из способов:

1. Ветровой.
2. Химический.

Первый способ основан на преобразовании механической энергии ветра в электрическую. Ветряк можно взять готовый от вентилятора или сделать самому из подручных материалов, например, из пластиковых бутылок. Генератор тоже можно взять готовый, например, с велосипеда, а можно для этих целей использовать электродвигатель от игрушки или бытового прибора. Придётся немного подумать над схемой и компоновкой деталей, каждое такое изделие будет по-своему уникальным, набор составляющих всегда будет разным, из того, что «есть в наличии». Но сам принцип прост и понятен, какие-то частности всегда можно уточнить в сети.

Химический способ получения электроэнергии используется в известных элементах питания, «батарейках». Если два разнородных тела (электрода) находятся в одной среде (электролите), то между ними может происходить обмен молекулами веществ (ионами), обладающих разнополярными зарядами — положительными катионами и отрицательными анионами. Электроды приобретают разные потенциалы, изменяясь по своему химическому составу. Можно попытаться «включить» светодиод, подключив его к двум стержням из разных металлов, вбитых в мокрую землю на небольшом расстоянии друг от друга.

Между жёлтой «медной» монетой и серебристой «серебряной» через тонкую овощную прослойку возникает напряжение до 0,3 вольта. Можно собрать «вольтов столб», выдающий напряжение, достаточное для подзарядки мобильника. Для этого надо сложить столбик таким образом: на жёлтую монетку положить ломтик картофеля, потом серебристую, картофель, медную и так примерно 15 слоёв. Нужно только помнить, что плюс будет на «медной» монете.

Ветровой и химический способы действительно позволяют самостоятельно добывать практически дармовую электроэнергию, но объём добычи будет достаточен только для освещения светодиодами или для подзарядки мобильного.

Электрическое заземление | HowStuffWorks

Когда речь заходит об электричестве, вы часто слышите об электрическом заземлении или просто о заземлении. Например, электрический генератор скажет: «Перед использованием обязательно подключите его к заземлению», или прибор может предупредить: «Не используйте без соответствующего заземления».

Получается, что энергокомпания использует Землю как один из проводов в энергосистеме. Планета является хорошим проводником, и она огромна, так что это удобный обратный путь для электронов.«Земля» в распределительной сети — это буквально земля, которая окружает вас, когда вы идете на улицу. Это грязь, камни, грунтовые воды и так далее.

Если вы посмотрите на опорную стойку, вы, вероятно, сможете заметить оголенный провод, спускающийся по ее стороне. Это соединяет заземляющий провод антенны напрямую с землей. У каждой опоры электросети на планете есть такой неизолированный провод. Если вы когда-нибудь наблюдали, как электроэнергетическая компания устанавливает новый столб, вы увидите, что конец этого оголенного провода прикреплен в виде катушки к основанию столба.Эта катушка находится в прямом контакте с землей после установки столба и находится под землей на глубине от 6 до 10 футов (от 2 до 3 метров). Если вы внимательно осмотрите полюс, вы увидите, что провод заземления, проходящий между полюсами, прикреплен к этому прямому соединению с землей.

Точно так же возле измерителя мощности в вашем доме или квартире есть медный стержень длиной 6 футов (2 метра), вбитый в землю. К этому стержню подключаются заземляющие вилки и все нейтральные вилки каждой розетки в вашем доме.Об этом также говорится в нашей статье «Как работают электросети».

Перейдите по ссылкам ниже, чтобы узнать больше об электричестве и его роли в технологиях и мире природы.

