В квартирах постоянный или переменный ток: В розетке постоянный ток или переменный, сколько вольт

Содержание

Чем отличается переменный ток от. Какой ток называют постоянным. Электрический ток постоянный и переменный. Отличие постоянного тока от переменного

Хотя электрические приборы мы каждый день используем в повседневной жизни, не каждый может ответить, чем отличается переменный ток от постоянного, несмотря на то, что об этом рассказывается в рамках школьной программы. Поэтому имеет смысл напомнить основные догматы.

Обобщенные определения

Физический процесс, при котором заряженные частицы движутся упорядоченно (направленно), называется электротоком. Его принято разделять на переменный и постоянный. У первого направление и величина остаются неизменными, а у второго эти характеристики меняются по определенной закономерности.

Приведенные определения сильно упрощены, хотя и объясняют разницу между постоянным и переменным электротоком. Для лучшего понимания, в чем заключается это различие, необходимо привести графическое изображение каждого из них, а также объяснить, как образуется переменная электродвижущая сила в источнике. Для этого обратимся к электротехнике, точнее ее теоретическим основам.

Источники ЭДС

Источники электротока любого рода бывают двух видов:

  • первичные, с их помощью происходит генерация электроэнергии путем превращения механической, солнечной, тепловой, химической или другой энергии в электрическую;
  • вторичные, они не генерируют электроэнергию, а преобразуют ее, например, из переменной в постоянную или наоборот.

Единственным первичным источником переменного электротока является генератор, упрощенная схема такого устройства показана на рисунке.

Обозначения:

  • 1 – направление вращения;
  • 2 – магнит с полюсами S и N;
  • 3 – магнитное поле;
  • 4 – проволочная рамка;
  • 5 – ЭДС;
  • 6 – кольцевые контакты;
  • 7 – токосъемники.

Принцип работы

Механическая энергия преобразуется изображенным на рисунке генератором в электрическую следующим образом:

за счет такого явления, как электромагнитная индукция, при вращении рамки «4», помещенной в магнитное поле «3» (возникающее между различными полюсами магнита «2»), в ней образуется ЭДС «5». Напряжение в сеть подается через токосъемники «7» с кольцевых контактов «6», к которым подключена рамка «4».

Видео: постоянный и переменный ток – отличия

Что касается величины ЭДС, то она зависит от скорости пересечения силовых линий «3» рамкой «4». Из-за особенностей электромагнитного поля минимальная скорость пересечения, а значит и самое низкое значение электродвижущей силы будет в момент, когда рамка находится в вертикальном положении, соответственно, максимальное – в горизонтальном.

Учитывая изложенное выше, в процессе равномерного вращения индуктируется ЭДС, характеристики величины и направления которого изменяются с определенным периодом.

Графические изображения

Благодаря применению графического метода, можно получить наглядное представление динамических изменений различных величин. Ниже приведен график изменения напряжения с течением времени для гальванического элемента 3336Л (4,5 В).


Как видим, график представляет собой прямую линию, то есть напряжение источника остается неизменным.

Теперь приведем график динамики изменения напряжения в течение одного цикла (полного оборота рамки) работы генератора,.


Горизонтальная ось отображает угол поворота в градусах, вертикальная – величину ЭДС (напряжение)

Для наглядности покажем начальное положение рамки в генераторе, соответствующее начальной точке отчета на графике (0°)


Обозначения:

  • 1 – полюса магнита S и N;
  • 2 – рамка;
  • 3 – направление вращения рамки;
  • 4 – магнитное поле.

Теперь посмотрим, как будет изменяться ЭДС в процессе одного цикла вращения рамки. В начальном положении ЭДС будет нулевым. В процессе вращения эта величина начнет плавно возрастать, достигнув максимума в момент, когда рамка будет под углом 90°. Дальнейшее вращение рамки приведет к снижению ЭДС, достигнув минимума в момент поворота на 180°.

Продолжая процесс, можно увидеть, как электродвижущая сила меняет направление. Характер изменений поменявшей направление ЭДС будет таким же. То есть она начнет плавно возрастать, достигнув пика в точке, соответствующей повороту на 270°, после чего будет снижаться, пока рамка не завершит полный цикл вращения (360°).

Если график продолжить на несколько циклов вращения, мы увидим характерную для переменного электротока синусоиду. Ее период будет соответствовать одному обороту рамки, а амплитуда – максимальной величине ЭДС (прямой и обратной).

Теперь перейдем к еще одной важной характеристике переменного электротока – частоте. Для ее обозначения принята латинская буква «f», а единица ее измерения – герц (Гц). Этот параметр отображает количество полных циклов (периодов) изменения ЭДС в течение одной секунды.

Определяется частота по формуле: . Параметр «Т» отображает время одного полного цикла (периода), измеряется в секундах. Соответственно, зная частоту, несложно определить время периода. Например, в быту используется электроток с частотой 50 Гц, следовательно, время его периода будет две сотых секунды (1/50=0,02).

Трехфазные генераторы

Заметим, что наиболее экономически выгодным способом получения переменного электротока будет использование трехфазного генератора. Упрощенная схема его конструкции показана на рисунке.


Как видим, в генераторе используются три катушки, размещенные со смещением 120°, соединенные между собой треугольником (на практике такое соединение обмоток генератора не применяется в виду низкого КПД). При прохождении одного из полюсов магнита мимо катушки, в ней индуктируется ЭДС.


Чем обосновано разнообразие электротоков

У многих может возникнуть вполне обоснованный вопрос – зачем использовать такое разнообразие электротоков, если можно выбрать один и сделать его стандартным? Все дело в том, что не каждый вид электротока подходит для решения той или иной задачи.

В качестве примера приведем условия, при которых использовать постоянное напряжение будет не только не выгодно, ни и иногда невозможно:

  • задача передачи напряжения на расстояния проще реализовывается для переменного напряжения;
  • преобразовать постоянный электроток для разнородных электроцепей, у которых неопределенный уровень потребления, практически невозможно;
  • поддерживать необходимый уровень напряжения в цепях постоянного электротока значительно сложнее и дороже, чем переменного;
  • двигатели для переменного напряжения конструктивно проще и дешевле, чем для постоянного. В данном пункте необходимо заметить, что у таких двигателей (асинхронных) высокий уровень пускового тока, что не позволяет их использовать для решения определенных задач.

Теперь приведем примеры задач, где более целесообразно использовать постоянное напряжение:

  • чтобы изменить скорость вращения асинхронных двигателей требуется, изменить частоту питающей электросети, что требует сложного оборудования. Для двигателей, работающих от постоянного электротока, достаточно изменить напряжение питания. Именно поэтому в электротранспорте устанавливают именно их;
  • питание электронных схем, гальванического оборудования и многих других устройств также осуществляется постоянным электротоком;
  • постоянное напряжение значительно безопаснее для человека, чем переменное.

Исходя из перечисленных выше примеров, возникает необходимость в использовании различных видов напряжения.

Люди, мало-мальски знакомые с электротехникой, без труда ответят на вопрос о том, какой ток в розетке. Конечно же переменный. Этот вид электричества гораздо проще производить и передавать на большие расстояния, а потому выбор в пользу переменного тока очевиден.

Виды тока

Существует два вида тока — постоянный и переменный. Чтобы понять разницу и определить, постоянный или переменный ток находится розетке, следует вникнуть в некоторые технические особенности. Переменный ток имеет свойство изменяться по направлению и величине.

Постоянный же ток обладает устойчивыми качествами и направлением передвижения заряженных частиц.

Переменный ток выходит из генераторов электростанции с напряжением, составляющим 220–440 тысяч вольт. При подходе к многоквартирному зданию ток уменьшается до 12 тысяч вольт, а на трансформаторной станции преобразуется в 380 вольт. Напряжение между фазами именуют линейным. Низковольтный участок понижающей подстанции выдает три фазы и нулевой (нейтральный) провод. Подключение энергопотребителей осуществляется от одной из фаз и нулевого провода. Таким образом, в здание заходит переменный однофазный ток с напряжением 220 вольт.

Схема распределения электроэнергии между домами представлена ниже:

В жилище электричество поступает на счетчик, а далее — через автоматы на коробки каждого помещения. В коробках имеется разводка по комнате на пару цепей — розеточную и осветительной техники. Автоматы могут предусматриваться по одному для каждого помещения или по одному для каждой цепи. С учетом того, на сколько ампер рассчитана розетка, она может быть включена в группу или быть подключенной к выделенному автомату.

Переменный ток составляется примерно 90% всей потребляемой электроэнергии. Столь высокий удельный вес вызван особенностями этого вида тока — его можно транспортировать на значительные расстояния, изменяя на подстанциях напряжение до нужных параметров.

Источниками постоянного тока чаще всего являются аккумуляторные батареи, гальванические элементы, солнечные панели, термопары. Постоянный ток широко используется в локальных сетях автомобильного и воздушного транспорта, в компьютерных электросхемах, автоматических системах, радио- и телевизионной аппаратуре. Постоянный ток применяется в контактных сетях железнодорожного транспорта, а также на корабельных установках.

Обратите внимание! Постоянный ток используется во всех электронных приборах.

На схеме, представленной ниже, показаны принципиальные отличия между постоянным и переменным токами.

Параметры домашней электрической сети

Основными параметрами электричества являются его напряжение и частота. Стандартное напряжение для домашних электросетей — 220 вольт. Общепринятая частота — 50 герц. Однако в США используется другое значение частоты — 60 герц. Параметр частоты задается генерирующим оборудованием и является неизменным.

Напряжение в сети конкретного дома или квартиры может быть отличным от номинала (220 вольт). На данный показатель влияет техническое состояние оборудования, сетевые нагрузки, загруженность подстанции. В результате напряжение может отклоняться от заданного параметра в ту или другую сторону на 20–25 вольт.

Скачки напряжения отрицательно сказываются на работоспособности электробытовой техники, поэтому подключения в домашней сети рекомендуется осуществлять через стабилизаторы напряжения.

Токовая нагрузка

Все розетки имеют определенную маркировку, по которой можно судить о допустимой токовой нагрузке. Например, обозначение «5A» указывает на максимальную силу тока в 5 ампер. Допустимые показатели следует соблюдать, поскольку в противном случае возможен выход оборудования из строя, в том числе его возгорание.

Маркировка на розетках показана на рисунке внизу:

Ко всем легально продаваемым электроприборам прилагается паспорт, где указана потребляемая мощность или номинал токовой нагрузки. Крупнейшими потребителями электроэнергии являются такие электробытовые приборы, как кондиционеры, микроволновые печи, стиральные машины, кухонные электроплиты и духовки. Таким приборам для нормальной работы понадобится розетка с нагрузкой не меньше 16 ампер.

Если же в документации к электробытовой технике отсутствуют сведения о потребляемых амперах (сила тока в розетке), определение нужных величин осуществляется по формуле электрической мощности:

Показатель мощности имеется в паспорте, напряжение сети известно. Чтобы определить потребление электричества, нужно показатель мощности (указывается только в ваттах) разделить на величину напряжения.

Разновидности розеток

Розетки предназначены для создания контакта между электрической сетью и бытовой техникой. Они изготовлены так, чтобы обеспечить надежную защиту от случайных прикосновений к токоведущим элементам. Современные модели чаще всего оснащены защитным заземлением, представленным в виде отдельного контакта.

По способу монтажа существует два вида розеток — открытые и скрытые. Выбор разновидности розетки во многом определяется типом монтажа. К примеру, при организации наружной проводки используют накладные открытые розетки. Такая фурнитура проста в монтаже и не нуждается в нишах для подрозетников. Встроенные же модели более привлекательны с эстетической точки зрения и более безопасны, поскольку токоведущие элементы находятся внутри стены.

Розетки отличаются по токовой величине. Большая часть устройств предназначена для работы с 6, 10 или 16 амперами. Старые образцы советского производства рассчитаны только на 6,3 ампера.

Обратите внимание! Максимально возможный для розетки ток должен находиться в соответствии с мощностью потребителя, подключаемого к электросети.

Методы измерения напряжения и тока

Чтобы измерить показатели напряжения и тока применяются следующие способы:

  1. Наиболее простой метод — подключение к розетке электрического прибора соответствующего напряжения. Если в розетке есть ток, электроприбор будет функционировать.
  2. Индикатор напряжения. Это приспособление может быть однополюсным и представлять собой специальную отвертку. Также выпускаются двухполюсные индикаторы с парой контакторов. Однополюсное устройство определяет фазу в розеточном контакте, но не обнаруживает наличие или отсутствие нуля. Двухполюсный же индикатор показывает ток между фазами, а также между нулем и фазой.
  3. Мультиметр (мультитестер). С помощью специального тестера проводятся измерения любого типа тока, присутствующего в розетке — как переменного, так и постоянного. Также мультиметром проверяют уровень напряжения.
  4. Контрольная лампа. С помощью лампы определяют наличие электричества в розетке при условии, что лампочка в контрольном приборе соответствует напряжению в тестируемой розетке.

Перечисленной выше информации вполне достаточно для общего понимания принципов организации электрической сети в доме. Приступать к проведению любых электротехнических работ следует только с соблюдением всех мер безопасности и при наличии соответствующей квалификации.

Любой грамотный инженер должен без запинки ответить какой ток в розетке — постоянный или переменный. Физике в технических ВУЗах уделяют особое внимание! А вот большинство обычных граждан может прожить всю жизнь и не знать этого. И абсолютно зря! В наше время есть необходимый минимум знаний, которым должен обладать любой современный образованный человек. Какой тип тока в розетке нужно знать так же, как таблицу умножения.

Виды электрического тока в быту

Для полного понимания картины приведу немного теории, которую будет очень полезно знать. Электрический ток — это направленное движение электрических зарядов. Он может возникать в замкнутой электрической цепи. Различают:

Постоянный ток или DC — Direct Current. Международное обозначение (-).
Постоянный ток течёт в одном направлении, а величина его слабо меняется со временем. Яркий пример, который Вы можете встретить у себя дома или в квартире — ток от электрических батареек или аккумуляторов.

Переменный ток . обозначение или AC — Alternating Current. Международное обозначение (~).
Переменный ток периодически изменяется по величине и направлению. Один период изменения в секунду — это Герц. Соответственно частота переменного тока — это количество периодов в секунду. В России и Европе используемая частота — 50 Гц, в США — 60 Гц. Переменный ток используется для работы различных электроприборов.

Какой ток в бытовых розетках

Разобравшись в теории — перейдём непосредственно к ответу на вопрос — какой ток в розетке — переменный или постоянный? Думаю Вы уже и сами догадались — конечно же переменный ток . Рабочее напряжение в сети — 220-240 Вольт. Сила переменного тока в обычных квартирах ограничивается величиной в 16 А (Ампер), но в некоторых случаях встречается и до 25 А. По мощности тока стандартное ограничение — 3,5 кВт.

Для более мощной электрической техники используют уже трехфазные сети с напряжением 380 Вольт с силой тока до 32А.

Электрическим током называется перенос заряда или движение заряженных частиц между точками, с разными электрическими потенциалами. Переносить электрический заряд могут ионы, протоны и/или электроны. В повседневной жизни практически везде применяется движение электронов по проводникам. Обычно встречаются две разновидности электричества — переменное и постоянное. Важно знать, чем постоянный ток отличается от переменного.

Постоянный и переменный ток

Любое явление, которое нельзя увидеть или «пощупать» непосредственно, легче понять с помощью аналогий. В случае с электричеством можно рассмотреть воду в трубе как самый близкий пример. Вода и электричество текут по своим проводникам — проводам и трубам.

  • Объём протекающей воды — сила тока.
  • Давление в трубе — напряжение.
  • Диаметр трубы — проводимость, обратная сопротивлению.
  • Объём на давление — мощность.

Давление в трубе создаётся насосом — сильнее насос качает, давление выше, воды течёт больше. Диаметр трубы больше — сопротивление меньше, воды протекает больше. Источник выдаёт напряжение больше — электричества протекает больше. Провода толще — сопротивление меньше, ток выше.

Для примера можно взять любой химический источник питания — батарейку или аккумулятор. На его клеммах имеются обозначения полюсов: плюс или минус. Если к батарейке, через провода и выключатель подключить соответствующую лампочку, то она загорится. Что при этом происходит? Минусовая клемма источника испускает электроны — элементарные частицы, несущие отрицательный заряд. По проводам, через разъёмы выключателя и спираль лампы они движутся к положительной клемме, стремясь уровнять потенциал клемм. Пока цепь замкнута по разъёмам выключателя и батарейка не села — по спирали бегут электроны и лампочка горит.

Направление движения зарядов остаётся неизменным всё время — от минуса к плюсу. Это и есть постоянный ток, он может быть пульсирующим — слабеть или увеличиваться.

По многим причинам применение только постоянного напряжения нецелесообразно : взять хотя бы невозможность использовать трансформаторы. Поэтому к настоящему времени сложилась система подачи и потребления переменного напряжения питания, под которую и создаются бытовые приборы.

Существует простой ответ, какова разница между постоянным и переменным током. В этом примере с лампочкой на одной клемме источника питания напряжение всегда будет равно нулю. Это нулевой провод, а вот на другом — фазном, напряжение изменяется. И не только по величине, но и по направлению — с плюса на минус. Электроны не текут стройными рядами в одну сторону, наоборот мечутся вперёд-назад, одни и те же частицы пробегают по спирали накаливания туда-сюда и производят всю работу. Изменение направления движения электричества и даёт само понятие «переменный».

Дополнительные параметры сети

Помимо напряжения, силы, мощности и сопротивления/проводимости появляются два новых признака, описывающих процессы. Эти параметры являются обязательными, как и первые четыре. При изменении любого из них изменяются свойства всей цепи.

  • Форма.
  • Частота.

Большую роль играет вид графика изменения напряжения. В идеале он имеет вид синусоиды с плавными переходами от значения к значению. Отклонения от синусоидальной формы могут привести к снижению качества энергии.

Частота — это количество переходов из одного крайнего состояния в другое за определённое время. Европейский стандарт в 50 Гц (герц) означает, что напряжение меняет плюс на минус 50 раз за секунду, а электроны сто раз поменяют направление движения. Для справки: увеличение частоты в два раза приводит к четырёхкратному уменьшению габаритов устройств .

Если в розетке переменный ток 50 Гц и 220 В (вольт), то это значит, что максимальное напряжение питания в сети достигает 380 В. Откуда это? В постоянной сети значение напряжения неизменно, а при переменке оно то падает, то растёт. Вот эти 220 В и являются значением действующего напряжения синусоидального тока с амплитудой в 380 В. Потому так важна форма изменения значений, что при сильном отличии от синусоиды сильно изменится и действующее напряжение.

Практическое значение различий

Вот такой он, переменный и постоянный ток. В чем разница, разобраться не так уж сложно. Различие есть и очень большое. Источник постоянного тока не позволит подключить сварочный, да и любой другой, трансформатор. При расчёте изоляции или конденсаторов на пробой берётся не действующее, а максимальное значение напряжения. Ведь наверняка может возникнуть мысль: «а зачем в сети 220 вольт конденсаторы на 400?». Вот и ответ, в сети 220 В напряжение доходит и до 380 В при нормальной работе, а при небольшом сбое и 400 В не предел.

Ещё один «парадокс». Конденсатор имеет бесконечное сопротивление в сети постоянного тока, и проводимость в сети переменного, чем выше частота, тем меньше сопротивление конденсатора. С катушками иначе — увеличение частоты вызывает рост индуктивного сопротивления. Это их свойство используется в колебательном контуре — основе всей связи.

И . Прежде чем подробно разбирать эти термины следует вспомнить, что понятие электрического тока заключается в упорядоченном движении частиц, имеющих электрические заряды. Если электроны постоянно осуществляют движение в одном направлении, то ток носит название постоянного. Но, когда электроны в один момент времени двигаются в одном направлении, а в другой момент осуществляется движение в другом направлении, то это является упорядоченным движением заряженных частиц, двигающихся без остановки. этот ток называют переменным. Существенным различием между ними считают то, что у постоянного значения «+» и «-» постоянно находятся на одном определенном месте.

Что такое постоянное напряжение

В качестве примера постоянного напряжения служит обычная батарейка. На корпусе любой батарейки есть обозначения «+» и «-». Это говорит о том, что при постоянном токе эти значения имеют постоянное местоположение. У переменного наоборот, значения «+» и «-» изменяются через определенные короткие промежутки времени. Поэтому обозначение постоянного тока применяется в виде одной прямой линии, а обозначение переменного — в виде одной волнистой линии.

Отличие постоянного тока от переменного

Большинство устройств, использующих постоянный ток, не позволяют при подключении источника питания путать контакты, поскольку в таком случае прибор может просто выйти из строя. При переменном этого не произойдет. Если вставить вилку в розетку любой стороной, то прибор все равно будет работать. Кроме того, существует такое понятие, как частота переменного тока. Она показывает, сколько раз в течение секунду меняются местами «минус» с «плюсом». Например, частота в 50 герц означает, изменение полярности напряжения за секунду 50 раз.

На представленных графиках видно изменение напряжения в различные временные моменты. На графике слева, для примера показано напряжение на контактах лампочки карманного фонарика. На отрезке времени с «0» до точки «а» напряжение вообще отсутствует, так как фонарик выключен. В точке времени «а» возникает напряжение U1, которое не меняется в промежутке времени «а» — «б», когда фонарик включен. При выключении фонарика в момент времени «б» напряжение снова становится равным нулю.

