Η διαφορά μεταξύ εναλλασσόμενου και συνεχούς ρεύματος. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ εναλλασσόμενου ρεύματος και συνεχούς ρεύματος - μια εξήγηση με απλά λόγια

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του ρεύματος AC και DC

Η γενική έννοια του ηλεκτρικού ρεύματος μπορεί να εκφραστεί ως η κίνηση διαφόρων φορτισμένων σωματιδίων (ηλεκτρόνια, ιόντα) προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση. Και η τιμή του μπορεί να χαρακτηριστεί από τον αριθμό των φορτισμένων σωματιδίων που πέρασαν από τον αγωγό σε μια συγκεκριμένη χρονική περίοδο.

Εάν η τιμή των φορτισμένων σωματιδίων του 1 κουλόμπ διέρχεται από μια ορισμένη διατομή ενός αγωγού σε χρόνο 1 δευτερολέπτου, τότε μπορούμε να μιλάμε για ένταση ρεύματος 1 αμπέρ που διαρρέει τον αγωγό. Αυτό καθορίζει τον αριθμό των αμπέρ ή του ρεύματος. Αυτή είναι η γενική έννοια του ρεύματος. Τώρα ας δούμε την έννοια του εναλλασσόμενου και συνεχούς ρεύματος και τις διαφορές τους.

Ένα συνεχές ηλεκτρικό ρεύμα, εξ ορισμού, είναι ένα ρεύμα που ρέει προς μία μόνο κατεύθυνση και δεν αλλάζει με την πάροδο του χρόνου. Το εναλλασσόμενο ρεύμα χαρακτηρίζεται από το γεγονός ότι αλλάζει την κατεύθυνση και το μέγεθός του με την πάροδο του χρόνου. Εάν το συνεχές ρεύμα εμφανίζεται γραφικά ως ευθεία γραμμή, τότε εναλλασσόμενο ρεύμα ρέει μέσω του αγωγού σύμφωνα με τον ημιτονοειδή νόμο και εμφανίζεται γραφικά ως ημιτονοειδές κύμα.

Δεδομένου ότι το εναλλασσόμενο ρεύμα ποικίλλει σύμφωνα με το νόμο ενός ημιτονοειδούς, έχει παραμέτρους όπως η περίοδος ενός πλήρους κύκλου, ο χρόνος του οποίου συμβολίζεται με το γράμμα Τ. Η συχνότητα του εναλλασσόμενου ρεύματος είναι το αντίστροφο της περιόδου ενός πλήρους κύκλου . Η συχνότητα του εναλλασσόμενου ρεύματος εκφράζεται με τον αριθμό των πλήρων περιόδων σε μια ορισμένη χρονική περίοδο (1 δευτερόλεπτο).

Υπάρχουν 50 τέτοιες περίοδοι στο δίκτυο εναλλασσόμενου ρεύματος μας, που αντιστοιχεί σε συχνότητα 50 Hz. F = 1/T, όπου η περίοδος για 50 Hz είναι 0,02 sec. F =1/0,02 = 50 Hz. Το εναλλασσόμενο ρεύμα υποδηλώνεται με τα αγγλικά γράμματα AC και το σύμβολο "~". Το συνεχές ρεύμα χαρακτηρίζεται DC και έχει σύμβολο "-". Επιπλέον, το εναλλασσόμενο ρεύμα μπορεί να είναι μονοφασικό ή πολυφασικό. Χρησιμοποιείται κυρίως τριφασικό δίκτυο.

Γιατί υπάρχει εναλλασσόμενη τάση στο δίκτυο και όχι σταθερή;

Το εναλλασσόμενο ρεύμα έχει πολλά πλεονεκτήματα έναντι του συνεχούς ρεύματος. Χαμηλές απώλειες κατά τη μετάδοση εναλλασσόμενου ρεύματος σε γραμμές ηλεκτρικής ενέργειας (ηλεκτρικές γραμμές) σε σύγκριση με το συνεχές ρεύμα. Οι εναλλάκτες είναι απλοί και φθηνοί. Όταν μεταδίδεται σε μεγάλες αποστάσεις κατά μήκος των γραμμών ισχύος, η υψηλή τάση φτάνει τα 330 χιλιάδες βολτ με ελάχιστο ρεύμα.

Όσο χαμηλότερο είναι το ρεύμα στη γραμμή ρεύματος, τόσο μικρότερες είναι οι απώλειες. Η μετάδοση συνεχούς ρεύματος σε μεγάλες αποστάσεις θα έχει σημαντικές απώλειες. Επίσης, οι εναλλάκτες υψηλής τάσης είναι πολύ απλούστεροι και φθηνότεροι. Είναι εύκολο να λάβετε χαμηλότερη τάση από την τάση AC μέσω απλών μετασχηματιστών.

Επίσης, είναι πολύ φθηνότερο η λήψη τάσης συνεχούς ρεύματος από εναλλασσόμενη τάση από ό,τι, αντίθετα, η χρήση ακριβών μετατροπέων τάσης DC-AC. Τέτοιοι μετατροπείς έχουν χαμηλή απόδοση και υψηλές απώλειες. Η διπλή μετατροπή χρησιμοποιείται κατά μήκος της διαδρομής μετάδοσης AC.

Πρώτα, λαμβάνει 220 - 330 kV από τη γεννήτρια και τα μεταδίδει σε μεγάλες αποστάσεις σε μετασχηματιστές, οι οποίοι μειώνουν την υψηλή τάση στα 10 kV, και στη συνέχεια υπάρχουν υποσταθμοί που μειώνουν την υψηλή τάση στα 380 V. Από αυτούς τους υποσταθμούς, η ηλεκτρική ενέργεια διανέμεται στους καταναλωτές και προμηθεύεται σε κατοικίες και ηλεκτρικούς πίνακες πολυκατοικίας.