Статьи по теме

Другие интересные ссылки

Источники

• «Электроэнергия». Britannica Encyclop .dia. 2008. (17 декабря 2008 г.) http://www.britannica.com/EBchecked/topic/182915/electricity
• Gundersen, P.Эрик. Удобная книга ответов по физике. Visible Ink Press. 2003.
• «Майкл Фарадей». Британская энциклопедия. 2008. (17 декабря 2008 г.) http://www.britannica.com/EBchecked/topic/201705/Michael-Faraday
• Расенбергер, Джим. «Городская тактика; Fade to Black». Нью Йорк Таймс. 2 января 2005 г. (17 декабря 2008 г.) http://query.nytimes.com/gst/fullpage.html?res=9804EEDC1439F931A35 752C0A9639C8B63 & sec = & spon = & pagewanted = 1
• Ruddick, Nicholas.«Жизнь и смерть от электричества в 1890 году: Преображение Уильяма Кеммлера». Журнал американской культуры. Зима 1998 г.
• Уилсон, Трейси В. «Как работают магниты». HowStuffWorks.com. 2 апреля 2007 г. (17 декабря 2008 г.) https://science.howstuffworks.com/magnet.htm
• Райт, Майкл и Мукул Патель, изд. Как все работает сегодня. Crown Publishers. 2000.

Каков рост потенциала земли в вашем доме и почему вы должны относиться к нему серьезно

Это не просто «земля — ​​земля»

Люди, знакомые с электричеством, часто принимают идею, что «земля — ​​это земля», т.е. что в доме, особенно с системой заземления, соответствующей требованиям NEC или CEC, все точки системы заземления находятся под одинаковым напряжением.

NEC / CEC поддерживает это впечатление, требуя, чтобы переменный ток не проходил через заземляющую проводку, за исключением четко определенных исключений: условия неисправности (короткое замыкание на землю или утечка) или действие устройств защиты от перенапряжения, отправляющих импульсные токи в система заземления.

Без молнии в доме с правильной разводкой такое впечатление верное.

Для наиболее распространенного источника поражения молнией , показанного на Рисунке 1 (как режим 1), с хорошим сетевым фильтром, установленным на входе в здание (Рисунок 2 ниже), действительно, основные токи молнии останавливаются на служебном входе.

Однако при наличии поблизости молнии или молнии, которая может присоединяться к проводам, входящим в дом по другим путям (режимы 2, 3, 4 на Рисунке 1), молния может генерировать большие токи в системе заземления дома.

Для длинных заземляющих проводов во многих реальных установках (рис. 5 и рис. 6 ниже) падение напряжения в проводе может быть намного больше.

Для примеров, показанных на рисунках 5 и 6, с выбросом 3000 А (10% умеренно сильного импульса молнии), с временем нарастания 3 мкс и заземлением длиной 30 футов (~ 9 метров) между A и B или C, напряжение, развиваемое в проводе A – B, составляет ~ 10 000 В !

Эта разница напряжений между разными точками системы заземления называется повышением потенциала земли, сокращенно GPR. Это неизбежно, когда через систему заземления дома протекают большие токи грозовых перенапряжений.

Повышение потенциала земли в здании

На рисунках 5 и 6 показаны упрощенные схемы для телевизоров, подключенных к сети кабельного телевидения.Единственная защита, требуемая NEC / CEC, — это блок заземления , который соединяет оболочку кабеля , с землей , где кабель CATV входит в здание. Аналогичная диаграмма действительна для спутниковых приемников с небольшой тарелкой.

Если бы заземляющий блок был заменен на телефонную (первичную) защиту входа (NID) , схема была бы действительна для факсимильного аппарата или ПК с модемом.

Во всех этих случаях оборудование (телевизор, спутниковый ресивер или факсимильный аппарат) на стороне переменного тока привязано к точке B (через нейтраль и землю ответвленной цепи), а на стороне сигнала — к точке A (через коаксиальный кабель). оболочка).Как указано выше, даже при небольшом ударе молнии по сигнальным кабелям разница напряжений (GPR) между A и B может легко достигать 10 000 В. .

Этого перепада напряжений достаточно, чтобы пробиться через большинство обычных изолирующих барьеров в оборудовании . В этом случае оборудование, вероятно, будет серьезно повреждено.

