Dc это постоянный или переменный ток: Постоянный ток. Определение и параметры

Содержание

Постоянный ток. Определение и параметры

Постоянный ток (DC — Direct Current) — электрический ток, не меняющий своей величины и направления с течением времени.

В реальности постоянный ток не может сохранять величину постоянной. Например, на выходе выпрямителей всегда присутствует переменная составляющая пульсаций. При использовании гальванических элементов, батареек или аккумуляторов, величина тока будет уменьшаться по мере расхода энергии, что актуально при больших нагрузках.

Постоянный ток существует условно в тех случаях, где можно пренебречь изменениями его постоянной величины.

Постоянная составляющая тока и напряжения.

DC

Если рассмотреть форму тока в нагрузке на выходе выпрямителей или преобразователей, можно увидеть пульсации — изменения величины тока, существующие, как результат ограниченных возможностей фильтрующих элементов выпрямителя.
В некоторых случаях величина пульсаций может достигать достаточно больших значений, которые нельзя не учитывать в расчётах, например, в выпрямителях без применения конденсаторов.

Такой ток обычно называют пульсирующим или импульсным. В этих случаях следует рассматривать постоянную DC и переменную AC составляющие.

Постоянная составляющая DC — величина, равная среднему значению тока за период.

AVG — аббревиатура Avguste — Среднее.

Переменная составляющая AC — периодическое изменение величины тока, уменьшение и увеличение относительно среднего значения .

Следует учитывать при расчётах, что величина пульсирующего тока будет равна не среднему значению, а квадратному корню из суммы квадратов двух величин — постоянной составляющей (DC) и среднеквадратичного значения переменной составляющей (AC), которая присутствует в этом токе, обладает определённой мощностью и суммируется с мощностью постоянной составляющей.

Вышеописанные определения, а так же термины AC и DC могут быть использованы в равной степени как для тока, так и для напряжения .

Отличие постоянного тока от переменного

По ассоциативным предпочтениям в технической литературе импульсный ток часто называют постоянным, так как он имеет одно постоянное направление. В таком случае необходимо уточнять, что имеется в виду постоянный ток с переменной составляющей.
А иногда его называют переменным, по той причине, что периодически меняет величину. Переменный ток с постоянной составляющей.
Обычно берут за основу составляющую, которая больше по величине или которая наиболее значима в контексте.

Следует помнить, что постоянный ток или напряжение характеризует, кроме направления, главный критерий — постоянная его величина, которая служит основой физических законов и является определяющей в расчётных формулах электрических цепей.
Постоянная составляющая DC, как среднее значение, является лишь одним из параметров переменного тока.

Для переменного тока (напряжения) в большинстве случаев бывает важен критерий — отсутствие постоянной составляющей, когда среднее значение равно нулю.

Это ток, который протекает в конденсаторах, силовых трансформаторах, линиях электропередач. Это напряжение на обмотках трансформаторов и в бытовой электрической сети.
В таких случаях постоянная составляющая может существовать только в виде потерь, вызванных нелинейным характером нагрузок.

Параметры постоянного тока и напряжения

Сразу следует отметить, что устаревший термин «сила тока» в современной отечественной технической литературе используется уже нечасто и признан некорректным. Электрический ток характеризует не сила, а скорость и интенсивность перемещения заряженных частиц. А именно, количество заряда, прошедшее за единицу времени через поперечное сечение проводника.
Основным параметром для постоянного тока является величина тока.

Единица измерения тока — Ампер.
Величина тока 1 Ампер — перемещение заряда 1 Кулон за 1 секунду.

Единица измерения напряжения — Вольт.
Величина напряжения 1 Вольт — разность потенциалов между двумя точками электрического поля, необходимая для совершения работы 1 Джоуль при прохождения заряда 1 Кулон.

Для выпрямителей и преобразователей часто бывает важными следующие параметры для постоянного напряжения или тока:

Размах пульсаций напряжения (тока) — величина, равная разности между максимальным и минимальным значениями.
Коэффициент пульсаций — величина, равная отношению действующего значения переменной составляющей AC напряжения или тока к его постоянной составляющей DC.

Похожие статьи: Параметры переменного тока.



Замечания и предложения принимаются и приветствуются!

