Fyzika a klasická energetika

Článků v rubrice: 257

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

Zdá se, že antigravitace neexistuje

Nový výzkum antihmoty dává Albertu Einsteinovi opět za pravdu. 27. září 2023 oznámil mezinárodní tým fyziků zásadní zjištění: zdá se, že antihmota ...

I antihmota se chová jako částice i vlna

Fyzici již dlouho vědí, že téměř vše – světlo a další formy energie, ale také každý atom ve vašem těle – se chová z klasického hlediska i jako částice, i jako ...

Z čeho budeme vyrábět pneumatiky?

 Pneumatiky jsou kulaté, černé a vyrobeny z gumy. Tak by je zřejmě popsala většina lidí. Při bližším pohledu však zjistíme, že design pneumatik a vzájemné působení různých ...

Budoucnost informačních technologií na rok 2024 a dále

Po třech letech nepříznivých okolností vykazuje světový trh s IT známky oživení. Předpokládá se, že v roce 2024 vzroste celosvětový prodej osobních počítačů o osm procent a o ...

Datová centra v roce 2024

Svět se přizpůsobuje digitální transformaci téměř ve všech aspektech každodenního života. S tím se neustále vyvíjí odvětví datových center, která hrají v digitalizaci klíčovou roli.

Nejnovější video

Jak funguje PCR test na coronavirus

Krásně a jednoduše vysvětleno se srozumitelnými animacemi. V angličtině.

close
detail