Почему в автомобилях используется именно постоянный ток при 12 В, а не выше или ниже
Возможно и вас мучал вопрос почему в современном автомобиле используется именно постоянное 12-вольтовое напряжение, хотя есть возможность использовать и другие.
Содержание
Почему именно постоянный ток
На этот вопрос довольно легко ответить, потому как установленный генератор на автомобиль вырабатывает переменный ток, и благодаря диодному мосту он становится постоянным. При переводе механической энергии в электрическую вращая двигатель генератора получается довольно высокий КПД.
Постоянный ток при низком напряжении менее опасен в экстренных ситуациях, в том числе и при обслуживании автомобиля. В автомобильных аккумуляторах используется именно постоянный постоянный ток.
Почему именно 12 v
Несмотря на то, что более высокое напряжение более эффективно, почему же тогда используют именно 12 v. На самом деле 12v является результатом химических процессов образуемых в автомобильном аккумуляторе, ну и плюс мировое соглашение среди автомобильных магнатов.
До пятидесятых годов во многих странах в автомобилях использовалась шестивольтовое напряжение, но после почти все сделали упор на 12 v в аккумуляторе. Потому как, 6 v стало слишком мало для питания увеличивающегося количества электроники в автомобиле.
Почему же тогда не было перехода на более высоковольтный аккумуляторы, ведь их преимущество на лицо. Повышенное напряжение позволяет уменьшить сечение проводов автомобиля снизить нагрузку на токовырабатываемые детали, уменьшить контакты реле и щёток электродвигателей, при этом и служить они будут дольше.
Но не стоит забывать, что увеличение напряжения может быть опасно для здоровья человека. Ты почему же мы не используем к примеру 36 или 48 вольтовый аккумулятор.Пожалуй первая причина, которую можно сразу же назвать, это будет общий устоявшийся стандарт. Для изменения которого потребовалась бы веская причина и изменения всей инфраструктуры автомобиля, а это от генераторов до всей электроники.
Вторая причина связана с эрозией контактов при высоких напряжениях на постоянном токе. И данная причина не менее серьёзная, чем первая.
При использовании постоянного тока на малых значениях эрозия контактов менее подвержена к разрушению, а само разрушение может возникать не в середине, а ближе к месту соприкосновения.При более высоких напряжениях в пределах 35-40 v на постоянном токе может наблюдаться дуга и соответственно повышенная пожароопасность. Механическое соединение проводов в автомобиле более подвержено окислению, во время работы сухой и влажной среде. При этом электрический контакт окисляется и в этом месте происходит отгорание. При этом вместе потери контакта будет образовываться дуга с увеличением нагрузки. Установленная в автомобиле защита, скорее всего не сработает на перегрузку в сети что вызовет пожароопасное состояние проводки.
Вывод
Переход на 12 v в автомобилестроение позволило автопроизводителем сократить затраты на проводку и не на радость автолюбителям, сократить срок службы аккумуляторной батареи. Потому как, глубокий разряд батареи в большинстве случаев приведёт к тому, что одна из банок обязательно начнёт сыпаться. При этом она начнёт перезаряжаться за счёт живых банок аккумулятора.
Сложившийся устои уже скорее всего не позволят уйти от 12 v батарей, так как придётся полностью изменять всю конструкцию автомобильной начинки. Увеличение напряжения и переход на увеличенная по напряжению аккумуляторы, поставят автовладельцев перед проблемой в использовании кислотных аккумуляторов и опасностью взрыва или поражением электрическим током.
Чем отличается лампочка на 12v и 220v?
Что определяет для неё напряжение? Почему лампа на 220 не будет работать от 12 в?
Рабочее напряжение для лампочки определяет электрическое сопротивление ее нити накала. Чтобы нить накала засветилась нормальной яркостью, нужно, чтобы через нее протекал ток определенной силы. Допустим, что 12-вольтовая лампочка рассчитана на 10 ватт, значит, через нить ее накала должен проходить ток
Соответственно сопротивление нити накала будет
Теперь вернемся к лампочке на 220 В (пусть это будет 100-ваттная лампочка). Через нить накала этой лампочки будет протекать ток
100 : 220 = 0,45 А
Но сопротивление ее нити накала будет намного больше
220 : 0,45 = 489 Ом
Если подключить 220-вольтовую лампочку к напряжению 12 В, получим
12 : 489 = 0,025 А
Такого мизерного тока недостаточно для разогрева нити накала (мы помним, что нужен ток 0,45 А).
И наконец, подключим 12-вольтовую лампочку к напряжению 220 В
220 : 15 = 14,7 А (это в 18 раз больше нормального рабочего тока)
Такой огромный ток моментально расплавит нить накала 12 вольтовой лампочки и на этом все закончится.
Что такое двух полярное питание? например: +12в и -12в
вот есть масса. Она же земля. Есть положительное напряжение относительно массы — это +12в.