На графике переменного напряжения можно наглядно увидеть, что напряжение в различных точках, то поднимается до максимума, то становится равным нулю, то падает до минимума. Это движение происходит равномерно, через одинаковые промежутки времени и повторяется до тех пор, пока не отключат свет.

Что такое прямой и переменный ток. Что такое переменный ток и чем он отличается от тока постоянного

Несмотря на то, что электрический ток является незаменимой частью современной жизни, многие пользователи не знают о нем даже основополагающих сведений. В данной статье, опустив курс базовой физики, рассмотрим, чем отличается постоянный ток от переменного, а также какое он находит применение в современных бытовых и промышленных условиях.

Вконтакте

Различие типов тока

Что такое ток, рассматривать здесь не будем, а сразу перейдем к основной теме статьи. Переменный ток отличается от постоянного тем, что он непрерывно изменяется по направлению движения и своей величине .

Изменения эти осуществляются периодами через равные временные отрезки. Для создания подобного тока применяют специальные источники или генераторы, выдающие переменную ЭДС (электродвижущую силу), которая регулярно изменяется.

Основополагающая схема упомянутого устройства для генерации переменного тока довольно проста. Это рамка в виде прямоугольника, изготавливаемая из медных проволок, которая закрепляется на ось, а затем при помощи ременной передачи вращается в поле магнита. Кончики этой рамки припаиваются к медным контактным колечкам, скользящим по непосредственно контактным пластинкам, вращаясь синхронно с рамкой.

При условии равномерного ритма вращения начинает индуцироваться ЭДС, которая периодически изменяется. Измерить ЭДС, возникшую в рамке, возможно специальным прибором. Благодаря появлению реально определить переменную ЭДС и вместе с ней переменный ток.

В графическом исполнении эти величины характерно изображаются в виде волнообразной синусоиды . Понятие синусоидального тока зачастую относится к переменному току, поскольку подобный характер изменения тока является наиболее распространенным.

Переменный ток – алгебраическая величина, а его значение в конкретный временной момент именуется мгновенным значением. Знак непосредственно самого переменного тока определяется по направлению, в котором в данный временной момент проходит ток. Следовательно, знак бывает положительным и отрицательным.

Характеристики тока

Для сравнительной оценки всевозможных переменных токов применяют критерии, именуемые параметрами переменного тока , среди которых:

  • период;
  • амплитуда;
  • частота;
  • круговая частота.

Период – отрезок времен, когда производится законченный цикл изменения тока. Амплитудой называют максимальное значение. Частотой переменного тока назвали количество законченных периодов за 1 сек.

Перечисленные выше параметры дают возможность отличать различные виды переменных токов, напряжений и ЭДС.

При расчете сопротивления разных цепей воздействию переменного тока допустимо подключить еще один характерный параметр, именуемый угловой либо круговой частотой . Этот параметр определяется скоростью вращения вышеупомянутой рамки под определенным углом в одну секунду.

Важно! Следует понимать, чем отличается ток от напряжения. Принципиальная разница известна: ток является количеством энергии, а напряжением называется мера .

Переменный ток получил свое название, потому что направление движения у электронов безостановочно изменяется, как и заряд. У него встречается различная частота и электрическое напряжение.

Это и является отличительной чертой от постоянного тока, где направление движения электронов неизменно . Если сопротивление, напряжение и сила тока неизменны, а ток течет только в одну сторону, то такой ток является постоянным.

Для прохождения постоянного тока в металлах потребуется, чтобы источник постоянного напряжения оказался замкнут на себя при помощи проводника, которым и является металл. В отдельных ситуациях для выработки постоянного тока применяют химический источник энергии, который называется гальваническим элементом.

Передача тока

Источники переменного тока – обычные розетки. Они располагаются на объектах разнообразного назначения и в жилых помещениях. К ним подключаются различные электрические приборы, которые получают необходимое для их работы напряжение.

Использование переменного тока в электрических сетях является экономически обоснованным, поскольку величина его напряжения может преобразовываться к уровню необходимых значений. Совершается это при помощи трансформаторного оборудования с допускаемыми незначительными потерями. Транспортировка от источников электроснабжения к конечным потребителям является более дешевой и простой.

Передача тока к потребителям начинается непосредственно с электростанции, где используется разновидность чрезвычайно мощных электрических генераторов. Из них получают электрический ток, который по кабелям направляется к трансформаторным подстанциям. Зачастую подстанции располагают неподалеку от промышленных либо жилых объектов электрического потребления. Полученный подстанциями ток преобразуется в трехфазное переменное напряжение.

В батарейках и аккумуляторах содержится постоянный ток , который отличается устойчивостью свойств, т.е. они не изменяются со течением времени. Он используется в любых современных электрических изделиях, а еще в автомобилях.

Преобразование тока

Рассмотрим отдельно процесс преобразования переменного тока в постоянный. Данный процесс производится при помощи специализированных выпрямителей и включает три шага:

  1. Первым шагом подключается четырехдиодный мост заданной мощности. Это в свою очередь позволяет задать движение однонаправленного типа у заряженных частиц. Кроме того, он понижает верхние значения у синусоид, свойственных переменному току.
  2. Далее подключается фильтр для сглаживания либо специализированный конденсатор. Это осуществляется с диодного моста на выход. Сам же фильтр способствует исправлению впадин между пиковыми значениями синусоид. А подключение конденсатора значительно снижает пульсации и приводит их к минимальным значениям.
  3. Затем производится подключение устройств, стабилизирующих напряжение, с целью снижения пульсаций.

Данный процесс, в случае необходимости, способен производиться в двух направлениях, конвертируя постоянный и переменный ток.

Еще одной отличительной чертой является распространение электромагнитных волн по отношению к пространству. Доказано, что постоянный тип тока не позволяет электромагнитным волнам распространяться в пространстве, а переменный ток может вызывать их распространение. Кроме того, при транспортировке переменного тока по проводам индукционные потери значительно меньше, нежели при передаче постоянного тока.

Обоснование выбора тока

Разнообразие токов и отсутствие единого стандарта обуславливается не только потребностью в различных характеристиках в каждой индивидуальной ситуации. В решении большинства вопросов перевес оказывается в пользу переменного тока. Подобная разница между видами токов обуславливается следующими аспектами:

  • Возможность передачи переменного тока на значительные расстояния. Возможность преобразования в разнородных электрических цепях с неоднозначным уровнем потребления.
  • Поддержание постоянного напряжения для переменного тока оказывается в два раза дешевле, нежели для постоянного.
  • Процесс преобразования электрической энергии непосредственно в механическую силу осуществляется со значительно меньшими затратами в механизмах и двигателях переменного тока.

В данной расскажем что такое переменный электрический ток и трехфазный переменный переменный ток.

Понятие переменного электрического тока даётся в учебнике физики общеобразовательного учебного заведения — школы. — ток имеющий форму гармонического синусоидального сигнала, основными характеристиками которого являются действующее напряжение и частота, с течением времени изменяется по направлению и величине.

Частота – это количество полных изменений полярности переменного электрического тока за одну секунду. Это означает, что ток, в обычной бытовой розетке частотой 50 Герц за одну секунду меняет своё направление с положительного значения на отрицательное и обратно ровно пятьдесят раз. Одно полное изменение направления (полярности) электрического тока с положительного значения на отрицательное и снова на положительное называют — периодом колебания электрического тока . В течение периода Т переменный электрический ток меняет своё направление дважды.

Для визуального наблюдения синусоидальной формы переменного тока обычно используют . Для исключения поражения электрическим током и защиты осциллографа от сетевого напряжения по входу, используют разделительные трансформаторы. Для измерения периода нет разницы, по каким равнозначным (равноамплитудным) точкам его измерять. Можно по максимальным положительным, или отрицательным вершинам, а можно и по нулевому значению. Это поясняется на рисунке.

Из учебника физики мы знаем, что переменный электрический ток вырабатывается с помощью электрической машины – генератора. Простейшая модель генератора это магнитная рамка, вращающаяся в магнитном поле постоянного магнита.

Представим себе прямоугольную проволочную рамку с несколькими витками, равномерно вращающуюся в однородном магнитном поле. Возникающая в этой рамке э.д.с. индукции меняется по синусоидальному закону. Период колебания Т переменного электрического тока – это один полный оборот магнитной рамки вокруг своей оси.

магнитная рамка

Одними из важных характеристик электрического тока являются две величины переменного электрического тока – максимальное значение и среднее значение.

Максимальное значение напряжения электрического тока Umax — это величина напряжения, соответствующая максимальному значению синусоиды.

Среднее значение напряжения электрического тока Uср — это величина напряжения, равная значению 0,636 от максимального. Математически это выглядит так:

U ср = 2 * U max / π = 0,636 U max

Синусоиду максимального напряжения можно проконтролировать на экране осциллографа. Понять, что такое среднее значение переменного электрического напряжения можно проведя эксперимент по рисунку и описанию ниже.

Используя осциллограф, подключите к его входу синусоидальное напряжение. Ручкой вертикального смещения развёртки переместите «ноль» развёртки на самую нижнюю линию шкалы экрана осциллографа. Растяните и сместите горизонтальную развёртку так, чтобы одна полуволна синусоидального напряжения поместилась в десять (пять) клеток экрана осциллографа. Ручкой вертикальной развёртки (усилением) растяните развёртку так, чтобы максимальная амплитуда полуволны поместилась ровно в десять (пять) клеток экрана осциллографа. Определите амплитуду синусоиды на десяти участках. Суммируйте все десять значений и поделите на десять – найдите его «средний балл». В результате Вы получите значение напряжения, приблизительно равное 6,36 от его максимального значения — 10.

Измерительные приборы – вольтметры, цешки, мультиметры для измерения переменного напряжения имеют в своей схеме выпрямитель и сглаживающий конденсатор. Эта цепочка «округляет» множитель разницы максимального и измеряемого напряжения до числа 0,7. Поэтому, если Вы будете наблюдать на экране осциллографа синусоиду напряжения амплитудой 10 вольт, то вольтметр (цешка, мультиметр) покажет не 10, а около 7 вольт. Вы думаете что в Вашей домашней розетке – 220 вольт? Так и есть, но не совсем так! 220 вольт – это среднее значение напряжения бытовой розетки, усреднённое измерительным прибором — вольтметром. Максимальное же напряжение следует из формулы:

U max = U изм / 0,7 = 220 / 0,7 = 314,3 вольт

Именно поэтому, когда Вас «бъёт» током от электрической розетки 220 вольт, знайте, что это Ваша иллюзия. На самом деле, Вас трясёт напряжение около 315 вольт.

Трехфазный ток

Наряду с простым синусоидальным переменным током в технике широко используется так называемый трехфазный переменный ток . Мало того, трёхфазный электрический ток — это основной вид энергии используемый во всём мире. Трёхфазный ток приобрёл популярность по причине менее затратной передачи энергии на большие расстояния. Если для обычного (однофазного) электрического тока требуется два провода, то для трёхфазного тока, у которого энергия в три раза больше, требуется всего три провода. Физический смысл Вы узнаете в этой статье позже.

Представьте, если вокруг общей оси вращается не одна, а три одинаковые рамки, плоскости которых повернуты друг относительно друга на 120 градусов. Тогда возникающие в них синусоидальные э.д.с. также будут сдвинуты по фазе на 120 градусов (см. на рис).

Такие три согласованных переменных тока называют трехфазным током. Упрощённое расположение проволочных обмоток в генераторе трёхфазного тока иллюстрируется на рисунке.

Подключение обмоток генератора по трём независимым линиям показано на рисунке ниже.

Такое подключение шестью проводами довольно громоздко. Так как для явлений в электрических цепях важны только разности потенциалов, то один проводник может использоваться сразу для двух фаз, без снижения нагрузочной способности по каждой из фаз. Другими словами, в случае подключения обмоток генератора по схеме «звезда» с использованием «нуля», передача энергии от трёх источников производится по четырём проводам (см. рис.), в которых один является общим – нулевым проводом.

По трём проводам может передаваться энергия сразу от трёх (фактически независимых) источников электрического тока соединённых «треугольником».

В промышленных генераторах и преобразующих трансформаторах «треугольником» обычно подключается межфазное напряжение 220 вольт. При этом «нулевой» провод отсутствует.

«Звезда» применяется для передачи напряжения сети с использованием «нуля». При этом на фазе относительно «нуля» действует напряжение 220 вольт. Межфазное напряжение при этом равно 380 вольт.

Частым явлением во времена «нагло ворующей демократии» было сгорание бытовой аппаратуры в квартирах добропорядочных граждан, когда из-за слабой проводки сгорал общий «ноль», тогда в зависимости от того, какое количество бытовых приборов включено в квартирах, горели телевизоры и холодильники у того, кто их меньше всего включал. Вызвано это явлением «перекоса фаз», которое возникало при обрыве нуля. В розетку добропорядочных граждан вместо 220 вольт устремлялось межфазное напряжение 380 вольт. До настоящего времени во многих коммуналках и сооружениях напоминающих жильё наших российских городов и весей это явление до конца не искоренилось.

Любой грамотный инженер должен без запинки ответить какой ток в розетке — постоянный или переменный. Физике в технических ВУЗах уделяют особое внимание! А вот большинство обычных граждан может прожить всю жизнь и не знать этого. И абсолютно зря! В наше время есть необходимый минимум знаний, которым должен обладать любой современный образованный человек. Какой тип тока в розетке нужно знать так же, как таблицу умножения.

Виды электрического тока в быту

Для полного понимания картины приведу немного теории, которую будет очень полезно знать. Электрический ток — это направленное движение электрических зарядов. Он может возникать в замкнутой электрической цепи. Различают:

Постоянный ток или DC — Direct Current. Международное обозначение (-).
Постоянный ток течёт в одном направлении, а величина его слабо меняется со временем. Яркий пример, который Вы можете встретить у себя дома или в квартире — ток от электрических батареек или аккумуляторов.

Переменный ток . обозначение или AC — Alternating Current. Международное обозначение (~).
Переменный ток периодически изменяется по величине и направлению. Один период изменения в секунду — это Герц. Соответственно частота переменного тока — это количество периодов в секунду. В России и Европе используемая частота — 50 Гц, в США — 60 Гц. Переменный ток используется для работы различных электроприборов.

Какой ток в бытовых розетках

Разобравшись в теории — перейдём непосредственно к ответу на вопрос — какой ток в розетке — переменный или постоянный? Думаю Вы уже и сами догадались — конечно же переменный ток . Рабочее напряжение в сети — 220-240 Вольт. Сила переменного тока в обычных квартирах ограничивается величиной в 16 А (Ампер), но в некоторых случаях встречается и до 25 А. По мощности тока стандартное ограничение — 3,5 кВт.

Для более мощной электрической техники используют уже трехфазные сети с напряжением 380 Вольт с силой тока до 32А.

Электричество – это тип энергии, передаваемый движением электронов через проводящий материал. Например, металлы представляют собой материалы с высокой электропроводностью и позволяют легко перемещать электроны. Внутри проводящего материала электроны могут двигаться в одном или нескольких направлениях.

Понятие о постоянном и переменном токе

Что такое постоянный ток, определяется из характера движения электрозарядов. Аналогично можно установить, что такое переменный ток.

  1. Когда поток электрозарядов задан в одном направлении, он считается постоянным током;
  2. Когда электронный поток меняет направление и интенсивность во времени, он называется переменным током. Причем изменения идут циклически, по синусоидальному закону.

Большинство современных электросетей используют переменный электрический ток, производящийся на электростанциях соответствующими генераторами.

Постоянный ток (DC) генерируется батареями, топливными элементами и фотоэлектрическими модулями. Существуют и генераторы постоянного тока . Другое его получение – преобразование из однофазного и трехфазного переменного тока (АС) с помощью выпрямительных устройств.

В обратном случае АС может быть получен из DC, используя инверторы, хотя технология здесь несколько сложнее.

История

В природе электричество встречается относительно редко: оно генерируется только несколькими животными и существует в некоторых природных явлениях. В поисках искусственной генерации потока электронов ученые поняли, что можно заставить электроны проходить через металлическую проволоку или другой проводящий материал, но только в одном направлении, так как они отталкиваются от одного полюса и притягиваются к другому. Так родились батареи и генераторы постоянного тока. Изобретение приписывается, в основном, Томасу Эдисону.

В конце 19-го века другой известный ученый, Никола Тесла, разрабатывал способы получения переменного тока. Основными причинами работ в этой области явились обнаруженные недостатки постоянного тока при передаче электроэнергии на большие дистанции. Оказалось, что для переменного тока гораздо проще повысить напряжение передающих линий, тем самым уменьшив потери и получив возможность транспортировки больших объемов электрической энергии, а эффективно повысить напряжение на линиях с постоянным током в те времена было неосуществимо.

Для получения переменного тока Тесла использовал вращающееся магнитное поле. Если МП изменяет направленность, направление электронного потока также варьируется, и генерируется переменный ток.

Изменение направления в электронном потоке осуществляется очень быстро, много раз в секунду. Измерения частоты производятся в герцах (равных циклам в секунду). Таким образом, переменный ток частоты 50 Гц можно представить, как выполнение 50 циклов в секунду. В каждом цикле электроны изменяют направление и возвращаются к первоначальному, поэтому поток электронов изменяет направленность 100 раз в секунду.

Сравнительные характеристики постоянного и переменного токов

Разница между двумя видами токов заключена в их природе и вытекающих из этого свойствах.

Отличие постоянного тока от переменного:

  1. При переменном токе изменяется направленность и интенсивность электронного потока, при постоянном – она неизменна;
  2. Частота постоянного тока не может существовать. Это понятие применимо только для переменного тока;
  3. Полюсы (плюс и минус) всегда одинаковы в электроцепи постоянного тока. В электроцепи переменного тока положительные и отрицательные полюса меняются с периодическими интервалами;
  4. При передаче переменного тока напряжение легко преобразуется и транспортируется с приемлемым уровнем потерь.

Изменение полярности подключения DC может привести к необратимому повреждению устройств. Чтобы этого избежать, на оборудовании обычно ставятся обозначения полюсов. Аналогично контакты отличаются традиционным использованием металлической пружины для отрицательного полюса и пластины – для положительного. В устройствах с перезаряжаемыми батареями трансформатор-выпрямитель имеет выход, так что соединение выполняется только одним способом, что предотвращает инверсию полярности.

В крупномасштабных установках, например, на телефонных станциях и другом телекоммуникационном оборудовании, где имеется централизованное распределение постоянного тока, используются специальные соединительные и защитные элементы,

Постоянный и переменный ток имеют свои достоинства и недостатки, отражающиеся на области их применения. По преимуществу широта использования переменного тока объясняется легкостью его преобразования.

Различия при транспортировке

Когда ток течет, часть энергии электронов преобразуется в тепло, благодаря активному сопротивлению проводов. Электрические нагреватели тоже основаны на этом эффекте. В конце линии меньше энергии передается потребителю. Рассеиваемые мощности называются потерями. Для уменьшения потерь применяется повышение напряжения при транспортировке. Эти физические зависимости применимы и к постоянному, и к переменному току, однако при реализации схем передачи возникают различия.

Достоинства и недостатки переменного тока

При начале строительства передающих электросетей использование трансформаторов было единственной возможностью получать высокие напряжения и затем снижать их до нужного уровня при распределении к потребителям. Такая технология называлась трансформаторной, и до сих пор структура транспортировки электроэнергии не изменилась. Почти повсеместно используется переменный ток, который представляет собой трехфазные системы.

Позже стали конструироваться и линии постоянного тока, которые последние годы используются все шире. Возросший интерес к их применению объясняется существенными недостатками систем переменного тока: в длинных линиях потери электроэнергии значительны. Причинами их являются наличие емкостного и индуктивного сопротивлений.

  1. При быстрой смене направления потока электронов наблюдается похожий на перезарядку конденсаторов эффект. Возникают дополнительные емкостные токи. Особенно это сказывается на наземных и подводных кабелях, изолирующий слой которых обладает высоким конденсаторным эффектом;
  2. Индуктивное сопротивление линий появляется потому, что электрические токи генерируют магнитные поля, меняющиеся с частотой тока. Появляются индуктивные токи.

Важно! Оба вида реактивных сопротивлений возрастают с увеличением протяженности линий.

Достоинства переменного тока:

  • легкая трансформация напряжения;
  • возможность комбинирования различных систем передачи;
  • возможность использования общесистемной частоты.

Недостатки переменного тока:

  • необходимость компенсации реактивной мощности при транспортировке на значительные расстояния;
  • сравнительно высокие потери.

Достоинства и недостатки постоянного тока

В первую очередь, чем отличается переменный ток от постоянного, – это присутствием источников потерь на реактивную энергию. Однако постоянный электрический ток предполагает потери на нагрев. Точное их определение зависит от технологии и уровня напряжения. Для высоких напряжений – около 3% на 1000 км.

Другим источником потерь в системах электропередачи на постоянном токе служат подстанции для преобразования переменного тока в постоянный, и наоборот. Суммарные потери намного ниже, чем для переменного тока, но существенными являются материальные затраты на строительство этих подстанций.

Важно! Для повышения рентабельности линий электропередачи на постоянном токе применяются ЛЭП большой длины.

Техническое развитие в последнее время получила передача электроэнергии на постоянном токе, благодаря разработке новых электронных компонентов для создания высоких уровней напряжения постоянного тока – высокопроизводительных тиристоров или биполярных транзисторов.