ПРИМЕЧАНИЕ: Если требуемое NEC заземление НЕ присутствует (например, если входной блок заземления подключен только к несвязанному заземляющему стержню, водопроводной трубе и т. Д.)), ситуация значительно хуже, и это может привести к пожару или другому повреждению самого дома.

Если кабели кабельного телевидения, спутниковые или телефонные кабели не входят в здание рядом с служебным входом, единственным эффективным способом защиты оборудования является использование многопортового устройства защиты, как показано на Рисунке 1.

(рис. 3) устраняют повреждения из-за разности потенциалов заземления за счет использования устройств ограничения напряжения или прямого соединения для связи сигнальных проводов и проводов переменного тока, когда разность напряжений превышает безопасные уровни, обычно несколько сотен вольт.

Многопортовые предохранители в точках использования (также называемые съемными предохранителями) обычно состоят из предохранителя переменного тока и одного или нескольких предохранителей сигнальной линии в едином узле, предназначенном для установки рядом с оборудованием, которое подключается к обоим Линии переменного тока и сигнальные линии (рисунок 4).

Эти протекторы служат трем целям:

1. Устройства защиты переменного тока обычно имеют более низкое эффективное ограничивающее напряжение перенапряжения, чем устройства защиты панели, а также могут защищать от продолжительного перенапряжения переменного тока.
2. Устройства защиты сигнальной линии обычно имеют более низкое напряжение ограничения перенапряжения, чем устройства защиты первичного сигнала, и могут также защищать от напряжения (например, напряжения переменного тока от случайного контакта с линиями электропередач), которые слишком малы, чтобы их можно было остановить на устройстве защиты первичного сигнала.
3. Заземления для всех устройств защиты соединены (скреплены), так что межсистемные напряжения сведены к минимуму.

   В условиях молнии могут возникать большие напряжения между, например, заземлением телефона, кабельного телевидения и переменного тока , и эти разности напряжений часто являются причиной поражения молнией.

Важно понимать, , что многопортовые предохранители обычно не значительно уменьшают GPR между точкой A и точкой B .

В большинстве случаев полное сопротивление сигнального провода к оборудованию плюс сопротивление проводки переменного тока намного больше, чем полное сопротивление соединения между A и B.

Таким образом, подавляющая часть входящего тока грозового разряда протекает через заземляющее соединение A – B и выходит из дома через заземляющий электрод, как и предполагали авторы NEC / CEC.

Если напряжение от A до B составляет 10 кВ, а напряжение между сигнальным и переменным током на оборудовании составляет всего несколько сотен вольт, оставшаяся часть 10 кВ должна появиться внутри переменного тока и сигнальных кабелей, делятся пропорционально их импедансам.

Таким образом, вполне возможно, что между двумя концами провода переменного тока или сигнального провода будет 5 кВ или более на короткое время, в течение которого длится ток молнии.

Из-за малой продолжительности тока даже небольшие провода обычно не повреждаются этими относительно небольшими (несколько сотен ампер) остаточными токами молнии. Однако действие многопортовой защиты создает дополнительных помех GPR .

Напряжение между заземлением переменного тока (зеленый провод) на оборудовании может отличаться на несколько кВ от напряжения в точке B.

Если телевизор подключен к другому оборудованию, которое независимо подключено к B с помощью проводки переменного тока, эта разница напряжений появится на другом оборудовании и может повредить его. .

Рисунок 6 — Разность потенциалов земли внутри здания в условиях удара молнии

Рис. 6 объяснение — Разность потенциалов земли в здании в условиях удара молнии: Как повреждаются подключенные к сети телевизоры.

При скачке напряжения 3000 А, нарастающем за 3 мкс, и 30-футовом заземлении (A – C) между A и C возникает ~ 10 000 В.Даже с многопортовым устройством защиты (D) для TV1 , напряжение земли в точке D передается на TV2 по коаксиальному кабелю, в результате чего на TV2 создается потенциал 8000 В, который, вероятно, его разрушит. Второй многопортовый предохранитель, показанный на рис. 5, необходим для защиты TV2.

