Mengapa AS menggunakan 110V dan Inggris menggunakan 230-240V?

Mengapa AS menggunakan 110V dan Inggris menggunakan 230-240V? Apa kelebihannya? Jelaskan padaku dengan perhitungan. Mengapa mereka menggunakan frekuensi yang berbeda seperti 50Hz, 60Hz? Apa alasannya?

Anda seharusnya tidak terkejut bahwa mereka menggunakan voltase dan frekuensi yang berbeda, Anda harus terkejut bahwa hanya ada dua voltase / frekuensi besar standar.

Ketika listrik pertama kali diperkenalkan setiap produsen memberikan tegangan dan frekuensi yang berbeda (atau bahkan DC, bukan AC). Secara bertahap produsen bergabung, pemerintah menetapkan standar, dan tekanan pasar menuntut agar peralatan dapat digunakan di mana-mana. Ini mengarah pada situasi saat ini, di mana tekanan untuk standar dunia diimbangi oleh kepentingan yang diinvestasikan.

Untuk jumlah energi yang sama, 110V membutuhkan lebih banyak arus, karenanya kabel lebih tebal. 230V membutuhkan isolasi yang lebih baik. Dalam beberapa situasi yang jarang, 220V mungkin lebih berbahaya untuk disentuh.

Saya tidak berpikir 50 atau 60 Hz membuat perbedaan yang signifikan. (Inti besi untuk transformator mungkin sedikit lebih kecil pada 60 Hz. Tapi inti besi sangaaaaat yang lalu ...)

Sulit untuk menjadi definitif. Tetapi sebelum distribusi daya AC diadopsi secara luas, ada pertempuran sengit di Amerika Serikat antara Edison dan Westinghouse tentang distribusi daya DC versus AC .

Sistem DC Edison menggunakan + 110V, 0V, dan -110V. Ada kampanye oleh Edison untuk menggambarkan AC sebagai berbahaya, bahkan melangkah lebih jauh dengan memperkenalkan kursi listrik yang ditenagai oleh listrik AC sebagai perangkat eksekusi, sehingga menunjukkan "bahaya AC". Setelah AC diterima secara luas sebagai yang lebih unggul dari DC untuk distribusi daya, 110V menjadi standar untuk distribusi AC mungkin karena menggunakan tingkat tegangan "lebih aman" dari sistem DC.

Setelah lampu filamen logam menjadi layak, 220V menjadi umum di Eropa karena biaya distribusi yang lebih rendah .

Adapun 50Hz versus 60Hz .. baik itu hanya sistem Metrik .

Alasan yang sama kita masih membuka jalan yang mengelilingi bangunan yang dirobohkan setengah abad yang lalu.

Secara historis seseorang, atau beberapa kelompok, memilih nomor di setiap negara, yang lain mengikuti, dan itu menjadi "standar". Sekarang kita terjebak dengan mereka.

Masing masing punya kelebihan dan kekurangan. Anda bisa berdebat mereka selamanya.

Masalah 110V sederhananya setelah Tesla dan Westinghouse membuktikan transmisi AC jarak jauh yang layak, masalah # 1 yang mendorong proliferasi elektrifikasi adalah penerangan di rumah-rumah, menggantikan lampu gas dan minyak yang merupakan bahaya kebakaran utama saat itu. Lampu Edison 100V, tetapi lampu tidak peduli apakah AC atau DC. Jadi sistem distribusi AC kami, AT THE RESIDENTIAL LEVEL, dirancang untuk memanfaatkan basis terpasang yang ada dan ketersediaan persediaan lampu Edison. Kemudian ketika peralatan pribadi mulai berkembang biak, mereka dirancang untuk mengambil keuntungan dari sirkuit pencahayaan 110VAC yang sudah digunakan di rumah-rumah dan konsep itu menyatu dengan budaya kita ke tempat di mana tidak ada jalan untuk kembali.