Интересно. Сегодня возможны системы передачи постоянного тока с напряжением до 800 кВ и пропускной способностью до 8000 мВт на расстояние более 2000 км.

Преимущества высоковольтных ЛЭП постоянного тока:

  • возможность передачи мощности по подводным, наземным и подземным кабельным линиям на большие расстояния;
  • нет потерь из-за реактивной мощности;
  • лучшее использование изоляции кабелей.

Недостатки высоковольтных ЛЭП постоянного тока:

  • недостаточно быстрая коммутация существующих каналов постоянного тока;
  • мало стандартизированной электротехники;
  • не развиты распределительные сети передачи электроэнергии, транспортировка ведется от пункта до пункта.

Другие варианты применения постоянного и переменного тока

  1. DC идеально подходит для зарядки аккумуляторов и батарей элементов. Им нужно такое питание, потому что зарядная мощность всегда должна идти в одном направлении. Соответственно, устройства, работающие от аккумуляторов, также нуждаются в DC, например, фонарик или ноутбук;
  2. Телевидение, радио, компьютерная техника используют DC;
  3. Используемые в промышленности и в быту электродвигатели работают как на АС, так и на DC. То же относится к плитам, утюгам, чайникам и лампам накаливания;
  4. DC нужен для установок электролиза, где важно наличие неизменных полюсов. Только иногда полярность соблюдать не обязательно, в частности при электролизе газов. Тогда может применяться переменный электроток;
  5. Около половины мировых контактных сетей железнодорожного транспорта используют DC. В начале развития электрифицированных железных дорог были попытки применения трехфазных двигателей, но создание контактной сети для них столкнулось с проблемами. На DC работает городской электротранспорт: трамваи, троллейбусы, метро. Другой способ устройства железнодорожных контактных сетей – применение одной фазы переменного тока;

Изначально люди не знали, что такое ток. Был известен статический заряд, но никто не понимал и не осознавал природы электричества. Понадобились долгие века, пока Кулон разработал собственную теорию, а немецкий священник фон Клейн обнаружил, что банка способна запасать энергию. К тому времени, как Ван де Грааф создал первый генератор, любой уже знал, в чем отличие постоянного тока от переменного.

История переменного и постоянного электрического тока

Издавна, к примеру, люди видели, что кристалл турмалина притягивает пепел. Кстати, свойства пьезоэлектричества впервые описаны именно на примере турмалина.

В начала 19-го века было показано, что нагретый кристалл приобретает электрический заряд. За счёт деформации образовались два полюса:

  • Южный (аналогический).
  • Северный (антилогический).

Причём если температура после нагрева остаётся постоянной, электричество исчезает. Потом появление полюсов отмечается уже при охлаждении. Выходит, кристалл турмалина при изменении температуры вырабатывает электричество. Дальнейшие исследования показали, что размер потенциала зависит от:

  1. Поперечного сечения кристалла (среза поперёк полюсов).
  2. Разницы температур.

Прочие факторы влияния на величину заряда не оказывают. Указанное явление получило название пироэлектричества. Диэлектрик турмалин потихоньку заряжался от тока, текущего внутри. А заряд оставался на месте (определённые участки поверхности) из-за изолирующих свойств. Пока не замкнуть полюса турмалина проводником, кристалл продолжит копить заряд по мере изменения температуры. Линию, объединяющую полюса, назвали пироэлектрической осью.

Пьезоэлектричество открыто известной парой Кюри на основе турмалина в 1880 году. Осознавалось, что при изменении размеров кристалла начнут вырабатываться заряды, осталось лишь придумать методику для проведения опыта. Кюри использовал для этого статическое давление обычной массы. Эксперимент проводится на изолирующей поверхности. К примеру, масса в 1 кг вызывает появление в кристалле турмалина электрического заряда в пределах пяти сотых статических единиц.

Как появляется электрический ток

Любопытно, что стройная теория по описанному явлению ещё не создана. Важно указание, что в природе присутствуют заряды, получаемые различными методами. Во время грозы это происходит за счёт сил трения воздушных масс, молекул влаги и прочих явлений. Земля заряжена отрицательно, вверх постоянно течёт ток через атмосферу. Током называется движение носителей заряда в силу неких причин. К примеру, разницы потенциалов – перепад в уровне носителей между двумя точками пространства.

Сравним с напором воды. Когда преграда устраняется, поток хлынет в направлении меньшего давления. Теперь возьмём аналогию с кристаллом турмалина. Допустим, появились на его концах заряды. Дальше потребуется вызвать движение, к примеру, медной жилкой провода. Объединим полюса, и потечёт электрический ток. Движение носителей продолжится, пока потенциал не уравняется. При этом кристалл разряжается.

О переменности или постоянстве тока нельзя сказать в ходе указанного ходе процесса. Переменный и постоянный ток являются физическими идеалами, а используются в силу относительной простоты получения математических моделей и управления при помощи них технологическим оборудованием.


Электрический ток в действительности

На практике форма тока (зависимость плотности зарядов от времени) не синусоидальная. По разным причинам вид графика искажается. Это, к примеру, происходит при запуске оборудования и остановке, из-за наведённых помех различной природы. Форма переменного и постоянного тока искажается. Причём давно установлено, что это вредит аппаратуре. Для борьбы с подобной напастью требовались методы, и математики придумали спектральный анализ.

Колебание любой формы возможно представить в виде суммы с различным удельным весом простейших синусоид разной частоты. Получается, что по цепи двигается одновременно масса составляющих, в совокупности дающих ток. Причём не обязательно все составляющие двигаются заодно с основной массой. Представим элементы как группу муравьёв, каждый тащит в свою сторону, а результирующий эффект заставляет груз перемещаться лишь в одну. Упомянем, что помимо коэффициента (амплитуды) каждая составляющая обладает фазой (направлением), а именуется гармоникой.

Каскады техники устроены так, чтобы полезные частоты (преимущественно 50 Гц) проходили внутрь прибора, а прочее уходило на землю. Указан признак для решения затруднения, упомянутого в начале. Любое колебание представляется в виде набора полезных и вредных сигналов, исходя из этого, аппаратуру полагается конструировать надлежащим образом. К примеру, на описанном принципе работают все приёмники: избирательно пропускают ток нужной частоты. Так удаётся отрезать помехи, а волна передаётся с минимальными искажениями на большие расстояния.

Примеры использования переменного и постоянного тока

Приблизительно постоянным считается ток разряда автомобильного аккумулятора. Напряжение здесь постепенно падает, а потому даже при одинаковой нагрузке эффект разнится хронометрически. В целом, происходит это плавно. Ток течёт в одном направлении и проявляет приблизительно постоянную плотность. Аналогично работают:

  1. Аккумулятор сотового телефона.
  2. Батарейка любого типа.
  3. Аккумулятор питания ноутбуков.

В природе источников постоянного тока (генераторов), за исключением матушки-Земли, нет. Человеку гораздо удобнее создавать роторы, которые, вращаясь с конкретной частотой, создают условия для образования в катушках статора переменного электрического тока. Потом промышленная частота 50 Гц проходит по проводам и через подстанцию подаётся на потребителя.

Источником постоянного тока допустимо считать адаптеры. Это устройства, выполняющие преобразование переменного тока в постоянный. Допустим, у сотовых телефонов это +5 В, а для мобильных раций характерен большой разброс. Устройство постоянного тока может функционировать исключительно от номинала, для которого сконструировано. В противном случае либо работоспособность нарушается, либо – при больших отклонениях – возможен полный выход из строя.

Это касается и переменного, и постоянного тока. Теперь пришла пора сказать, что в промышленности преобразование постоянного тока в переменный и обратно не практикуется. Из соображений экономии двигатели работают от трёх фаз. Каждая считается переменным током частоты 50 Гц. Говорили выше, что у любой гармоники присутствует фаза. В рассматриваемом случае фаза равна 120 градусов. А круг образуется за счёт 360 градусов. Получается, что три фазы равно отстоят друг от друга. При подобном раскладе генераторам ГЭС легче производить энергию, поступающую в дома в неизменном виде. Но в квартиру заходит единственная фаза переменного тока.

Поэтому бытовые приборы по внутреннему устройству сильно отличаются от промышленных. Важными признаются параметры переменного тока. В любом государстве они стандартизированы и чётко выдерживаются. К параметрам переменного тока относят:

  1. Действующее значение напряжения — вызывающее в обычном проводнике постоянное идентичного номинала. Действующее значение ниже амплитуды в корень из двух раз либо близко к указанному. Требования для РФ составляют 220-230 В плюс-минус 10% от номинала.
  2. К частоте переменного тока предъявляются повышенные строгие требования. Предел отклонений от 50 Гц измеряется десятыми долями процента. Потому стабилизации движения вала на ГЭС уделяется столько внимания. От скорости его вращения зависит параметр.
  3. Нелинейные искажения считаются отдельной темой. Требований множество, определиться непросто. Особенно строго нормируются гармоники основной частоты, к примеру: 100, 150, 200, 250 Гц.

Подобные требования предъявляются и к параметрам постоянного тока. Допустим, известные автомобильные аккумуляторы в действительности включают в арсенал не 12, а 14 В. По мере разряда вольтаж падает. Если на аккумуляторе зарегистрировано напряжение 11,9 В, банка считается вышедшей из строя. Предлагаем внимательно читать инструкции. Дополним: в отдельных ноутбуках присутствует заряд бережного расхода энергии аккумулятора. В этом случае уровень поддерживается в рамках двух третей от полного. Считается, что тогда батарея прослужит дольше.

Итак, требования направлены на поддержание долгого и правильного функционирования оборудования. Параметры постоянного и переменного тока считаются фактором, определяющим надёжность и работоспособность системы.

Чем отличаются лампы постоянного и переменного тока. Разница между постоянным и переменным напряжением

Любой грамотный инженер должен без запинки ответить какой ток в розетке — постоянный или переменный. Физике в технических ВУЗах уделяют особое внимание! А вот большинство обычных граждан может прожить всю жизнь и не знать этого. И абсолютно зря! В наше время есть необходимый минимум знаний, которым должен обладать любой современный образованный человек. Какой тип тока в розетке нужно знать так же, как таблицу умножения.

Виды электрического тока в быту

Для полного понимания картины приведу немного теории, которую будет очень полезно знать. Электрический ток — это направленное движение электрических зарядов. Он может возникать в замкнутой электрической цепи. Различают:

Постоянный ток или DC — Direct Current. Международное обозначение (-).
Постоянный ток течёт в одном направлении, а величина его слабо меняется со временем. Яркий пример, который Вы можете встретить у себя дома или в квартире — ток от электрических батареек или аккумуляторов.

Переменный ток . обозначение или AC — Alternating Current. Международное обозначение (~).
Переменный ток периодически изменяется по величине и направлению. Один период изменения в секунду — это Герц. Соответственно частота переменного тока — это количество периодов в секунду. В России и Европе используемая частота — 50 Гц, в США — 60 Гц. Переменный ток используется для работы различных электроприборов.

Какой ток в бытовых розетках

Разобравшись в теории — перейдём непосредственно к ответу на вопрос — какой ток в розетке — переменный или постоянный? Думаю Вы уже и сами догадались — конечно же переменный ток . Рабочее напряжение в сети — 220-240 Вольт. Сила переменного тока в обычных квартирах ограничивается величиной в 16 А (Ампер), но в некоторых случаях встречается и до 25 А. По мощности тока стандартное ограничение — 3,5 кВт.

Для более мощной электрической техники используют уже трехфазные сети с напряжением 380 Вольт с силой тока до 32А.

Переменный ток , в отличие от , непрерывно изменяется как по величине, так и по направлению, причем изменения эти происходят периодически, т. е. точно повторяются через равные промежутки времени.

Чтобы вызвать в цепи такой ток, используются источники переменного тока, создающие переменную ЭДС, периодически изменяющуюся по величине и направлению. Такие источники называются генераторами переменного тока.

На рис. 1 показана схема устройства (модель) простейшего .

Прямоугольная рамка, изготовленная из медной проволоки, укреплена на оси и при помощи ременной передачи вращается в поле . Концы рамки припаяны к медным контактным кольцам, которые, вращаясь вместе с рамкой, скользят по контактным пластинам (щеткам).

Рисунок 1. Схема простейшего генератора переменного тока

Убедимся в том, что такое устройство действительно является источником переменной ЭДС.

Предположим, что магнит создает между своими полюсами , т. е. такое, в котором плотность магнитных силовых линий в любой части поля одинаковая. вращаясь, рамка пересекает силовые линии магнитного поля, и в каждой из ее сторон а и б .

Стороны же в и г рамки — нерабочие, так как при вращении рамки они не пересекают силовых линий магнитного поля и, следовательно, не участвуют в создании ЭДС.

В любой момент времени ЭДС, возникающая в стороне а, противоположна по направлению ЭДС, возникающей в стороне б, но в рамке обе ЭДС действуют согласно и в сумме составляют обшую ЭДС, т. е. индуктируемую всей рамкой.

В этом нетрудно убедиться, если использовать для определения направления ЭДС известное нам правило правой руки .

Для этого надо ладонь правой руки расположить так, чтобы она была обращена в сторону северного полюса магнита, а большой отогнутый палец совпадал с направлением движения той стороны рамки, в которой мы хотим определить направление ЭДС. Тогда направление ЭДС в ней укажут вытянутые пальцы руки.

Для какого бы положения рамки мы ни определяли направление ЭДС в сторонах а и б, они всегда складываются и образуют общую ЭДС в рамке. При этом с каждым оборотом рамки направление общей ЭДС изменяется в ней на обратное, так как каждая из рабочих сторон рамки за один оборот проходит под разными полюсами магнита.

Величина ЭДС, индуктируемой в рамке, также изменяется, так как изменяется скорость, с которой стороны рамки пересекают силовые линии магнитного поля. Действительно, в то время, когда рамка подходит к своему вертикальному положению и проходит его, скорость пересечения силовых линий сторонами рамки бывает наибольшей, и в рамке индуктируется наибольшая ЭДС. В те моменты времени, когда рамка проходит свое горизонтальное положение, ее стороны как бы скользят вдоль магнитных силовых линий, не пересекая их, и ЭДС не индуктируется.

Таким образом, при равномерном вращении рамки в ней будет индуктироваться ЭДС, периодически изменяющаяся как по величине, так и по направлению.

ЭДС, возникающую в рамке, можно измерить прибором и использовать для создания тока во внешней цепи.

Используя , можно получить переменную ЭДС и, следовательно, переменный ток.

Переменный ток для промышленных целей и вырабатывается мощными генераторами, приводимыми во вращение паровыми или водяными турбинами и двигателями внутреннего сгорания.

Графическое изображение постоянного и переменного токов

Графический метод дает возможность наглядно представить процесс изменения той или иной переменной величины в зависимости от времени.

Построение графиков переменных величин, меняющихся с течением времени, начинают с построения двух взаимно перпендикулярных линий, называемых осями графика. Затем на горизонтальной оси в определенном масштабе откладывают отрезки времени, а на вертикальной, также в некотором масштабе, — значения той величины, график которой собираются построить (ЭДС, напряжения или тока).

На рис. 2 графически изображены постоянный и переменный токи . В данном случае мы откладываем значения тока, причем вверх по вертикали от точки пересечения осей О откладываются значения тока одного направления, которое принято называть положительным, а вниз от этой точки — противоположного направления, которое принято называть отрицательным.

Рисунок 2. Графическое изображение постоянного и переменного тока

Сама точка О служит одновременно началом отсчета значений тока (по вертикали вниз и вверх) и времени (по горизонтали вправо). Иначе говоря, этой точке соответствует нулевое значение тока и тот начальный момент времени, от которого мы намереваемся проследить, как в дальнейшем будет изменяться ток.

Убедимся в правильности построенного на рис. 2, а графика постоянного тока величиной 50 мА.

Так как этот ток постоянный, т. е. не меняющий с течением времени своей величины и направления, то различным моментам времени будут соответствовать одни и те же значения тока, т. е. 50 мА. Следовательно, в момент времени, равный нулю, т. е. в начальный момент нашего наблюдения за током, он будет равен 50 мА. Отложив по вертикальной оси вверх отрезок, равный значению тока 50 мА, мы получим первую точку нашего графика.

То же самое мы обязаны сделать и для следующего момента времени, соответствующего точке 1 на оси времени, т. е. отложить от этой точки вертикально вверх отрезок, также равный 50 мА. Конец отрезка определит нам вторую точку графика.

Проделав подобное построение для нескольких последующих моментов времени, мы получим ряд точек, соединение которых даст прямую линию, являющуюся графическим изображением постоянного тока величиной 50 мА.

Перейдем теперь к изучению графика переменной ЭДС . На рис. 3 в верхней части показана рамка, вращающаяся в магнитном поле, а внизу дано графическое изображение возникающей переменной ЭДС.


Рисунок 3. Построение графика переменной ЭДС

Начнем равномерно вращать рамку по часовой стрелке и проследим за ходом изменения в ней ЭДС, приняв за начальный момент горизонтальное положение рамки.

В этот начальный момент ЭДС будет равна нулю, так как стороны рамки не пересекают магнитных силовых линий. На графике это нулевое значение ЭДС, соответствующее моменту t = 0, изобразится точкой 1.

При дальнейшем вращении рамки в ней начнет появляться ЭДС и будет возрастать по величине до тех пор, пока рамка не достигнет своего вертикального положения. На графике это возрастание ЭДС изобразится плавной поднимающейся вверх кривой, которая достигает своей вершины (точка 2).

По мере приближения рамки к горизонтальному положению ЭДС в ней будет убывать и упадет до нуля. На графике это изобразится спадающей плавной кривой.

Следовательно, за время, соответствующее половине оборота рамки, ЭДС в ней успела возрасти от нуля до наибольшей величины и вновь уменьшиться до нуля (точка 3).

При дальнейшем вращении рамки в ней вновь возникнет ЭДС и будет постепенно возрастать по величине, однако направление ее уже изменится на обратное, в чем можно убедиться, применив правило правой руки.

График учитывает изменение направления ЭДС тем, что кривая, изображающая ЭДС, пересекает ось времени и располагается теперь ниже этой оси. ЭДС возрастает опять-таки до тех пор, пока рамка не займет вертикальное положение.

Затем начнется убывание ЭДС, и величина ее станет равной нулю, когда рамка вернется в свое первоначальное положение, совершив один полный оборот. На графике это выразится тем, что кривая ЭДС, достигнув в обратном направлении своей вершины (точка 4), встретится затем с осью времени (точка 5)

На этом заканчивается один цикл изменения ЭДС, но если продолжать вращение рамки, тотчас же начинается второй цикл, в точности повторяющий первый, за которым, в свою очередь, последует третий, а потом четвертый, и так до тех пор, пока мы не остановим вращение рамки.

Таким образом, за каждый оборот рамки ЭДС, возникающая в ней, совершает полный цикл своего изменения.

Если же рамка будет замкнута на какую-либо внешнюю цепь, то по цепи потечет переменный ток, график которого будет по виду таким же, как и график ЭДС.

Полученная нами волнообразная кривая называется синусоидой , а ток, ЭДС или напряжение, изменяющиеся по такому закону, называются синусоидальными .

Сама кривая названа синусоидой потому, что она является графическим изображением переменной тригонометрической величины, называемой синусом.

Синусоидальный характер изменения тока — самый распространенный в электротехнике, поэтому, говоря о переменном токе, в большинстве случаев имеют в виду синусоидальный ток.

Для сравнения различных переменных токов (ЭДС и напряжений) существуют величины, характеризующие тот или иной ток. Они называются параметрами переменного тока .

Период, амплитуда и частота — параметры переменного тока

Переменный ток характеризуется двумя параметрами — периодом и амплитудо й, зная которые мы можем судить, какой это переменный ток, и построить график тока.



Рисунок 4. Кривая синусоидального тока

Промежуток времени, на протяжении которого совершается полный цикл изменения тока, называется периодом. Период обозначается буквой Т и измеряется в секундах.

Промежуток времени, на протяжении которого совершается половина полного цикла изменения тока, называется полупериодом. Следовательно, период изменения тока (ЭДС или напряжения) состоит из двух полупериодов. Совершенно очевидно, что все периоды одного и того же переменного тока равны между собой.

Как видно из графика, в течение одного периода своего изменения ток достигает дважды максимального значения.

Максимальное значение переменного тока (ЭДС или напряжения) называется его амплитудой или амплитудным значением тока.

Im, Em и Um — общепринятые обозначения амплитуд тока, ЭДС и напряжения.

Мы прежде всего обратили внимание на , однако, как это видно из графика, существует бесчисленное множество промежуточных его значений, меньших амплитудного.

Значение переменного тока (ЭДС, напряжения), соответствующее любому выбранному моменту времени, называется его мгновенным значением.

i, е и u — общепринятые обозначения мгновенных значений тока, ЭДС и напряжения.

Мгновенное значение тока, как и амплитудное его значение, легко определить с помощью графика. Для этого из любой точки на горизонтальной оси, соответствующей интересующему нас моменту времени, проведем вертикальную линию до точки пересечения с кривой тока; полученный отрезок вертикальной прямой определит значение тока в данный момент, т. е. мгновенное его значение.

