Tại sao nguồn điện đôi khi là 110v và lần khác là 120V?

(Câu hỏi tương tự có thể áp dụng cho các vị trí có nguồn điện 220 / 240V, nếu tôi không nhầm.)

Thường xuyên tôi thấy các xếp hạng hỗn hợp chỉ ra rằng một cái gì đó phù hợp với 110, 115, 118 hoặc 120V (ở Mỹ). Tôi đã luôn đề cập đến nguồn điện lưới là 120V nhưng với sự hiểu biết rằng nó thay đổi vì:

• Các phương tiện tạo khác nhau (số lượng pha, v.v.)
• Mất dòng và điều kiện không hoàn hảo

Khi thiết kế một cái gì đó, người ta phải luôn luôn kiểm tra bằng cách sử dụng điện áp dự kiến ​​thấp nhất (110)? Những lý do nào cho sự khác biệt về điện áp lưới điện?

Tại Mỹ, các tiện ích điện được cho là cung cấp điện cho khách hàng dân cư ở bất kỳ nơi nào trong khoảng từ 110 đến 125 VAC RMS. Giá trị 117 (hoặc 117,5 hoặc 118) thường được thấy trên các sản phẩm, vì đó là giữa phạm vi được chỉ định.

Nếu bạn đang phát triển một sản phẩm để bán chung, sẽ rất thận trọng khi thêm biên độ thử nghiệm vượt quá ít nhất 5% hoặc thậm chí 10% trong phạm vi danh nghĩa - có thể là 100 đến 140 VAC RMS.

Thêm vào các câu trả lời ở đây là tại sao các công ty điện lực không chơi với điện áp: Họ sẽ làm hết sức mình để duy trì được chấp nhận nước của bạn hertz giá trị, thông thường ở mức 50 hoặc 60 chu kỳ. Họ sẽ hy sinh ( brownout ) điện áp để đảm bảo các biến quan trọng nhất cho các thiết bị, hertz. Mọi thay đổi sẽ làm cho động cơ quay nhanh hơn hoặc chậm hơn, có nghĩa là bộ hẹn giờ và những thứ tương tự sẽ không hoạt động đúng. Sự sụt giảm điện áp có thể là từ 'điều kiện không hoàn hảo' nhưng sự biến đổi hertz là hoàn toàn không thể chấp nhận được.

Chỉ giải quyết lý do tại sao điện áp thay đổi, bạn đúng trong suy nghĩ tổn thất đường dây đóng một vai trò. Không có dây bình thường là một dây dẫn hoàn hảo. Các chất siêu dẫn đến rất gần, nhưng đối với những người trong chúng ta làm việc với các thành phần điện bình thường, dây dẫn chỉ là điện trở có giá trị nhỏ. Như vậy, chúng bị sụt điện áp khi dòng điện chạy qua chúng, theo định luật Ohm. Đây cũng là lý do tại sao truyền tải điện đường dài được thực hiện ở điện áp cao, và bước xuống gần khách hàng như là thực tế.

Bạn có thể quan sát điều này trực tiếp khi một động cơ trong tủ lạnh, máy điều hòa không khí hoặc máy sấy quần áo bật: dòng điện khởi động cao của động cơ kéo điện áp trong nhà bạn xuống, làm mờ bất kỳ đèn sợi đốt nào. Tất nhiên dòng điện chạy ít hơn nhiều, vì vậy đèn dường như trở về độ sáng ban đầu, nhưng nếu bạn đo cẩn thận, bạn sẽ thấy chúng mờ hơn so với khi không có động cơ chạy. Với một máy nén AC lớn, ngay cả dòng điện sau khi khởi động cũng đủ đáng kể để làm mờ đèn cho đến khi nó tắt.

Tất nhiên các tiện ích điện cố gắng để giảm thiểu hiệu ứng này, nhưng không có gì là hoàn hảo.