Τρεις φάσεις τριφασικού ρεύματος μετατοπίστηκαν κατά 120 μοίρες

Η μονοφασική τάση χαρακτηρίζεται από ένα ημιτονοειδές και η τριφασική τάση χαρακτηρίζεται από τρία ημιτονοειδή, μετατοπισμένα κατά 120 μοίρες το ένα σε σχέση με το άλλο. Ένα τριφασικό δίκτυο έχει επίσης τα πλεονεκτήματά του σε σχέση με τα μονοφασικά δίκτυα. Αυτές είναι μικρότερες διαστάσεις μετασχηματιστών, οι ηλεκτροκινητήρες είναι επίσης δομικά μικρότεροι.

Είναι δυνατή η αλλαγή της φοράς περιστροφής του ρότορα ενός ασύγχρονου ηλεκτροκινητήρα. Σε ένα τριφασικό δίκτυο, μπορείτε να λάβετε 2 τάσεις - 380 V και 220 V, οι οποίες χρησιμοποιούνται για την αλλαγή της ισχύος του κινητήρα και τη ρύθμιση της θερμοκρασίας των στοιχείων θέρμανσης. Χρησιμοποιώντας τριφασική τάση στο φωτισμό, είναι δυνατό να εξαλειφθεί το τρεμόπαιγμα των λαμπτήρων φθορισμού, για το οποίο συνδέονται με διαφορετικές φάσεις.

Το συνεχές ρεύμα χρησιμοποιείται στα ηλεκτρονικά και σε όλες τις οικιακές συσκευές, αφού μετατρέπεται εύκολα από εναλλασσόμενο ρεύμα διαιρώντας το σε έναν μετασχηματιστή στην απαιτούμενη τιμή και ισιώνοντάς το περαιτέρω. Η πηγή συνεχούς ρεύματος είναι μπαταρίες, μπαταρίες, γεννήτριες συνεχούς ρεύματος, πάνελ LED. Όπως μπορείτε να δείτε, η διαφορά στο εναλλασσόμενο και στο συνεχές ρεύμα είναι σημαντική. Τώρα μάθαμε - Γιατί η πρίζα μας ρέει εναλλασσόμενο ρεύμα και όχι συνεχές;

Συνεχές ηλεκτρικό ρεύμα είναι η κίνηση των σωματιδίων με φορτίο προς μια ορισμένη κατεύθυνση. Δηλαδή η τάση ή η δύναμή του (χαρακτηριστικά μεγέθη) έχουν την ίδια τιμή και κατεύθυνση. Έτσι διαφέρει το συνεχές ρεύμα από το εναλλασσόμενο. Αλλά ας τα εξετάσουμε όλα με τη σειρά.

Η ιστορία της εμφάνισης και του «πόλεμου των ρευμάτων»

Το συνεχές ρεύμα ονομαζόταν παλαιότερα γαλβανικό ρεύμα λόγω του γεγονότος ότι ανακαλύφθηκε ως αποτέλεσμα μιας γαλβανικής αντίδρασης. Προσπάθησα να το μεταδώσω μέσω ηλεκτρικών γραμμών μεταφοράς. Εκείνη την εποχή, υπήρχαν σοβαρές διαφωνίες μεταξύ επιστημόνων για αυτό το θέμα. Έλαβαν ακόμη και το όνομα «πόλεμος των ρευμάτων». Αποφασιζόταν το ζήτημα της επιλογής ως κύριας, μεταβλητής ή μόνιμης. Τον «αγώνα» κέρδισε το μεταβλητό είδος, αφού το σταθερό έχει σημαντικές απώλειες, που μεταδίδονται σε απόσταση. Αλλά ο μετασχηματισμός του εναλλασσόμενου τύπου δεν είναι δύσκολος έτσι διαφέρει το συνεχές ρεύμα από το εναλλασσόμενο ρεύμα. Επομένως, το τελευταίο είναι εύκολο να μεταδοθεί ακόμη και σε μεγάλες αποστάσεις.

Πηγές συνεχούς ηλεκτρικού ρεύματος

Οι πηγές μπορεί να είναι μπαταρίες ή άλλες συσκευές όπου συμβαίνει μέσω χημικής αντίδρασης.

Πρόκειται για γεννήτριες, όπου λαμβάνεται ως αποτέλεσμα και στη συνέχεια διορθώνεται από τον συλλέκτη.

Εφαρμογή

Σε διάφορες συσκευές, το συνεχές ρεύμα χρησιμοποιείται αρκετά συχνά. Για παράδειγμα, πολλές οικιακές συσκευές, φορτιστές και γεννήτριες αυτοκινήτων συνεργάζονται με αυτό. Οποιαδήποτε φορητή συσκευή τροφοδοτείται από μια πηγή που παράγει σταθερή έξοδο.

Σε βιομηχανική κλίμακα, χρησιμοποιείται σε κινητήρες και μπαταρίες. Και σε ορισμένες χώρες είναι εξοπλισμένα με ηλεκτροφόρα καλώδια υψηλής τάσης.

Στην ιατρική, οι διαδικασίες επούλωσης πραγματοποιούνται με χρήση συνεχούς ηλεκτρικού ρεύματος.

Στο σιδηρόδρομο (για τις μεταφορές) χρησιμοποιούνται τόσο μεταβλητοί όσο και σταθεροί τύποι.