Очевидно, что мгновенное значение тока по истечении времени Т/2 от начальной точки графика будет равно нулю, а по истечении времени — T/4 его амплитудному значению. Ток также достигает своего амплитудного значения; но уже в обратном на правлении, по истечении времени, равного 3/4 Т.

Итак, график показывает, как с течением времени меняется ток в цепи, и что каждому моменту времени соответствует только одно определенное значение как величины, так и направления тока. При этом значение тока в данный момент времени в одной точке цепи будет точно таким же в любой другой точке этой цепи.

Число полных периодов, совершаемых током в 1 секунду, называется частотой переменного тока и обозначается латинской буквой f.

Чтобы определить частоту переменного тока, т. е. узнать, сколько периодов своего изменения ток совершил в течение 1 секунды , необходимо 1 секунду разделить на время одного периода f = 1/T. Зная частоту переменного тока, можно определить период: T = 1/f

Измеряется единицей, называемой герцем.

Если мы имеем переменный ток , частота изменения которого равна 1 герцу, то период такого тока будет равен 1 секунде. И, наоборот, если период изменения тока равен 1 секунде, то частота такого тока равна 1 герцу.

Итак, мы определили параметры переменного тока — период, амплитуду и частоту , — которые позволяют отличать друг от друга различные переменные токи, ЭДС и напряжения и строить, когда это необходимо, их графики.

При определении сопротивления различных цепей переменному току использовать еще одна вспомогательную величину, характеризующую переменный ток, так называемую угловую или круговую частоту .

Круговая частота обозначается связана с частотой f соотношением 2пиf

Поясним эту зависимость. При построении графика переменной ЭДС мы видели, что за время одного полного оборота рамки происходит полный цикл изменения ЭДС. Иначе говоря, для того чтобы рамке сделать один оборот, т. е. повернуться на 360°, необходимо время, равное одному периоду, т. е. Т секунд. Тогда за 1 секунду рамка совершает 360°/T оборота. Следовательно, 360°/T есть угол, на который поворачивается рамка в 1 секунду, и выражает собой скорость вращения рамки, которую принято называть угловой или круговой скоростью.

Но так как период Т связан с частотой f соотношением f=1/T, то и круговая скорость может быть выражена через частоту и будет равна 360°f.

Итак, мы пришли к выводу, что 360°f. Однако для удобства пользования круговой частотой при всевозможных расчетах угол 360°, соответствующий одному обороту, заменяют его радиальным выражением, равным 2пи радиан, где пи=3,14. Таким образом, окончательно получим 2пиf. Следовательно, чтобы определить круговую частоту переменного тока (), надо частоту в герцах умножить на посто янное число 6,28.

Очень давно, учеными был изобретен электрический ток. Первым изобретением был постоянный. Но в последующем, проводя в своей лаборатории опыты, Никола Тесла изобрел переменный ток. Между ними было и есть много различий, согласно которым один из них используется в слаботочной аппаратуре, а другой имеет возможность преодолевать различные расстояния с небольшими потерями. Но многое зависит от величин токов.

Ток переменный и постоянный: разница и особенности

Отличие переменного тока от постоянного, можно понять исходя из определений. Для того чтобы лучше разобраться в принципе работы и особенностях, необходимо знать следующие факторы.

Основные отличия:

  • Движение заряженных частиц;
  • Способ производства.

Переменным, называют такой ток, в котором заряженные частицы, способны изменять направление движения и величину в определенное время. К главным параметрам переменного тока относят его напряжение и частоту.

В настоящее время, общественные электрические сети и различные объекты, используют переменный ток, с определенным напряжением и частотой. Данные параметры определяются оборудованием и устройствами.

Обратите внимание! В бытовых электросетях, используется ток величиной 220 Вольт и тактовой частотой 50 Гц.

Направление движения и частота заряженных частиц в постоянном токе неизменны. Данный ток для питания используют различные бытовые устройства, такие как телевизоры и компьютеры.

В связи с тем, что переменный ток, проще и экономичнее по способу производства и передачи на различные расстояния, он стал основой электрификации объектов. Производят переменный ток на различных электростанциях, с которых посредством проводников, то поступает к потребителю.

Постоянный ток, получают при преобразовании переменного тока или путем химических реакций (например, щелочная батарейка). Для преобразования, используют трансформаторы тока.

Какой уровень напряжения является допустимым для человека: особенности

Для того чтобы знать, какие значения электрического тока являются допустимыми для человека, составлены соответствующие таблицы, в которых указаны величины переменного и постоянного тока и время.

Параметры воздействия электрического тока:

  • Сила;
  • Частота;
  • Время;
  • Относительная влажность.

Допустимое напряжение прикосновения и ток, которые протекают через человеческое тело в различных режимах электроустановок, не превышают следующих значений.

Переменный ток 50 Гц, должен быть не более 2,0 Вольт и силой тока 0,3 мА. Ток с частотой 400 Гц напряжением 3,0 Вольт и сила тока 0,4 мА. Постоянный ток напряжением 8 и силой тока 1 мА. Безопасное воздействие тока с такими показателями, до 10 минут.


Обратите внимание! Если электромонтажные работы производятся при повышенных температурах и высокой относительной влажности, данные значения уменьшаются в три раза.

В электроустановках с напряжением до 100 Вольт, которые глухо заземлены, или изолирована нейтраль, безопасные токи прикосновения следующие.

Переменный ток 50 Гц с разбросом напряжения от 550 до 20 Вольт и силой тока от 650 до 6 мА, переменный ток 400Гц с напряжением от 650 до 36 Вольт, и постоянный ток от 650 до 40 Вольт, не должен воздействовать на тело человека в пределах от 0,01 до 1 секунды.

Опасный переменный ток для человека

Считается, что для жизни человека, переменный электрический ток наиболее опасен. Но это при условии, если не вдаваться в подробности. Многое зависит от различных величин и факторов.

Факторы, влияющие на опасное воздействие:

  • Продолжительность контакта;
  • Путь прохождения электрического тока;
  • Сила тока и напряжение;
  • Какое сопротивление тела.

Согласно правилам ПУЭ, самый опасный ток для человека, это переменный с частотой, которая варьируется в пределах от 50 до 500 Гц.

Стоит отметить, что при условии, сила тока не превышает 9 мА, то любой, может сам освободиться от токоведущей части электроустановки.

Если данное значение превышено, то для того чтобы освободиться от воздействия электрического тока, человеку нужно стронная помощь. Связано это с тем, что ток переменный, намного сильнее способен возбуждать нервные окончания, и вызывать непроизвольные судороги мышц.

Например, при касании токоведущей части устройства внутренней частью ладони, мышечная судорога будет сильнее сжимать кулак, с течением времени.

Почему еще переменный ток опаснее? При одинаковых значениях силы тока, переменный в несколько раз сильнее воздействует на организм.


Так как, переменный ток воздействует на нервные окончания и мышцы, то стоит понимать, что этим, том влияет и на работу сердечной мышцы. Из чего следует, что при контакте с переменным током, возрастает риск летального исхода.

Важным показателем, является сопротивление тела человека. Но при ударе переменным током с высокими частотами, сопротивление тела значительно снижается.

Какой величины опасен для человека постоянный ток

Опасным для человека, может быть и постоянный ток. Конечно переменный, в десятки раз опаснее. Но если рассматривать токи в различных величинах, то постоянный может быть намного опаснее переменного.

Воздействие постоянного тока на человека разделяют:

  • 1 порог;
  • 2 порог;
  • 3 порог.

При воздействии постоянного тока перового порога (ток ощутимый), начинают немного дрожать руки, и появляется легкое покалывание.

Второй порог (ток не отпускающий), в пределах от 5 до 7 мА, является наименьшим значением, при котором человек, не может освободиться от проводника самостоятельно.

Данный ток считается не опасным, так как сопротивление тела человека выше, чем его значения.

Третий порог (фибрилляционный), при значениях от 100 мА и выше, ток сильно воздействует на организм и на внутренние органы. При этом ток при данных значениях, способен вызвать хаотичное сокращение сердечной мышцы и привести к его остановке.

На силу воздействия, влияют и другие факторы. Например сухая кожа человека, обладает сопротивлением от 10 до 100 кОм. Но если касание произошло мокрой поверхностью кожи, то сопротивление значительно снижается.

В чём разница переменного и постоянного тока

Общее понятие электрического тока можно выразить как движение различных заряженных частиц (электронов, ионов) в некотором направлении. А его величину охарактеризовать числом заряженных частиц, которые прошли через проводник за определенный промежуток времени.

Если величина заряженных частиц в 1 кулон проходит через определенное сечение проводника за время в 1 секунду, тогда можно говорить о силе тока в 1 ампер протекающего через проводник. Таким образом определяется количество ампер или сила тока. Это общее понятие тока. А теперь рассмотрим понятие переменного и постоянного тока и их различие.

Постоянный электрический ток по определению — это ток, который течёт только в одном направлением и не меняет его со временем. Переменный ток характерен тем, что меняет свое направление и величину со временем. Если графически постоянный ток отображается как прямая линия, то переменный ток течет по проводнику по закону синуса и графически отображается как синусоида.

Так как переменный ток меняется по закону синусоиды, то он имеет такие параметры как период полного цикла, время которого обозначается буквой Т. Частота переменного тока обратна периоду полного цикла. Частота переменного тока выражается числом полных периодов в определенный промежуток времени (1 сек).

Таких периодов в нашей электросети переменного тока равно 50, что соответствует частоте 50 Гц. F = 1/Т, где период для 50 Гц равен 0,02 сек. F =1/0,02 = 50 Гц. Обозначается переменный ток английскими буквами AC и знаком «~». Постоянный ток имеет обозначение DC и значок «-». Кроме того переменный ток может быть однофазным или многофазным. В основном используется трехфазная сеть.

Почему в сети переменное напряжение, а не постоянное

Переменный ток имеет много преимуществ перед постоянным током. Низкие потери при передаче переменного тока в линиях электропередач (ЛЭП) по сравнению с постоянным током. Генераторы переменного тока простые и дешевые. При передаче на большие расстояния по ЛЭП высокое напряжение достигает 330 тысяч вольт с минимальным током.

Чем меньше ток в ЛЭП, тем меньше потерь. Передача постоянного тока на большие расстояния понесет немалые потери. Также высоковольтные генераторы переменного тока значительно проще и дешевле. Из переменного напряжения легко получить более низкое напряжение через простые трансформаторы.

Также, значительно дешевле получить постоянное напряжение из переменного, чем наоборот, использовать дорогие преобразователи постоянного напряжения в переменное. Такие преобразователи имеют низкий КПД и большие потери. По пути передачи переменного тока используют двойное преобразование.

Сначала с генератора получает 220 — 330 Кв, и передают на большие расстояния до трансформаторов, которые понижают высокое напряжение до 10 Кв и далее идут подстанции которые понижают высокое напряжение до 380 В. С этих подстанций электроэнергия расходится по потребителям и поступает в дома и на электрощиты многоквартирного дома.

Три фазы трехфазного тока сдвинутые на 120 градусов

Для однофазного напряжения характерна одна синусоида, а для трехфазного три синусоиды, смещенные на 120 градусов относительно друг друга. Трехфазная сеть также имеет свои преимущества перед однофазными сетями. Это меньше габариты трансформаторов, электродвигатели также конструктивно меньших размеров.

Имеется возможность изменить направление вращения ротора асинхронного электродвигателя. В трехфазной сети можно получить 2 напряжения — это 380 В и 220 В, которые используются для изменения мощности двигателя и регулировки температуры нагревательных элементов. Используя трехфазное напряжение в освещении можно устранить мерцание люминесцентных ламп, для чего их подключают к разным фазам.

Постоянный ток используется в электронике и во всех бытовых приборах, так как он легко преобразуется из переменного за счёт его деления на трансформаторе до нужной величины и дальнейшего выправления. Источником постоянного тока являются аккумуляторы, батареи, генераторы постоянного тока, светодиодные панели. Как видно различие в переменном и постоянном токе немалое. Теперь мы узнали — Почему в нашей розетки течет переменный ток, а не постоянный?

В данной расскажем что такое переменный электрический ток и трехфазный переменный переменный ток.

Понятие переменного электрического тока даётся в учебнике физики общеобразовательного учебного заведения — школы. — ток имеющий форму гармонического синусоидального сигнала, основными характеристиками которого являются действующее напряжение и частота, с течением времени изменяется по направлению и величине.

Частота – это количество полных изменений полярности переменного электрического тока за одну секунду. Это означает, что ток, в обычной бытовой розетке частотой 50 Герц за одну секунду меняет своё направление с положительного значения на отрицательное и обратно ровно пятьдесят раз. Одно полное изменение направления (полярности) электрического тока с положительного значения на отрицательное и снова на положительное называют — периодом колебания электрического тока . В течение периода Т переменный электрический ток меняет своё направление дважды.

Для визуального наблюдения синусоидальной формы переменного тока обычно используют . Для исключения поражения электрическим током и защиты осциллографа от сетевого напряжения по входу, используют разделительные трансформаторы. Для измерения периода нет разницы, по каким равнозначным (равноамплитудным) точкам его измерять. Можно по максимальным положительным, или отрицательным вершинам, а можно и по нулевому значению. Это поясняется на рисунке.

Из учебника физики мы знаем, что переменный электрический ток вырабатывается с помощью электрической машины – генератора. Простейшая модель генератора это магнитная рамка, вращающаяся в магнитном поле постоянного магнита.

Представим себе прямоугольную проволочную рамку с несколькими витками, равномерно вращающуюся в однородном магнитном поле. Возникающая в этой рамке э.д.с. индукции меняется по синусоидальному закону. Период колебания Т переменного электрического тока – это один полный оборот магнитной рамки вокруг своей оси.

магнитная рамка

Одними из важных характеристик электрического тока являются две величины переменного электрического тока – максимальное значение и среднее значение.

Максимальное значение напряжения электрического тока Umax — это величина напряжения, соответствующая максимальному значению синусоиды.

Среднее значение напряжения электрического тока Uср — это величина напряжения, равная значению 0,636 от максимального. Математически это выглядит так:

U ср = 2 * U max / π = 0,636 U max

Синусоиду максимального напряжения можно проконтролировать на экране осциллографа. Понять, что такое среднее значение переменного электрического напряжения можно проведя эксперимент по рисунку и описанию ниже.

Используя осциллограф, подключите к его входу синусоидальное напряжение. Ручкой вертикального смещения развёртки переместите «ноль» развёртки на самую нижнюю линию шкалы экрана осциллографа. Растяните и сместите горизонтальную развёртку так, чтобы одна полуволна синусоидального напряжения поместилась в десять (пять) клеток экрана осциллографа. Ручкой вертикальной развёртки (усилением) растяните развёртку так, чтобы максимальная амплитуда полуволны поместилась ровно в десять (пять) клеток экрана осциллографа. Определите амплитуду синусоиды на десяти участках. Суммируйте все десять значений и поделите на десять – найдите его «средний балл». В результате Вы получите значение напряжения, приблизительно равное 6,36 от его максимального значения — 10.

Измерительные приборы – вольтметры, цешки, мультиметры для измерения переменного напряжения имеют в своей схеме выпрямитель и сглаживающий конденсатор. Эта цепочка «округляет» множитель разницы максимального и измеряемого напряжения до числа 0,7. Поэтому, если Вы будете наблюдать на экране осциллографа синусоиду напряжения амплитудой 10 вольт, то вольтметр (цешка, мультиметр) покажет не 10, а около 7 вольт. Вы думаете что в Вашей домашней розетке – 220 вольт? Так и есть, но не совсем так! 220 вольт – это среднее значение напряжения бытовой розетки, усреднённое измерительным прибором — вольтметром. Максимальное же напряжение следует из формулы:

U max = U изм / 0,7 = 220 / 0,7 = 314,3 вольт

Именно поэтому, когда Вас «бъёт» током от электрической розетки 220 вольт, знайте, что это Ваша иллюзия. На самом деле, Вас трясёт напряжение около 315 вольт.

Трехфазный ток

Наряду с простым синусоидальным переменным током в технике широко используется так называемый трехфазный переменный ток . Мало того, трёхфазный электрический ток — это основной вид энергии используемый во всём мире. Трёхфазный ток приобрёл популярность по причине менее затратной передачи энергии на большие расстояния. Если для обычного (однофазного) электрического тока требуется два провода, то для трёхфазного тока, у которого энергия в три раза больше, требуется всего три провода. Физический смысл Вы узнаете в этой статье позже.

Представьте, если вокруг общей оси вращается не одна, а три одинаковые рамки, плоскости которых повернуты друг относительно друга на 120 градусов. Тогда возникающие в них синусоидальные э.д.с. также будут сдвинуты по фазе на 120 градусов (см. на рис).

Такие три согласованных переменных тока называют трехфазным током. Упрощённое расположение проволочных обмоток в генераторе трёхфазного тока иллюстрируется на рисунке.


Подключение обмоток генератора по трём независимым линиям показано на рисунке ниже.

Такое подключение шестью проводами довольно громоздко. Так как для явлений в электрических цепях важны только разности потенциалов, то один проводник может использоваться сразу для двух фаз, без снижения нагрузочной способности по каждой из фаз. Другими словами, в случае подключения обмоток генератора по схеме «звезда» с использованием «нуля», передача энергии от трёх источников производится по четырём проводам (см. рис.), в которых один является общим – нулевым проводом.

По трём проводам может передаваться энергия сразу от трёх (фактически независимых) источников электрического тока соединённых «треугольником».

В промышленных генераторах и преобразующих трансформаторах «треугольником» обычно подключается межфазное напряжение 220 вольт. При этом «нулевой» провод отсутствует.

«Звезда» применяется для передачи напряжения сети с использованием «нуля». При этом на фазе относительно «нуля» действует напряжение 220 вольт. Межфазное напряжение при этом равно 380 вольт.

Частым явлением во времена «нагло ворующей демократии» было сгорание бытовой аппаратуры в квартирах добропорядочных граждан, когда из-за слабой проводки сгорал общий «ноль», тогда в зависимости от того, какое количество бытовых приборов включено в квартирах, горели телевизоры и холодильники у того, кто их меньше всего включал. Вызвано это явлением «перекоса фаз», которое возникало при обрыве нуля. В розетку добропорядочных граждан вместо 220 вольт устремлялось межфазное напряжение 380 вольт. До настоящего времени во многих коммуналках и сооружениях напоминающих жильё наших российских городов и весей это явление до конца не искоренилось.

Чем отличается переменный ток от постоянного

Хотя электрические приборы мы каждый день используем в повседневной жизни, не каждый может ответить, чем отличается переменный ток от постоянного, несмотря на то, что об этом рассказывается в рамках школьной программы. Поэтому имеет смысл напомнить основные догматы.

Обобщенные определения

Физический процесс, при котором заряженные частицы движутся упорядоченно (направленно), называется электротоком. Его принято разделять на переменный и постоянный. У первого направление и величина остаются неизменными, а у второго эти характеристики меняются по определенной закономерности.

Приведенные определения сильно упрощены, хотя и объясняют разницу между постоянным и переменным электротоком. Для лучшего понимания, в чем заключается это различие, необходимо привести графическое изображение каждого из них, а также объяснить, как образуется переменная электродвижущая сила в источнике. Для этого обратимся к электротехнике, точнее ее теоретическим основам.

Источники ЭДС

Источники электротока любого рода бывают двух видов:

  • первичные, с их помощью происходит генерация электроэнергии путем превращения механической, солнечной, тепловой, химической или другой энергии в электрическую;
  • вторичные, они не генерируют электроэнергию, а преобразуют ее, например, из переменной в постоянную или наоборот.

Единственным первичным источником переменного электротока является генератор, упрощенная схема такого устройства показана на рисунке.

Упрощенное изображение конструкции генератора

Обозначения:

  • 1 – направление вращения;
  • 2 – магнит с полюсами S и N;
  • 3 – магнитное поле;
  • 4 – проволочная рамка;
  • 5 – ЭДС;
  • 6 – кольцевые контакты;
  • 7 – токосъемники.

Принцип работы

Механическая энергия преобразуется изображенным на рисунке генератором в электрическую следующим образом:

за счет такого явления, как электромагнитная индукция, при вращении рамки «4», помещенной в магнитное поле «3» (возникающее между различными полюсами магнита «2»), в ней образуется ЭДС «5». Напряжение в сеть  подается через токосъемники «7» с кольцевых контактов «6», к которым подключена рамка «4».

Видео: постоянный и переменный ток — отличия

Что касается величины ЭДС, то она зависит от скорости пересечения силовых линий «3» рамкой «4». Из-за особенностей электромагнитного поля минимальная скорость пересечения, а значит и самое низкое значение электродвижущей силы будет в момент, когда рамка находится в вертикальном положении, соответственно, максимальное — в горизонтальном.

Учитывая изложенное выше, в процессе равномерного вращения индуктируется ЭДС, характеристики величины и направления которого изменяются с определенным периодом.

Графические изображения

Благодаря применению графического метода, можно получить наглядное представление динамических изменений различных величин. Ниже приведен график изменения напряжения с течением времени для гальванического элемента 3336Л (4,5 В).

Горизонтальная ось отображает время, вертикальная – напряжение

Как видим, график представляет собой прямую линию, то есть напряжение источника остается неизменным.

Теперь приведем график динамики изменения напряжения в течение одного цикла (полного оборота рамки) работы генератора,.