На рисунке 6 показано очень распространенное неправильное использование многопортовых защитных устройств, которое не обеспечивает полную защиту от поражения молнией из-за этого эффекта. Один (AC + Coax) многопортовый предохранитель, D , использовался при попытке защитить два телевизора.

Установщик предположил, что коаксиальный протектор в D устранит грозовые перенапряжения, и все последующие телевизоры будут безопасными без дополнительной защиты. Это предположение имеет ограниченное значение для разницы напряжений между сердечником и оболочкой коаксиального кабеля.

Но это совершенно неверно в описании разности потенциалов земли!

Если протектор и TV1 находятся рядом с кабельным вводом в точке A , большая часть георадара в точке A появится на протекторе D и TV1 .Но без защиты на TV2 полный потенциал 8000 В на D подводится к точке E , входу TV2 . Разница в 8000 В между точкой E и напряжением в точке B , подключение TV2 к сервисной панели приведет к повреждению TV2 . Для защиты TV2 требуется второй многопортовый предохранитель, расположенный на TV2 .

Полная защита оборудования с несколькими портами может быть достигнута только с помощью защиты от перенапряжения, которая защищает все входящие линии и межсоединения (соединения) между портами .Это можно сделать у главного входа, если все коммуникации (электроснабжение, кабельное телевидение, телефон и т. Д.) Объединены, а устройства защиты от перенапряжения подключены к общей точке заземления.

Если этого не сделать, оборудование может быть защищено только многопортовыми устройствами защиты, расположенными на защищаемом оборудовании.

Одной защиты от перенапряжения недостаточно для защиты оборудования. Также требуется межсистемное соединение.

Повышение потенциала земли для оборудования вне здания

Оборудование, установленное вне здания, уязвимо для повреждения георадаром , потому что оно обычно относится к двум площадкам .Компрессоры, скважинные насосы, нагреватели спа и бассейнов, а также другое наружное оборудование часто устанавливают на бетонных площадках, контактирующих с влажной почвой (см. Рисунок 7).

В некоторых случаях эта контактная площадка может быть более эффективным заземлением, чем заземляющий электрод здания. Таким образом, заземление оборудования связано с заземлением контактной площадки, в то время как линия оборудования и соединения нейтрали связаны с землей здания.

Во время удара молнии, даже если заземление оборудования связано с землей здания (зеленым заземляющим проводом оборудования) согласно NEC, провод все еще имеет индуктивное сопротивление.

Для быстро нарастающих грозовых скачков индуктивность заземляющего провода оборудования не позволяет напряжению на удаленной площадке соответствовать напряжению на земле здания.

Таким образом, может быть разностей в десятки тысяч вольт между заземлением здания и заземлением площадки .

Рисунок 7 — Повышение потенциала земли для оборудования вне здания

Пояснение к рис. 7 — Оборудование, имеющее собственное заземление, может быть повреждено из-за разницы потенциалов между двумя заземлениями.Во время удара молнии в заземляющий электрод напряжение повышается на 750 кВ при разряде 30 кА и заземлении 25 Ом.

Изоляция между катушкой двигателя и корпусом / корпусом составляет значительную часть 750 кВ, создаваемую на земле здания, и может нарушить изоляцию двигателя, органов управления или проводки.

Напряжение на катушках двигателя соотносится с заземлением здания, потому что изначально ток не течет через линию и нейтральный провод, поэтому напряжение на двигателе следует за напряжением на заземлении здания.Разность потенциалов земли между землей здания и землей контактной площадки появляется между обмотками двигателя и (заземленной) рамой двигателя и мигает над изоляцией.