Εναλλασσόμενο ρεύμα

Τις περισσότερες φορές, ωστόσο, αυτό είναι που χρησιμοποιείται. Εδώ η μέση τιμή της δύναμης και της τάσης για μια ορισμένη περίοδο είναι ίση με μηδέν. Αλλάζει συνεχώς σε μέγεθος και κατεύθυνση, και σε τακτά χρονικά διαστήματα.

Για τη δημιουργία εναλλασσόμενου ρεύματος, χρησιμοποιούνται γεννήτριες στις οποίες λαμβάνει χώρα ηλεκτρομαγνητική επαγωγή.

Το εναλλασσόμενο ρεύμα χρησιμοποιείται στο ραδιόφωνο, την τηλεόραση, την τηλεφωνία και πολλά άλλα συστήματα λόγω του γεγονότος ότι η τάση και η ισχύς του μπορούν να μετατραπούν χωρίς σχεδόν καμία απώλεια ενέργειας.

Χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανία, καθώς και για σκοπούς φωτισμού.

Μπορεί να είναι μονοφασικό ή πολυφασικό.

Το οποίο ποικίλλει σύμφωνα με έναν ημιτονοειδές νόμο, είναι μονοφασικό. Αλλάζει σε μια ορισμένη χρονική περίοδο (περιόδου) σε μέγεθος και κατεύθυνση. Η συχνότητα AC είναι ο αριθμός των κύκλων ανά δευτερόλεπτο.

Στη δεύτερη περίπτωση, η τριφασική έκδοση είναι πιο διαδεδομένη. Πρόκειται για ένα σύστημα τριών ηλεκτρικών κυκλωμάτων που έχουν την ίδια συχνότητα και emf, μετατοπισμένα σε φάση κατά 120 μοίρες. Χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία ηλεκτρικών κινητήρων, κλιβάνων και φωτιστικών.

Η ανθρωπότητα οφείλει πολλές εξελίξεις στον τομέα της ηλεκτρικής ενέργειας και την πρακτική εφαρμογή τους, καθώς και την επίδραση στο εναλλασσόμενο ρεύμα υψηλής συχνότητας, στον μεγάλο επιστήμονα Νίκολα Τέσλα. Μέχρι στιγμής δεν είναι γνωστά όλα τα έργα του που έχουν αφεθεί σε απογόνους.

Σε τι διαφέρει το συνεχές ρεύμα από το εναλλασσόμενο ρεύμα και ποια είναι η διαδρομή του από την πηγή στον καταναλωτή;

Έτσι, μια μεταβλητή είναι ένα ρεύμα που μπορεί να αλλάξει σε κατεύθυνση και μέγεθος σε ένα ορισμένο χρονικό διάστημα. Οι παράμετροι που δίνεται προσοχή είναι η συχνότητα και η τάση. Στη Ρωσία, τα οικιακά ηλεκτρικά δίκτυα παρέχουν εναλλασσόμενο ρεύμα με τάση 220 V και συχνότητα 50 Hz. Η συχνότητα του εναλλασσόμενου ρεύματος είναι ο αριθμός των φορών που η κατεύθυνση των σωματιδίων ενός συγκεκριμένου φορτίου αλλάζει ανά δευτερόλεπτο. Αποδεικνύεται ότι στα 50 Hz αλλάζει την κατεύθυνσή του πενήντα φορές, στην οποία το συνεχές ρεύμα διαφέρει από το εναλλασσόμενο ρεύμα.

Η πηγή του είναι οι πρίζες στις οποίες συνδέονται οικιακές συσκευές υπό διαφορετικές τάσεις.

Το εναλλασσόμενο ρεύμα ξεκινά την κίνησή του από σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, όπου υπάρχουν ισχυρές γεννήτριες, από όπου εξέρχεται με τάση 220 έως 330 kV. Στη συνέχεια πηγαίνει στα οποία βρίσκονται κοντά σε σπίτια, επιχειρήσεις και άλλες κατασκευές.

Το ρεύμα που εισέρχεται στον υποσταθμό είναι 10 kV. Εκεί μετατρέπεται σε τριφασική τάση 380 V. Μερικές φορές με αυτόν τον δείκτη, το ρεύμα περνά απευθείας στις εγκαταστάσεις (όπου οργανώνεται ισχυρή παραγωγή). Αλλά βασικά μειώνεται στα συνηθισμένα 220 V σε όλα τα σπίτια.

Μετατροπή

Είναι σαφές ότι στις πρίζες λαμβάνουμε εναλλασσόμενο ρεύμα. Συχνά όμως οι ηλεκτρικές συσκευές απαιτούν μόνιμη εμφάνιση. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιούνται ειδικοί ανορθωτές. Η διαδικασία αποτελείται από τα ακόλουθα βήματα:

• σύνδεση μιας γέφυρας με τέσσερις διόδους που έχουν την απαιτούμενη ισχύ.
• σύνδεση φίλτρου ή πυκνωτή στην έξοδο της γέφυρας.
• σύνδεση σταθεροποιητών τάσης για μείωση κυματισμού.

Η μετατροπή μπορεί να γίνει είτε από εναλλασσόμενο σε συνεχές ρεύμα είτε αντίστροφα. Αλλά η τελευταία περίπτωση θα είναι πολύ πιο δύσκολο να εφαρμοστεί. Θα χρειαστείτε μετατροπείς, οι οποίοι εκτός των άλλων δεν είναι φθηνοί.