Горизонтальная ось отображает угол поворота в градусах, вертикальная — величину ЭДС (напряжение)

Для наглядности покажем начальное положение рамки в генераторе, соответствующее начальной точке отчета на графике (0°)

Начальное положение рамки

Обозначения:

  • 1 – полюса магнита S и N;
  • 2 – рамка;
  • 3 – направление вращения рамки;
  • 4 – магнитное поле.

Теперь посмотрим, как будет изменяться ЭДС в процессе одного цикла вращения рамки. В начальном положении ЭДС будет нулевым. В процессе вращения эта величина начнет плавно возрастать, достигнув максимума в момент, когда рамка будет под углом 90°. Дальнейшее вращение рамки приведет к снижению ЭДС, достигнув минимума в момент поворота на 180°.

Продолжая процесс, можно увидеть, как электродвижущая сила меняет направление. Характер изменений поменявшей направление ЭДС будет таким же. То есть она начнет плавно возрастать, достигнув пика в точке, соответствующей повороту на 270°, после чего будет снижаться, пока рамка не завершит полный цикл вращения (360°).

Если график продолжить на несколько циклов вращения, мы увидим характерную для переменного электротока синусоиду. Ее период будет соответствовать одному обороту рамки, а амплитуда – максимальной величине ЭДС (прямой и обратной).

Теперь перейдем к еще одной важной характеристике переменного электротока – частоте. Для ее обозначения принята латинская буква «f», а единица ее измерения – герц (Гц). Этот параметр отображает количество полных циклов (периодов) изменения ЭДС в течение одной секунды.

Определяется частота по формуле:  . Параметр «Т» отображает время одного полного цикла (периода), измеряется в секундах. Соответственно, зная частоту, несложно определить время периода. Например, в быту используется электроток с частотой 50 Гц, следовательно, время его периода будет две сотых секунды (1/50=0,02).

Трехфазные генераторы

Заметим, что наиболее экономически выгодным способом получения переменного электротока будет использование трехфазного генератора. Упрощенная схема его конструкции показана на рисунке.

Устройство трехфазного генератора

Как видим, в генераторе используются три катушки, размещенные со смещением 120°, соединенные между собой треугольником (на практике такое соединение обмоток генератора не применяется в виду низкого КПД). При прохождении одного из полюсов магнита мимо катушки, в ней индуктируется ЭДС.

Графическое изображение сгенерированного трехфазного электротока

Чем обосновано разнообразие электротоков

У многих может возникнуть вполне обоснованный вопрос – зачем использовать такое разнообразие электротоков, если можно выбрать один и сделать его стандартным? Все дело в том, что не каждый вид электротока подходит для решения той или иной задачи.

В качестве примера приведем условия, при которых использовать постоянное напряжение будет не только не выгодно, ни и иногда невозможно:

  • задача передачи напряжения на расстояния проще реализовывается для переменного напряжения;
  • преобразовать постоянный электроток для разнородных электроцепей, у которых неопределенный уровень потребления, практически невозможно;
  • поддерживать необходимый уровень напряжения в цепях постоянного электротока значительно сложнее и дороже, чем переменного;
  • двигатели для переменного напряжения конструктивно проще и дешевле, чем для постоянного. В данном пункте необходимо заметить, что у таких двигателей (асинхронных) высокий уровень пускового тока, что не позволяет их использовать для решения определенных задач.

Теперь приведем примеры задач, где более целесообразно использовать постоянное напряжение:

  • чтобы изменить скорость вращения асинхронных двигателей требуется, изменить частоту питающей электросети, что требует сложного оборудования. Для двигателей, работающих от постоянного электротока, достаточно изменить напряжение питания. Именно поэтому в электротранспорте устанавливают именно их;
  • питание электронных схем, гальванического оборудования и многих других устройств также осуществляется постоянным электротоком;
  • постоянное напряжение значительно безопаснее для человека, чем переменное.

Исходя из перечисленных выше примеров, возникает необходимость в использовании различных видов напряжения.

Какой ток в сети автомобиля постоянный или переменный?

Большая часть электроники, в том числе почти вся в вашем автомобиле, использует постоянный ток, преобразуя переменный ток в постоянный для выполнения полезной работы. В бытовых приборах установлены так называемые блоки питания, в которых происходит конвертация одного вида энергии в другой.

Какой ток в машине постоянный или переменный?

Постоянный ток — это ток, который у вас в телефонном аккумуляторе или батарейках. Он называется постоянным, потому что направление движения электронов не меняется. Зарядные устройства трансформируют переменный ток из сети в постоянный, и уже в таком виде он оказывается в аккумуляторах.

Где используется постоянный и переменный ток?

Переменный и постоянный ток в электроустановках

Для трехфазной электрической сети характерен переменный ток. … Кроме того, постоянный ток используется для передачи по высоковольтным линиям больших мощностей электрической энергии.

Что лучше постоянный или переменный ток?

Какой электрический ток лучше: постоянный или переменный ток? … И в первую очередь это связано с тем, что переменный ток проще преобразовывать из более низкого напряжения в более высокое и наоборот, то есть он проще в трансформации.

Какой ток в квартире постоянный или переменный?

Параметры домашней сети всегда известны: переменный ток, напряжение 220 вольт и частота 50 герц. Они подходят преимущественно для электродвигателей, холодильников и пылесосов, а также ламп накаливания и многих других приборов. Многие потребители работают при постоянном напряжении в 6-12 вольт.

Какой ток у аккумулятора в машине?

Аккумуляторные батареи для автомобилей имеют от 40 до 225 Ач. Но наиболее популярный диапазон, это 55 – 60 Ач. Проще говоря, на протяжении 60 минут, АКБ может отдавать силу тока в 55 Ампер, после чего полностью разрядится.

Почему в машине постоянный ток?

Первая часть.

Аккумулятор машины вырабатывает постоянный ток. Генератор вырабатывает переменный ток (поточу что так мы получим самый высокий КПД, переводя механическую энергию вращения двигателя в электрическую), а благодаря выпрямительному мосту (диодный мост) — ток становиться постоянным.

Какой ток используется в работе бытовых приборов?

В Европейских странах, в том числе и в России, в бытовых электросетях используется однофазный переменный ток, имеющий частоту 50 Гц, то есть меняющий своё направление 100 раз в секунду.

Где используется ток?

Постоянный ток, достаточно широко применяется в электрических схемах и устройствах. К примеру, дома, большинство приборов, таких как модем или зарядное устройство для мобильного, работают на постоянном токе. Генератор автомобиля, вырабатывает и преобразует постоянный ток, для зарядки аккумулятора.

Почему для передачи электроэнергии используют переменный а не постоянный ток?

Переменный ток проще генерировать агрегатами большой мощности. При переходе синусоиды через ноль происходит естественное падение напряжения, а соответственно, и тока. Что хорошо используется в высоковольтных выключателях – отсутствует необходимость принудительно разрывать дугу, как в силовых агрегатах постоянного тока.

В чем преимущество переменного тока по сравнению с постоянным?

Основное преимущество переменного тока по сравнению с постоянным заключается в возможности с помощью трансформаторов повышать или понижать напряжение, с минимальными потерями передавать электрическую энергию на большие расстояния. …

Что такое переменный ток в чем отличие от постоянного?

Переменный ток (Alternative Current – AC) отличается от постоянного (Direct Current – DC) тем, что у последнего электроны (носители заряда) всегда движутся в одном направлении. Соответственно отличием переменного тока является то, что направление движения и его сила зависят от времени.

В чем заключаются преимущества передачи электроэнергии на постоянном токе?

Основным преимуществом высоковольтных ЛЭП постоянного тока является возможность передавать большие объёмы электроэнергии на большие расстояния с меньшими потерями, чем у ЛЭП переменного тока. В зависимости от напряжения линии и способа преобразования тока потери могут быть снижены до 3 % на 1000 км.

Какой ток в розетке AC или DC?

AC от англ. «alternating current» обозначает переменный ток, а DC «direct current» – постоянный ток. АС чередует направление тока, а DС течет только в одном направлении.

Какой ток сейчас используется?

Почти вся производимая электроэнергия является переменной, а постоянная, вырабатываемая генераторами постоянного тока и солнечными электростанциями перед поступлением в сеть преобразовывается в переменный ток, поэтому более, чем в 98% розеток переменный ток.

Какой ток в электрической сети?

Переменный ток

Мировым стандартом генерации, передачи и преобразования электроэнергии является использование переменного трёхфазного тока. В России и европейских странах промышленная частота тока равна 50 герц, в США, Японии и ряде других стран — 60 герц.

Какой ток в розетке 220 вольт?

Чаще всего, современные домашние розетки 220В рассчитаны на максимальный ток 10 или 16 Ампер. Некоторые производители заявляют, что их розетки выдерживают и 25 Ампер, но таких моделей крайне мало. Старые, советские розетки, которые еще встречаются в наших квартирах, вообще рассчитаны всего на 6 Ампер.

Какой ток в сети дома?

Параметры домашней сети всегда известны: переменный ток, напряжение 220 вольт и частота 50 герц. Они подходят преимущественно для электродвигателей, холодильников и пылесосов, а также ламп накаливания и многих других приборов. Многие потребители работают при постоянном напряжении в 6-12 вольт.

Какой ток в розетке AC или DC?

AC (Alternating current) переменный ток, меняющий свое направление, несколько раз в секунду. Чаще всего в быту применяется 50 Гц, представляет переменный ток который меняет направление тока 50 раз. DC — постоянный ток. AC — переменный ток.

Как обозначается ток в розетке?

Международное обозначение этого напряжения AC — Alternating Current (переменный ток), а условное обозначение на электросхемах «~» или «≈». Величина и полярность переменного тока в сети всё время меняется. Частота этих изменений составляет 50Гц в Европе и некоторых других странах и 60Гц в США.

Откуда в розетке 220 вольт?

Поэтому высоковольтное напряжение применяют для передачи электроэнергии от электростанций, а к нам в дом идёт уже 220 В, которое понижают при помощи трансформаторов. Такой способ передачи электроэнергии экономит большое количество металла. 220 Вольт является компромиссом, золотой серединой (относительно безопасно, т.

Какой ток у нас в сети?

Переменный ток — это тот ток, который у нас в розетке. Он называется переменным, потому что направление движения электронов постоянно меняется. У переменного тока из розеток бывает разная частота и электрическое напряжение.

Какой в России ток?

Параметры сетевого напряжения в России Производители электроэнергии генерируют переменный ток промышленной частоты (в России — 50 Гц).

Что означает АС и DC?

Постоянный ток (DC) все время движется в одном направлении, из-за чего его полярность всегда одинакова. Переменный ток (AC) половину времени движется в одном направлении и половину – в другом. Таким образом, при частоте 60 Герц полярность тока меняется 120 раз в секунду.

Как обозначается переменный и постоянный ток?

Постоянный ток: Обозначение (—) или DC (Direct Current = постоянный ток). Переменный ток: Обозначение (~) или AC (Alternating Current = переменный ток).

Что такое АС и ДС?

АС, DC – это устоявшиеся термины, буквально означающие: переменный ток, постоянный ток (англ.: alternating current, direct current). … Например, пульсирующий ток одного направления обычно называют постоянным током (DC), а не переменным (АС), поскольку этот ток не меняет направления.

Какое напряжение в розетке?

В мире применяется, по большому счету, всего два уровня электрического напряжения в бытовой сети — европейский — 220—240 В и американский — 100—127 В и два значения частоты переменного тока — 50 и 60 Гц.

Как узнать какой ток переменный или постоянный?

А постоянный напряжение обозначается так: Переменное апряжение это наши розетки 220V, а постоянное напряжение в батарейках, аккумуляторах, блоках питания и т. д. Одним из вариантов узнать постоянное напряжение или переменное можно при помощи индикаторной отвертки, а замерить переменное и постоянное можно мультиметром.

Как обозначается переменный ток на Мультиметре?

Обозначение переменного тока на любом мультиметре может быть изображено в виде символов АС (alternating current). Соответственно, АСА – сила переменного тока, ACV – напряжение переменного тока. Это ток, который изменяет направление движения огромное, но постоянное количество раз за 1 секунду.

Сколько ватт в 220 вольт?

Поскольку напряжение в сети составляет 220 Вольт, то максимальная мощность составляет 16 Ампер * 220 Вольт = 3 520 Ватт или 3,5 Киловатт.

Откуда берется электричество в розетке?

ОТКУДА БЕРЕТСЯ ТОК В РОЗЕТКЕ? Его производят электростанции. … Если для работы генератора используют пар, который образуется при нагреве воды, то это Тепловая электростанция (ТЭС). Существуют еще Теплоэлектроцентрали, которые производят и теплую, и электрическую энергию.

Как обозначается 220 вольт?

Буквой P обозначают силовой или фазный провод, N — нулевой, а обозначение PE указывает на заземляющий кабель. Также провода имеют цветовую маркировку. Правила устройства электроустановок требуют обозначать фазу бардовым, красным или коричневым цветом, ноль — синим или голубым оттенком.

Сравнить постоянный и переменный ток. Преобразователь постоянного тока в переменный. Какой ток в бытовых розетках

Говоря о постоянном токе (см. раздел «Про ток»), мы выяснили, что он протекает в одном направлении — от плюса источника к минусу(так было принято, хотя на самом деле наоборот). Однако в большинстве случаев приходится иметь дело с током переменным. При переменном токе электроны движутся не в одном направлении, а попеременно то в одном, то в другом, меняя свое направление. Поэтому, когда осветительная лампа включена, электроны в ее накаленной нити(да и в проводах тоже)движутся то в одну, то в другую сторону. Это движение условно показано на рис.1 и рис.2. Попробуйте пробежаться то в одну, то в другую сторону. Нетрудно догадаться, что при таком движении, прежде чем изменить направление движения, нужно сначала его замедлить, потом застыть на месте, а уж потом ринуться в другую сторону. Какая взаимосвязь с током? Перед тем как изменить движение, электроны должны притормозить(всё это мы рассматриваем в замедленном времени). Значит ток уменьшится, а лампа должна уменьшить яркость. А уж когда они остановятся перед изменением движения — и вовсе должна погаснуть. Но мы этого не видим. Почему? Потому что накаленная нить имеет тепловую инертность и за долю секунды не может остыть. Поэтому мигания мы не видим. Однако, каждый из нас слышал жужжание работающего трансформатора, что и связано с попеременным направлением движения тока.

А теперь стоит задуматься. Означает ли это, что за долю секунды электроны от электростанции доходят до дома, а за следующую долю секунды — обратно? Ранее, в разделе«Про ток» мы выяснили, что электрическое поле в проводниках распространяется со скоростью 300000км/с., а сами электроны движутся в проводниках со скоростью примерно 0,1мм/с. Но за 1/100 часть секунды (именно столько длится один полупериод, в течение которого электроны движутся в одну сторону) электроны только успевают переместиться в одном направлении, как электрическое поле начнет действовать в противоположном направлении. Вот почему электроны отклоняются то в одну, то в другую сторону и не покидают, так сказать, предела наших жилищ. То есть, у вас в доме(квартире) есть свои «домашние» электроны. Если мы могли бы замедлить время и включили бы в розетку вольтметр параллельно нагрузке, т.е. лампе (рис.3) или амперметр последовательно через нагрузку (рис.4), то увидели бы как стрелка прибора плавно изменяет свое показание от нуля до максимального значения при замере напряжения (рис.3) или тока (рис.4). На рисунке рядом это продемонстрировано. В действительности мы, конечно, этого не увидим. Причина в инертности стрелки, из-за которой она не может произвести сотню за секунду. Кстати, к рис.3 и рис.4 приведен пояснительный рис.5, где уж точно без особых усилий можно увидеть, как подключаются вольтметр и амперметр при измерении напряжения и тока в электрической цепи. Где вольтметр, а где амперметр, я думаю, можно без труда догадаться. На схемах они обозначаются как V и А соответственно.

Итак, первое, что необходимо знать — это то, что изменения тока и напряжения в электрической цепи происходят по так называемому синусоидальному закону. Второе — любое синусоидальное колебание (ток или напряжение) характеризуются следующими важными величинами:

Период Т — время совершения одного полного колебания. Половина этого времени называется полупериодом. Очевидно, что в один полупериод ток течет(ну или как мы оговаривали — электроны движутся) в одном направлении, которое условно можем принять за положительное, а в другой полупериод он течет в другом направлении, которое можем принять за отрицательное. На графиках положительный полупериод будет представлен верхней полуволной над осью Х, а отрицательный — нижней. Говоря про нашу сеть, можно указать, что период переменного тока Т = 1/50сек — 0,02сек.

Частота f — это число колебаний в секунду. Теперь давайте подсчитаем. Если одно колебание у нас происходит за время периода Т, которое равно 0,02сек, то тогда за одну секунду у нас произойдет 50 колебаний (1/0,02=50). А одно колебание представляет собой движение электронов сначала в одну сторону, потом в другую(два полупериода). Т.е. за 1сек электроны будут двигаться поочередно то в одну то в другую сторону 50раз. Вот вам и наша частота тока в сети, которая равна 50Гц (Герц).

Амплитуда — наибольшая величина тока(Imах) или напряжения (Umах=310В) за время периода Т. Очевидно, что за один период синусоидальный ток и напряжение достигают два раза своей максимальной величины.

Мгновенное значение — мы уже знаем, что переменный ток непрерывно изменяет свое направление и величину. Величина напряжения в данный момент называется мгновенным значением напряжения. Это же относится и к величине тока.

В качестве иллюстрации на рис.6 указаны несколько мгновенных значений (200В, 300В, 310В, — 150В, — 310В, — 100В) величины напряжения в электрической цепи в течение одного периода. Видно, что в начальный момент напряжение равно равно нулю, после чего постепенно нарастает до 100В, 200В и т.д. Достигнув максимального значения 310В, напряжение начинает постепенно уменьшаться до нуля, после чего изменяет свое направление и снова возрастает, достигая величины минус 310В (- 310В) и т.д. Если кто-то с трудом может себе представить, что такое смена направления, может представить себе, что плюс и минус в розетке меняются местами — т.е. если мы условно примем ноль(землю) за минус, а фазу за плюс. И происходит это 50 раз в секунду. Ну, вот где-то примерно так…

Действующее значение

Итак, зададимся вопросом — а какому постоянному напряжению равно по своему действию наше переменное напряжение в сети, показанное на рис.6? Теория и практика показывают, что оно равняется постоянному напряжению величиной 220В — рис.7. Взять это на веру не так уж и сложно, поскольку несложно увидеть, что рассматриваемое в течение одного периода напряжение имеет значение 310В только в два момента, а в остальное время оно меньше. Так как наше синусоидальное напряжение изменяется непрерывно, то целесообразно было ввести такое понятие как — действующее напряжение . Ведь именно по какому-либо конкретному значению напряжения(или тока), а не его меняющемуся значению мы можем «прикинуть» его силу. Так вот, под действующим значением переменного тока (ну или напряжения) мы понимаем такой постоянный ток, который за то же самое время совершает ту же работу (или выделяет такое же количество тепла), что и данный переменный ток.

Поэтому, наша обыкновенная лампочка (или, например, обогревательный прибор) будет одинаково работать как при переменном напряжении, изменяющегося от нуля до 310В, так и при постоянном напряжении 220В. А 12-вольтовая лампочка будет одинаково светить как от источника переменного напряжения величиной 12В(изменяющегося от нуля до 16,8В), так и от любой батарейки или аккумулятора(а они являются, как известно, источниками постоянного напряжения).

Итак, запомните!!!
Электрический ток(напряжение), который периодически изменяет свое направление и величину, называется переменным током. Любой переменный ток характеризуется в основном своей частотой, амплитудой и действующим значением;
Приборы, предназначенные для измерения переменного тока, показывают его действующее значение;
Напряжение измеряют вольтметром(или комбинированным прибором — авометром), ток — амперметром(или комбинированным прибором — авометром). Также ток можно измерять так называемыми токовыми клещами . Служат они для бесконтактного измерения тока — рабочая часть прибора образует кольцо вокруг измеряемого провода и по величине электромагнитного поля, действующего на рабочую часть прибора, выводится информация на его небольшой дисплей о величине протекающего тока. Авометр — это комбинированный прибор(его в простонародье еще называют просто тестером), который полностью в своем техпаспорте называется ампервольтомметром и служит для измерения и тока, и напряжения, и сопротивлений. А цифровые модели могут измерять и частоту напряжения(тока), и емкости конденсаторов и другие вещи — это уж как задумает разработчик;
Зная значение (действующее) переменного напряжения, всегда можно узнать его максимальное значение (не забудьте — оно меняется по синусоидальному закону). А связь здесь такая — Umax = 1,4U , где U — действующее значение, а Umax- максимальное значение (амплитуда).

В электричестве есть два рода тока – постоянный и переменный. Устройства также требуют для питания один или другой вид тока. От этого зависит возможность их работы, а иногда и целостность после подключения к неправильному питанию. Чем отличается переменный ток от постоянного мы расскажем в этой статье, дав краткий ответ наиболее простыми словами.

Определение

Электрическим током называется направленное движение заряженных частиц. Так звучит определение из учебника по физике. Простыми словами можно перевести так, что у его составляющих всегда есть какое-то направление. Собственно, это направление и является определяющем в сегодняшнем разговоре.

