Wenn Sie an einer Hochspannungsleitung oder einem Umspannwerk vorbeifahren, haben Sie wahrscheinlich ein charakteristisches Brummen gehört. In der Regel ist es nicht das Angenehmste und gibt den Menschen oft das Gefühl, gefährlich zu sein, sowie den Wunsch, einen solchen Ort so schnell wie möglich zu verlassen. Manchmal tritt das Brummen auch dann auf, wenn elektrische Haushaltsgeräte eingeschaltet sind. Dieses Geräusch wird gemeinhin als „Summen des Netzwerks“ bezeichnet. Aber haben Sie sich schon einmal gefragt, warum Strom brummt und ob dieses Geräusch auf eine Gefahr hinweist? Tatsächlich verursacht nicht jede Art von elektrischem Strom ein solches Brummen, sondern nur Wechselstrom oder Wechselstrom. Es wird variabel genannt, weil es ständig die Richtung ändert. Der Wechsel erfolgt dutzende Male innerhalb einer Sekunde. Mit der Richtungsänderung, Sie haben es erraten, ist der Sound des Netzwerks verbunden. Aber warum tritt es auf?
Das elektrische Brummen wird durch einen Wechselstrom verursacht, der mit einer Frequenz von 50 Hz die Richtung ändert
Wie ist der Zusammenhang zwischen Netzfrequenz und Schall
< p>Da das Geräusch des Netzwerks mit einer Richtungsänderung des Stroms verbunden ist, hängt seine Frequenz auch von der Frequenz des Netzwerks ab. Es gibt zwei Frequenzstandards. In den USA, Japan und Südamerika beträgt die Netzfrequenz beispielsweise 60 Hz, dh der Strom ändert die Richtung 60 Mal pro Sekunde. In Europa und Russland beträgt die Netzfrequenz jeweils 50 Hz, die Richtungsänderung erfolgt 50 Mal pro Sekunde.
Laut Experten ist die Tonfrequenz doppelt so hoch wie die Netzfrequenz. Wenn dieser Indikator beispielsweise in den USA 60 Hz beträgt, beträgt die Tonfrequenz des Netzwerks hier 120 Hz. Musiker, die ihr Instrument mit einem Stimmgerät stimmen, wissen, dass dieser Klang zwischen As und B liegt. Sowohl in Russland als auch in ganz Europa sendet das Netzwerk Schall mit einer Frequenz von 100 Hertz aus. Es liegt zwischen As und G.
Der Hauptgrund für das Brummen von Hochspannungsleitungen ist die Koronaentladung
Warum es im Netz brummt
Für das Netzbrummen gibt es verschiedene Gründe. Auch in der Nähe von Hochspannungsleitungen gibt es mehrere Schallquellen. Der Hauptgrund für das charakteristische Summen ist, dass nahe der Oberfläche des Hochspannungskabels ein starkes elektrisches Feld entsteht. In diesem Feld werden in der Luft vorhandene freie Elektronen beschleunigt. Beschleunigt ionisieren sie die Luft und führen zur Entstehung der sogenannten Koronaentladung. Diese Entladung blinkt und erlischt mit einer Frequenz von 100 Hz, dh mit der Frequenz des Spannungsanstiegs und -abfalls.
Als Ergebnis jeder solchen Entladung erwärmt sich die Luft und dehnt sich aus und kühlt dann ab und zieht sich zusammen. Laut Experten ist es die ständige Kompression und Expansion von Luft, die für Begeisterung sorgt. Die Lautstärke des Schalls hängt vom Wetter bzw. von der Leitfähigkeit der Luft ab. Außerdem kann Schall eine Schallresonanz verursachen. Auf den Sendeturm selbst werden Schwingungen mit einer Frequenz von 100 Hz übertragen, wodurch dieser ebenfalls zu summen beginnt.
Hochspannungsmasten können in Schallresonanz treten
Es gibt eine andere Version, bei der die Litzen des Drahtes vibrieren. Ein Wechselstrom mit einer Frequenz von 50 oder 60 Hz bildet ein Magnetfeld. Es bewirkt, dass die Litzen in einigen Drähten, insbesondere Stahldrähten, vibrieren und aufeinander treffen. Vibrationen können auch durch Magnetfelder von Drähten unterschiedlicher Phasen erzeugt werden, die nebeneinander liegen. Da die Frequenz der Felder 100 Hz beträgt, beginnen die Drähte, die sich im Magnetfeld des anderen befinden, mit der gleichen Frequenz zu schwingen. Darüber hinaus gibt es eine Version, bei der das ständige Ausdehnen und Zusammenziehen von Drähten auch Schall erzeugt. Übrigens ist auch schon ein Material entstanden, das Strom leitet, sich aber nicht erwärmt.
Warum Elektrogeräte brummen
Der Grund für das Summen der Geräte ist ein ganz anderer. Typischerweise wird der Ton durch ein magnetisches Element erzeugt, das in den meisten Geräten enthalten ist. Beispielsweise verfügen Netzteile häufig über einen Transformator, der dazu dient, die Versorgungsspannung zu reduzieren oder umgekehrt zu erhöhen. Es ist ein elektromagnetisches Gerät, das aus einem Eisenkern besteht, um den ein Draht gewickelt ist. Durch den Polaritätswechsel, also das ständige Ein- und Ausschalten des Magneten, beginnt der Trafo zu vibrieren und einen entsprechenden Ton von sich zu geben. Aus dem gleichen Grund brummen Transformatorenkästen.
In Elektrogeräten brummen am häufigsten Transformatoren
Wie gefährlich ist das Brummen? In der Regel begleitet dieses Geräusch den Betrieb von absolut betriebsbereiten Elektrogeräten, dh es ist ein normales Phänomen. Wenn jedoch plötzlich ein charakteristisches Brummen mit einer Frequenz von 100 Hz in Geräten auftritt, die es zuvor nicht abgegeben haben, beispielsweise in einer Klimaanlage, kann dies auf den Ausfall des einen oder anderen seiner Elemente hinweisen. In diesem Fall ist es besser, das Gerät auszuschalten und Hilfe von Spezialisten zu suchen.
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As für das Geräusch von Hochspannungsleitungen ist es nicht so sicher, wie es auf den ersten Blick scheinen mag. Bei Koronaentladungen entstehen giftige Gase wie Ozon, die gesundheitsschädlich sein können. Daher werden bei der Verlegung moderner Stromleitungen Maßnahmen ergriffen, um Koronaentladungen zu verhindern oder zu minimieren. Abschließend schlage ich vor, interessantes Material über statische Elektrizität zu lesen.