Haushaltsstromkreise verbrauchen Energie, sie verbrauchen keine elektrische Ladung.
Die elektrische Ladung, die durch Ihre Stromkreise in Ihr Haus fließt, trägt nützliche Energie mit sich, die Sie für eine Vielzahl von Aufgaben verwenden können. Die US-Standard-Haushaltsschaltung hat eine effektive Spannung von etwa 120 Volt, und die Spannung stellt Energie pro Ladeeinheit dar. 120 Volt bedeutet 120 Joule Energie, die von jedem Coulomb der Ladung transportiert wird. Ein Coulomb der Ladung ist die Ladungsmenge, die pro Sekunde durch einen Draht getragen wird, wenn ein elektrischer Strom von einem Ampere fließt. Wenn Sie also ein Gerät mit einem Ampere Strom bei einer Spannung von 120 Volt betreiben, verbrauchen Sie elektrische Energie mit einer Geschwindigkeit von 120 Joule / Sekunde oder 120 Watt elektrischer Leistung.
Wenn Sie ein elektrisches Gerät einschalten, erlauben Sie den 120 Volt, elektrischen Strom durch das Gerät zu zwingen, analog zum Druck von einer Pumpe, um Wasser durch ein Rohr zu zwingen. Die Energie, die von der Ladung getragen wird, wird verwendet, indem sie umgewandelt wird, um Heizung, Beleuchtung, mechanische Arbeit (Motoren) usw. auszuführen. In dem Prozess, wie die Ladung durch das Gerät fortschreitet, fällt seine Spannung von 120 Volt auf im Wesentlichen Null Volt in Bezug auf die Erde. Diese verbrauchte Ladung wird dann über das Erdungskabel zur Erde geleitet. In der Standard-US-Buchse, Die Ladung bei etwa Null Volt wird über den Neutralleiter zur Schalttafel zurückgeführt und dann über das an der Schalttafel befestigte Erdungskabel zur Erde transportiert.
Die Verwendung von elektrischer Energie in einem Haus ist Teil eines Zyklus, der es uns ermöglicht, die von einem entfernten elektrischen Generator bereitgestellte Energie zu nutzen. Wir nutzen dabei die Verbrennung von Kohle, Öl, Erdgas oder die Nutzung von Kernenergie, um die Energie zu liefern, die wir zu Hause benötigen. Am Generator, Ladung wird von der Erde bei null Volt genommen, und an dieser Ladung wird gearbeitet, um ihre Spannung zu erhöhen, Bereitstellung einer hochenergetischen Wechselspannung aus dem Generator. Diese Spannung wird durch Transformatoren für einen effizienten Transport der elektrischen Energie querfeldein zu Ihrem Haus noch höher angehoben. Andere Transformatoren senken die Spannung auf die Standardversorgungsspannungen für Ihr Zuhause. Nachdem Sie die Energie für die Ladung verwendet haben, geben Sie die verbrauchte Ladung an die Erde zurück, die als großes Reservoir für elektrische Ladung dient.
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Die hohe spannung (über 120 volt effektive, 60 Hz AC) ist geliefert zu die kleinere prong von der Standard polarisierte US-Behälter. Es wird allgemein als „heißer Draht“ bezeichnet. Wenn ein Gerät in die Steckdose eingesteckt ist, fließt elektrischer Strom durch das Gerät und dann zurück zum breiteren Stift, dem Neutralleiter. Der Neutralleiter führt den Strom zurück zur Schalttafel und von dort zur Erde (Masse). Das Erdungskabel ist nicht Teil des Stromkreises, ist jedoch zur Verhinderung eines elektrischen Schlags wünschenswert. |
Die beiden Buchsen in einer gemeinsamen „Duplex“ -Buchse werden von demselben Stromkreis gespeist, der von der Hauptschalttafel ausgeht. Sie sind parallel geschaltet, so dass zwei Geräte, die in die Steckdose eingesteckt sind, die gleiche Spannung erhalten, aber unterschiedliche Mengen an elektrischem Strom ziehen können. Die Parallelverdrahtung ist der Standard für 120-Volt-Stromkreise im gesamten Haus und ermöglicht die unabhängige Verwendung aller Geräte, die mit derselben Spannung versorgt werden.
| Warum ist ein Stift breiter? | Beispielschaltung |