Переменный ток (Alternative Current – AC) отличается от постоянного (Direct Current – DC) тем, что у последнего электроны (носители заряда) всегда движутся в одном направлении. Соответственно отличием переменного тока является то, что направление движения и его сила зависят от времени. Например, в розетке направление и величина напряжения, соответственно и сила тока, изменяется по синусоидальному закону с частотой в 50 Гц (50 раз за секунду изменяется полярность между проводами).

Для так сказать чайников в электрике изобразим это на графике, где по вертикальной оси изображена полярность и напряжение, а по горизонтальной время:

Красной линией изображено постоянное напряжение, оно остаётся неизменным с течением времени, разве что изменяется при коммутации мощной нагрузки или КЗ. Зелеными волнами показан синусоидальный ток. Вы можете видеть, что он протекает то в одну, то в другую сторону, в отличие от постоянного тока, где электроны всегда протекают от минуса к плюсу, а направлением движения электрического тока выбран путь от плюса к минусу.

Если сказать по-простому, то разницей в этих двух примерах является то, что у постоянки всегда плюс и минус находятся на одних и тех же проводах. Если говорить о переменном, то в электроснабжении используют понятия фазы и нуля. Если рассматривать по аналогии с постоянкой, то фаза и ноль являются плюсом и минусом, только полярность меняется 50 раз в секунду (в США и ряде других стран 60 раз в секунду, а в самолётах более 400 раз).

Происхождение

Разница между AC и DC заключается в их происхождении. Постоянный ток можно получить из гальванических элементов, например, батареек и аккумуляторов.

Также его можно получить с помощью динамомашины – это устаревшее название генератора постоянного тока. Кстати с их помощью генерировалась энергия для первых электросетей. Мы об этом говорили в статье об , в заметках о войне идей между Теслой и Эдисоном. Позже так называли небольшие генераторы для питания велосипедных фар.

Переменный ток добывают также с помощью генераторов, в наше время в основном трёхфазных.

Также и то и другое напряжение можно получить с помощью полупроводниковых преобразователей и выпрямителей. Так вы можете выпрямить переменный ток или получить его же, преобразовав постоянный.

Формулы для расчета постоянного тока

Разницей между переменкой и постоянкой являются и формулы для расчетов процессов, происходящих в цепи. Так сопротивление рассчитываются по для участка цепи или для полной цепи:

E=I/(R+r)

Мощность также просто рассчитываются:

Формулы для расчета переменного тока

В расчётах цепей переменного тока разница в формулах обусловлена отличием процессов, протекающих в емкостях и индуктивностях. Тогда формула закона Ома будет для активного сопротивления.

Сегодня, если вы посмотрите вокруг, практически все, что вы видите, питается от электричества в той или иной форме.
Переменный ток и постоянный ток являются двумя основными формами зарядов, питающих наш электрический и электронный мир.

Что такое AC? Переменный ток может быть определен, как поток электрического заряда, который изменяет свое направление через регулярные промежутки времени.

Период / регулярные интервалы, при котором AC меняет свое направление, является его частотой (Гц). Морские транспортные средства, космические аппараты, и военная техника иногда используют AC с частотой 400 Гц. Тем не менее, в течение большей части времени, в том числе внутреннего использования, частота переменного тока устанавливается на 50 или 60 Гц.

Что такое DC? (Условное обозначение на электроприборах) Постоянный ток является током (поток электрического заряда или электронов), который течет только в одном направлении. Впоследствии, нет частоты связанной с DC. DC или постоянный ток имеет нулевую частоту.
Источники переменного и постоянного тока:

АС: Электростанции и генераторы переменного тока производят переменный ток.

DC: Солнечные батареи, топливные элементы, и термопары являются основными источниками для производства DC. Но основным источником постоянного тока является преобразование переменного тока.

Применение переменного и постоянного тока:

АС используется для питания холодильников, домашних каминов, вентиляторов, электродвигателей, кондиционеров, телевизоров, кухонных комбайнов, стиральных машин, и практически всего промышленного оборудования.

DC в основном используется для питания электроники и другой цифровой техники. Смартфоны, планшеты, электромобили и т.д.. LED и LCD телевизоры также работают на DC, который преобразовывается от обычной сети переменного тока.

Почему AC используется для передачи электроэнергии. Это дешевле и проще в производстве. AC при высоком напряжении может транспортироваться на сотни километров без особых потерь мощности. Электростанции и трансформаторы уменьшают величину напряжения до (110 или 230 В) для передачи его в наши дома.

Что является более опасным? AC или DC?
Считается, что DC является менее опасным, чем AC, но нет окончательного доказательства. Существует заблуждение, что контакт с высоким напряжением переменного тока является более опасным, чем с низким напряжением постоянного тока. На самом деле, это не о напряжении, речь идет о сумме тока, проходящего через тело человека. Постоянный и переменный ток может привести к летальному исходу. Не вставляйте пальцы или предметы внутрь розеток или гаджетов и высокой мощности оборудования.

Очень давно, учеными был изобретен электрический ток. Первым изобретением был постоянный. Но в последующем, проводя в своей лаборатории опыты, Никола Тесла изобрел переменный ток. Между ними было и есть много различий, согласно которым один из них используется в слаботочной аппаратуре, а другой имеет возможность преодолевать различные расстояния с небольшими потерями. Но многое зависит от величин токов.

Ток переменный и постоянный: разница и особенности

Отличие переменного тока от постоянного, можно понять исходя из определений. Для того чтобы лучше разобраться в принципе работы и особенностях, необходимо знать следующие факторы.

Основные отличия:

  • Движение заряженных частиц;
  • Способ производства.

Переменным, называют такой ток, в котором заряженные частицы, способны изменять направление движения и величину в определенное время. К главным параметрам переменного тока относят его напряжение и частоту.

В настоящее время, общественные электрические сети и различные объекты, используют переменный ток, с определенным напряжением и частотой. Данные параметры определяются оборудованием и устройствами.

Обратите внимание! В бытовых электросетях, используется ток величиной 220 Вольт и тактовой частотой 50 Гц.

Направление движения и частота заряженных частиц в постоянном токе неизменны. Данный ток для питания используют различные бытовые устройства, такие как телевизоры и компьютеры.

В связи с тем, что переменный ток, проще и экономичнее по способу производства и передачи на различные расстояния, он стал основой электрификации объектов. Производят переменный ток на различных электростанциях, с которых посредством проводников, то поступает к потребителю.

Постоянный ток, получают при преобразовании переменного тока или путем химических реакций (например, щелочная батарейка). Для преобразования, используют трансформаторы тока.

Какой уровень напряжения является допустимым для человека: особенности

Для того чтобы знать, какие значения электрического тока являются допустимыми для человека, составлены соответствующие таблицы, в которых указаны величины переменного и постоянного тока и время.

Параметры воздействия электрического тока:

  • Сила;
  • Частота;
  • Время;
  • Относительная влажность.

Допустимое напряжение прикосновения и ток, которые протекают через человеческое тело в различных режимах электроустановок, не превышают следующих значений.

Переменный ток 50 Гц, должен быть не более 2,0 Вольт и силой тока 0,3 мА. Ток с частотой 400 Гц напряжением 3,0 Вольт и сила тока 0,4 мА. Постоянный ток напряжением 8 и силой тока 1 мА. Безопасное воздействие тока с такими показателями, до 10 минут.


Обратите внимание! Если электромонтажные работы производятся при повышенных температурах и высокой относительной влажности, данные значения уменьшаются в три раза.

В электроустановках с напряжением до 100 Вольт, которые глухо заземлены, или изолирована нейтраль, безопасные токи прикосновения следующие.

Переменный ток 50 Гц с разбросом напряжения от 550 до 20 Вольт и силой тока от 650 до 6 мА, переменный ток 400Гц с напряжением от 650 до 36 Вольт, и постоянный ток от 650 до 40 Вольт, не должен воздействовать на тело человека в пределах от 0,01 до 1 секунды.

Опасный переменный ток для человека

Считается, что для жизни человека, переменный электрический ток наиболее опасен. Но это при условии, если не вдаваться в подробности. Многое зависит от различных величин и факторов.

Факторы, влияющие на опасное воздействие:

  • Продолжительность контакта;
  • Путь прохождения электрического тока;
  • Сила тока и напряжение;
  • Какое сопротивление тела.

Согласно правилам ПУЭ, самый опасный ток для человека, это переменный с частотой, которая варьируется в пределах от 50 до 500 Гц.

Стоит отметить, что при условии, сила тока не превышает 9 мА, то любой, может сам освободиться от токоведущей части электроустановки.

Если данное значение превышено, то для того чтобы освободиться от воздействия электрического тока, человеку нужно стронная помощь. Связано это с тем, что ток переменный, намного сильнее способен возбуждать нервные окончания, и вызывать непроизвольные судороги мышц.

Например, при касании токоведущей части устройства внутренней частью ладони, мышечная судорога будет сильнее сжимать кулак, с течением времени.

Почему еще переменный ток опаснее? При одинаковых значениях силы тока, переменный в несколько раз сильнее воздействует на организм.


Так как, переменный ток воздействует на нервные окончания и мышцы, то стоит понимать, что этим, том влияет и на работу сердечной мышцы. Из чего следует, что при контакте с переменным током, возрастает риск летального исхода.

Важным показателем, является сопротивление тела человека. Но при ударе переменным током с высокими частотами, сопротивление тела значительно снижается.

Какой величины опасен для человека постоянный ток

Опасным для человека, может быть и постоянный ток. Конечно переменный, в десятки раз опаснее. Но если рассматривать токи в различных величинах, то постоянный может быть намного опаснее переменного.

Воздействие постоянного тока на человека разделяют:

  • 1 порог;
  • 2 порог;
  • 3 порог.

При воздействии постоянного тока перового порога (ток ощутимый), начинают немного дрожать руки, и появляется легкое покалывание.

Второй порог (ток не отпускающий), в пределах от 5 до 7 мА, является наименьшим значением, при котором человек, не может освободиться от проводника самостоятельно.

Данный ток считается не опасным, так как сопротивление тела человека выше, чем его значения.

Третий порог (фибрилляционный), при значениях от 100 мА и выше, ток сильно воздействует на организм и на внутренние органы. При этом ток при данных значениях, способен вызвать хаотичное сокращение сердечной мышцы и привести к его остановке.

На силу воздействия, влияют и другие факторы. Например сухая кожа человека, обладает сопротивлением от 10 до 100 кОм. Но если касание произошло мокрой поверхностью кожи, то сопротивление значительно снижается.

В чём разница переменного и постоянного тока

Общее понятие электрического тока можно выразить как движение различных заряженных частиц (электронов, ионов) в некотором направлении. А его величину охарактеризовать числом заряженных частиц, которые прошли через проводник за определенный промежуток времени.

Если величина заряженных частиц в 1 кулон проходит через определенное сечение проводника за время в 1 секунду, тогда можно говорить о силе тока в 1 ампер протекающего через проводник. Таким образом определяется количество ампер или сила тока. Это общее понятие тока. А теперь рассмотрим понятие переменного и постоянного тока и их различие.

Постоянный электрический ток по определению — это ток, который течёт только в одном направлением и не меняет его со временем. Переменный ток характерен тем, что меняет свое направление и величину со временем. Если графически постоянный ток отображается как прямая линия, то переменный ток течет по проводнику по закону синуса и графически отображается как синусоида.

Так как переменный ток меняется по закону синусоиды, то он имеет такие параметры как период полного цикла, время которого обозначается буквой Т. Частота переменного тока обратна периоду полного цикла. Частота переменного тока выражается числом полных периодов в определенный промежуток времени (1 сек).

Таких периодов в нашей электросети переменного тока равно 50, что соответствует частоте 50 Гц. F = 1/Т, где период для 50 Гц равен 0,02 сек. F =1/0,02 = 50 Гц. Обозначается переменный ток английскими буквами AC и знаком «~». Постоянный ток имеет обозначение DC и значок «-». Кроме того переменный ток может быть однофазным или многофазным. В основном используется трехфазная сеть.

Почему в сети переменное напряжение, а не постоянное

Переменный ток имеет много преимуществ перед постоянным током. Низкие потери при передаче переменного тока в линиях электропередач (ЛЭП) по сравнению с постоянным током. Генераторы переменного тока простые и дешевые. При передаче на большие расстояния по ЛЭП высокое напряжение достигает 330 тысяч вольт с минимальным током.

Чем меньше ток в ЛЭП, тем меньше потерь. Передача постоянного тока на большие расстояния понесет немалые потери. Также высоковольтные генераторы переменного тока значительно проще и дешевле. Из переменного напряжения легко получить более низкое напряжение через простые трансформаторы.

Также, значительно дешевле получить постоянное напряжение из переменного, чем наоборот, использовать дорогие преобразователи постоянного напряжения в переменное. Такие преобразователи имеют низкий КПД и большие потери. По пути передачи переменного тока используют двойное преобразование.

Сначала с генератора получает 220 — 330 Кв, и передают на большие расстояния до трансформаторов, которые понижают высокое напряжение до 10 Кв и далее идут подстанции которые понижают высокое напряжение до 380 В. С этих подстанций электроэнергия расходится по потребителям и поступает в дома и на электрощиты многоквартирного дома.

Три фазы трехфазного тока сдвинутые на 120 градусов

Для однофазного напряжения характерна одна синусоида, а для трехфазного три синусоиды, смещенные на 120 градусов относительно друг друга. Трехфазная сеть также имеет свои преимущества перед однофазными сетями. Это меньше габариты трансформаторов, электродвигатели также конструктивно меньших размеров.

Имеется возможность изменить направление вращения ротора асинхронного электродвигателя. В трехфазной сети можно получить 2 напряжения — это 380 В и 220 В, которые используются для изменения мощности двигателя и регулировки температуры нагревательных элементов. Используя трехфазное напряжение в освещении можно устранить мерцание люминесцентных ламп, для чего их подключают к разным фазам.

Постоянный ток используется в электронике и во всех бытовых приборах, так как он легко преобразуется из переменного за счёт его деления на трансформаторе до нужной величины и дальнейшего выправления. Источником постоянного тока являются аккумуляторы, батареи, генераторы постоянного тока, светодиодные панели. Как видно различие в переменном и постоянном токе немалое. Теперь мы узнали — Почему в нашей розетки течет переменный ток, а не постоянный?

Разница между постоянным и переменным током (с таблицей) – спросите о разнице

Нам требуется электричество для питания всех наших электронных устройств. Он производится электростанциями и предоставляется нам в различных формах. Электрический ток делится на два вида: постоянный ток и переменный ток. Есть некоторые существенные различия, и эти вариации позволяют использовать некоторые интересные приложения, особенно в свете текущего состояния осознания энергии.В этой статье будет уделено внимание каждому незначительному различию между различными типами токов и их практическим применением.

Постоянный ток и переменный ток

Основное различие между постоянным током и переменным током заключается в том, что в переменном токе ток меняет направление — как вперед, так и назад — на регулярной основе, тогда как в постоянном токе она движется в определенном направлении и постоянна. В постоянном токе электроны движутся в определенном направлении, а в переменном токе электроны меняют ориентацию, двигаясь вперед, а затем назад.

Постоянный ток (DC) представляет собой односторонний электрически заряженный поток. Отличной иллюстрацией постоянного тока является электрохимический метод в ячейке. Постоянный ток течет по проводу, но он также может проходить по полупроводникам, резисторам или даже вакууму, как в потоках энергичных электронов. Электрический ток отличается от постоянного тока тем, что он движется в постоянном направлении. Гальванический ток раньше был термином для этого вида тока.

AC означает переменный ток, представляющий собой регулярно чередующееся движение электронов.Он начинается с нуля, увеличивается до пика, снижается до нуля, переворачивается, достигает своего пика другим способом, возвращается к исходному числу и так далее. Период представляет собой важный промежуток между достижением определенного значения в двух последовательных циклах.

Сравнительная таблица между постоянным током и чередующимся током

Параметры сравнения Прямой ток Переменный ток
Расстояние до быть не в состоянии путешествовать на большие расстояния.Это связано с тем, что постоянный ток теряет электроэнергию. Передача переменного тока на большие расстояния с сохранением электроэнергии безопасна. Он может без труда перемещаться из одного города в другой.
Поток электронов Электроны движутся в прямом направлении только в постоянном токе. Электроны переключаются с прямого направления на обратное.
Типы Это чистый и единственный тип.Никаких дополнительных видов постоянного тока не существует. Синусоидальный ток является наиболее распространенной формой переменного тока. Еще две формы – треугольная и прямоугольная трапециевидная форма.
Потери энергии Большие потери энергии возникают при постоянном токе. Потери энергии при передаче переменного тока минимальны.
Частоты Нулевая частота. Частота переменного тока обычно где-то около 50 и 60 Гц.

Что такое постоянный ток?

Постоянный ток означает постоянный ток, что означает, что поток электричества не меняет направление. В результате основное различие между этими двумя токами состоит в том, что при постоянном токе электрический заряд движется только одним путем при постоянном напряжении.

Одним из наиболее распространенных применений постоянного тока является создание электричества и питание гаджетов. Электроны возникают из нижней части цепи постоянного тока, а также текут к яркой стороне.Солнечные панели, конденсаторы и гальванические элементы являются основными источниками постоянного тока.

Постоянный ток, в отличие от переменного тока, не имеет постоянного течения. Текущее электричество имеет определенное направление потока и постоянное напряжение. Постоянный ток в основном используется для питания электронных систем, а также для зарядки аккумуляторов. Аккумуляторы для сотовых телефонов, фонарики, телевизоры с плоским экраном и электромобили — вот лишь несколько примеров. DC состоит из плюса, но также и минуса, а также пунктирной или сплошной линии.

Несмотря на то, что постоянный ток не использовался в местах потребления, он, тем не менее, используется для передачи энергии на большие расстояния (электрические розетки в большинстве мест). Он переключается обратно на переменный ток при приближении к точке потребления после передачи.

Что такое переменный ток?

Переменный ток имел значительное преимущество перед постоянным током (DC; непрерывный поток электрических зарядов с одной стороны) в том, что он мог транспортировать линии передачи с небольшими потерями передачи из-за сопротивления.Передаваемая мощность равна току, умноженному на напряжение, тогда как потерянная мощность эквивалентна значению, умноженному на ток в квадрате.

В первых сетях генерации электроэнергии постоянного тока в конце 1800-х годов коммутация напряжения была исключительно сложной задачей. Из-за очевидных потерь мощности такие сети должны были использовать низкое напряжение для обеспечения постоянного тока, что ограничивало их способность передавать полезную мощность на небольшие расстояния.

В переменном токе поток электрических зарядов регулярно меняет направление.Для бытовых приборов, офисов и сооружений переменный ток, безусловно, является наиболее часто используемой и предпочтительной электроэнергией. Первоначально он был испытан в 1832 году с использованием динамо-электрического преобразователя, опираясь на концепции Майкла Фарадея. Синусоида — это форма волны, которая представляет собой переменное электричество. Другими словами, она известна как изогнутая линия.

Основные различия между постоянным и переменным током
  1. Канализация и генерация постоянного тока обходится дорого по сравнению с переменным током.
  2. В постоянном токе происходят значительные потери мощности, в то время как в переменном токе потери энергии не наблюдаются.
  3. Постоянный ток течет в определенном направлении с устойчивым магнитным полем, но переменный ток течет в другом направлении с вращающимся магнитным полем.
  4. Частота постоянного тока равна нулю, а частота переменного тока составляет от 50 до 60 герц.
  5. Хотя на постоянном токе далеко не уедешь, переменный ток можно использовать для больших перемещений.

Заключение

Таким образом, относительная простота и эффективность, с которой переменный ток может повышать и понижать напряжение, является основной причиной его широкого использования. Это достигается за счет использования преобразователей, при этом количество обмоток определяет величину повышения или понижения.

Хотя это и возможно сделать с постоянным током, это намного сложнее и неэффективнее. Переменный ток также используется в электрических сетях для этой цели. В то время как более низкие напряжения легче создать, более высокие напряжения имеют меньшие потери при передаче и распределении.

Ссылки
  1. https://www.britannica.com/science/alternating-current
  2. https://ec.europa.eu/health/scientific_committees/opinions_layman/en/electromagnetic-fields/glossary/abc /alternating-current.htm

Война токов — переменный ток против постоянного | ОРЕЛ

Добро пожаловать в 1880-е. Между постоянным током (DC) и переменным током (AC) идет масштабная война. В этой Войне Токов, как и в любом другом конфликте в истории человечества, есть набор конкурирующих идей о том, как лучше всего доставить электричество в мир.И, конечно же, на этом пути можно заработать кучу денег. Так удержится ли Томас Эдисон и его батальон DC, или Джордж Вестингауз и его AC Armada заявят о своей победе? Это была битва за будущее человечества, в которой было много нечестной игры. Посмотрим, как оно пошло вниз.

Эдисон в игре

Томас Эдисон. Этот парень знает свое дело, ему приписывают более 1000 изобретений, при этом он остается успешным бизнесменом (Источник изображения)

Имя Эдисона в свое время было нарицательным, за его плечами более 1000 изобретений.И вам было бы трудно не найти его имя, разлетающееся по городу в 1880-х годах с такими творениями, как фонограф, кинокамера и лампочка, которые изменили нашу жизнь, и все они питались от постоянного тока Эдисона.

