Що таке фаза в електричному струмі

Про фазі часто можна почути в розмові про електрику. Але, звичайно, слово має набагато ширше значення. Що таке фаза, її цикли, як вона пов'язана з заземленням. Про це і багато чому іншому дізнаємося в наступній статті.

Що таке фаза

У фізиці під фазою розуміють одне з станів речовини (наприклад, вода буває в рідкому, рідкокристалічному, кристалічному і газоподібному агрегатному стані). Крім того, під нею розуміється стадія в циклі коливання (наприклад, в хвильовому русі). В астрономії слово має дещо інший сенс. Що таке фаза в цій науці, можна зрозуміти зі спостережень із Землі за небесним тілом (наприклад, Місяцем). Тобто її можна позначити як видиму частину освітленої півсфери небесного об'єкта з Землі.
В теорії економіки широко відомо, що таке фази циклу. Це коли в певний проміжок часу (цикл) спостерігається закономірна активність. Розглянемо, що означає цей термін в електриці.

Фаза в електриці

А ви знаєте, звідки береться електрика на електростанціях? Скрізь принцип його виникнення один і той же: обертання магніту всередині котушки призводить до того, що в ній з'являється змінний струм. Цей ефект отримав назву ЕРС, або електрорушійна сила індукції. Обертовий магніт називають ротором, а прикріплені навколо нього котушки — статором. Змінну напругу отримують від постійного, коли останнє згинають за пазухи, в результаті чого досягається те позитивне, негативне значення. Отже, магніт приходить в рух, наприклад, завдяки потоку води. При обертанні ротора магнітний потік весь час змінюється. Тому і створюється змінну напругу. При трьох встановлених котушках кожна з них має окрему електричну ланцюг, а всередині неї з'являється однакову змінне значення, де фаза напруги зрушена по колу на сто двадцять градусів, тобто на третину відносно тієї, що розташована поруч.

А може, живити будинку як раніше?

Така схема отримала назву трифазної. Але можна спокійно живити будинок і з допомогою однієї такої котушки. При цьому перший кінець котушки просто заземлюють, а другий - ведуть в будинок, де цей провід приєднують, приміром, до вилки чайника. Другий штир вилки при цьому заземлюють. Вийде те ж саме електрика.

Поширення трифазного струму

Трифазний струм надходить в будинку через лінії електропередач (де напруга досягає тридцяти п'яти кіловольт). Вважається, що він є найбільш економічним з усіх сторін більш вигідним у порівнянні зі звичайним струмом. У промисловості живлення йде саме трифазним струмом, так як обертову конструкцію на ньому спорудити легше, і взагалі він більш мобільний і має велику потужність.

Дроти

Розберемося, що таке фаза, земля і нульовий провід, більш докладно. Легко уявити собі трифазний генератор з'єднання за схемою «зірка». Точку фазного з'єднання називають нейтраллю. Зазвичай її заземлюють для збільшення безпеки, так як якщо прилад вийде з ладу, то при відсутності заземлення, створиться небезпеку для людини. При дотику до приладу його просто вдарить струмом. Але при наявності заземлення станеться витік зайвої струму і ніякого ризику не утворюється.
Отже, всі разом - нульовий провід, земля і фаза проводу необхідні для забезпечення безпеки людей. У нових будинках передбачена саме така система, в той час як в старих вона відсутня.

Визначення фази

Іноді буває необхідно визначити, де знаходиться провід фази. Для звичайної розетки, це, може бути, і не потрібно. А от при підключенні, наприклад, люстри, фаза повинна подаватися безпосередньо на вимикач, а нуль — прямо до ламп. Тоді, якщо світло вимикається, при заміні лампи людини не вдарить струмом. І навіть при ввімкненому приладі, якщо він випадково торкнеться лампи, хоч і буде гаряче, зате удару не трапиться. Є дуже простий і зручний прилад для визначення фаз. З вигляду він нагадує звичайну викрутку. Але всередині пристрій має лампочку, яка при дотику до фази загориться. При цьому палець повинен стосуватися в цей час металевого п'ятачка приладу. Деякі сміливці фазу вирішуються визначати абсолютно небезпечними методами. До таких відноситься так звана «контролька», коли провід підставляють під струмінь води, що стосуються їх неоновою лампочкою або приводять у контакт з батареєю. Чи варто говорити, що краще не вдаватися до способів, які стають небезпечними не тільки для експериментатора, але і для оточуючих. Тим більше індикаторна викрутка в даний час коштує зовсім недорого. При правильному монтажі електрокабелів за приміщень провід синього кольору буде означати нуль, жовто-зелений — землю, а чорним або будь-яким іншим кольором позначена фаза. Але робота електриків, на жаль, не завжди буває сумлінної і кваліфікованою. Тому кольори можуть не збігатися з призначенням.