Ηλεκτρικό ρεύμα είναι η μεταφορά φορτίου ή η κίνηση φορτισμένων σωματιδίων μεταξύ σημείων με διαφορετικά ηλεκτρικά δυναμικά. Το ηλεκτρικό φορτίο μπορεί να μεταφερθεί από ιόντα, πρωτόνια και/ή ηλεκτρόνια. Στην καθημερινή ζωή, η κίνηση των ηλεκτρονίων μέσω αγωγών χρησιμοποιείται σχεδόν παντού. Υπάρχουν συνήθως δύο τύποι ηλεκτρικής ενέργειας - εναλλασσόμενη και άμεση. Είναι σημαντικό να γνωρίζουμε πώς το συνεχές ρεύμα διαφέρει από το εναλλασσόμενο ρεύμα.

Συνεχές και εναλλασσόμενο ρεύμα

Οποιοδήποτε φαινόμενο δεν μπορεί να φανεί ή να «αγγιχτεί» άμεσα είναι πιο εύκολο να κατανοηθεί χρησιμοποιώντας αναλογίες. Στην περίπτωση του ηλεκτρισμού, μπορούμε να θεωρήσουμε το νερό σε έναν σωλήνα ως το πλησιέστερο παράδειγμα. Το νερό και ο ηλεκτρισμός ρέουν μέσω των αγωγών - καλωδίων και σωλήνων τους.

• Ο όγκος του νερού που ρέει είναι η ένταση του ρεύματος.
• Η πίεση στον σωλήνα είναι τάση.
• Η διάμετρος του σωλήνα είναι η αγωγιμότητα, η αμοιβαία αντίσταση.
• Όγκος ανά πίεση - ισχύς.

Η πίεση στον σωλήνα δημιουργείται από την αντλία - η αντλία αντλεί σκληρότερα, η πίεση είναι υψηλότερη, περισσότερες ροές νερού. Η διάμετρος του σωλήνα είναι μεγαλύτερη - η αντίσταση είναι μικρότερη, περισσότερο νερό ρέει. Η πηγή παράγει περισσότερη τάση - περισσότερες ροές ηλεκτρικής ενέργειας. Τα καλώδια είναι παχύτερα - λιγότερη αντίσταση, υψηλότερο ρεύμα.

Για παράδειγμα, μπορείτε να πάρετε οποιαδήποτε χημική πηγήισχύς - μπαταρία ή συσσωρευτής. Οι ακροδέκτες του έχουν ονομασίες πόλων: συν ή πλην. Εάν συνδέσετε μια αντίστοιχη λάμπα στην μπαταρία, μέσω των καλωδίων και του διακόπτη, θα ανάψει. Τι συμβαίνει; Το αρνητικό τερματικό της πηγής εκπέμπει ηλεκτρόνια - στοιχειώδη σωματίδια που φέρουν αρνητικό φορτίο. Κατά μήκος των καλωδίων, μέσω των συνδετήρων του διακόπτη και της σπείρας του λαμπτήρα, κινούνται προς τον θετικό ακροδέκτη, προσπαθώντας να εξισορροπήσουν το δυναμικό των ακροδεκτών. Όσο το κύκλωμα είναι κλειστό στους συνδέσμους του διακόπτη και η μπαταρία δεν είναι νεκρή, τα ηλεκτρόνια ρέουν σε μια σπείρα και ο λαμπτήρας είναι αναμμένος.

Η κατεύθυνση κίνησης των φορτίων παραμένει αμετάβλητη όλη την ώρα - από το μείον στο συν. Αυτό είναι συνεχές ρεύμα, μπορεί να είναι παλλόμενο - να εξασθενήσει ή να αυξηθεί.

Για ΠΟΛΛΟΥΣ λογους Η χρήση μόνο σταθερής τάσης είναι ακατάλληλη: Πάρτε, για παράδειγμα, την αδυναμία χρήσης μετασχηματιστών. Ως εκ τούτου, μέχρι σήμερα έχει αναπτυχθεί ένα σύστημα τροφοδοσίας και κατανάλωσης εναλλασσόμενης τάσης, για το οποίο δημιουργούνται οικιακές συσκευές.

Υπάρχει μια απλή απάντηση στο ποια είναι η διαφορά μεταξύ συνεχούς και εναλλασσόμενου ρεύματος. Σε αυτό το παράδειγμα λαμπτήρα, η τάση σε έναν ακροδέκτη του τροφοδοτικού θα είναι πάντα μηδέν. Αυτό είναι το ουδέτερο καλώδιο, αλλά από την άλλη - το καλώδιο φάσης - η τάση αλλάζει. Και όχι μόνο σε μέγεθος, αλλά και σε κατεύθυνση - από το συν στο μείον. Τα ηλεκτρόνια δεν ρέουν σε τακτοποιημένες σειρές προς μία κατεύθυνση, αντίθετα, ορμούν εμπρός και πίσω, τα ίδια σωματίδια τρέχουν πέρα ​​δώθε κατά μήκος της σπείρας πυρακτώσεως και κάνουν όλη τη δουλειά. Αλλαγή της κατεύθυνσης του ηλεκτρισμούκαι δίνει την ίδια την έννοια της «μεταβλητής».

Προηγμένες ρυθμίσεις δικτύου

Εκτός από την τάση, τη δύναμη, την ισχύ και την αντίσταση/αγωγιμότητα, εμφανίζονται δύο νέα χαρακτηριστικά που περιγράφουν διαδικασίες. Αυτές οι παράμετροι απαιτούνται, όπως και οι τέσσερις πρώτες. Όταν κάποιο από αυτά αλλάζει, αλλάζουν οι ιδιότητες ολόκληρης της αλυσίδας.