Сетевой фильтр на сервисной панели не может решить эту проблему. Только соответствующий предохранитель, установленный на оборудовании, соединяющий все линейные провода, нейтраль и землю, может предотвратить повреждение . Это устройство защиты также может защитить от повреждений в результате удара молнии в само оборудование или рядом с ним, как показано в режиме 2 на Рисунке 1.

Отсутствие осведомленности об этой причине повреждения и способах устранения является причиной многих случаев повреждения внешнего оборудования. Повреждение может быть предотвращено с помощью относительно простой дополнительной защиты от перенапряжения, установленной на оборудовании.

Справочник // Руководство IEEE по защите от перенапряжения оборудования, подключенного к источникам питания переменного тока и коммуникационным цепям

,

Разрядка статического электричества для безопасного обновления компьютера

Связанная статья: Что вам нужно для создания собственной лаборатории обновления DIY

Так часто нас спрашивают, ссылаясь на нашу серию обучающих видео OWC: «Как именно я должен на «При выполнении этого обновления соблюдайте соответствующие антистатические меры»? » Настоящий ответ… это зависит от обстоятельств. На самом деле существует несколько различных способов, в зависимости от вашей ситуации, которые вы можете помочь контролировать статическое электричество, чтобы избежать повреждения электронных компонентов, обнаруженных внутри вашего компьютера.

Что такое свободная статическая поверхность?

Согласно Википедии: Статическое электричество относится к накоплению электрического заряда на поверхности объектов. Статические заряды остаются на объекте до тех пор, пока они не уйдут на землю или не будут быстро нейтрализованы разрядом. И именно этот разряд может «взорвать» или «поджарить» компоненты вашего компьютера, сделав их неработоспособными.

Чтобы дать вам представление о том, как мало статического электричества необходимо генерировать, чтобы нанести вред компонентам вашего компьютера, достаточно всего 5-10 вольт, чтобы вызвать повреждение внутри вашего компьютера.Чтобы вы даже почувствовали присутствие статического электричества, его уровень должен быть выше 1500 вольт. Вы можете накопить в среднем от 10 000 до 12 000 вольт, просто идя по ковровому покрытию. При трении воздушного шара о сухой мех (или волосы) генерируется около 20 000 вольт.

Знаете ли вы, что средний человек может переносить до 25 000 вольт статической энергии в любой момент времени? Поэтому важно снять накопившуюся статическую энергию перед началом работы. !

Как обезопасить себя при работе на компьютере?

Помните, что следующие рекомендации относятся к работе внутри самого компьютера — эти правила меняются при работе с монитором, когда заземление может оказаться опасным.

Прежде всего…

Подготовьте рабочую станцию ​​. Вы хотите работать на чистой, сухой, свободной от статического электричества поверхности. В большинстве домашних ситуаций убранный кухонный стол — лучшее место для работы. И, в зависимости от вероятности генерации большего количества статического электричества в этой области, больше не требуется подготовка рабочего места. Однако всегда есть дополнительные факторы, которые следует учитывать. Помните, что следующие рекомендации относятся к работе внутри самого компьютера — эти правила меняются при работе с монитором, когда заземление может оказаться опасным.

• Если у вас есть кошка (или собака, или хорек) , держите их подальше от места, где вы работаете. Кошки являются живыми генераторами статического электричества и в сочетании с их любопытством видеть все, что вы работаете на, создайте плохую ситуацию при работе внутри вашего компьютера.
• Помните о влажности . Уровень влажности от 35 до 50% идеален. В холодный зимний день уровень влажности обычно слишком низкий, и он становится отличной средой для накопления этих надоедливых электронов.Жаркий летний день с включенным кондиционером также может иметь такой же эффект. Слишком высокая влажность в комнате тоже нехорошо для электроники в целом; поэтому при необходимости используйте увлажнитель или осушитель.
• Как упоминалось, не включайте рабочую область . Пластиковые мусорные баки, телефоны, целлофан и даже бумага, перемещаемые по вашему рабочему месту, могут создавать статический заряд.
• Если ваше рабочее место склонно к накоплению статического электричества или расположено в доме, покрытом ковром, или на коврике, или если вы просто хотите быть особенно осторожными; Вы всегда можете сначала очистить область с помощью антистатического спрея .Вы можете приобрести антистатический спрей в большинстве мегамаркетов, хозяйственных магазинов, магазинов электроники и во многих местах, где вы покупаете обычные чистящие средства. Кроме того, вы можете приготовить его самостоятельно, смешав жидкий кондиционер с водой. Просто распылите на непористые поверхности и протрите чистой сухой тканью. Для пористых поверхностей, таких как ковровые покрытия, коврики, шторы, диваны, стулья и т. Д., Просто распылите средство и дайте высохнуть на воздухе.
• Кстати о смягчителе ткани, попробуйте носить с собой антистатическую простыню для сушки в кармане и время от времени тереть ее.Это работает для рассеивания статического электричества для людей, а также для стирки.