Что такое переменный ток (AC) и постоянный ток (DC) и их применение

Оба типа переменного и постоянного тока описывают два типа протекания тока в цепи. В постоянном токе электрический заряд или ток течет в одном направлении. В переменном токе электрический заряд периодически меняет направление. Напряжение в цепях переменного тока также иногда меняется на противоположное, потому что ток меняет направление. Большая часть цифровой электроники которые вы создаете с помощью DC. Тем не менее, некоторые концепции переменного тока легко понять. Большинство домов подключены к сети переменного тока, поэтому, если вы хотите подключить свой проект мелодии Тардис к розетке, вам потребуется преобразовать переменный ток в постоянный . У переменного тока также есть некоторые полезные свойства, такие как возможность преобразовывать уровни напряжения с помощью одного компонента, например, трансформатора, поэтому изначально мы должны выбрать средства переменного тока для передачи электричества на большие расстояния.



Что такое переменный ток (AC)

Переменный ток означает поток заряда, который периодически меняет направление. В результате уровень напряжения также меняется на противоположный вместе с током. AC используется для питания домов, зданий, офисов и т. Д.


Генерация переменного тока

Переменный ток может быть произведен с помощью устройства, называемого генератором переменного тока. Это устройство особого типа электрический генератор предназначен для выработки переменного тока.



Генерация переменного тока

Проволочная петля вращается внутри магнитного поля, которое индуцирует ток вдоль провода. Вращение провода происходит от различных ресурсов, таких как паровая турбина, ветряная турбина, проточная вода и так далее. Поскольку провод периодически поворачивается и меняет магнитную полярность, напряжение и ток на проводе чередуются. Вот небольшая анимация, демонстрирующая этот принцип:


Чтобы генерировать переменный ток в наборе водяных труб, мы подключаем механические характеристики поршня, который перемещает воду в трубах вперед и назад (наш «переменный» ток).

Формы волны

Переменный ток может иметь разные формы волны, если ток и напряжение чередуются. Если мы подключим осциллограф к цепи переменного тока и построим график ее напряжения, в течение длительного времени мы можем увидеть несколько различных форм сигналов. Синусоидальная волна — наиболее распространенный тип переменного тока. Переменный ток в большинстве домов и офисов имеет колебательное напряжение, которое создает синусоидальную волну.


Синусоидальная волна

Другие формы переменного тока включают прямоугольную волну и треугольную волну. Прямоугольные волны часто используются в цифровой и переключающей электронике, а также используются для тестирования их работы.

Квадратная волна

Треугольные волны полезны для тестирования линейной электроники, такой как усилители.

Треугольная волна

Описание синусоидальной волны

Нам часто нужно описать форму волны переменного тока в математических терминах. В этом примере мы будем использовать обычную синусоиду. Синусоидальная волна состоит из трех частей: частоты, амплитуды и фазы.

Рассматривая только напряжение, мы можем описать математическое уравнение синусоидальной волны:

V (t) = Vp sin (2πft + Ø)

V (t) — это наше напряжение как функция времени, что означает, что наше напряжение изменяется с изменением времени.

VP — амплитуда. Это описывает максимальное напряжение, которое наша синусоида может достигать в любом направлении, означает, что наше напряжение может быть + VP вольт, -VP вольт.

Функция sin () указывает, что наше напряжение будет в форме периодической синусоидальной волны, которая представляет собой плавные колебания около 0 В.

2π — это константа, которая преобразует частоту из циклов или герц в угловую частоту (радиан в секунду).

f указывает частоту синусоидальной волны. Это указывается в герцах или единицах в секунду.

t — наша зависимая переменная: время (измеряется в секундах). Со временем меняется и форма нашего сигнала.

φ описывает фазу синусоидальной волны. Фаза — это мера того, насколько сдвинута форма сигнала во времени. Часто это число от 0 до 360 и измеряется в градусах. Из-за периодической природы синусоидальной волны, если форма волны сдвинута на 360 °, она снова становится такой же, как если бы она была сдвинута на 0 °. Для простоты мы предполагаем, что в остальной части этого руководства фаза равна 0 °.

Мы можем обратиться к нашей надежной розетке за хорошим примером того, как работает форма сигнала переменного тока. В Соединенных Штатах в наши дома подается питание переменного тока с размахом 170 В (амплитуда) и 60 Гц (частота). Мы можем подставить эти числа в нашу формулу, чтобы получить уравнение

V (t) = 170 sin (2π60t)

Мы можем использовать наш удобный графический калькулятор, чтобы построить график этого уравнения. Если графического калькулятора нет, мы можем использовать бесплатную онлайн-программу для построения графиков, такую ​​как Desmos.