• Μορφή.
• Συχνότητα.

Ο τύπος του γραφήματος αλλαγής τάσης παίζει μεγάλο ρόλο. Στην ιδανική περίπτωση, μοιάζει με ημιτονοειδή με ομαλές μεταβάσεις από τιμή σε τιμή. Οι αποκλίσεις από το ημιτονοειδές σχήμα μπορεί να οδηγήσουν σε κακή ποιότητα ενέργειας.

Συχνότητα είναι ο αριθμός των μεταβάσεων από μια ακραία κατάσταση σε μια άλλη σε ορισμένο χρόνο. Το ευρωπαϊκό πρότυπο των 50 Hz (hertz) σημαίνει ότι η τάση αλλάζει συν και πλην 50 φορές το δευτερόλεπτο και τα ηλεκτρόνια αλλάζουν κατεύθυνση εκατό φορές. Για αναφορά: Ο διπλασιασμός της συχνότητας οδηγεί σε τετραπλάσια μείωση των διαστάσεων της συσκευής.

Εάν η πρίζα έχει εναλλασσόμενο ρεύμα 50 Hz και 220 V (βολτ), τότε αυτό σημαίνει ότι η μέγιστη τάση τροφοδοσίας στο δίκτυο φτάνει τα 380 V. Από πού προέρχεται αυτό; Σε ένα σταθερό δίκτυο, η τιμή της τάσης είναι σταθερή, αλλά κατά τη διάρκεια μιας αλλαγής είτε πέφτει είτε αυξάνεται. Αυτά τα 220 V είναι η τιμή της πραγματικής τάσης ενός ημιτονοειδούς ρεύματος με πλάτος 380 V. Γι' αυτό η μορφή αλλαγής των τιμών είναι τόσο σημαντική, γιατί εάν διαφέρει πολύ από το ημιτονοειδές, η ενεργή τάση θα είναι επίσης αλλάξει πολύ.

Πρακτική σημασία των διαφορών

Αυτό είναι, εναλλασσόμενο και συνεχές ρεύμα. Δεν είναι τόσο δύσκολο να καταλάβεις ποια είναι η διαφορά. Υπάρχει μια διαφορά και πολύ μεγάλη. Μια πηγή DC δεν θα σας επιτρέψει να συνδέσετε έναν μετασχηματιστή συγκόλλησης ή οποιονδήποτε άλλο. Κατά τον υπολογισμό της μόνωσης ή των πυκνωτών, λαμβάνεται για τη διάσπαση η μέγιστη τιμή τάσης και όχι η πραγματική τάση. Μετά από όλα, σίγουρα μπορεί να προκύψει η σκέψη: "γιατί χρειάζεστε πυκνωτές 400 volt σε ένα δίκτυο 220 volt;" Εδώ είναι η απάντηση, σε ένα δίκτυο 220 V η τάση φτάνει τα 380 V κατά την κανονική λειτουργία και σε περίπτωση μικρής βλάβης, τα 400 V δεν είναι το όριο.

Άλλο ένα «παράδοξο». Ένας πυκνωτής έχει άπειρη αντίσταση σε ένα δίκτυο συνεχούς ρεύματος και αγωγιμότητα σε ένα δίκτυο εναλλασσόμενου ρεύματος, τόσο μικρότερη είναι η αντίσταση του πυκνωτή. Με τα πηνία είναι διαφορετικά - μια αύξηση της συχνότητας προκαλεί αύξηση της επαγωγικής αντίδρασης. Αυτή η ιδιότητα χρησιμοποιείται σε ένα κύκλωμα ταλάντωσης - τη βάση όλων των επικοινωνιών.

Το ίδιο το ηλεκτρικό ρεύμα δεν είναι τίποτα άλλο από την ομαλή κίνηση όλων των φορτισμένων σωματιδίων σε αέρια, ηλεκτρολύτες και μεταλλικά αντικείμενα. Αυτά τα στοιχεία που φέρουν ένα ορισμένο φορτίο περιλαμβάνουν ιόντα και ηλεκτρόνια. Σήμερα θα προσπαθήσουμε να διευκρινίσουμε τι το εναλλασσόμενο ρεύμα διαφέρει από το συνεχές ρεύμα, γιατί στην πράξη συναντά κανείς συχνά και τους δύο τύπους.

Χαρακτηριστικά DC

Direct Current ή DC στα αγγλικά σημαίνει μια παρόμοια ποικιλία, η οποία έχει την εγγενή ιδιότητα να μην αλλάζει τις παραμέτρους της σε οποιαδήποτε χρονική περίοδο. Μια μικρή οριζόντια γραμμή ή δύο παράλληλες γραμμές με ένα γραμμικό σχέδιο μιας από αυτές είναι μια γραφική αναπαράσταση συνεχούς ρεύματος.

Πεδίο εφαρμογής: οι περισσότερες ηλεκτρονικές συσκευές, συμπεριλαμβανομένου του εξοπλισμού υπολογιστών, τηλεοράσεων και gadget, χρησιμοποιούνται σε οικιακά δίκτυα και αυτοκίνητα. Για τη μετατροπή του εναλλασσόμενου ρεύματος σε συνεχές ρεύμα στην περιοχή εξόδου, χρησιμοποιούνται μετασχηματιστές τάσης με ανορθωτές ή εξειδικευμένα τροφοδοτικά.