Как снять статическое электричество

Другой компонент безопасной установки — это снять статическое электричество с самостоятельно перед запуском. Точно так же, как когда мы были детьми и волочили ноги по ковровому покрытию, пытаясь собрать как можно больше статического электричества, чтобы «шокировать» наших братьев и сестер или друзей, нам нужно разрядить этот шок, прежде чем мы начнем работать на наших компьютерах. Часто вы даже не чувствуете, что происходит электрический шок — как упоминалось ранее, 5-10 вольт могут вызвать повреждение, но человеку требуется 1500 вольт, чтобы даже почувствовать эффект статического электричества.После того, как статический заряд разряжен, нам просто нужно больше не накапливаться, пока мы работаем внутри машины.

• Для большинства из нас прикоснуться к заземленному объекту перед началом будет нормально. Затем продолжите установку в своей антистатической среде.
• С большинством моделей компьютеров можно заземлить, прикоснувшись к металлическому корпусу внутри корпуса. То есть при условии, что машина выключена, подключена к правильно заземленной розетке и имеет металлический корпус.Если машина не заземлена, вы на самом деле вызываете разрушительный разряд, которого мы намеренно пытаемся избежать.
• Для машин с «кулисным переключателем» для включения / выключения питания, вы можете оставить машину подключенной к розетке во время работы, чтобы активно разряжать электричество. Этот метод НЕ рекомендуется, если у вас есть сенсорный выключатель питания, такой как iMac. Вы никогда не захотите устанавливать или удалять компоненты во время работы машины, иначе вы рискуете выглядеть как OWC Globeman выше.Для сенсорных моделей заземлите себя и машину, а затем отключите устройство от электросети.
• В качестве альтернативы вы можете найти шнуры питания только с контактом заземления во многих магазинах электроники, которые можно использовать для заземления машины без риска ее включения при работе внутри. Или вы можете сделать его, если у вас есть запасной шнур питания (не используйте тот, с которым работает машина). Просто защелкните или отшлифуйте два плоских штыря, оставив только заземляющий штифт. Вместо этого подключите этот кабель при работе с машиной, и вы сможете активно заземлять, даже не включая машину.
• Для большей безопасности вы можете активно снимать любые накопления статического электричества во время работы с помощью антистатического браслета . По сути, это устройство привязывает вас к машине, тем самым создавая симбиотические отношения между вами и машиной, в которых любой заряд распределяется между вами, и между вами не может произойти разрядка. Нет разряда = нет повреждений.
• Если вы выполняете много обновлений (как мы делаем здесь, в OWC), рекомендуется приобрести антистатический коврик для поверхности, свободной от статического электричества.В наших видеороликах вы увидите, что установка выполняется на голубой поверхности, которая является одним из наших антистатических матов . Следуйте всем инструкциям на коврике по установке, так как многие из них необходимо заземлить для работы. В противном случае они собирают статическое электричество, а не рассеивают его.