Приложения

Розетки для дома и офиса почти всегда используются в сети переменного тока. Это связано с тем, что создание и транспортировка переменного тока на большие расстояния относительно просты. При высоких напряжениях, например, более 110 кВ, при передаче электроэнергии теряется меньше энергии. Более высокие напряжения означают более низкие токи, а более низкие токи означают меньшее тепловыделение в линии электропередачи из-за сопротивления. Переменный ток можно легко преобразовать из высокого напряжения с помощью трансформаторов.

AC также способен приводящие в действие электродвигатели . Двигатели и генераторы — это одно и то же устройство, но двигатели преобразуют электроэнергия в механическую энергию. Это полезно для многих крупных бытовых приборов, таких как холодильники, посудомоечные машины и т. Д., Которые работают от переменного тока.

Что такое постоянный ток (DC)

Постоянный ток означает однонаправленный поток электрического заряда. Он производится из таких источников, как батареи, источники питания, солнечные элементы, термопары или динамо-машины. Постоянный ток может течь в проводнике, таком как провод, но также может течь через изоляторы, полупроводники или вакуум, как в электронных или ионных пучках.

Генерация постоянного тока

DC может быть создан несколькими способами

  • Генератор переменного тока, оснащенный устройством, называемым «коммутатор», может производить постоянный ток.
  • Преобразование переменного тока в постоянный с помощью устройства, называемого «выпрямителем».
  • Батареи обеспечивают постоянный ток, который образуется в результате химической реакции внутри батареи.

Используя нашу аналогию с водой снова, DC подобен резервуару с водой со шлангом на конце.

Генерация постоянного тока

Бак может выталкивать воду только в одну сторону: из шланга. Как и в случае с нашей батареей постоянного тока, когда резервуар пуст, вода больше не течет по трубам.

Описание DC

Постоянный ток определяется как «однонаправленный» поток тока, и ток течет только в одном направлении. Напряжение и ток могут изменяться в течение длительного времени, поэтому направление потока не меняется. Для упрощения предположим, что напряжение является постоянным. Например, батарея обеспечивает 1,5 В, что можно описать математическим уравнением как:

V (t) = 1,5 В

Если мы построим график с течением времени, мы увидим постоянное напряжение

Участок ДЦ

Приведенный выше график означает, что мы можем рассчитывать на то, что большинство источников постоянного тока обеспечат постоянное напряжение во времени. На самом деле батарея будет медленно разряжаться, а это означает, что напряжение будет падать по мере использования батареи. В большинстве случаев мы можем предположить, что напряжение постоянно.

Приложения

Все проекты электроники и запчасти для продажи на SparkFun работают на DC. Все, что работает от батареи, подключается к стене с помощью адаптера переменного тока или использует USB-кабель для питания, зависит от постоянного тока. Примеры электроники постоянного тока включают:

  • Сотовые телефоны
  • Фонари
  • D&D Dice Gauntlet на основе LilyPad
  • Телевизоры с плоским экраном (переменный ток переходит в телевизор, который преобразуется в постоянный ток)
  • Гибридные и электромобили

Таким образом, это все о том, что такое переменный ток, постоянный ток и их применения. Мы надеемся, что вы лучше понимаете эту концепцию. Кроме того, любые сомнения относительно этой концепции или каких-либо электрические и электронные проекты , пожалуйста, дайте свои ценные предложения, комментируя в разделе комментариев ниже. Вот вам вопрос, в чем разница между переменным током и постоянным током ?

Фото:

Переменный ток (AC) против постоянного тока (DC): что нужно знать

Автор Глеб Захаров На чтение 4 мин. Просмотров 44 Опубликовано

Это электрифицирует!


Электричество подразделяется на два вида тока: переменный и постоянный. Переменный ток меняет свою полярность много раз в секунду, в то время как постоянный ток остается постоянным и неизменным.

Электричество, которое исходит от вашей стены, является переменным током, в то время как электричество от батареи – постоянный ток. Но это не только устройства с батарейным питанием, которые используют постоянный ток: почти все электронные устройства преобразуют переменный ток от вашей стены в постоянный ток с помощью устройства, называемого выпрямителем.

Постоянство постоянного тока важно для работающих устройств, таких как компьютеры, которым требуется устойчивое состояние для сравнения цифровых единиц и нулей, которые заставляют систему работать.

Что такое электричество?