Вот Эдисон с одной из своих первых ламп накаливания, на изготовление которой ушло более 1000 попыток. (Источник изображения)

Эдисон был не только великим изобретателем, но и проницательным бизнесменом, который смог превратить почти все свои изобретения в коммерческий успех.Чего нельзя было сказать о его бывшем сотруднике Николе Тесле, который практически отдал свой патент на переменный ток Джорджу Вестингаузу, что в конечном итоге изменило ход битвы.

Излишне говорить, что Эдисон очень гордился своими изобретениями и системой постоянного тока, и на этом можно было заработать кучу денег. Поэтому, когда пришло время решать, как будет питаться будущее Америки и Европы, Эдисон перешел в наступление.

Чем хорош постоянный ток?

Если у вас есть смартфон или ноутбук, то Томас Эдисон и его постоянный ток должны благодарить вас за новообретенную зависимость от Интернета.Постоянный ток, в отличие от переменного, гораздо проще использовать, поскольку он обеспечивает постоянное и постоянное напряжение и может течь только в одном направлении — вперед.

Батарея — отличный пример того, как работает постоянный ток. Одна сторона положительная, а другая отрицательная. Когда вы подключаете его к электронному устройству, электричество течет только в одном направлении, от отрицательного к положительному. Если бы вы посмотрели напряжение постоянного тока на графике, то это была бы просто прямая линия. Никаких взлетов, никаких спадов, это постоянный источник в мире электричества.

Батарейки — это простой способ проиллюстрировать протекание постоянного тока с одной стороны на другую (Источник изображения).

Но какая польза от постоянного тока? Ответ на этот вопрос связан с нашей вновь обретенной любовью к компьютерам. Большая часть цифровой электроники питается от постоянного тока, и на то есть веская причина. Компьютеры работают в двоичной системе, которая, по сути, представляет собой набор единиц и нулей, сплетенных вместе безумно творческим образом, чтобы оживить все ваши приложения, видеоигры и фильмы.Вы знаете ту ленту Facebook, от которой вы зависимы? Все 1 и 0. Или этот смартфон, от которого невозможно оторвать пальцы? Это стало возможным благодаря единицам и нулям.

Дело в том, что эта бинарная логика требует особого набора значений. Это должно быть либо 1, либо 0, черное или белое. Если это 1, он включен, а если 0, выключен. Ничего промежуточного в мире компьютеров не существует. Поскольку напряжение постоянного тока всегда постоянно, вы всегда знаете, находитесь ли вы в состоянии положительного заряда, будучи включенным, или в состоянии отрицательного или нулевого заряда, когда выключены.Теперь видите связь? Это позволяет компьютерам легко интерпретировать, что такое 1 и что такое 0 при использовании постоянного тока в качестве источника питания.

Понял? Двоичная магия питает всю нашу компьютерную магию, эти таинственные 1 и 0. (Источник изображения)

DC не все так хорошо

Несмотря на все его прекрасные возможности для использования в таких устройствах, как смартфоны, телевизоры, фонарики и даже электромобили, постоянный ток имеет три серьезных ограничения:

  1. Высокое напряжение.Если вам нужны высокие напряжения, например, для питания холодильника или посудомоечной машины, то постоянный ток не подходит для этой задачи.
  2. Дальние расстояния. DC также не может путешествовать на большие расстояния, не исчерпав запас энергии.
  3. Больше электростанций. Из-за небольшого расстояния, на которое может перемещаться DC, вам нужно установить намного больше электростанций по всей стране, чтобы получить его в домах людей. Это ставит людей, живущих в сельской местности, в затруднительное положение.

 

 

Эти ограничения были огромной проблемой для Эдисона, поскольку Война Токов продолжала разворачиваться.Как он собирался снабжать энергией целый город, не говоря уже о стране, когда постоянное напряжение едва ли могло пройти милю, не разрядившись? Решение Эдисона состояло в том, чтобы иметь электростанцию ​​постоянного тока в каждом районе города и даже в его окрестностях. И когда в 1887 году по Соединенным Штатам была разбросана 121 электростанция Эдисона, Эдисон думал, что решение находится в его руках.

Электростанция Эдисона. Вы можете себе представить, что это рядом?

Но из-за того, что вдалеке маячил его конкурент, работающий на переменном токе, решение Эдисона для местной электростанции так и не было реализовано.Такой стране, как Соединенные Штаты, требовалась более надежная система для обеспечения электроэнергией на расстоянии сотен миль.

Переменный ток – Сумасшедший сосед

Переменный ток похож на вашего сумасшедшего соседа, который любит разговаривать сам с собой на крыльце. Его личность, кажется, меняется от одной минуты к другой, и это именно то, что означает чередующееся настоящее, постоянное изменение. В переменном токе поток напряжения будет постоянно меняться от положительного к отрицательному в волнообразном движении.

Вот простая синусоида переменного тока, показывающая возвратно-поступательное движение от положительного к отрицательному напряжению.

То, как ведет себя переменный ток, может показаться сумасшедшим и непредсказуемым, но у него есть несколько замечательных применений, включая передачу энергии в ваш дом на большие расстояния. Помните все эти линии электропередач возле вашего дома? Через эти штуки течет переменный ток. Когда дело доходит до передачи электроэнергии на большие расстояния, переменный ток не может быть лучше.

Выглядит знакомо? Вы найдете трансформаторы на всех жилых линиях электропередач, преобразующие переменный ток в постоянный.

Вы обнаружите, что почти все дома и офисы по всему миру используют переменный ток в своих розетках. Переменный ток также используется для питания электродвигателей и других крупных бытовых приборов, таких как посудомоечные машины, холодильники и обогреватели. Единственным недостатком переменного тока является то, что он не может использоваться такими вещами, как ваш смартфон или ноутбук, поэтому его необходимо сначала преобразовать в постоянный ток.

Вот почему почти все силовые кабели для вашей электроники имеют эти неприглядные коробки посередине провода.Они берут электричество переменного тока из вашей розетки и преобразуют его в электричество постоянного тока, которое может переварить ваша электроника.

Война продолжается с примесью пропаганды

Еще во времена Войны токов ученые и бизнесмены начали понимать преимущества использования переменного тока перед постоянным, и Эдисон был недоволен. Итак, в течение следующих нескольких лет Эдисон ведет пропагандистскую кампанию, в которой переменный ток, по сути, очерняется.

Это включало лоббирование в законодательных собраниях штатов.Но Эдисон также делал некоторые странные вещи, например, публично убивал животных электрическим током с помощью переменного тока, чтобы показать, насколько это опасно по сравнению с постоянным током. Сотрудники Эдисона пошли еще дальше, спроектировав первый электрический стул для штата Нью-Йорк, работающий от вражеского переменного тока.

Честно говоря, были серьезные опасения по поводу безопасности переменного тока, и на то были веские причины. Еще во время снежной бури 1888 года в Нью-Йорке один из свисающих проводов переменного тока, по которому шло напряжение до 6000 вольт, оборвался во время сильного шторма, в результате чего ребенок был убит электрическим током.Но проблема заключалась не столько в вине переменного тока, сколько в линиях электропередач, практически не имевших изоляции, со многими проводами, которые больше не обслуживались.

Посмотрите на все эти провода. Неудивительно, что во время снежной бури 1888 года оборвались линии электропередач. (Источник изображения)

Так что, когда Эдисон наступал, лгал и давал дезинформацию всем, кто готов был слушать, Джорджу Вестингаузу требовалась поддержка для защиты переменного тока. И он нашел решение в известном хорватском вундеркинде – Николе Тесле.

О да, этот парень из Теслы

Это классный чувак — Никола Тесла, сербско-американский изобретатель, инженер-электрик, инженер-механик и физик. (Источник изображения)

Хотя Тесла заслуживает отдельного поста в блоге, его вклад в Войну Токов заслуживает упоминания здесь, поскольку он помог переломить ход битвы. Тесла прибыл в Соединенные Штаты в 1884 году с одной одеждой на спине. Сначала он работал на Эдисона, и они были неразлучны, день и ночь работая над усовершенствованием изобретений Эдисона.Иногда дружба заканчивается, как и у Эдисона и Теслы, когда их пути расходятся после столкновения личностей.

Тесла подала патенты на несколько электрических систем переменного тока, которые позже были приобретены Джорджем Вестингаузом за колоссальные 60 000 долларов. Остаток жизни Теслы после Вестингауза был странной нисходящей спиралью, поскольку Тесла безуспешно пытался построить систему беспроводной связи, которая обеспечивала бы бесплатное электричество по всему миру.

Эта оплошность лишит Теслу всех его финансов в результате полного банкротства.И после этого поражения Тесла уже никогда не был прежним и начал страдать от нервных срывов. В конце концов, бедняга умер в одиночестве в своей квартире в возрасте 85 лет в Нью-Йорке, и его друзьями были только несколько голубей.

Смертельный удар по DC

Несмотря на то, что у Теслы была довольно беспокойная и беспорядочная жизнь, его электрические системы в конечном итоге дали переменному току преимущество, необходимое для победы в Войне токов. Первая победа пришлась на 1891 год, на выставке во Франкфурте, Германия, где была продемонстрирована первая передача переменного тока на большие расстояния, питающая свет и двигатели.Несколько больших париков из General Electric случайно присутствовали на мероприятии и ушли под впечатлением. Через год компания начала инвестировать в технологии переменного тока.

Джордж Вестингауз, имея на руках патенты Теслы, также смог заключить контракт на строительство плотины гидроэлектростанции в Ниагарском водопаде, которая передала бы электроэнергию переменного тока всему Буффало, штат Нью-Йорк. Эта победа в конечном итоге ознаменовала медленный и постепенный упадок использования постоянного тока в Соединенных Штатах и ​​​​привела к тому, что переменный ток был принят в качестве стандарта как в Северной Америке, так и в Европе.

 

Плотина гидроэлектростанции на Ниагарском водопаде стала последним гвоздем в крышку гроба округа Колумбия как надежного источника питания целых городов. (Источник изображения)

 

Сегодняшний день

Сегодня Война Токов давно закончилась. На самом деле в этой войне не было победителя, поскольку и AC, и DC продолжают мирно сосуществовать бок о бок, каждый со своими особенностями и приложениями. Но интересно, всегда ли будет сохраняться этот баланс? С интересом к производству электроэнергии из местных источников, таких как солнечные батареи, ветряные турбины и т. д., преобразуя всю эту мощность переменного тока, чтобы подать ее в ваш дом, а затем обратно в постоянный ток; все это приводит к большой трате энергии.

Возможно, Эдисон что-то задумал со своей идеей местной электростанции. Мы стали свидетелями возрождения микросетей, которые придали новый, современный вид видению Эдисона, и, возможно, именно так мы будем питать наши дома в будущем. А поскольку Tesla недавно представила новую солнечную крышу и аккумуляторную батарею для дома, наше будущее электричество может поступать из наших собственных дворов.

Используйте возможности переменного и постоянного тока и оформите подписку на Autodesk EAGLE уже сегодня.

Одна линия электропередач, две системы – постоянного и переменного тока на одной электробашне

Общественная приемка

Решающее преимущество гибридных воздушных линий электропередач заключается в том, что они могут передавать больше электроэнергии, не требуя дополнительных линий.Исследователи считают, что этот факт повысит общественное признание. Чтобы проверить это, они провели опрос примерно 1300 репрезентативно отобранных лиц. Респонденты были разделены на четыре группы: одной группе дали отрицательную информацию о гибридных ВЛ, второй — положительную информацию по этому вопросу, третьей — оба набора информации, четвертой — вообще ничего.

Участники в целом отрицательно оценили отдельно стоящие опоры ЛЭП.Однако наблюдался интересный эффект: чем ближе респонденты жили к линии электропередач, тем менее тревожной они ее оценивали. Основными критериями отказа были возможные проблемы со здоровьем, сопровождаемые нарушением ландшафта и гудящим шумом, связанным с линиями. Количество лиц, заявивших, что у них нет проблем с воздушными линиями, было непропорционально велико среди людей, которые могут видеть воздушную линию из своего дома.

Уровень одобрения гибридных воздушных линий электропередач по информации, полученной респондентами.Кристиан Франк

Что касается гибридных воздушных линий, было обнаружено, что доступная информация имеет решающее значение для того, как люди их оценивают. Без информации 61 % приняли гибридные линии. Позитивная информация, а именно то, что гибридные линии необходимы для обеспечения требуемой мощности в будущем, повысила уровень одобрения до 75 %.

Негативная информация имела обратный эффект. Было указано, что гибридные линии могут издавать более громкие звуки и более отчетливо восприниматься человеком, стоящим прямо под ними.В результате только примерно одна треть населения приняла гибридные линии. Очень похожий уровень одобрения наблюдался в группе, получившей оба набора информации. Таким образом, исследователи пришли к выводу, что негативная информация преобладает над позитивной. Одобрение очень изменчиво и, следовательно, восприимчиво к негативным кампаниям, которые могут усилить рассеянные страхи, особенно на начальном этапе, население должно быть проинформировано как можно раньше, чтобы можно было понять новую технологию.Однако к вполне реальным опасениям следует относиться серьезно. Население должно быть проинформировано о возможных рисках и о том, как эти риски устраняются.

По мнению ученых, также имеет смысл указать альтернативы, которыми в случае с гибридными линиями будет строительство новых воздушных линий. Это утверждение должно привести к высокой степени приемлемости гибридных линий. Еще одним средством повышения одобрения является устранение как можно большего количества неопределенностей и недостатков.Для гибридных линий это означает, что загрязнение из-за таких факторов, как гул и электромагнитные поля, должно быть как можно ниже — в идеале ниже, чем загрязнение, связанное с обычными воздушными линиями переменного тока.

Мнение: Как я отказался от переменного тока

Увеличить / Город машин — где заканчивается путь Единого. Их счета за коммунальные услуги должны быть заоблачными.

Уорнер Бразерс

Этот пост первоначально появился в личном блоге создателя Soylent Роба Райнхарта и положил начало жарким дебатам на IRC-канале сотрудников Ars о том, является ли подход Райнхарта к устойчивому образу жизни чрезмерным безумием или просто хардкорным.Как он объясняет, Райнхарт не просто пьет сойлент — он также внес довольно существенные коррективы в свой образ жизни, пытаясь снизить воздействие на окружающую среду. Мы попросили разрешения повторить пост Райнхарта здесь, чтобы узнать, что аудитория Ars может сказать о крупных жертвах устойчивости и их последствиях.

Стены гудят. Я знаю это, потому что у меня в руке имплантирован магнит, и всякий раз, когда я приближаюсь к розетке, я чувствую их. Я чувствую, как промышленные крепости за много миль сжигают доисторические углеводороды мегатоннами.Я чувствую жгучую боль и потерю сознания, когда в детстве меня ударил током оголенная домашняя проводка. Я чувствую, как сильно сокращаются счета за электроэнергию, когда я жил за чертой бедности. Я чувствую холодную неуверенность первого отключения электричества из-за бури, когда я был ребенком. Сколько времени пройдет до того, как тонкая завеса цивилизации превратится в дикость без света, тепла и холода?

Сеть, умная она или нет, расточительна. Производство электроэнергии производит 32% всех парниковых газов, больше, чем любой другой сектор экономики.Большая часть электроэнергии в США вырабатывается путем сжигания угля, при этом 67 % его энергии сразу тратится впустую, затем прогоняется через паровую турбину, теряя еще 50 %, затем передается по линиям электропередачи, теряя еще 5 %, затем для зарядки устройства постоянного тока, как сотовый телефон еще 50% теряется при конвертации. Это означает, что на 100 ватт сожженного угля или нефти мой телефон получает всего 16. В этом свете солнечная панель с КПД 18% не кажется такой уж плохой.

Вместо того, чтобы постоянно увеличивать производство энергии, что, если бы мы сосредоточились на сокращении потребления? Я ожидаю, что в наших первых космических колониях энергия будет в большом почете, а постоянный ток — только от солнечных батарей.Итак, я приступил к эксперименту, чтобы увидеть, смогу ли я выжить без роскоши переменного тока.

Силовые установки

В 2013 году коммунальные предприятия США произвели 4066 ТВтч электроэнергии и получили доход в размере 370 миллиардов долларов. Из них 70% приходилось на источники ископаемого топлива, такие как уголь и природный газ. Ядерная энергия имеет сильный показатель в 20%, а остальные 10% составляют «возобновляемые источники энергии», большая часть которых приходится на гидроэнергетику. Фактически, все 5 крупнейших электростанций в мире являются гидроэлектростанциями.Одна только плотина Три ущелья вырабатывает 22 500 МВт, что в 10 раз превышает мощность типичной угольной электростанции США. В США сегмент с самым высоким потреблением — жилой, а не коммерческий и промышленный, со средним потреблением 909 кВтч в месяц на клиента при стоимости 110 долларов.

В моем родном городе Лос-Анджелес пиковое потребление электроэнергии составляет 6 125 МВт. Большая часть его импортируется с угольных заводов в Юте, Аризоне и Неваде. Около 25% собственной электроэнергии город вырабатывает на 4 местных объектах, работающих на природном газе, а еще 11% приходится на АЭС Диабло-Каньон, чьи сдвоенные реакторы вырабатывают 2242 МВт с 193 топливными сборками.Каждая сборка содержит около 200 топливных стержней, и каждый топливный стержень содержит примерно 14 миллионов полудюймовых урановых таблеток, которые содержат 3,5-5% урана-235. Это около 75 тонн урана, который необходимо менять каждые 2 года. Тем не менее, я предпочитаю его углю.

Реклама Увеличить / Каньон Диабло с его двумя реакторами обеспечивает работой 1200 человек и вырабатывает 7 процентов электроэнергии Калифорнии.

Обслуживание этих объектов требует тысяч рабочих, и перебои в работе по-прежнему часты.В Лос-Анджелесе используются воздушные линии электропередач, которые неприглядны и уязвимы для автомобильных аварий. В 2005 году рабочий DWP случайно перерезал линию, которая обесточила половину Лос-Анджелеса. В 2013 году каньон Диабло был вынужден закрыться из-за наплыва медуз. Каньон Диабло также построен менее чем в миле от крупной линии разлома. Самая крупная фотоэлектрическая электростанция в мире, Topaz Solar Farm, стоит 2,5 миллиарда долларов, и хотя ее «паспортная мощность» составляет 550 МВт, из-за низкого коэффициента мощности солнечной энергии она действительно генерирует мизерную среднюю мощность в 125 МВт.

Теперь мне ни один из них не нужен. Я электрически самодостаточен. Моя домашняя жизнь с комфортом протекает на одной солнечной панели мощностью 100 Вт, которая стоила 150 долларов и была доступна на Amazon Prime. Я разыскал нескольких производителей в Китае, и все они сказали, что их производство стоит около 40 долларов. США по какой-то причине используют огромные тарифы на китайские солнечные батареи, поэтому они отправляют их через таможню Малайзии. Почему политики вообще беспокоятся?

Для хранения подойдет свинцово-кислотный автомобильный аккумулятор за 65 долларов.Это 12 В, поэтому его можно заряжать напрямую от солнечной панели, и он держит 420 Втч, что намного больше, чем я использую в день. Это 0,15 доллара за Втч, поэтому я не понимаю, почему все так взволнованы тем, что Tesla взимает 0,43 доллара за Втч за Powerwall, без инвертора и установки.

Мой новый источник энергии

Увеличить / Примечание Понижающий преобразователь 12 В -> 5 В; Вольтметр контролирует заряд батареи.

Я живу в этой системе уже несколько месяцев и в восторге от того, насколько хорошо она работает. Каждое утро я встаю и восхищаюсь бесплатной, надежной энергией, вырабатываемой в космическом термоядерном реакторе и направляемой в мою квартиру через космос.Конечно, солнечная энергия была бы чрезмерно дорогой и сложной, если бы я не сократил свое потребление до доли того, что потребляет средний дом. Вот как я это сделал.

Кухня

Кухни дорогие и грязные. Этот домашний производственный центр был, безусловно, наиболее освобождающим для устранения. Они самые жадные потребители энергии, воды и труда и производят больше всего шума и мусора в любой комнате. Более того, их можно сделать совершенно ненужными с помощью нескольких практических лайфхаков.

Во-первых, я никогда не готовлю. Я полностью за уверенность в себе, но повторять один и тот же труд снова и снова ради существования — это царство роботов. Я использую сойлент только дома и выхожу поесть, когда мне хочется компании или аромата. Это избавляет от множества дорогих инструментов и гниющих ингредиентов, на поиски, подготовку и очистку которых мне пришлось бы тратить огромное количество времени. Это также дает мне стимул исследовать прекрасные рестораны города и приглашать друзей перекусить. На самом деле, я считаю, что сойлент сделал меня более общительным, когда дело доходит до еды.Я могу потратить сэкономленные на продуктах деньги и купить обед или ужин другу. Когда сойлент 2.0 вышел на частное бета-тестирование, я был в восторге, узнав, что благодаря асептической обработке продукт не требует охлаждения и сохраняет свою питательную ценность не менее года. В холодном виде вкуснее, но я думаю, что и в горячем. Избавление от холодильника было одним из величайших дней в моей жизни. Никогда больше я не буду слушать этот проклятый стон компрессора.

Реклама

Я уже много лет не заходил в продуктовый магазин.Никогда больше я не буду ковылять по бесконечным запутанным проходам, как вьючный осел в поисках корма, пока запах гниющей плоти наполняет мои ноздри, флуоресцентные лампы обжигают глаза, а сентиментальные песни о любви мучают мои уши. Поход по магазинам — это мультисенсорный живой кошмар. Есть услуги, которые заставят кого-то другого сделать это за меня, но я не могу с чистой совестью заставить ближнюю душу пройти через эту перчатку.

