«Зачем нужен переменный ток? Почему нельзя обойтись постоянным?» — Яндекс Кью
Популярное
Сообщества
ФизикаТехникаЭлектричество
Анонимный вопрос
·
90,7 K
ОтветитьУточнитьAsutpp
1,2 K
⚡Информационный сайт “ASUTPP”. Статьи и рекомендации по ремонту электрооборудования… · 15 дек 2019 · asutpp.ru
Отвечает
Юрий Макаров
Увы, понятие постоянного тока по большей части идеализированно, так как и в постоянном токе присутствует переменная составляющая из-за переходных процессов, пульсаций от выпрямителей и т.д. и т.п.
Помимо этого, если рассматривать идеальный вариант генерации постоянного и переменного тока, то:
- Переменный ток, в сравнении с постоянным, куда проще преобразуется, трансформируется и передается.
- На переменном токе организованна работа катушек индуктивности и конденсаторов, колебательных контуров и т.д., которые не дадут нужного эффекта при подаче на них постоянного напряжения. А на этих принципах основана работа львиной доли оборудования, используемого в теле- радиовещании, системах управления и т.д.
- 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.
- При поражении электрическим током, постоянный ток оказывает куда более сильное воздействие на организм, чем переменный.
Скажу вам так, ни переменный, ни постоянный ток не является хуже или лучше, у каждого из них свои преимущества и недостатки, поэтому на практике до сих пор и применяются оба.
А все рассуждения и построения теорий вокруг этого вопроса, лишь дело предпочтения некоторых ученных.
Больше полезной информации по электрике вы можете найти на нашем сайте:
11,7 K
Vic
25 июля 2020
Можно на ваши пять пунктов сделать замечания? 1. В плане сложности устройства – да, трансформатор проще DC/DC… Читать дальше
Комментировать ответ…Комментировать…
Первый
Александр Щербин – ensemb
128
Радиоинженер. Видеоблогер · 28 сент 2018 · youtube.com/user/ensemb
На самом деле можно было бы обойтись и постоянным напряжением. Совеременное положение дел сложилось исторически. На заре электрофикации напряжение было постоянным. Можете вспомнить знаменитую войну токов – Эдисон против Теслы.
2 эксперта согласны
35,4 K
IamJiva(Додлов Эдуард Игоревич)
20 сентября 2019
кстати в чистом поле микрофоны не гудят 50гц
Комментировать ответ…Комментировать…
33
Радиоинженер – разработчик РЭА Нейрохимик (органический синтез БАВ) Аснавирам · 20 сент 2019
на переменном токе бесколлекторные моторы разные придуманы простые по конструкции, постоянный ток дает постоянный электромагнит в результате, который не долго проворачивается, и для непрерывного вращения требует комутации например колектором, или импульсной схемой управления как в квадрокоптерах
трансформатор не работает на постоянном токе тоже.
.. а часто надо “много… Читать далее
Сергей Л.
Переменный ток дешевле и проще получить(проще и надёжнее конструкция генератора), проще и дешевле передавать на рас… Читать дальше
Комментировать ответ…Комментировать…
Энергобазис
1
Компания «энергобазис» имеет опыт поставки электрооборудования (силовые трансформаторы)… · 25 окт 2020 · energobasis.ru
Отвечает
Максим Корсун
Слишком большие потери в проводах при прохождении постоянного тока. Если использовать постоянный ток, то сечение проводов будет доходить до 10-в метров. Ну в общем это не рентабельно.
Намного проще и дешевле установить трансформаторную подстанцию и с помощью кабелей небольшого сечения передавать большую мощность.
Комментировать ответ…Комментировать…
Михаил Р.
64
9 сент 2018
Переменный ток легче всего получить. Для этого есть генераторы электричества – АЭС, ТЭС, ГЭС и тд. Все они вырабатывают переменный ток. Плюс его легко транспортировать на далёкие расстояния по высоковольтным проводам
Александр Щербин – ensemb
Генераторы постоянного напряжения тоже очень простые. Именно они были первыми на заре развития энергетики.
Комментировать ответ…Комментировать…
Вы знаете ответ на этот вопрос?
Поделитесь своим опытом и знаниями
Войти и ответить на вопрос
1 ответ скрыт(Почему?)