Электричество – это поток электронов через проводящий материал, такой как металлическая проволока. Электроны сталкиваются друг с другом в длинной цепочке, что вызывает общее движение электронов вниз по проводу. Это движение электронов через проводник создает электричество, а также магнитное поле. Эта электрическая энергия питает все в вашей жизни с помощью вилки или «вкл».

Электричество имеет три основных компонента, которые говорят нам, насколько мощный ток. Этими тремя признаками являются напряжение, ток и сопротивление. Напряжение говорит нам о том, насколько силен электрический поток, ток – о том, как быстро течет электричество, а сопротивление – о том, как трудно электронам течь по нашему проводнику. Это обобщенное определение недостаточно точно для учебника, но оно достаточно полно для целей данной статьи.

Разница между переменным и постоянным током


Переменный ток (AC) и постоянный ток (DC) имеют напряжение, ток и сопротивление. То, как течет ток, имеет значение.

Переменный ток быстро течет вперед и назад, изменяя свою полярность между 50 и 60 раз в секунду. Это немедленно вступает в противоречие с интуитивным пониманием: если электроны входят, а затем возвращаются обратно, как они могут привести в действие что-либо?

Однако, не накопление электронов создает энергию. У электронов нет места назначения, которого они должны достичь, прежде чем будет создана сила. Именно

движение самих электронов создает электрическую энергию. Подобно тому, как вода, протекающая по трубе, создает силу независимо от направления, электроны, протекающие по проволоке, создают электричество.


DC, с другой стороны, вообще не чередуется. В идеальных условиях это постоянный ток без изменений напряжения с течением времени. Хотя постоянный ток, преобразованный из переменного тока с выпрямителем, часто является приближением этой устойчивой линии, он определенно не переворачивается, как переменный ток. Если мы визуализируем DC как поток воды, он создает постоянную скорость движения только в одном направлении.

Для чего используются переменный и постоянный ток?


Благодаря разной природе AC и DC используются по-разному.

Большинство электродвигателей в мире работают на переменном токе. В этих двигателях быстрое изменение напряжения тока используется для быстрого переключения полярности магнита назад и вперед. Это быстрое изменение полярности вызывает вращение провода внутри магнитов, создавая вращающуюся силу, которая приводит в движение двигатель.

AC также используется для передачи энергии. Напряжение переменного тока сравнительно легко изменить, что делает его лучшим выбором для передачи на большие расстояния, чем постоянный ток. Переменный ток может передаваться при огромных напряжениях по проводам, что приводит к очень небольшим потерям на пути к клиенту.

По прибытии напряжение резко снижается с примерно 765 000 вольт до более управляемых 110-220 вольт и отправляется в ваш дом. Постоянный ток не может достичь таких резких преобразований напряжения без гораздо больших потерь мощности.

Постоянный ток обычно используется для питания небольших, более чувствительных устройств. Вся бытовая электроника, от планшета до компьютера, работает от постоянного тока, как и все, что работает от батареи.

Эти устройства не только выигрывают от постоянного тока: они просто не могут работать от переменного тока. Устройствам, которые работают с единицами и нулями (как и компьютеры), необходим непревзойденный уровень напряжения, чтобы различать высокий сигнал, который представляет единицу, и низкий сигнал, который представляет ноль. Из-за постоянно меняющегося тока переменного тока электронные устройства не имеют постоянного состояния для использования для сравнения. Без стабильного тока эти устройства не смогут работать. Поскольку переменный ток постоянно меняется, он просто не может обеспечить стабильный уровень сравнения для электроники.

Как переменный, так и постоянный ток широко используются в различных типах устройств, от холодильников до компьютеров. Некоторые устройства могут даже использовать оба, используя переменный ток для питания двигателя и постоянный ток для питания сенсорного экрана.Одно не лучше другого, а просто другое.

Что такое постоянный или постоянный ток?

Что такое постоянный или постоянный ток?

DC означает постоянный ток, то есть электрический ток, который течет в одном направлении.

В цепях постоянного тока ток имеет одно направление, в отличие от переменного тока (AC), где ток меняет направление 50 или 60 раз в секунду в зависимости от частоты источника питания. При протекании постоянного тока электроны, составляющие электрический заряд, перетекают из точки с низким потенциалом в точку с высоким потенциалом.Они перемещаются от отрицательной клеммы к положительной, и результирующий ток имеет противоположное направление (от положительного к отрицательному).