Masalah 50 / 60Hz berbeda dan sama sekali bukan "metrik" (apa metrik tentang angka 50?). Meskipun Westinghouse / Tesla telah memperjuangkannya, AC hanya benar-benar lepas landas di sini begitu Edison menyerah pada hal yang tak terhindarkan. Edison, meskipun telah berinvestasi dalam AEG ketika Eropa mulai menggemparkan, enggan mengizinkan sistem di mana orang Eropa dapat memasuki pasar kami dengan menjual produk listrik di sini. Jadi setelah juga bereksperimen dengan frekuensi yang berbeda (40Hz adalah instalasi industri besar pertama, di Folsom Power House di California), Edison dan Steinmetz memilih 60Hz, sebagian karena masalah flicker, kemudian juga karena itu akan membuat peralatan Eropa tidak kompatibel. Dia menginginkan semuanya untuk dirinya sendiri ... yang merupakan motivasi yang sama di balik dorongan awalnya untuk mendiskreditkan distribusi AC di tempat pertama. Dia menginginkan DC karena dia memiliki hak paten AS untuk dinamo DC-nya (walaupun dia benar-benar membeli yang pertama, untuk bukti konsep, dari Werner von Siemens. Ya, BAHWA Siemens ... Siemens belum mematenkannya di AS) . Jadi jika DC menang, kita akan memiliki dinamo Edison DC setiap 5 mil atau lebih. Hanya orang kaya yang mampu membelinya, dan mereka semua akan membayar Edison untuk hak istimewa. Egalitarianisme Tesla merusak visinya.

Ini dibahas secara luas di The Simpsons :

Anda tahu, Eropa bukan tempat untuk anak berusia enam tahun. Dia bisa menangani 110 volt, tetapi 220 akan membunuhnya.

Selain lelucon, setelah Anda memilih nilai dan menghasilkan sejumlah besar perangkat yang kompatibel, harga beralih ke nilai yang berbeda menjadi sangat tinggi.

Kami belajar bahwa ini tentang sumber daya. Eropa memiliki banyak besi dan kekurangan tembaga, karenanya 50Hz. Sedangkan (keliru) Amerika dan khususnya Pennsylvania, memiliki surplus tembaga, karenanya 60Hz. 110v, 60Hz memiliki kehilangan distribusi 4 kali dibandingkan dengan 220V (rugi daya = I kuadrat R) Itulah sebabnya kawat Amerika jauh lebih tebal dan distribusi overhead (bukan bawah tanah) menunjukkan tampilan yang spektakuler ketika trafo yang dipasang di tiang naik. Juga, lampu berkedip pada frekuensi AC dua kali, satu blitz pada setengah siklus positif dan satu blitz pada setengah siklus negatif, bukan pada frekuensi pasokan

Di Inggris kabel tersedia secara nasional pada akhir 1950-an. Sisa Eropa mengikuti tak lama setelah AS. Karena Inggris butuh sedikit waktu untuk mengejar ketinggalan, mereka punya waktu untuk mempelajari hal penting tentang pengalaman sebelumnya dengan listrik rumah tangga - kabel rumah mahal! Mereka harus menggunakan banyak kawat dan dengan menggandakan tegangan mereka mengurangi arus menjadi setengah sehingga mengurangi ukuran kawat yang dibutuhkan.

Frekuensi AC. adalah cerita yang sedikit lebih dikenal ... Hingga 1890 tidak ada standar untuk freq induk. (jelas) AEG yang memonopoli produksi listrik di Eropa menetapkan standar pada 40Hz, namun sedikit kemudian mereka melihat lampu berkedip pada freq itu. jadi mereka meningkatkannya menjadi 50Hz yang baik-baik saja. Westinghouse belajar tentang ini menjadi standar tetapi mereka pikir lampu masih sedikit berkedip sehingga mereka meningkatkan freq. ke 60Hz. Pada tahun-tahun berikutnya mereka mulai mengkabel seluruh AS dan motor dan perangkat lain dirancang untuk freq itu. jadi tidak mudah untuk mengubahnya lagi.