Do czego służy metalowy bolec w gniazdku? Wyjaśniamy

Obecnie na świecie stosuje się kilkanaście rodzajów gniazdek elektrycznych. W Polsce powszechne są kontakty typu E (CEE 7/5), które występują również w Belgii, Czechach, we Francji i na Słowacji. Jest to gniazdo wtykowe z dwoma otworami (na przewód fazowy i neutralny) oraz metalowym bolcem, którego obecność ma ważny związek z kwestiami bezpieczeństwa.

Metalowy bolec w gniazdku nie bez powodu zwany jest także uziemieniem. Jego rolę wyjaśniono przed kilkoma laty na łamach serwisu "Zapytaj fizyka", w którym naukowcy z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego odpowiadają na pytania nurtujące internautów. W odpowiedzi na jedno z takich pytań zwrócono uwagę, że w otworach gniazdka elektrycznego "znajdują się sprężynujące metalowe styki podłączone do przewodów sieci energetycznej".

Gdy włożymy wtyczkę urządzenia do kontaktu, wspomniane styki przylegają ściśle do jej metalowych bolców, dzięki czemu następuje przepływ prądu (ze styków do bolców). "Między tymi otworami panuje różnica potencjałów zwana napięciem. Gdy wtyczka jest włożona do kontaktu, z powodu niezerowego napięcia prąd płynie z jednego otworu (zwanego fazą) do drugiego (zwanego neutralnym lub zero) poprzez zasilane urządzenie, przekazując mu energię elektryczną" – wyjaśniono na stronie "Zapytaj fizyka".

W tym momencie rodzi się pytanie, czemu w gniazdku potrzebne są właściwie dwa otwory? Ma to związek z zasadą zachowania ładunku elektrycznego. Wynika z niej, że ładunek nie może zostać zniszczony i dlatego musi gdzieś się zgromadzić lub odpłynąć.

Gdyby w gniazdku znajdował się tylko jeden otwór, ładunek elektryczny dopływałby do podłączonego urządzenia i gromadził się na nim. Doprowadziłoby to do szybkiego wyrównania potencjału urządzenia z potencjałem otworu, przez co prąd przestałby płynąć z powodu braku napięcia.

Wracając do metalowego bolca, ma on za zadanie chronić użytkownika w sytuacji, w której dotknąłby on obudowy urządzenia zwartego z przewodem fazowym. Do takiego zdarzenia może dojść wskutek przebicia lub uszkodzenia konstrukcji. Brak metalowego bolca sprawiłby, że użytkownik mógłby wówczas doznać niebezpiecznego dla jego życia i zdrowia porażenia.

"Ponieważ prąd zawsze płynie po drodze charakteryzującej się najmniejszym oporem elektrycznym, a opór kabla jest dużo mniejszy niż ludzkiego ciała, to prąd w większości zamiast przez ludzkie ciało popłynie uziemieniem. Przepływ dużego prądu tą drogą powoduje także uruchomienie zabezpieczeń elektrycznych" – czytamy w podsumowaniu dot. metalowego bolca na stronie "Zapytaj fizyka".