График зависимости постоянного тока/напряжения от времени

Постоянный ток обычно используется в низковольтных приложениях, таких как оборудование с батарейным питанием. Когда требуется постоянный ток, а использование батареи неэкономично или требует постоянной зарядки, для преобразования переменного тока в постоянный используется источник питания. Это будет заряжать аккумулятор и оборудование, используемое в автономном режиме, до тех пор, пока аккумулятор не разрядится (т.е. мобильный телефон). Другой вариант — питать схему напрямую от выпрямленного постоянного тока и использовать батарею в качестве резервного источника питания, когда сеть переменного тока недоступна (например, в ноутбуке).

Источники питания варьируются от простых стабилизаторов с одним выходом до более регулируемых источников питания smps, способных обеспечивать несколько выходов, таких как те, которые необходимы для питания компьютера. Напряжения и допустимый ток источника питания зависят от конструкции и используемых компонентов.Существует множество уровней постоянного напряжения, типичные значения: 1,2, 1,5, 3, 3,3, 3,6, 5, 6, 10, 12, 15, 18, 18,5, 19, 20, 24 и 48 вольт.

Идеальный источник постоянного тока должен обеспечивать постоянное напряжение и адекватный ток во время работы оборудования. Однако такие источники, как батареи, имеют ограниченную емкость и могут эффективно питать оборудование только в течение заданного периода времени, определяемого номиналом батареи и нагрузкой.

Для поддержания мощности на постоянном уровне в большинстве оборудования используются аккумуляторные батареи, так что заряд можно регулярно пополнять.Зарядное устройство состоит из схемы выпрямителя, которая преобразует доступный переменный ток в подходящее постоянное напряжение.

Помимо изменения сетевого переменного тока на постоянный, большинство источников питания изменяют уровень напряжения. Большинство из них всегда будут снижать напряжение, поскольку большая часть электроники работает при гораздо меньших уровнях напряжения, но при более высоких токах. Большинство ноутбуков используют от 18 В до 20 В постоянного тока и ток не менее 3 А. Поэтому адаптер для ноутбука должен обеспечивать возможность снижения сетевого напряжения с 220 В или 120 В до примерно 20 В постоянного тока.

Источники постоянного тока

  • Генераторы постоянного тока
  • Батарейки
  • Преобразователи постоянного тока, выпрямляющие переменный ток
  • Солнечные панели
  • Термопары

Преимущества DC

  • Большая часть оборудования более эффективна при прямом питании от постоянного тока
  • Более эффективен, особенно если длина силовых кабелей менее 100 футов
  • Меньший риск поражения электрическим током при напряжении ниже 48 Вольт

Недостатки DC

  • Высокая стоимость при работе с сильноточными системами; я.е. кабели большего диаметра, предохранители, переключатели и другие компоненты, необходимые для сильноточных и низковольтных приложений
  • Трудно достать приборы и оборудование постоянного тока
  • Более высокая вероятность возгорания, когда максимальные номиналы цепей и размеры проводов строго не соблюдаются в соответствии с
  • .

Приложения

Постоянный ток используется практически во всем электронном оборудовании, электромобилях, автоматике, управлении электрооборудованием и многом другом. Большинство офисного и домашнего оборудования, такого как телевизоры, аудиосистемы, усилители, фонарики, компьютеры, планшеты и смартфоны, используют для работы постоянный ток.Однако, поскольку общедоступной мощностью является переменный ток, оборудование использует внешний или внутренний источник питания для преобразования сетевого переменного тока в требуемый для оборудования постоянный ток.

Разница между переменным и постоянным током в табличной форме — PhysicsAbout

Ac Vs DC
Основное различие между переменным и постоянным током заключается в том, что переменный ток меняет свое направление при протекании по цепи, в то время как постоянный ток не меняет своего направления. Переменный ток генерирует частоту, а постоянный ток имеет нулевую частоту.
Сейчас!
Подробно узнаем о переменном и постоянном токе. Продолжайте читать……..
Содержание

  • Введение переменного и постоянного тока
  • Определения переменного тока и постоянного тока
  • Преимущества переменного тока перед постоянным током
  • Сравнительная таблица
  • Применение постоянного и переменного тока
  • Заключение

Введение:

переменного тока против постоянного тока

Постоянный ток (DC) вырабатывается источником напряжения, клеммы которого имеют фиксированную полярность.Следовательно, они обеспечивают ток, направление которого не меняется со временем. Однако этот постоянный ток может быть устойчивым. Главное, чтобы его направление потока оставалось прежним, то есть от положительного вывода источника напряжения к его отрицательному полюсу.
Некоторые примеры источников напряжения:

  1. Сотовый
  2. Аккумулятор
  3. Генераторы постоянного тока

Переменный ток (ac) вырабатывается источником напряжения, полярность выводов которого постоянно меняется.Какая положительная клемма в один момент становится отрицательной клеммой, а иногда позже становится положительной клеммой в какой-то другой момент?
В результате постоянного изменения полярности источника напряжения направление тока в цепи также меняется на противоположное. Помимо изменения направления, ток постоянно изменяет свое значение во времени от нуля до максимума в одном направлении и обратно до нуля, а затем снова до нуля. Очевидно, что источник переменного напряжения вызовет переменный ток.
Можно мимоходом заметить, что электричество переменного тока не лучше, чем электричество постоянного тока, как считают некоторые люди. Переменные напряжения и токи имеют свои области применения, которых нет у постоянного тока, и наоборот. В любом случае важно иметь в виду, что переменный ток не заменяет постоянный ток, переменный ток обычно используется в электронных схемах, большинство из которых, однако, управляются постоянными напряжениями.
Наиболее распространенным источником переменного напряжения является генератор переменного тока.
См. также: Разница между двигателем переменного тока и двигателем постоянного тока

Разница между переменным и постоянным током в табличной форме

Переменный ток (А.В)   Постоянный ток (постоянный ток)
                                                                                    Определение
Переменный ток – это вид тока, который меняет свое направление после 180 0 . Постоянный ток – это вид тока, направление которого не меняется с периодичностью. Он остается постоянным.
                                                 Количество переносимой энергии
А.C в настоящее время безопасно путешествует на большие расстояния, не теряя много энергии. Постоянный ток не может безопасно распространяться на большие расстояния, потому что постоянный ток теряет больше энергии по сравнению с переменным током
                                                                           Частота
Частота переменного тока не равна нулю. Частота постоянного тока остается равной нулю.
                                                                            Величина
Величина переменного тока меняется со временем. Величина постоянного тока не меняется со временем.
                                                                               Источники
Переменный ток производится главным образом генераторами. Ток постоянного тока вырабатывается аккумулятором или элементом и т. д.
                                                                           Коэффициент мощности
В А.Коэффициент мощности C всегда находится в диапазоне от 0 до 1. Коэффициент мощности постоянного тока всегда остается равным 1.
                                                                       Типы сигналов
Форма волны переменного тока: синусоидальная, треугольная, прямоугольная, квазипрямоугольная. Волны постоянного тока пульсирующие и чистые.
                                                                       Пассивные параметры
Импеданс Только сопротивление
                                                                     Приложения
Используется в быту, промышленности и т. д. Используется в холодильниках, телевизорах и т. д.

Часто задаваемые вопросы
Какой ток более опасен.AC ИЛИ DC?

Переменный ток (AC) более опасен, чем постоянный ток (D.C), потому что высокое напряжение связано с переменным током.
Постоянный ток и переменный ток по-разному влияют на организм человека, оба опасны выше определенного уровня напряжения.
См. также: Разница между напряжением и током

Какой ток в батарее переменного или постоянного тока?

Ток в аккумуляторе постоянный.

 Почему мы используем источник переменного тока в наших домах?

Ответ: Мы используем источник переменного тока в наших домах, потому что мы можем заменить A.C легко с трансформатором. Высокое напряжение вызывает очень меньшие потери энергии в длинных каналах или линиях передачи, а напряжение можно уменьшить для безопасного использования дома с помощью понижающего трансформатора.
Математическое доказательство:
Потери мощности в проводе определяются по формуле:

Л = И 2 Р

Где L — мощность, теряемая на тепло, I — ток, а R — сопротивление. Передаваемая мощность определяется соотношением:

П = ВИ

В этом отношении P — мощность, V — напряжение.
Таким образом, если вы увеличиваете напряжение (V) и ток (I) небольшими, Таким образом, вы можете передавать ту же мощность за счет уменьшения потерь мощности. Таким образом, высокое напряжение дает наилучшую производительность. Вот почему мы используем переменный ток вместо постоянного в наших домах.
Примечание:
Высокое напряжение также может передаваться постоянным током, но его трудно уменьшить для безопасного использования в домашних условиях.
В настоящее время для снижения постоянного напряжения используются усовершенствованные преобразователи постоянного тока.