Ένα κοινό παράδειγμα κατανάλωσης DC είναι σχεδόν όλα τα ηλεκτρικά εργαλεία που λειτουργούν με μπαταρίες. Η συσκευή μπαταρίας παραμένει σε κάθε περίπτωση μια σταθερή πηγή ενέργειας. Η μετατροπή σε μεταβλητή επιτυγχάνεται, εάν είναι απαραίτητο, με τη βοήθεια μετατροπέων - ειδικών στοιχείων.

Ποια είναι η αρχή λειτουργίας του εναλλασσόμενου ρεύματος

Η αγγλική συντομογραφία AC (Alternating Current) υποδηλώνει ένα ρεύμα που αλλάζει την κατεύθυνση και το μέγεθός του σε χρονικές περιόδους. Το ημιτονοειδές τμήμα "~" είναι η συμβατική του σήμανση σε συσκευές. Χρησιμοποιείται επίσης η εφαρμογή μετά από αυτό το εικονίδιο και άλλα χαρακτηριστικά.

Παρακάτω είναι ένα σχήμα με τα κύρια χαρακτηριστικά αυτού του τύπου ρεύματος - ονομαστική συχνότητα και τάση λειτουργίας.

Πρέπει να σημειωθούν τα χαρακτηριστικά της αλλαγής στο αριστερό γράφημα, που έγινε για μονοφασικό ρεύμα, στο μέγεθος και την κατεύθυνση της τάσης με τη μετάβαση στο μηδέν σε μια ορισμένη χρονική περίοδο T. Για το ένα τρίτο της περιόδου, τρία ημιτονοειδή μετατοπίζονται για ένα τριφασικό ρεύμα σε ένα άλλο γράφημα.

Τα σημάδια "a" και "b" υποδεικνύουν τις φάσεις. Οποιοσδήποτε από εμάς έχει μια ιδέα για την παρουσία 220V σε μια κανονική πρίζα. Αλλά για πολλούς θα είναι μια ανακάλυψη ότι η μέγιστη ή αλλιώς αποκαλούμενη τιμή πλάτους είναι μεγαλύτερη από την ενεργή τιμή κατά ένα ποσό ίσο με τη ρίζα του δύο και είναι 311 Volt.

Προφανώς, στην περίπτωση του συνεχούς ρεύματος, οι παράμετροι κατεύθυνσης και τάσης παραμένουν αμετάβλητες, αλλά για το εναλλασσόμενο ρεύμα, παρατηρείται μετασχηματισμός αυτών των μεγεθών. Στο σχήμα, η αντίθετη κατεύθυνση είναι η περιοχή του γραφήματος κάτω από το μηδέν.

Ας περάσουμε στη συχνότητα. Αυτή η έννοια σημαίνει την αναλογία περιόδων (πλήρης κύκλους) προς μια συμβατική μονάδα χρόνου. Αυτός ο δείκτης μετριέται σε Hertz. Η τυπική ευρωπαϊκή συχνότητα είναι 50, στις ΗΠΑ το ισχύον πρότυπο είναι 60G.

Αυτή η τιμή δείχνει τον αριθμό των αλλαγών στην κατεύθυνση του ρεύματος σε ένα δευτερόλεπτο προς το αντίθετο και την επιστροφή στην αρχική κατάσταση.

Εναλλασσόμενο ρεύμα υπάρχει στο συνεχές ρεύμα και στις πρίζες. Για ποιο λόγο δεν υπάρχει συνεχές ρεύμα εδώ; Αυτό γίνεται για να είναι δυνατή η λήψη της απαιτούμενης τάσης σε οποιαδήποτε ποσότητα χρησιμοποιώντας μετασχηματιστές χωρίς σημαντικές απώλειες. Αυτή η τεχνική παραμένει ο καλύτερος τρόπος μετάδοσης ισχύος σε βιομηχανική κλίμακα σε σημαντικές αποστάσεις με ελάχιστες απώλειες.

Η ονομαστική τάση, η οποία τροφοδοτείται από ισχυρές γεννήτριες σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, στην έξοδο είναι περίπου 330.000-220.000 Volt. Σε έναν υποσταθμό που βρίσκεται στην περιοχή κατανάλωσης, η τιμή αυτή μετατρέπεται σε 10.000V με μετάβαση σε τριφασική έκδοση 380 Volt. και το διαμέρισμά σας λαμβάνει μονοφασική τάση. Η τάση μεταξύ μηδέν και φάσης θα είναι 220 V και στην ασπίδα μεταξύ διαφορετικών φάσεων ο παρόμοιος δείκτης είναι 380 Volt.

Οι ασύγχρονοι κινητήρες που λειτουργούν με εναλλασσόμενο ρεύμα είναι πολύ πιο αξιόπιστοι και έχουν απλούστερο σχεδιασμό από τους αντίστοιχους συνεχούς ρεύματος.

Μετατροπή AC σε DC

Για έναν τέτοιο μετασχηματισμό, η βέλτιστη μέθοδος είναι η χρήση ανορθωτών:

• Η σύνδεση της γέφυρας διόδου είναι το πρώτο βήμα σε αυτή τη διαδικασία. Ο σχεδιασμός 4 διόδων με την απαιτούμενη ισχύ συμβάλλει στη διαδικασία αποκοπής των άνω ορίων των ήδη γνωστών εναλλασσόμενων ημιτονοειδών. Με αυτόν τον τρόπο επιτυγχάνεται μονοκατευθυντικό ρεύμα.

Οι αλλαγές που προκύπτουν από μειωμένο κυματισμό εμφανίζονται με μπλε χρώμα.

