Современный квартирный сантехник, строитель и электрик

Подключенный к разряднику вольтметр, при частоте около 3 кГц и напряжении 60 В на входе трансформатора, перед пробоем (разрядника) показал напряжение более 10 кВ. Установленный вместо него амперметр регистрировал ток в несколько десятков микроампер (мкА).

Усложнив схему, экспериментаторы Московского электротехнического института 5 июля 1990 года передавали по линии ток, эквивалентный мощности 1,3 кВт. Источником питания служил машинный генератор с частотой 8 кГц. Длина вольфрамового провода линии передачи (диаметром 15 мкм) равнялась 2,75 м. Электрическое сопротивление такого провода намного превышало сопротивление обычных электрических проводов (из алюминия или меди) той же длины. Ученые до сих пор спорят: должны были происходить большие потери электроэнергии, а провод – раскалиться и излучать тепло. Но этого не произошло, пока трудно объяснить почему, – вольфрам оставался холодным. Высокие должностные лица с учеными степенями, убедившиеся в реальности опыта, были ошеломлены (однако своих фамилий, на всякий случай, просили не указывать).

Это не просто экспериментаторские игрушки. Линия с одним проводом, по сути, не имела сопротивления электрическому току (имела сопротивление, близкое к нулю), и представляла собой «сверхпроводник» в условиях «комнатной» температуры. Практическое значение этих экспериментов (опробована передача электроэнергии по одному проводу на 160 м) трудно переоценить. Эффект связан с токами смещения и резонансными явлениями – совпадением частоты напряжения источника питания и собственных частот колебания атомных решеток проводника; вспомним, что о мгновенных токах в единичной линии писал еще Фарадей. В соответствии с электродинамикой, обоснованной Максвеллом, ток поляризации не приводит к выделению на проводнике «джоулева» тепла, т. е. проводник не оказывает ему сопротивления. К слову, Авраменко до сих пор не получил авторского свидетельства за столь оригинальное открытие.

3.4. Вопросы заземления бытовой техники

Надежное электропитание и заземление очень важны для работы бытовой техники, персональных компьютеров, локальных сетей, периферийных устройств, соединяемых различными кабелями (например, компьютер – принтер, телевизор – видеомагнитофон и в других случаях). Применение устройств защиты, в частности источников бесперебойного питания (UPS), эффективно только при наличии хорошего заземления.

Практическая реализация надежного заземления настолько актуальна (с точки зрения защиты, долговременной эксплуатации и техники безопасности), что имеет не меньшее значение, чем, скажем, жизнь и здоровье человека; эти понятия взаимосвязаны. Как надежно заземлить оборудование – поговорим далее.

3.4.1. Подключение заземления в одном электрическом контуре

Рассмотрим некоторые особенности подключения электрических устройств к осветительной сети 220 В с точки зрения безопасности, как человека, так и компьютера.

На рис. 3.39 представлена схема сетевого фильтра по питанию (ФП), применяемого практически в каждом источнике питания бытовых устройств различной сложности (телевизора, компьютера или периферийного устройства).

Рис. 3.39. Входные цепи (ФП) источника питания бытовой техники

Рис. 3.40. Образование потенциала на общем проводе электроприбора

Конденсаторы электрического фильтра предназначены для шунтирования высокочастотных помех осветительной сети на «землю» через провод защитного заземления и трехполюсные вилку (штекер) и розетку. Провод заземления соединяют с контуром заземления, его недопустимо соединять с «нулем» осветительной сети. При устройстве «зануления» необходима гарантия того, что нуль не станет фазой, если кто-нибудь «перевернет» штекер питания. Если же «землю» устройства никуда не подключать, на корпусе (общем проводе) устройства может появиться переменное напряжение 100 В (рис. 3.40): конденсаторы фильтра работают как емкостной делитель напряжения, и поскольку их емкость одинакова, напряжение 220 В делится пополам.

Мощность данного источника ограничена, поскольку ток короткого замыкания I_кз на землю составляет от единиц до десятков миллиампер; причем, чем мощнее источник питания, тем больше емкость конденсаторов фильтра и, следовательно, ток.

При емкости конденсатора 0,01 мкФ ток будет около 0,7 мА. Данные значения переменного тока и напряжения опасны для человека, особенно для ребенка или домашнего животного (их масса и устойчивость к опасным факторам намного ниже, чем при прочих равных условиях у взрослого человека). Попасть под удар электрического тока в данном случае можно, например, прикоснувшись одновременно к металлическим частям корпуса компьютера и к батарее отопления. Это напряжение является одним из источников разности потенциалов между устройствами, от которой страдают интерфейсные схемы.