Fyzika a klasická energetika

Článků v rubrice: 232

Proč elektronika a elektrické dráty bzučí

Možná jste to slyšeli, když jste se procházeli blízko elektrického vedení, když jste rozsvítili světlo nebo zapnuli televizi. Co přesně je to bzučení? A je to známka nebezpečí? Zvuk, který elektřina vydává, je známý jako „bručení ze sítě“. Děje se tak kvůli způsobu výroby elektřiny. Elektrický proud přicházející z elektráren, je tzv. střídavý proud (AC); jeho směr se periodicky v čase mění. Frekvence střídání směru proudu závisí na standardu konkrétní země. U nás je to 50 Hz (hertzů), čili 50krát za sekundu se směr proudu změní. Ve Spojených státech a Kanadě se užívá střídavý proud s frekvencí 60 Hz. Bručení, které slýcháte, mají na svědomí magnetické prvky uvnitř elektrospotřebičů, v případě přenosového vedení také tzv. koronový výboj.

Fotogalerie (1)
Ilustrační obrázek (zdroj Pixabay)

Brum nebo bzukot, který slyšíte, je obvykle dvojnásobkem frekvence používaného střídavého proudu. To znamená, že v Evropě bzučí při 100 Hz o malinko níže než dvě oktávy pod „komorním a“. Ale co přesně vytváří ten zvuk? Obvykle je to některý magnetický prvek uvnitř zařízení. Když se například ocitnete v blízkosti elektrického transformátoru, slyšíte bzučení zcela zřetelně a hlasitě. Transformátor se používá ke snížení napětí při cestě z elektrárny do míst spotřeby elektřiny. Transformátor má uvnitř cívku, což je elektromagnet. Je to jádro - kus železa, které má kolem sebe omotané smyčky drátu. Podobně v podstatě v každém elektronickém zařízení jsou cívky a  elektromagnety. Jsou napájeny elektrickou energií a tak se zapínají a vypínají (přepólovávají) 50krát za sekundu a vlivem v lepším případě nepatrného (ale přece jen existujícího) smršťování jádra při zmagnetizování, v horším případě u starších transformátorů netěsně navinuté cívky, ve skutečnosti trochu vibrují. Vibrovat může i samotná dvojice souběžných drátů – jeden vytváří magnetické pole svému sousedovi. Totéž se děje ve všech druzích elektroniky, od fluorescenčních žárovek po toustovače. 

Koronový výboj 

Hučení samotného elektrického vedení vysokého napětí může být způsobeno jiným jevem zvaným korónový výboj. Ten nastává, když je elektrické pole kolem elektrického vedení větší, než by stačilo k tomu, aby elektrický náboj vedle pohodlné cesty drátem trošku vytékal i do okolního vzduchu. Při dostatečně vysokém rozdílu napětí na malou vzdálenost kolem vodiče (asi 30 kV/cm) se vzduch „probije“, z původně neutrální molekuly vzduchu se uvolní jeden nebo více elektronů. Molekula se ionizuje – stává se z ní kladný ion a jeho pohyb, i pohyb volného elektronu je právě ten elektrický proud tekoucí, byť v malém množství, z vedení do okolí. Navíc při dostatečně velkém urychlení elektrickým pole kolem vodiče může takový ion i elektron vyrazit elektron ze sousední molekuly a tak dál, dokud nejsou dost daleko od vodiče, kde už nemá pole dostatečný spád. Proud ale trochu uniká pryč – a to je právě ten elektrický koronový výboj. Pravděpodobnost, že k tomu dojde, závisí i na počasí, protože vlhkost zvyšuje vodivost vzduchu. Ve vzduchu jsou stále přítomny nějaké elektrony díky ionizaci kosmickým zářením. Ovšem v bouřlivém počasí je jich více, a v takovém případě dochází ke koroně i při menším napěťovém spádu.  Většina moderních elektrických vedení je navržena tak, aby se tomuto problému vyhnula, alespoň za sucha. Pravděpodobnost koronového výboje se sníží zvětšením průměru vodiče nebo instalací tzv. koronových prstenců na svorkách zařízení s velmi vysokým napětím.

Koronový výboj jednak způsobuje ztrátu v přenosu energie, ale je i nebezpečný jinak. Rozštěpené molekuly kyslíku a dusíku se totiž slučují na oxidy dusíku, kyslík sám také vytváří ozon. Tyto plyny jsou toxické a poškozují plíce člověka. 

Je bzukot ve vaší elektronice známkou nebezpečí? 

Nebezpečí je pravděpodobně příliš silné slovo. Bzukot je obvykle jen normální součástí fungování elektroniky. I když - někdy to může být signál, že něco není v pořádku. Pokud přístroj nikdy předtím nebručel a najednou začal, či je to stále hlasitější a hlasitější, pravděpodobně to znamená, že uvnitř zařízení je nějaký prvek, který „je na odchodu“ - chystá se selhat. 

Zdroje: Why does electricity make a humming noise? | Live Science

Koronový výboj - jeho účinky a způsoby jeho redukce (webstarsnets.com)

(red)
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Včasná detekce rakoviny slinivky břišní

Karcinom pankreatu nepatří k nejčastěji diagnostikovaným zhoubným nádorům, ale je jedním z nejsmrtelnějších kvůli svému časnému lokálnímu rozšíření a metastatickému chování.

FYKOSí soustředění

O činnosti FYKOS (Fyzikální korespondenční seminář), který rozvíjí a řídí parta studentů z MatFyz, informuje Třípól pravidelně (a rád).

Vodíková revoluce změní globální energetiku

Klimatická změna i napjaté mezinárodní vztahy ohrožující energetickou bezpečnost celých kontinentů. To jsou podle studie poradenské společnosti Enerdata a Francouzského institutu pro mezinárodní ...

V2G znamená Vehicle to Grid

S rozvojem elektromobility se energetikům otvírá další možnost, jak vykrývat výkyvy sítě způsobené větší poptávkou ve špičkách i nestejnoměrnými dodávkami z obnovitelných zdrojů.

Vzduchová baterie, solární mrakodrap, přílivová laguna

Při hledání řešení energetických problémů lidstva se v poslední době ve světě objevila řada netradičních projektů. Izraelský kibuc Yahel nedaleko Rudého moře používá k ...

Nejnovější video

Jak funguje PCR test na coronavirus

Krásně a jednoduše vysvětleno se srozumitelnými animacemi. V angličtině.

close
detail