• εγκαθίστανται για να μειώσουν το επίπεδο λειτουργίας των παλμών εάν είναι απαραίτητο.

Μετατροπέας DC σε AC

Σε αυτή την περίπτωση, η διαδικασία φαίνεται αρκετά περίπλοκη. Ένας μετατροπέας είναι μια τυπική τεχνική στην καθημερινή ζωή, είναι μια γεννήτρια περιοδικής τάσης που λαμβάνεται από μια σταθερή τάση κοντά σε ένα ημιτονοειδές κύμα.

Οι υψηλές τιμές για μια τέτοια συσκευή οφείλονται στην πολυπλοκότητα του σχεδιασμού. Το κόστος καθορίζεται σε μεγάλο βαθμό από το μέγιστο ρεύμα εξόδου.

Χρησιμοποιείται σε μάλλον σπάνιες περιπτώσεις. Για παράδειγμα, εάν είναι απαραίτητο να συνδέσετε κάποιο είδος εργαλείου ή συσκευών στο ηλεκτρικό δίκτυο του αυτοκινήτου.

Οδηγίες

Αρχικά, ας καταλάβουμε τι είναι το ηλεκτρικό ρεύμα. Η κατευθυνόμενη κίνηση () των φορτισμένων σωματιδίων ονομάζεται ηλεκτρικό ρεύμα. Στο εναλλασσόμενο ρεύμα ενός αγωγού, διέρχονται διαφορετικοί αριθμοί φορτισμένων σωματιδίων σε ίσες χρονικές περιόδους. Σε μια σταθερά, ο αριθμός αυτών των σωματιδίων για τον ίδιο χρόνο είναι πάντα ισοδύναμος.

Το εναλλασσόμενο ρεύμα αλλάζει συνεχώς την ισχύ, το μέγεθος ή την κατεύθυνσή του. Και αυτές οι αλλαγές είναι πάντα περιοδικές, επαναλαμβάνονται δηλαδή σε τακτά χρονικά διαστήματα. Για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας τη μεταβλητή ρεύμαη μπαταρία δεν μπορεί να φορτιστεί ή δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τέτοιους τεχνικούς σκοπούς.

Σε αντίθεση με το μόνιμο ρεύμα, η μεταβλητή έχει πολλές πρόσθετες έννοιες: - περίοδος - η προσωρινή τιμή της ολοκλήρωσης ενός πλήρους κύκλου μεταβλητών δεικτών ρεύμα; μισός κύκλος και συχνότητα (αριθμός κύκλων για μια συγκεκριμένη χρονική περίοδο - πλάτος - η υψηλότερη τιμή της μεταβλητής). ρεύμα;- στιγμιαία αξία – αξία ρεύμασε μια δεδομένη χρονική στιγμή.

Το εναλλασσόμενο ρεύμα είναι πιο συνηθισμένο και ευρέως χρησιμοποιούμενο. Είναι πιο εύκολο να το μετατρέψετε σε εναλλασσόμενο ρεύμα διαφορετικής τάσης, για να αλλάξετε την τάση στα δίκτυα ανάλογα με τις απαραίτητες ανάγκες. Αυτό μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας μετασχηματιστή. Μετασχηματιστής - μια συσκευή που μετατρέπει το εναλλασσόμενο ρεύμα μιας τάσης στο ίδιο ρεύμα, αλλά διαφορετικής τάσης στην ίδια συχνότητα ρεύμα.

Η λοβιακή πνευμονία ξεκινάει οξεία, πιο συχνά μετά από σοβαρή υποθερμία. Η θερμοκρασία φτάνει τους 39-40 βαθμούς, ο ασθενής έχει σοβαρά ρίγη. Ο πόνος εμφανίζεται αμέσως κατά την αναπνοή και από τον προσβεβλημένο πνεύμονα. Ο βήχας συνοδεύεται από την απελευθέρωση πυώδους, παχύρρευστου πτυέλου από το αίμα. Η κατάσταση του ασθενούς είναι σοβαρή. Η αναπνοή είναι ρηχή, γρήγορη, με φούντωμα των φτερών της μύτης. Η προσβεβλημένη πλευρά του στήθους υστερεί αισθητά σε σχέση με την υγιή πλευρά κατά την αναπνοή.

Στον πλανήτη Γη σήμερα, το 98% του συνόλου της ηλεκτρικής ενέργειας παράγεται από γεννήτριες εναλλασσόμενου ρεύματος. Ένα τέτοιο ρεύμα είναι αρκετά εύκολο να παραχθεί και να μεταδοθεί σε μεγάλες αποστάσεις. Σε αυτή την περίπτωση, το ρεύμα και η τάση μπορούν επανειλημμένα να αυξηθούν και να μειωθούν - μετασχηματιστούν. Η εργασία δεν γίνεται με τάση, αλλά με ρεύμα. Επομένως, όσο χαμηλότερη είναι η τιμή του, τόσο μικρότερες είναι οι απώλειες στα καλώδια.

Πολλοί χρήστες πιστεύουν ότι χρησιμοποιείται μόνο εναλλασσόμενο ρεύμα με τάση 220V και συχνότητα 50Hz. Αυτό ισχύει μόνο για τους λαμπτήρες πυρακτώσεως, τους ηλεκτρικούς κινητήρες σε ηλεκτρικές σκούπες και τα ψυγεία.

