Mikael Vaisanen / Getty Images
A háztartási villamos energia és annak áramlása elég titokzatosnak tűnhet, mivel ez az elektromágneses erő teljesen láthatatlan. Könnyebb azonban megérteni, ha összehasonlítja azt az otthon vízvezeték-csövein átfolyó vízzel. Noha az analógia nem tökéletes, ezeknek a rendszereknek a működése feltűnő hasonlóságokkal rendelkezik.
A víz és a villamos energia egyaránt belép az otthonába a közüzemi vezetékektől és kilép azután, hogy az egész házban eloszlik. A víz csöveken keresztül áramlik, és csaptelepeknél és egyéb szerelvényeknél használják, mielőtt egy csatornán keresztül léteznek. Az elektromosság kábelezési hálózaton keresztül áramlik, és világítótestek, készülékek és egyéb elektromos készülékek használják fel; azt is, akkor "kilép" a házból, a földre áramlással.
A nyomás miatt áramlik
A víz áramlik az otthoni ellátóvezetékben, mert a vízszolgáltató vagy a kútrendszer nyomást gyakorol rá. Miután a lámpatestben használják, már nem rendelkezik nyomással, és a gravitációnak kell függnie a lefolyócsövön történő átfolyáshoz. Ezért úgy tekinthető, hogy az összes víz, amely a házból elvezet a csatornába, nincs nyomás. Hasonlóképpen, a villamos energiának van egy meghatározott nyomása (feszültsége), amelyet az energiaszolgáltató szabályoz. Ez a nyomás lehetővé teszi az elektromos áram áramlását a házba vezető vezetéken és az otthoni elektromos rendszerében. Az elektromos áramot minden elektromos eszköz vagy készülék használja. A fel nem használt elemek semleges áramköri vezetékek útján visszatérnek az elektromos szolgáltatás belépési pontjához (és végül vissza az elektromos hálózatra). Ezt a visszatérést nyomásmentességnek tekintik, ugyanúgy, mint a víz, amely az otthonod csatornájába vezet.
Nyomás = feszültség
A víznyomás növekedése a vízvezeték-csőben azt jelenti, hogy a víz nagyobb erővel áramlik át. Ugyanez vonatkozik az elektromos vezetékekre; a nagyobb nyomás nagyobb erőt jelent. Míg a víznyomást font / négyzet hüvelykben vagy psi-ben mérjük, addig az elektromos nyomást voltokban vagy feszültségben mérjük. Minden elektromos berendezés meghatározott feszültségre van méretezve. A házban a legtöbb készülék és kis készülék kb. 120 V névleges feszültséggel rendelkezik, míg a nagyfeszültségű készülékek, például elektromos szárítók, sorozatok és sok alaplapi melegítők mintegy 240 V névleges feszültséggel rendelkeznek.
Áramlás = Áramlás
Ahogyan a nagyobb vízvezetékek több áramlást vagy nagyobb vízmennyiséget szállítanak, a nagyobb elektromos vezetékek több elektromos áramot tudnak szállítani. Az elektromos áramot amperben vagy amperben kell mérni. A feszültség mellett az összes elektromos alkatrész biztonságos áramerősségű. Az otthoni megszakító dobozában lévõ megszakítók mindegyike külön áramkörben vezérli az elektromos áramot, és mindegyikük rendelkezik külön erõsítõvel. A legtöbb általános felhasználású áramkört 15 vagy 20 amperre, míg a nagy készülékekre 30, 40, 50 vagy annál több amperre kell osztályozni. Ha egy áramkörrel túl sok készüléket vagy lámpát hajt meg, hatékonyan növeli az áramlást a túlterhelés pontjáig. Ez a megszakító kioldását és az áramkör tápfeszültségének lekapcsolását okozza.
Feszültség x amplitúdó = watt
A watt azt jelzi, hogy mennyi villamos energiát használnak az áramkörből áramot fogyasztó elektromos készülékek. A watt mind a feszültség (nyomás), mind az amper érték (áramlás vagy áram) függvénye. A feszültség és az áramerősség szorzata adja a teljesítményt.
Például, a mikrohullámú sütő maximálisan 10 amperre képes, és be van dugva egy 120 voltos aljzatba. Ennélfogva a készülék maximális energiafogyasztása 10 (amper) x 120 (volt) = 1200 watt. Így mennyi áramot fogyaszt a mikrohullámú sütő, amikor magasra fut (más beállítások, mint például a leolvasztás, valószínűleg kevesebb wattot igényelnek). Hasonló módon kiszámolhatja a teljes áramkör rendelkezésre álló teljesítményét. Egy 15 amperes, 120 voltos háztartási áramkörben legfeljebb 1800 watt elérhető (15 x 120). Ez azt jelenti, hogy az egyidejűleg működő világítótestek és dugaszolható készülékek legfeljebb 1800 wattot tudnak hozzáadni, mielőtt túlterhelnék az áramköröket és kikapcsolnák a megszakítót.
Energiatakarékosság
Mint a víznél is, ahol a megőrzés azt jelenti, hogy csökkenteni kell az elfogyasztott gallonok számát, a villamos energia megtakarítása a fogyasztás teljes fogyasztásának csökkentése. Visszatérve a vízvezeték-összehasonlításhoz, az energiatakarékos izzó hasonló lehet az alacsony áramlású zuhanyfejhez. A régi zuhanyfejek percenként 5 gallon áramlással bírtak, de a mai alacsony áramlású modellek percenként legfeljebb 2, 5 gallont használnak. Hasonlóképpen, ahol valaha rutinszerűen használtunk 60 wattos izzólámpákat, akkor most 12 vagy 14 wattos LED-izzókat is használhatunk. Ugyanúgy, ahogy a vízfelhasználást csökkenthetik a szivárgó csaptelepek rögzítése, az elektromos fogyasztás csökkenthető a világítás és a készülékek kikapcsolásával, amikor távozik.
Az energiamegtakarítás, akárcsak a vízmegtakarítás, magában foglalja az energiafogyasztás wattban mért mennyiségének csökkentését. Ez úgy érhető el, ha hatékonyabb izzók és készülékek használnak alacsonyabb teljesítményigényt, vagy korlátozhatják az energiafogyasztási időt (például ha a légkondicionálót nem folyamatosan működtetik).
