Принцип роботи, відмінності постійного від змінного електричного струму

Електричний ток- це спрямоване або впорядкований рух заряджених частинок: електронів в металах, в електролітах - іонів, а в газах - електронів і іонів.

Електричний струм може бути як постійним, так і змінним.

Визначення постійного електричного струму, його джерела

Постійний струм використовується в автомобілях і в будинках, в численних електронних приладах: ноутбуки, комп'ютери, телевізори і т. Д. Перемеренний електричний струм з розетки перетворюється в постійний за допомогою блоку живлення або трансформатора напруги з випрямлячем.

Будь електроінструмент, пристрій або прилад, що працюють від батарейок так само є споживачами постійного струму. тому що батарея або акумулятор-це виключно джерела постійного струму, який при необхідності перетворюється на змінний з використанням спеціальних перетворювачів (інверторів).

Принцип роботи змінного струму

Принцип роботи, відмінності постійного від змінного електричного струму
Змінний струм (AC по-англійськи Alternating Current) - це електричний струм, який змінюється за величиною і напрямком з плином часу. На електроприладах умовно позначається відрізком синусоїди «

».
Іноді після синусоїди можуть зазначатися характеристики змінного струму - частота, напруга, число фаз.

Змінний струм може бути як одно-. так і трифазним, для якого миттєві значення струму і напруги змінюються за гармонійним законом.

Основні характеристики змінного струму - діюче значення напруги і частота.

Принцип роботи, відмінності постійного від змінного електричного струму

Зверніть увагу. як на лівому графіку для однофазного струму змінюється напрямок і величина напруги з переходом в нуль за період часу Т, а на другому графіку для трифазного струму існує зсув трьох синусоїд на одну третю періоду. На правому графіку 1 фаза позначена буквою «а», а друга буквою «б». Добре відомо, що в домашній розетки 220 Вольт. Але мало хто знає, що це діючі значення змінної напруги, але амплітудне або максимальне значення буде більше на корінь з двох, тобто дорівнюватиме 311 Вольт.

Таким чином, якщо у постійного струму величина напруги і напрямок не змінюються протягом часу, то у змінного струму-напруга постійно змінюється за величиною і напрямком (графік нижче нуля це зворотний напрямок).

І так ми підійшли до поняття частота - це відношення числа повних циклів (періодів) до одиниці часу періодично змінюваного електричного струму. Вимірюється в Герцах. У нас і в Європі частота дорівнює 50 герц, в США- 60 Гц.

Що означає частота 50 Герц? Вона означає, що у нас змінний струм змінює свій напрямок на протилежне і назад (відрізок Т на графіку) 50 разів за секунду!

Джерелами змінного струму є все розетки в будинку і все те, що під'єднаний безпосередньо проводами або кабелями до електрощита. У багатьох виникає питання: а чому в розетці не постійний струм? Відповідь проста. У мережах змінного струму легко і з мінімальними втратами перетворюється величина напруги до необхідного рівня за допомогою трансформатора в будь-яких обсягах. Напруга необхідно збільшувати для можливості передачі електроенергії на великі відстані з найменшими втратами в промислових масштабах.

Принцип роботи, відмінності постійного від змінного електричного струму
З електростанції. де стоять потужні електрогенератори, виходить напруга величиною 330 000-220 000 Вольт, далі біля нашого будинку на трансформаторній підстанції воно перетворюється з величини 10 000 Вольт в трифазну напругу 380 Вольт, яке і приходить в багатоквартирний будинок, а до нас в квартиру приходить однофазну напругу , т. к. між фазою і нулем або землею напруга дорівнює 220 в, а між різнойменними фазами в електрощиті 380 Вольт.

І ще одним з важливих достоїнств змінної напруги є те, що асинхронні електродвигуни змінного струму конструктивно простіше і працюють значно надійніше, ніж двигуни постійного струму.

Як змінний струм зробити постійним

Для споживачів, які працюють на постійній токе- змінний перетворюється за допомогою випрямлячів.

  1. Початковий етап перетворення - це підключення діодного моста, що складається з 4 діодів достатньої потужності (на малюнку нижче), який зрізає верхня межа змінних синусоид або робить ток односпрямованим.
    Принцип роботи, відмінності постійного від змінного електричного струму
  2. Другий етап - це підключення паралельно на вихід з діодного містка конденсатора або фільтра, що згладжує, який виправляє провали між піками синусоид. Зверніть увагу, як виглядає синусоїда після проходження через діодний міст (на малюнку виділена зеленим кольором).

Принцип роботи, відмінності постійного від змінного електричного струму

І як зменшуються пульсації (зміни напруги) після підключення конденсатора- на малюнку виділено синім кольором.
  • Далі при необхідності для зменшення рівня пульсацій. додатково можуть застосовуються стабілізатори струму або напруги.
  • Перетворювач постійного струму в змінний

    Принцип роботи, відмінності постійного від змінного електричного струму
    Якщо з перетворенням змінного струму в постійний не виникає складнощів, то зі зворотним перетворенням все набагато складніше. У домашніх умовах для цього використовується інвертор - це генератор періодичного напруги з постійного, за формою наближеного до синусоїді.

    Інвертор технічно складний пристрій. тому і ціни на нього не маленькі. Вартість залежить безпосередньо від вихідний максимальної потужності змінного струму.

    Як правило, перетворення постійного струму потрібно в рідкісних випадках. Наприклад, для підключення від бортової електромережі автомобіля домашніх електроприладів, інструмента і т. П. В поході, на дачі і т. Д.

    • Принцип роботи, відмінності постійного від змінного електричного струму
      Паралельне і послідовне з'єднання конденсаторів
    • Принцип роботи, відмінності постійного від змінного електричного струму
      Поради як провести електрику в гараж від електрика
    • Принцип роботи, відмінності постійного від змінного електричного струму
      Типи вентиляторів, призначення та принцип їх роботи
    • Принцип роботи, відмінності постійного від змінного електричного струму
      Як правильно вибрати вентилятор для будинку-Поради електрика
    • Принцип роботи, відмінності постійного від змінного електричного струму
      Як швидко відремонтувати кухонний змішувач
    • Принцип роботи, відмінності постійного від змінного електричного струму
      Як краще закріпити кабель своїми руками в будинку або квартирі

    Схожі статті