Часто задаваемые вопросы

Почему переменный ток считается более эффективным, чем постоянный?

Ответ: Потому что переменный ток можно легко преобразовать в постоянный, а потери мощности в переменном токе на большом расстоянии меньше, чем в постоянном.

Почему переменный ток нельзя хранить в батареях?

AC нельзя хранить в батареях, потому что при зарядке батареи от источника переменного тока батарея не будет заряжаться.
Следует помнить:
Переменный ток переменный по своей природе, в то время как постоянный по своей природе постоянный. Во время положительного полупериода переменного тока батарея заряжается, а во время отрицательного полупериода переменного тока батарея разряжается. Таким образом, батарея не будет заряжаться даже на 0,00000001 %.

Каковы преимущества переменного тока?
  • Распределение, генерация и передача на переменном токе проще, чем на постоянном.
  •  Электропитание переменного тока можно легко увеличивать и уменьшать.
Каковы преимущества постоянного тока?
  • Аккумуляторная ячейка обеспечивает питание постоянным током. Аккумуляторная батарея, обеспечивающая питание переменным током, отсутствует.
  •  Почти все электронные компоненты работают на постоянном токе.
Какой ток изобрел первый постоянный или переменный ток?

Постоянный ток изобрели задолго до переменного.

 Как мы можем преобразовать переменный ток в постоянный?

Мы можем преобразовать переменный ток в постоянный, используя схему выпрямителя, за которой следует фильтр.
Рекомендуемое видео

Для связанных тем посетите нашу страницу: Электричество и магнетизм
Другие темы на основе сравнения:

Постоянный ток – это будущее

С быстрым развитием новых технологий, таких как солнечные панели, светодиодные лампы и электромобили, мы наблюдаем растущее использование силовой электроники. THUAS является международным пионером в развитии образования и прикладных исследований в этой многообещающей разработке.Обмен со студентами из Южной Африки помог нам продвигать эти знания в глобальном масштабе.

Мы отказываемся от газа, больше используем солнечную энергию, и наши автомобили все чаще работают на электричестве. «Все началось с отказа от лампочки и появления светодиодов, — объясняет руководитель проекта Пепейн ван Виллигенбург. «Но в этом энергетическом переходе мы наблюдаем растущее использование постоянного тока в самых разных приложениях вместо все еще широко используемого переменного тока.

Меньше, прочнее и дешевле

Неплохо, не правда ли! Постоянный ток имеет множество преимуществ перед переменным током. Оборудование потребляет меньше энергии и служит дольше. «Классический трансформер раньше весил больше килограмма, сегодняшняя версия весит всего 100 граммов. Полупроводники, передающие энергию, также становятся меньше, прочнее и дешевле. Раньше мы использовали дорогие тяжелые полупроводники из меди, тогда как сегодняшние версии используют гораздо более легкий и дешевый кремний.

Сбережения

Кроме того, постоянный ток создает возможности для новых продуктов.Посмотрите, например, на тепличную промышленность. Замена обычных лампочек на светодиодные приводит к ежегодной экономии от 15 000 до 20 000 евро на гектар. Ожидается, что в ближайшем будущем USB-розетки будут встроены в стены, заменив собой обычные электрические розетки. Это означает, что в новых конструкциях можно использовать более тонкую и дешевую проводку.

Будущее

Рост постоянного тока также связан с некоторыми проблемами. Сегодня наша электросеть полностью основана на переменном токе. Мы теряем мощность при преобразовании постоянного тока в переменный.Ван Виллигенбург: «Благодаря силовой электронике мы теперь можем производить трансформаторы постоянного тока. Это позволит построить энергосистему на постоянном токе. И это важно: за технологиями постоянного тока будущее».

Исследования

Гаагский университет прикладных наук — не первое учебное заведение в Нидерландах, занимающееся исследованиями в области силовой электроники. «Но мы являемся одними из пионеров среди университетов прикладных наук в его применении», — объясняет Ван Виллигенбург.В настоящее время THUAS сотрудничает с TNO, Siemens и ATAG Nederland, чтобы адаптировать кухонные приборы для использования с постоянным током.

Новый учебный план

Обучение в THUAS также играет ведущую роль в последних разработках в области силовой электроники. В 2014 году мы запустили новый модуль «Силовая электроника 1», ориентированный на трансформаторы постоянного тока, а в 2015–2016 годах мы запустили следующий модуль «Силовая электроника 2», ориентированный на трансформаторы переменного-постоянного/постоянного-переменного тока.