Σε κάθε περίπλοκη οικιακή συσκευή που τροφοδοτείται από δίκτυο εναλλασσόμενου ρεύματος, υπάρχουν εξαρτήματα που λειτουργούν σε σταθερή τάση με διαφορετικές τιμές. Είναι σχεδόν αδύνατο να προβλεφθεί ποιες μπορεί να είναι αυτές οι τιμές. Επομένως, όλοι οι καταναλωτές στην πρίζα έχουν εναλλασσόμενο ρεύμα της ίδιας συχνότητας και τάσης.

D.C

Αν και το μερίδιο της παραγωγής συνεχούς ρεύματος είναι μόνο 2%, η αξία της είναι αρκετά μεγάλη. Το συνεχές ρεύμα παράγεται από γαλβανικές κυψέλες, μπαταρίες, θερμοστοιχεία και ηλιακούς συλλέκτες.

Τα ηλιακά πάνελ γίνονται ένας πολλά υποσχόμενος τομέας ενέργειας σήμερα, όταν το ζήτημα της χρήσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας είναι οξύ.

Το συνεχές ρεύμα τροφοδοτεί κινητήρες ατμομηχανών στις σιδηροδρομικές μεταφορές και χρησιμοποιείται στο εποχούμενο δίκτυο αεροσκαφών και αυτοκινήτων.

Υπάρχουν όλο και περισσότερα ηλεκτρικά και υβριδικά αυτοκίνητα στους δρόμους των σύγχρονων πόλεων. Για την επαναφόρτιση των μπαταριών τους κατασκευάζονται σταθμοί που παρέχουν τις ανάγκες τους σε συνεχές ρεύμα.

Τι είδους πρίζες πρέπει να υπάρχουν;

Οι διαστάσεις των πριζών, ο τύπος τους, το υλικό από το οποίο κατασκευάζονται εξαρτώνται κυρίως από τον σκοπό των πριζών, τα ρεύματα και τις τάσεις για τις οποίες έχουν σχεδιαστεί. Οι συσκευές που λειτουργούν με σταθερή τάση έχουν πολωμένα βύσματα. Επομένως, οι υποδοχές για αυτά πρέπει να είναι πολωμένες. Τότε ακόμη και ένας άπειρος χρήστης δεν θα μπορεί να μπερδέψει πού είναι το "+" και το "-".

Το εναλλασσόμενο ρεύμα σε ένα κύκλωμα είναι μια ηλεκτρική ροή φορτισμένων σωματιδίων, η κατεύθυνση και η ταχύτητα της οποίας αλλάζει περιοδικά με την πάροδο του χρόνου σύμφωνα με έναν ορισμένο νόμο.

Οδηγίες

Ανατρέξτε στις γενικότητες ενός ηλεκτρικού κυκλώματος που περιγράφονται στο σχολικό σας εγχειρίδιο. Εκεί θα δείτε ότι το εναλλασσόμενο ρεύμα είναι ένα ηλεκτρικό ρεύμα, η τιμή του οποίου ποικίλλει σύμφωνα με έναν ημιτονοειδές ή συνημιτονικό νόμο. Αυτό σημαίνει ότι το μέγεθος του ρεύματος σε ένα δίκτυο εναλλασσόμενου ρεύματος ποικίλλει σύμφωνα με το νόμο του ημιτονοειδούς ή συνημιτόνου. Αυστηρά μιλώντας, αυτό αντιστοιχεί στο ρεύμα που ρέει σε ένα οικιακό ηλεκτρικό δίκτυο. Ωστόσο, η ημιτονικότητα του ρεύματος δεν είναι ένας γενικός ορισμός του εναλλασσόμενου ρεύματος και δεν εξηγεί πλήρως τη φύση της ροής του.

Σχεδιάστε ένα γράφημα ημιτονοειδούς κύματος σε ένα κομμάτι χαρτί. Αυτό το γράφημα δείχνει ότι η τιμή της ίδιας της συνάρτησης, που εκφράζεται από την τρέχουσα ισχύ σε αυτό το πλαίσιο, αλλάζει από θετική τιμή σε αρνητική τιμή. Επιπλέον, ο χρόνος μετά τον οποίο αλλάζει το πρόσημο είναι πάντα ο ίδιος. Αυτός ο χρόνος ονομάζεται περίοδος των ταλαντώσεων του ρεύματος και ο αντίστροφος του χρόνου ονομάζεται συχνότητα εναλλασσόμενου ρεύματος. Για παράδειγμα, η συχνότητα του οικιακού εναλλασσόμενου ρεύματος είναι 50 Hz.

Λάβετε υπόψη ότι το πρόσημο της λειτουργίας αλλάζει φυσικά. Στην πραγματικότητα, αυτό σημαίνει μόνο ότι κάποια στιγμή το ρεύμα αρχίζει να ρέει προς την αντίθετη κατεύθυνση. Επιπλέον, εάν ο νόμος της αλλαγής είναι ημιτονοειδής, τότε η αλλαγή στην κατεύθυνση της κίνησης δεν συμβαίνει απότομα, αλλά με σταδιακό φρενάρισμα. Εξ ου και η έννοια του εναλλασσόμενου ρεύματος, και η κύρια διαφορά του από το συνεχές ρεύμα, το οποίο ρέει πάντα προς την ίδια κατεύθυνση και έχει σταθερή τιμή. Όπως είναι γνωστό, η κατεύθυνση του ρεύματος καθορίζεται από την κατεύθυνση των θετικά φορτισμένων σωματιδίων στο κύκλωμα. Έτσι, σε ένα κύκλωμα εναλλασσόμενου ρεύματος, φορτίζονται σωματίδια μέσω συγκεκριμένη ώρααλλάζουν την κατεύθυνση της κίνησής τους προς το αντίθετο.