Tại sao dòng điện đi vào lòng đất

Tại sao dòng điện đi vào lòng đất? Nhưng câu hỏi này không thể được giải quyết cho tất cả các mạch điện, vì vậy hãy làm cho nó phức tạp hơn một chút. Trong trường hợp nào và tại sao dòng điện lại chạm đất?

Hãy bắt đầu với một ví dụ đơn giản. Chắc chắn mỗi chúng ta đều phải quan sát một hiện tượng tự nhiên như sét. tia chớp — chẳng có gì khác hơn là một dòng điện ngắn ngủi để lại một đám mây giông trong lòng đất. Tại sao chuyện này đang xảy ra?

Nó được biết đến từ khóa học vật lý ở trường:

1 - các điện tích trái dấu có xu hướng hút nhau;

2 - hướng của dòng điện trong dây dẫn được coi là hướng ngược với hướng chuyển động của các hạt tích điện âm - electron (đối với khí hoặc chất điện phân bị ion hóa - ngược với hướng chuyển động của các ion âm và đối với chất bán dẫn - ngược với hướng hướng chuyển động của « lỗ").

Vì vậy, về sét, chúng ta có thể nói rằng khi một đám mây giông tích điện dương và bề mặt mặt đất bên dưới đám mây tích điện âm (điều ngược lại xảy ra! Xem hình), trong những điều kiện nhất định (nhiệt độ, áp suất, độ ẩm) , trong bầu khí quyển, sự cố không khí xảy ra khi các electron từ mặt đất lao vào một đám mây giông tích điện dương, nghĩa là trong trường hợp cụ thể này, dòng điện thực sự "đi vào lòng đất" đơn giản chỉ vì các điện tích trái dấu bị hút.

Nạp điện tụ điện, và để tấm tích điện âm của nó tượng trưng cho trái đất và đám mây giông tích điện dương của nó. Đóng các thiết bị đầu cuối bằng tuốc nơ vít - đưa dòng điện "đi vào lòng đất" - một chất tương tự thu nhỏ của tia sét từ một đám mây - xuống đất. Nếu điện tích trên mặt đất bằng với điện tích trên đám mây giông (tương tự - tụ điện phóng điện), thì hiện tượng phóng điện sẽ không xảy ra và dòng điện "sẽ không đi vào lòng đất".

Chúng ta hãy nói chuyện bây giờ trên mạng điện xoay chiềuđược sử dụng trong hầu hết các ngành công nghiệp, trong các tòa nhà nơi mọi người làm việc, cũng như trong nhà của chúng tôi để cung cấp điện sinh hoạt.Đây được gọi là «mạng trung tính nối đất».

Trung tính, liên quan đến các mạng này, nhất thiết có nghĩa là đầu nối đất của cuộn thứ cấp máy biến áp ba pha công nghiệp (anh ấy đứng ở trạm biến áp) mà từ đó các căn hộ của chúng tôi nhận được cùng một điện áp 220 vôn mỗi pha ở ổ cắm.

Một dây nối với trung tính nối đất chắc chắn được gọi là «PEN». Các dây dẫn pha thực sự là các cực đối diện của cuộn dây ba pha nhất định, "điểm trung tính" được nối đất theo yêu cầu an toàn - đây là tiêu chuẩn được chấp nhận trong kỹ thuật điện.

Điều gì xảy ra nếu một trong các dây pha vô tình tiếp xúc với thân dẫn điện của thiết bị nào đó, với điều kiện thân này được nối với dây PEN?

Mạch của dây dẫn vỏ pha sẽ đóng lại KHIMILKA (được nối với đất và với trung tính của máy biến áp trong trạm biến áp), trong trường hợp này, thiết bị bảo vệ, theo quy định, được lắp đặt trong tất cả các mạng điện được thiết kế cẩn thận, sẽ hoạt động. Có thể nói rằng trong trường hợp này "dòng điện đã xuyên qua đất" không? Chỉ có điều kiện, nếu bạn gọi mặt đất là nơi kết nối với mặt đất của đầu ra trung tính của máy biến áp trong trạm biến áp.

Nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu dây PEN thực tế không có và thay vào đó, một điểm nối đất cục bộ được sử dụng, nói một cách đại khái là một chốt hoặc mạch kim loại được cắm vào điểm nối đất? Sau đó thì sao?

Trong một tình huống tương tự với pha chạm vào vỏ máy, dòng điện sẽ chạy tới cùng một đầu cực máy biến áp được nối đất trong trạm biến áp và dòng điện đó sẽ chạy xuyên qua đất, theo đúng nghĩa đen là xuyên qua mặt đất, mở đường cho ít điện trở nhất từ ​​mặt đất cục bộ với dây dẫn nối đất, được nối với cùng một trạm biến áp trung tính.

Trong tình huống này, dòng điện thực sự sẽ rời pha xuống đất, nhưng đất sẽ chỉ đóng vai trò là dây dẫn, vì trong thực tế, dòng điện sẽ được dẫn đến trung tính của máy biến áp ở xa trong trạm biến áp và dòng điện đó sẽ chạy qua trái đất chỉ vì trung tính đó được nối đất, tức là dòng điện trong trường hợp này sẽ buộc phải "đi vào lòng đất" để tìm đường đi ít điện trở nhất.

Xem thêm: Hoạt động của dòng điện: nhiệt, hóa học, từ tính, ánh sáng và cơ học