Дополнительные советы

Есть еще несколько советов по контролю статического электричества, которыми я хотел бы поделиться с вами. Многие из них имеют больше здравого смысла, чем реальные советы, но стоит упомянуть:

• Выключите компьютер перед снятием статического электричества.Если через машину проходит электрический ток, вероятность повреждения компьютера (или вас самих) значительно возрастает. Помните, что поражение электрическим током может быть вызвано не только напряжением. это актуально.
• Храните ОЗУ, процессоры, карты расширения и т. Д. В антистатических пакетах , в которых они были, до тех пор, пока вы не будете готовы установить компонент. Мешки предназначены специально для защиты компонента от накопления статического электричества, поэтому пусть он выполняет свою работу.
• Когда вы снимаете или устанавливаете компоненты, всегда держите их на краях, дальше от разъемов или контактов, где электричество обычно передается на устройство.
• Перед установкой всегда позволяйте компонентам достичь комнатной температуры . Статическое электричество накапливается быстрее в холодном и сухом состоянии.

Имея немного знаний и немного здравого смысла, вы можете безопасно и легко модернизировать свой компьютер!

.

Можно ли получить электричество из воды?

Вы когда-нибудь принимали вещи как должное? Например, подумайте о своем утреннем распорядке. Когда вы просыпаетесь, вы включаете свет? Взять обед из холодильника? Включите телевизор, пока не уйдете в школу? Большинство людей не задумывается об этих действиях. Они считают само собой разумеющимся, что щелчок переключателя заставит эти вещи включиться!

Однако для того, чтобы эти устройства работали, должно произойти многое. Для начала вам нужно, чтобы электричество поступало на розетки и выключатели в вашем доме.Без электричества лампы, холодильники и телевизоры были бы бесполезны.

Откуда у вас электричество? Некоторые люди получают электроэнергию от угольных электростанций. Другие получают электричество от солнечных батарей. Некоторые используют ветряные турбины. Некоторые люди даже получают электричество из воды! Это называется гидроэлектричеством.

Гидроэлектроэнергия производится за счет проточной воды. Если вы живете рядом с рекой, у которой есть плотины, вы можете использовать гидроэлектроэнергию. Так как же плотина использует воду для производства электроэнергии?

На самом деле это довольно просто.Аналогичным образом вырабатывают электроэнергию гидроэлектростанции и угольные электростанции. Оба используют машину, называемую турбиной. Они используют источник энергии для вращения гребных винтов турбины. Во время вращения турбина вращает металлический вал, соединенный с электрическим генератором. По сути, это двигатель, вырабатывающий электричество.

В случае плотины гидроэлектростанции проточная вода используется в качестве источника энергии для вращения турбины. Плотины гидроэлектростанций имеют специальный проход для воды. Эти каналы имеют наклон вниз, чтобы создать поток падающей воды.

Когда вода падает по проходу, она проходит мимо гребных винтов турбины. Сила текущей воды вращает турбину. Турбина, в свою очередь, раскручивает металлический вал электрогенератора. Это делает электричество!

Но зачем нужны дамбы? Можно ли построить гидроэлектростанцию ​​на любой реке? Не совсем. Плотины гидроэлектростанций должны быть на крупных реках. У них также должен быть большой перепад высот. Затем инженеры контролируют поток воды, чтобы производить электричество по запросу с определенной скоростью.

Многие люди хотят использовать электричество из воды вместо угля. Потому что это лучше для окружающей среды. Когда мы используем уголь для производства электричества, мы его сжигаем. Это увеличивает количество парниковых газов, вызывающих изменение климата. Кроме того, как только уголь сгорает, его уже нет. С другой стороны, вода, используемая в плотинах гидроэлектростанций, продолжает течь. Благодаря естественному круговороту воды гидроэлектростанции используют возобновляемые источники энергии!

Стандарты: CCRA.L.3, CCRA.L.6, CCRA.R.1, CCRA.R.2, CCRA.R.4, CCRA.R.10, CCRA.SL.1

,

No related posts.