Vážené kolegyně a kolegové.
Jak definovat poznání? Pomohu si citátem pana Empedokla z Akragantu.
„Člověk pozná jen maličký kousek jsoucna, ale každý věří, že objevil všechno“
Tato slova starého řeckého filosofa vyjadřují nemilosrdnou pravdu spojenou s naším sebevědomím a zároveň předurčují téma této série keší. Ano, chci tady hovořit o poznání základů a funkcí věcí v našich životech běžně užívaných. Vysvětlit principy a zákony na kterých, tyto věci fungují a o kterých řada z nás nemá ani ponětí. Keše budou umístěny formou tak trochu rozházeného power trailu do veřejně přístupné části přírodní rezervace Kotvice a budou vás provázet touto krásnou lokalitou po celý rok 2023 a také část roku 2024. Žádám však tímto všechny hráče o důsledně dodržování pravidel ochrany přírody platných v této přírodní rezervaci.
Krátká historie objevu elektrické energie
Projevy elektřiny lidstvo ve svých počátcích fascinovaly, vytvářely strach z neznámého. Řecký bůh Zeus, dle mytologie, metal blesky a vládl nejen lidem, ale i ostatním bohům. Použijeme-li tady zkratku, můžeme říct, kdo vládl elektřině měl odpradávna magickou moc. Dějiny elektřiny jsou však strhujícím příběhem obrovského úsilí člověka tento jev pochopit a vyžít ve svůj prospěch.
Na počátku dlouhé cesty objevu elektrické energie stálo studium elektrických jevů spojených s úhoři ve starém Egyptě, pokusy s jantarem ve starověkém Řecku, výzkumy Nikoly Tesly, Benjamina Franklina a dalších badatelů.
Připomenout je tady také vhodné Michaela Faradaye a jeho objev spojený s pohybem magnetu v blízkosti cívky drátu, který dal základ strojům - generátorům spojeným s výrobou střídavého proudu, jenž nahradil do této doby užívaný proud stejnosměrný.
Od objevu výroby střídavého proudu se postupně přešlo k prvním veřejným elektrickým sítím spojeným zejména s napájením lamp pouličního osvětlení a tady jsme jen krůček k přenosu elektrické energie na místa její spotřeby podle našeho uvážení, což mělo a má obrovský dopad na naše životy.
Elektrická energie podobně jako třeba voda, uhlí, nebo ropa je komodita podléhající zákonům nabídky a poptávky s potřebou její spotřebované množství u jednotlivých odběratelů měřit.
A tady se dostáváme k předmětu této keše elektroměru, zařízení které všichni používáme, ale jen velmi málo z nás ví, na jakém principu a jak vlastně funguje. Pojďme se tedy zase kousek projít po Stezce poznání.
Elektroměr
První předchůdce dnešních elektroměrů můžeme nalézt v roce 1872, kdy si Američan Samuel Gardier nechal patentovat měřící zařízení tehdy ještě na stejnosměrný proud. Toto zařízení však neměřilo množství spotřebovávaného proudu, ale čas, kdy jím proud procházel a to vše na principu elektromagnetu.
V roce 1879 pan Edison použil galvanický měřič, pracující na principu elektrolytického článku řekněme dnes běžné baterie. Stejnosměrný proud procházel vodivým roztokem mezi dvěma přesně zváženými deskami, kdy se průchodem proudu hmotnost jedné desky snižovala a u druhé naopak rostla. Zvážením desek se určovalo množství spotřebované energie.
A mohli bychom takto pokračovat dále, na scéně se však prosazuje proud střídavý a s ním elektroměry založené na indukčním principu, které si většina z nás určitě pamatuje a ještě dnes používá.
Vývoj se však nezastavil a do našich domácností postupně přicházejí elektroměry impulzní, které opuštějí mechanický princip vycházející z počtu otáček rotoru a počítají impulsy elektronického wattmetru, přičemž se konstanta udává v impulzech na 1 kWh. Tyto přístroje pak nabízejí další pokročilé funkce jako vícesazbové měření, odpočty na dálku, odběrové diagramy a další.
Jednofázový indukční mechanický elektroměr
Elektroměrů se vyrábí celá řada a obvykle měří tzv. činnou energii. Existují však i pro měření jalové energie nebo maximální spotřeby. Známe je jako jedno či vícesazbové, jednofázové nebo třífázové. Mohou být indukční nebo impulzní, prostě jejich škála je velmi široká. Pro naši potřebu, pro vysvětlení jejich principu a fukce zůstaneme u zatím nejrozšířenějšího typu, tedy jednofázového mechanického indukčního elektroměru.