Я, как цивилизованный человек, покупаю основные продукты питания в Интернете. Мне требуется всего несколько секунд, чтобы заказать достаточное количество сойлента на месяц, причем версии 2.0 не требует никакой подготовки, поэтому я избавился от своего шумного блендера. При цене менее 2,50 долларов за порцию это также экономит мне кучу денег, и я ценю использование большего количества сои и меньшего количества риса, что, наконец, обеспечивает оптимальный с точки зрения питания показатель PDCAAS 1,0 при улучшении вкуса и особенно текстуры. Я также думаю, что это чертовски круто, что некоторые ингредиенты производятся водорослями, а не фермами, распыляющими пестициды.

Увеличить / Слева космическая плита Роба. Справа Сойлент 2.0 из частной беты.

Затем я перешел с пива на красное вино. Я покупаю с Saucey, поэтому мне не приходится пользоваться ужасными розничными магазинами. Приличное красное вино на удивление дешевое, приятное и не требует охлаждения. Я также в конечном итоге пью меньше жидкости в целом, а это означает, что нужно выбросить меньше бутылок (в среднем около одного мешка для мусора в месяц) и меньше походов в туалет, а это означает, что при сравнимом количестве алкоголя, когда вместо пива выпивается вино, меньше электролита. потери и меньше последствий.

Для кофе и чая я использую бутановую печь.Это намного дешевле и энергоэффективнее, чем Keurig, который может потреблять 160 долларов электроэнергии в год. Он не тратит бесконечные одноразовые «K-Cups», и я считаю, что нагревает воду примерно так же быстро. Также огонь намного красивее мигающих светодиодов.

Без холодильника, без посуды, без микроволновки, без духовки, без плиты, без посудомоечной машины, без посуды, без вредителей, без чистящих средств и грязных тряпок моя жизнь стала намного проще, светлее и чище, чем раньше. Я думаю, со стороны архитектора было немного самонадеянно предположить, что я хочу кухню с моей квартирой, и заставить меня платить за нее.Мой дом — место покоя. Я не хочу жить с раскаленными нагревательными элементами и острыми как бритва ножами. Звучит как камера пыток. Однако это не тотальная потеря. Я смог использовать шкафы для хранения части моей книжной коллекции.

«Война токов» оказала глубокое влияние

Развитие электроэнергетики за последнее столетие сопровождалось доктринальными разногласиями, иногда такими же яростными, как и разногласия между соперничающими религиями.

Битвы между изобретателями, юристами, финансистами и чиновниками на протяжении многих лет оставляли следы озлобленных людей, некоторые последствия которых до сих пор сказываются на технологиях.

Процесс начался в 1878 году, за год до разработки успешной электрической лампочки, когда Томас А. Эдисон использовал деньги, заработанные на изобретении биржевого тикера и фонографа, чтобы основать компанию по производству электрического света. С самого начала он был полон решимости разработать целую систему, а не только лампу.

К 1882 году созданная им система — в нее входили паровые генераторы, цепи передачи, переключатели и даже счетчики, измеряющие потребление, — начала продавать электроэнергию 59 потребителям Нью-Йорка. Система была основана на производстве постоянного тока.

Электроэнергия может генерироваться в двух основных формах: постоянный ток, или постоянный ток, при котором электроны непрерывно движутся в одном направлении, и переменный ток, или переменный ток, при котором направление потока периодически меняется на обратное.В 60-герцовом переменном токе, используемом в Соединенных Штатах, направление потока меняется 120 раз в секунду.

Через шесть лет после того, как Эдисон зажег первую лампочку постоянным током, он столкнулся с жесткой конкуренцией за клиентов из совершенно другой системы. Это соревнование в конечном итоге привело к «Войне токов», как ее стали называть.

В 1884 году эксцентричный сербский изобретатель по имени Никола Тесла иммигрировал в эту страну и присоединился к лаборатории Эдисона.- Но через несколько месяцев Эдисон и Тесла поссорились, и Тесла ушел, забрав с собой свою блестящую теоретическую работу.

Как раз в то время Джордж Вестингауз, изобретатель железнодорожного пневматического тормоза, организовывал компанию, чтобы составить конкуренцию компании Эдисона. Вестингауз признал гениальность Теслы и скупил электрические патенты последнего, многие из которых были отвергнуты Эдисоном, за миллион сибирских долларов. Идеи Теслы легли в основу повсеместно используемой сегодня системы переменного тока. Он понял, что постоянный ток можно передавать по проводам только на несколько миль без больших потерь.С другой стороны, переменный ток высокого напряжения можно передавать по проводам на сотни миль с незначительной потерей мощности.

Имея это в виду, Тесла при поддержке организации Вестингауза смог использовать энергию Ниагарского водопада и, начиная с 1903 года, передавать ее в виде переменного тока в отдаленные районы штата Нью-Йорк.

Изобретения Теслы включали синхронный электродвигатель переменного тока, неоновые и люминесцентные лампы, трансформатор сверхвысокого напряжения с использованием воздушной катушки, многие устройства, необходимые для радио и телевидения, и даже предложенную систему беспроводной передачи энергии.

Со временем его лаборатория на Бликер-стрит в Гринвич-Виллидж стала почти такой же легендой, как лаборатория Эдисона в Менло-Парке, штат Нью-Джерси. Его кампания достигла своего пика в конце 1880-х годов, когда он спонсировал публичные демонстрации, призванные доказать, что переменный ток более опасен, чем постоянный.

Реформаторы пенитенциарной системы штата Нью-Йорк, искавшие гуманную замену повешению, были настолько впечатлены его утверждениями, что заказали первый в мире электрический стул, работающий от трех генераторов переменного тока Westinghouse.

Обеспокоенная отвратительной рекламой своей продукции, Westinghouse Electric Company получила постановление суда о запрете их использования при казнях, но 6 августа 1890 года Уильям Кеммьер, заключенный Обернской тюрьмы, стал первым человеком, выполняется электричеством. и генераторы Westinghouse обеспечивали ток.

Новая система «поражения электрическим током» вызвала всеобщее отвращение и усилила осуждение Эдисоном переменного тока, хотя позже было показано, что постоянный ток, на самом деле, несколько более смертоносен.

Результатом кампании Эдисона в паре было то, что повсеместное внедрение переменного тока в частные дома было отложено на полвека. Даже в 1950-х годах некоторые квартиры в Нью-Йорке все еще снабжались постоянным током.

Но как главный акционер потерял веру в убеждение Эдисона, что постоянный ток был лучшей силой. Созданная им компания «Дженерал Электрик» перешла на сторону противника. Стало, наконец, ясно, что переменный ток был единственным практическим способом распределения энергии на большие расстояния.Изобретатель проиграл битву с банковским магнатом Дж. Пьерпонтом Морганом.

Подарив миру лампу накаливания, фонограф, кинокамеру, промышленную исследовательскую лабораторию и сотни других инноваций, Эдисон умер в 1931 году, так и не сыграв значимой роли в собственной компании. По иронии судьбы, Джордж Вестингауз, выигравший «Войну Currents», также был отрезан от основанной им компании. Его союзник Никола Тесла, когда-то разбогатевший благодаря доходам от своих патентов, потратил практически все свои деньги на исследования и умер в нищете и одиночестве в номере отеля «Нью-Йоркер» в 1943 году.

Конечными финансовыми бенефициарами бурного рождения электроэнергии были банкиры, а не изобретатели.

Никола Тесла объясняет переменный ток на демонстрации 1892 года.

Разница между промышленными генераторами переменного и постоянного тока

Электромагнитная индукция — это процесс, посредством которого генераторы переменного и постоянного тока генерируют электрический ток. Процесс происходит, когда электрический ток проходит через смещающееся магнитное поле, тем самым вызывая преобразование механической энергии в электрическую, но в чем разница между питанием переменного и постоянного тока?

Одно из ключевых различий между генератором переменного и постоянного тока заключается в том, что в первом электрический ток время от времени меняет направление на противоположное. в то время как в последнем электрический ток течет постепенно в одном направлении.Ниже приведены несколько других различий между постоянным и переменным током.

Основное использование и дизайн

Генераторы переменного тока и генераторы постоянного тока служат разным основным целям. Это особенно заметно по типу устройств, которые они питают. Как правило, генераторы переменного тока питают бытовые электроприборы и небольшие двигателей, таких как соковыжималки, пылесосы и кухонные миксеры.

Однако генераторы постоянного тока используются для питания больших электродвигателей, таких как те, которые используются в системах метро.Аккумуляторы, используемые для автономных сетей, также заряжаются с помощью генераторов постоянного тока, поскольку они обеспечивают эффективное и надежное энергоснабжение.

В генераторе переменного тока катушка, по которой течет ток, неподвижна, а магнит обычно движется. Южный и северный полюса магнита заставить ток течь в противоположных направлениях, тем самым создавая переменный ток.

Напротив, катушка в двигателе генератора постоянного тока не закреплена; скорее, он вращается в фиксированном поле.Два конца катушки присоединены к коммутатор, который уравновешивает заряды к и от генератора , в результате чего ток не меняет направление.

Выходное напряжение и безопасность

Выходное напряжение, создаваемое генератором переменного тока, изменяется во времени и по амплитуде. Однако в генераторе постоянного тока выходная мощность часто остается постоянной. Оно не меняется ни во времени, ни по амплитуде, потому что коммутатор уравновешивает напряжение.

Если переменный или постоянный ток вступает в контакт с человеческим телом, это может быть опасно.Фактический эффект генератора переменного тока по сравнению с генератором постоянного тока варьируется, в зависимости от нескольких факторов, включая количество подаваемого тока, как долго он находился в контакте с телом, путь прохождения ток, приложенное напряжение и импеданс самого тела.

Выходная мощность генератора переменного тока обычно составляет 120 вольт и выше. Это высокое напряжение иногда может легко привести к травме или даже смерти. в некоторых случаях. С другой стороны, генератор постоянного тока обычно имеет низкое напряжение. Как правило, DC производит тот же эффект, что и АУ на организм человека, его поступление постоянной силы должно быть в 2-4 раза больше, чем при введении АУ.

В чем разница между переменным и постоянным током Возможности подключения

Конструкция генератора постоянного тока обеспечивает бесперебойную связь и эффективный поток энергии, поскольку не требует переключателя. Однако, генератор переменного тока часто требует серьезных инженерных работ и требует больших затрат на передачу электроэнергии в удаленные участки сети.

Ведущие поставщики переменного и постоянного тока Промышленные генераторы

В поисках надежного поставщика промышленного переменного и постоянного тока генераторы в США и Канаде?
Мощность плюс! является лидером в этой отрасли.

Свяжитесь с нами сегодня, чтобы задать любые вопросы, которые могут у вас возникнуть. Свяжитесь с Power Plus по телефону (800) 863-2525 | [email protected]

Законы арендодателя-арендатора о правах на кондиционирование воздуха

Узнайте о своих правах и обязанностях, когда речь идет о кондиционировании воздуха в арендуемом доме, в этой статье Лизы Орам, первоначально опубликованной Furnace Compare.

Какие права арендатора при поломке кондиционера?

Если кондиционер в вашей квартире вышел из строя в середине лета, вы, вероятно, хотите, чтобы его починили еще вчера! Несколько бессонных, потных ночей никак не повлияют на ваше настроение при переговорах с руководством; однако, прежде чем вы окончательно потеряете самообладание, обязательно узнайте свои права.

  • Кондиционер — это удобство или необходимость?
  • Можете ли вы починить его самостоятельно и вычесть стоимость из вашей арендной платы?
  • Кому вы звоните, когда домовладелец просто не отвечает?

Дело в том, что закон о арендодателях/арендаторах сложен. Чтобы ответить на любой из вышеперечисленных вопросов или на другие вопросы, которые могут возникнуть в конкретной ситуации, вы должны углубиться в сложную юридическую территорию. Следующая информация дает общее представление о том, что поставлено на карту, и указывает вам правильное направление.

Какие у вас есть права, когда речь идет о кондиционировании воздуха?

Несмотря на то, что аномальная жара может быть не так драматична для первых полос газет, как землетрясения или ураганы, экстремальная жара может стать опасным убийцей. Управление климатических, водных и метеорологических служб Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA) сообщает, что около 175 американцев умирают от условий, связанных с жарой, в обычный год.

В 1995 году температура в Чикаго взлетела до такой степени, что около 700 горожан умерло за неделю в июле.Совсем недавно Институт политики Земли сообщил , что более 52 000 европейцев погибли летом 2003 года в результате «одной из самых смертоносных климатических катастроф в истории Запада».

Тем не менее, поверенный арендаторов Стивен Р. Келлман из Юридического центра арендаторов в Сан-Диего говорит: «Работающий кондиционер обычно считается удобством, а не требованием для приемлемых условий жизни. Если вы живете в районе с довольно высокими температурами или у вас есть заболевание, требующее работающего кондиционера, закон может относиться к этому по-другому.

В Хьюстоне, где лето очень жаркое и влажное, Энди Тис, вице-президент по связям с общественностью Houston Apartment Association, торговой ассоциации, представляющей владельцев недвижимости, управляющие компании, застройщиков и других специалистов в сфере аренды жилья, говорит: « практически 100% квартир оснащены центральным кондиционированием.

Кроме того, он говорит: «Неисправный кондиционер — это проблема номер один при обслуживании, с которой мы сталкиваемся летом.

Teas также отмечает, что изменение федеральных энергетических правил делает ремонт кондиционеров более сложным, чем раньше, что затрудняет поиск подходящего варианта для тех, кто ищет опытных специалистов по коммерческому кондиционированию воздуха, не заплатив при этом кругленькую сумму. «Вы не можете просто заменить деталь или добавить немного фреона», — говорит он. В наши дни более новые и более эффективные детали требуют замены компрессора или внесения других серьезных изменений для модернизации всей системы.

Teas говорит, что в Техасе ответственность арендодателя заключается в том, чтобы «отремонтировать или исправить» любое состояние, которое «существенно влияет на физическое здоровье и безопасность обычного арендатора.

«Некоторые судьи, — предполагает Чай, — постановят, что кондиционер в августе однозначно влияет на здоровье и безопасность жителя. Некоторые скажут, что люди десятилетиями жили без кондиционера, так что просто смиритесь с этим».

Закон о арендодателе-арендаторе

Отношения между арендодателем и арендатором регулируются государством, в котором вы живете. В результате каждое состояние немного или значительно отличается. Как и в случае с разводом и автомобильными авариями, не предполагайте, что то, что верно в одном штате, верно и в другом.Получите факты.

Департаменты защиты прав потребителей многих штатов предлагают некоторую удобную для пользователя информацию о законах о арендодателях и арендаторах. Поиск закона об арендодателях-арендаторах на домашней странице правительства штата обычно приводит к некоторой полезной информации.

Кроме того, поиск прав арендаторов + [название города или штата] в общей поисковой системе, такой как Google, также выдаст соответствующие ресурсы.

Наконец, у Министерства жилищного строительства и городского развития США есть интересный список ресурсов по штатам.

В дополнение к законодательству штата города могут регулировать практику аренды посредством муниципального постановления. В штате Висконсин, например, практика арендаторов-арендодателей регулируется несколькими различными административными законами. В Висконсине в целом нет большого числа арендаторов, но в городе Мэдисон, где большинство жителей являются арендаторами (перепись населения США, 2000 г.), существует дополнительный набор кодексов, укрепляющих права арендаторов. В Мэдисоне домовладельцы платят проценты по залоговому депозиту; в Ошкоше все заработанные проценты остаются у арендодателя.

Несмотря на различия в деталях, в большинстве штатов обязанности арендодателя подпадают под «гарантию подразумеваемой пригодности для проживания». Пригодность для жилья обычно означает «условия, пригодные для жизни», но Билл Диган, исполнительный директор Американской ассоциации арендаторов, говорит: «Вероятно, нет национального стандартного определения того, что это значит».

Часто жилой дом описывается как жилой дом, который включает в себя горячую воду, туалеты со смывом, герметичные крыши и стены, отопление, запирающиеся двери и место для выбрасывания мусора, среди многих других вещей.Обитаемость основана на безопасных, санитарных и безопасных условиях жизни; это не значит идеально или эстетично. И, как отметил адвокат Келлман выше, в него не входит кондиционер.

Несколько слов об аренде

Аренда — это письменный документ, в котором излагаются условия договора аренды. В некоторых штатах письменная аренда требуется по закону, а в некоторых штатах это необязательно.

Адвокат Альберто М. Кардет практикует в Майами, Флорида, где кондиционирование воздуха является «большой проблемой.Он говорит, что «отношения арендодателя и арендатора очень случайны, пока что-то не пойдет не так. «Тогда это становится аргументом «он сказал, она сказала». В результате, объясняет Кардет, во многих местах, включая Флориду, закон о арендодателе/арендаторе «живет и умирает по вопросам уведомления», что означает, когда и как вы сообщили арендодателю, что кондиционер сломался, и как долго вы его ждали. отремонтировать? В хорошем договоре аренды будут прописаны обязанности как арендатора, так и арендодателя в таких случаях.


Организации арендаторов или студенческие группы часто имеют образцы договоров аренды для ознакомления.Зная заранее, чего ожидать от аренды, легче вести переговоры.

Как минимум убедитесь, что в договоре аренды есть полная контактная информация арендодателя и/или управляющей компании. Одного номера мобильного телефона недостаточно. Убедитесь, что у вас есть почтовый адрес, а также адрес электронной почты, если это возможно. Спросите, есть ли офис, который отвечает на звонки 24 часа в сутки. Кому ты звонишь среди ночи?

Cardet рекомендует еще две вещи, которые арендатор может сделать в начале договора аренды, чтобы уменьшить вероятность возникновения проблем с ремонтом позже.

  • Во-первых, арендатор может потребовать, чтобы все основные приборы, включая кондиционер, были проверены специалистом по техническому обслуживанию. Таким образом, обе стороны будут иметь общее представление о состоянии предоставленных приборов. Кроме того, если в ходе проверки выявляются какие-либо эксплуатационные проблемы или отсутствие технического обслуживания, они могут быть решены в это же время.
  • Во-вторых, Карде предлагает арендатору настоять на заключении контракта с ремонтной компанией на ремонт. Он говорит, что, хотя ремонтная компания может быть дороже для арендодателя, это проще и быстрее, «поскольку в этом участвует третья сторона, нет спора о том, как сломался кондиционер, был ли это отказ арендодателя в обслуживании или злоупотребление им. / неправомерное использование арендатором.

Адвокат Келлман говорит, что советует людям, подписывающим договор аренды, «сделать шаг назад» и подумать о том, что является самым важным в жизненной ситуации. Он говорит, что для каждого это будет индивидуально. Так что, если вы знаете, что чувствительны к жаре и будете сильно расстроены без кондиционера, укажите в договоре аренды: «Арендодатель будет поддерживать кондиционер в хорошем рабочем состоянии».

«Если арендодатель не хочет излагать в письменной форме что-то важное для вас, — предлагает Келлман, — это тревожный сигнал.Хороший домовладелец, — говорит он, — может быть важнее хорошей собственности.

В частности, о кондиционировании воздуха Келлман говорит: «Если система кондиционирования была там в начале аренды, даже без аренды, она включена так же, как если бы это был холодильник или плита». Аренда, однако, может исключить кондиционер из обслуживания или ремонта, поэтому он может выйти из строя во время аренды, и арендодателю, возможно, не придется его ремонтировать».

В разгар кризиса

Что же делать арендатору?

Вы определенно не первый человек, у которого проблемы с арендодателем, и вы не одиноки.В большинстве крупных городов есть ассоциация арендаторов, некоммерческая организация, которая помогает арендаторам. В Нью-Йорке, например, их как минимум три: Коалиция арендаторов Ист-Сайда, Ассоциация арендаторов Вест-Сайда и общегородской Столичный совет по жилищным вопросам.

Группы жильцов предоставляют различные услуги, включая предоставление информации через публикации и программы, помощь жильцам в самоорганизации в здании, предоставление бесплатных или недорогих юридических консультаций, а также защиту прав жильцов через законодательную повестку дня.


Kellman настоятельно рекомендует арендаторам не предпринимать действий против арендодателя, не обратившись сначала за юридической консультацией.

На карту поставлены большие деньги для домовладельца, который занимается бизнесом, предупреждает он. Арендатор, который занимается «жизнью», может быть склонен к «выживанию», но Келлман говорит, что это редко срабатывает. Здравый смысл или что-то, что сработало для друга или чего-то в Интернете, может применяться или не применяться в каждом конкретном случае и может фактически работать против интересов арендатора.

«Самая большая ошибка, которую я вижу, — говорит Келлман, — это арендаторы, которые посылают арендодателям подлые письма с угрозами, которые неверно толкуют закон и истинные юридические позиции сторон». Эти письма всегда заканчиваются в суде, говорит Келлман, и выставляют арендатора неблагоразумным. Затем, когда арендодатель красиво говорит, как усердно он пытался работать с арендатором, который отказывался сотрудничать и вел себя неадекватно, позиция арендодателя становится более убедительной.

Как отмечалось выше, законы штата и местные законы определяют конкретные шаги, которые может предпринять арендатор, чтобы преследовать арендодателя, который не решает известную проблему.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.