Обмен с Южной Африкой

Будучи международной сетевой школой, THUAS привлекает большое количество иностранных студентов.И именно эта специализация вызывает большой интерес за рубежом. В рамках проекта DCT-REES, который означает программу обучения и развития навыков в области технологий возобновляемых источников энергии постоянного тока, THUAS работает в партнерстве с семью исследовательскими университетами Южной Африки и университетами прикладных наук. Всего THUAS посетят 22 студента из восьми разных групп.

Большой потенциал

Ван Виллигенбург очень взволнован проектом по обмену. «В настоящее время Нидерланды используют больше солнечной энергии, чем вся Южная Африка.Это звучит странно, потому что доходность одной панели в Южной Африке в два раза выше. Солнечная энергия имеет гораздо больший потенциал в Южной Африке, чем в Нидерландах. Это означает, что в Южной Африке появится огромный потенциальный рынок солнечной энергии».

Отсутствие электричества

В Южной Африке до сих пор миллионы людей не подключены к электросети. «Поэтому использование постоянного тока было бы для них наиболее логичным шагом, — продолжает Ван Виллигенбург. Вы можете строить новые структуры с нуля и применять постоянный ток в больших масштабах.В то же время существует большой спрос на электроэнергию. «В результате в Южной Африке существует огромный спрос на эти знания. И THUAS может это обеспечить. Это замечательная беспроигрышная ситуация».

Поделись этим:

Фейсбук Твиттер LinkedIn WhatsApp

Томас Эдисон и война течений

У новых технологий иногда может быть тяжелое начало.Возьмите электрическое освещение. Компании газового освещения не были довольны конкуренцией. И пешеходы продолжали получать удары током, иногда со смертельным исходом. Существовала также серьезная опасность для животных: лошади все еще правили улицами мегаполисов Америки в 19 веке, а обрыв проводов мог привести к слишком большому количеству жареной конины.

Так кому ты собирался звонить? Как насчет Томаса А. Эдисона, самого известного изобретателя своего времени?

После волны смертей от несчастных случаев из-за нового электрического освещения в конце 1880-х годов в Нью-Йорке и нескольких других городах Эдисон написал статью для The North American Review об опасностях в системе.Он стремился не столько успокоить людей, сколько рассказать им, в чем проблема и как ее решить. Проблема, как он это видел, заключалась в воздушных проводах, по которым проходили высоковольтные сети переменного тока (AC). Когда эти провода опустились, они представляли большую опасность. И они сошли, особенно во время великой метели 1888 года.

Неожиданная статья Томаса Эдисона: Опасности электрического освещения .

Но он настаивал на том, что решение не в том, чтобы закапывать провода, что, по его словам, более чем глупо.Эдисон сравнил закапывание проводов с сокрытием завода по производству нитроглицерина: «никто не предложил бы закопать его под землю». Нет, для Эдисона решением было использовать низковольтную мощность постоянного тока (DC).

Неудивительно, что Эдисон был ярым сторонником постоянного тока (DC power) — он получал гонорары за патенты на него. Высоковольтная система переменного тока была продуктом его конкурента, Джорджа Вестингауза, который лицензировал патенты Николы Теслы.

Тем не менее, у питания постоянного тока была большая проблема: его нельзя было легко преобразовать в более высокое или более низкое напряжение.Как и в батареях и топливных элементах, мощность вытекает из источника постоянно в одном направлении. Трансформаторы позволили переменному току, который меняет направление шестьдесят раз в секунду, гораздо легче преобразовывать в различные напряжения.

Статья Эдисона была одним из первых залпов того, что стало известно как «война токов». Он не гнушался распространять дезинформацию в своих выгодных целях даже на августовских страницах The North American Review . Тем не менее, несмотря на всю славу Эдисона и его откровенную пропаганду, переменный ток в конечном итоге победил в области передачи электроэнергии, потому что он был намного лучше для этого (конечно, батареи по-прежнему работают в стиле постоянного тока).К 1896 году, когда город Буффало был ярко освещен одним из двигателей переменного тока Теслы, питаемых от Ниагарского водопада, даже General Electric Эдисона была на подножке электросетей переменного тока.

Ресурсы

JSTOR — это цифровая библиотека для ученых, исследователей и студентов. Читатели JSTOR Daily могут бесплатно получить доступ к оригинальным исследованиям наших статей на JSTOR.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.