A jak to tedy funguje?
Hliníkový kotouč se otáčí ve vzduchové mezeře dvou magnetických systémů vytvářených napěťovou a proudovou cívkou. Proudovou cívkou pod kotoučem protéká měřený proud, nad kotoučem je pak napěťová cívka, která má díky uzavřenému ocelovému jádru velkou indukčnost a proto zde vzniká při činné zátěži sítě mezi magnetickými toky obou cívek fázový posun.Takto posunuté magnetické toky pak vytvářejí magnetické točivé pole, které v hliníkovém kotouči indikují vířivé proudy, jejichž elektromagnetické pole vytváří točivý moment, který je úměrný proudu v proudové cívce.
Brzdicí trvalý magnet pak zabraňuje svým vlivem na vířivé proudy tomu, aby se hliníkový kotouč točil rychleji, než by odpovídalo odebíranému proudu a aby se setrvačností netočil i při poklesu nebo zastavení odběru proudu. Změnou polohy tohoto magnetu lze měnit konstantu elektroměru.
Otáčející se kotouč pohání svým šnekovým převodem mechanické počítadlo. Konstanta elektroměru potom udává počet otáček hliníkového kotouče, který odpovídá spotřebě 1 kWh. Pro běžné bytové elektroměry bývá tato konstanta rovna 375 otáčkám kotouče na 1 kWh.
Jen pro doplnění - trojfázový elektroměr pro 4 vodičovou síť má tři magnetická ústrojí působící na dva až tři hliníkové kotouče na společné ose.
Více sazbový např. dvousazbový elektroměr má dvě počítadla, jejichž pohon se přepíná pomocí diferenciálního soukolí, přičemž přepínání počítadel se spouští přes spínací hodiny nebo centrálně vysílaným signálem v oblasti tónových kmitočtů.
Pár slov o elektronickém impulsním elektroměru
Elektronické impulsní elektroměry v podstatě fungují jako mikropočítače. Jsou postaveny na křemíkových polovodičích. Elektrický proud nesnímají jako spojitý signál, ale sledují určité pravidelné impulsy, které převádějí na čísla podle předem zadaného programu. Jejich činnost lze ve zkratce popsat asi takto:
Analogová hodnota proudu a napětí vstupující do elektroměru je pomocí A/D převodníku převedena do digitální hodnoty. Digitální data poté pokračují do mikroprocesoru, kde jsou provedeny naprogramované výpočetní operace. Výsledky těchto operací se ukládají do paměti elektroměru, přičemž se zároveň zobrazují na displeji. Tato data poté mohou být dále zpracovávana dle potřeb.
Informace o keši
Vylouskané odpovědi jednoduše dosadíme do níže uvedených souřadnic a můžeme vyrazit za pokladem.
N 49°4X.XXX kde X.XXX = EFCB + ADE + FDA - BCB
E 018°0Y.YYY kde Y.YYY = BFDE + CEF - DAFE + BAA
Při luštění tohoto jednoduchého kvízu přeji dobrou zábavu.
Pozor některé keše série budou v logbooku obsahovat bonusová čísla, která budete v budoucnu potřebovat.
Stupně vítězů
Zkontrolujte Vaše řešení
Keše série
- Stezka poznání 1 - GPS
- Stezka poznání 2 - BATERIE - MONOCLANEK
- Stezka poznání 3 - FOTOVOLTAIKA
- Stezka poznání 4 - LED DIODA
- Stezka poznání 5 - ELEKTRICKY JISTIC
- Stezka poznání 6 - KLIMATIZACE
- Stezka poznání 7 - DALKOVY OVLADAC
- Stezka poznání 8 - HROMOSVOD
- Stezka poznání 9 - TERMOSTATICKY VENTIL
- Stezka poznání 10 - VODOMER
- Stezka poznání 11 - PLYNOMER
Použité zdroje
- https://docplayer.cz/5483361-Elektromery-historie-a-soucasnost.html
Historie keše:
26.3.2024 Publikace keše
27.10.2024 Kontrola a údržba keše. Vyčištěna, doplněna tužka, vyměněn krycí obal.
22.10.2025 Kontrola a údržba keše. Vyčištěna, vyměněn krycí obal.