и есть отрицательное ОТНОСИТЕЛЬНО массы — это -12 .
между +12в и -12в потенциал будет равен 12+12, т. е. 24в
то есть 2 напряжения последовательно, средняя точка — масса.
представь два аккумулятора, у одного минус на массу, у другого — плюс.
т. е. относительно массы у одного горячий электрод будет +12в, у другого — -12в
а т. к. они друг с другом связаны массой, и соединены получается — последовательно (масса посередине) — меж пртивоположными их полюсами получается сумма
Лампы на 12 или 220 В: что лучше использовать для освещения квартиры?
С появлением галогеновых и светодиодных ламп напряжением 12 В у многих появился вопрос: какие лампы лучше, на 12 В или на 220 В? Поскольку светодиодные лампы наиболее экономичные и долговечные, в данной статье мы рассмотрим плюсы и минусы изделий разных напряжений на их примере.
Долгие годы мы пользовались светодиодными, галогеновыми и лампами накаливания с рабочим напряжением в 220 В. Однако с появлением низковольтных изделий напряжением 12 В встал закономерный вопрос: какие лампы лучше, на 12 В или на 220 В? Мы рассмотрим плюсы и минусы использования ламп разного напряжения, и для примера возьмем светодиодные модели.
Cветодиодные лампы на 12 В: за и против
Преимущества ламп 12 В
- Безопасность. Благодаря пониженному напряжению можно не боятся поражения электрическим током. Это дает возможность использовать лампочки в помещениях с повышенной опасностью, таких как котельные. Например, можно ставить светодиодные лампы капсульного типа Foton Lighting G4.
- Можно использовать в помещениях с повышенной влажностью. Например, их можно устанавливать в ванных комнатах, саунах, помещениях с бассейном и даже на улице.
- Не нужна дополнительная защита для проводки. Низкое напряжение не требует дополнительных мер защиты электропроводки, например, применения гофрированных трубок или кабель-каналов.
Недостатки ламп 12 В
- Необходимость использования трансформатора или блока питания. Для подключения низковольтных лампочек к сети 220 В нужен понижающий трансформатор (как вариант — отдельный блок питания). Стоимость такого трансформатора от 300 до 3000 рублей в зависимости от производителя. Плюс нужно найти место, куда его установить. При выходе из строя трансформатора перестанет работать и вся сеть освещения, подключенная через него.
- Потребление более высокого тока. Чем ниже напряжение, тем больший ток потребляет устройство. Для ламп на 12 В нужен более высокий ток, чем для изделий напряжением 220 В, поэтому проводка для осветительной группы должна быть выполнена проводом не менее 1,5 мм 2 с минимальным количеством скруток.
12-вольтовые светодиодные лампы нашли широкое применение при организации точечных светильников в подвесных и натяжных потолках. Также они отлично подходят для освещения витрин, выставочных стендов, помещений магазинов и кафе. Например, создать уютную атмосферу можно с помощью лампочек софитовой формы Navigator.
Светодиодные лампы на 220 В: за и против
Преимущества ламп 220 В
- Простота монтажа. Для таких лампочек не нужен блок питания или понижающий трансформатор. Достаточно просто вкрутить в люстру или бра и пользоваться. Такая лампа имеет несколько светодиодов и драйвер.
- Всегда доступны. Лампы со стандартным цоколем можно купить в любом хозяйственном магазине.
- Есть модели для точечного освещения. Например, лампа Wolta 25S с цоколем GU 5.3 и подобные ей идеально подойдут для подвесного потолка. Также они будут отлично работать в ванной комнате или кухне, где повышенная влажность. Для них не нужен импульсный блок питания.
Недостатки ламп 220 В
- Небольшой срок службы. Мы уже писали, что в дешевых некачественных лампочках плохо организовано отведение тепла из цоколя, где расположен драйвер, из-за чего он быстро сгорает. В целом замечено, что 220-вольтовые лампы перегорают чаще 12-вольтовых.
- Опасность поражения током. В сравнении с 12 В опасность напряжения в 220 В значительно выше. Хотя стоит отметить, что в домашних условиях при правильной эксплуатации люстр, точечных светильников и других осветительных приборов, попасть под напряжение можно крайне редко.
Если не хотите заморачиваться с монтажом понижающего трансформатора или установкой блока питания, смело берите обычные светодиодные лампочки на 220 В. А в ванной комнате или сауне используйте защитные плафоны.
Вывод
Если вы хотите организовать точечное освещение в подвесном потолке в ванной комнате, можете взять 12-вольтовые светодиодные лампочки с блоком питания. Они отлично выдерживают влажность, и такое напряжение более безопасное.
Если не готовы заморачиваться с дополнительными комплектующими, берите обычные светодиодные лампочки на 220 В. Для организации точечного освещения можно взять изделия софитовой формы соответствующей цветовой температуры.