Пульсирующий ток – Основы электроники
Мы познакомились с постоянным и переменным токами. Постоянным током мы называем ток, который не изменяется ни по величине, ни по направлению. Переменный же ток, наоборот, все время изменяется и по величине, и по направлению.
Изучая переменный ток, была принята синусоида как основная форма его изменения.
Однако в радиотехнике приходится иметь дело и с несинусоидальными переменными токами, ЭДС и напряжениями, графики которых отличаются от графика синусоиды.
Существуют токи, направление которых постоянно, а величина все время изменяется.
Одним из примеров такого несинусоидального тока может служить пульсирующий ток, график которого изображен на рисунке 1.
Согласно ГОСТ 19880-74 ЭЛЕКТРОТЕХНИКА. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ. Термины и определения:пульсирующий ток — это периодический электрический ток, не изменяющий своего направления.
Рисунок 1. Изображение пульсирующего тока.
Как видно из графика, такой ток непрерывно изменяется по величине, но проходит по цепи в одном направлении. Действительно, кривая тока расположена выше оси времени, нигде не пересекая ее, а следовательно, и направление тока в цепи не изменяется.
При пульсирующем токе электроны в проводнике движутся все время в одном направлении, но их движение то убыстряется, то замедляется. Движение каждого отдельного электрона в этом случае походит на движение пассажира, прогуливающегося взад и вперед по вагону движущегося поезда. Пассажир движется вместе с поездом все время вперед, но скорость его движения убыстряется, когда он идет по ходу поезда, и замедляется, когда он идет обратно.
Примером цепи, в которой создается пульсирующий ток, может служить любое выпрямительное устройство.
Пульсирующий ток можно также получить, если одновременно пропускать по цепи постоянный и переменный токи. То есть всякий пульсирующий ток можно представить в виде суммы двух токов — постоянного и переменного. Необходимым условием является только, чтобы постоянный ток был больше амплитудного значения переменного тока.
На рисунке 2 изображен график пульсирующего тока, а также графики постоянного и переменного токов, из которых он состоит.
Рисунок 2.
Создание пульсирующего тока. а) направление пульсирующего тока не именяется, изменяется только его величина; б) переменная составляющая пульсирующего тока; в) постоянная составляющая пульсирующего тока.
Проверим графически процесс возникновения пульсирующего тока, путем сложения двух графиков — постоянного и переменного синусоидального токов (рисунок 3).
Рисунок 3. Результирующая кривая, полученная от сложения потоянного и синусоидального токов.
На рисунке 3 кривая переменного тока и складываемая с ней прямая постоянного тока нанесены пунктиром, при этом амплитуда переменного тока взята чуть меньше величины постоянного тока.
В начальный момент времени, когда величина переменного тока равна, нулю, сумма токов будет равна величине постоянного тока. Следовательно, точка 1 будет начальной точкой графика результирующего тока.
Так как в течение первой четверти периода своего изменения переменный ток возрастает, совпадая по направлению с постоянным током, то общий ток в цепи будет также возрастать и достигнет своего максимального значения в тот момент, когда переменный ток достигнет наибольшей величины (точка 2).
По истечении времени, равного половине периода T/2, переменный ток уменьшится до нуля и общий ток в цепи станет равным постоянному току (точка 3). В следующую половину периода переменный ток начнет проходить в обратном направлении, т. е. навстречу постоянному току. Общий ток в цепи станет меньше постоянного и его значение станет минимальным, когда переменный ток достигнет своего максимального отрицательного значения (точка 4).
К концу последней четверти периода уменьшение величины переменного тока приведет к тому, что в цепи на мгновение установится величина постоянного тока (точка 5), после чего весь процесс повторится.
Итак, сложив графически постоянный и переменный токи,, мы получили график пульсирующего тока. Следовательно, пульсирующий ток, графически изображенный на рисунке 3— это сложный ток, состоящий из двух простых токов: постоянного, называемого постоянной составляющей пульсирующего тока, и переменного синусоидального тока, называемого переменной составляющей пульсирующего тока.
Постоянную и переменную составляющие пульсирующего тока можно легко отделить друг от друга, т. е. получить отдельно переменный ток и отдельно постоянный.
Пример такого разделения показан на рисунке 4.
Рисунок 4. Схема для разделения переменной и постоянной составляющих пульсирующего тока.
Переменная составляющая направляется по наиболее легкому для нее пути через конденсатор, а постоянная составляющая — через дроссель.
ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!
Похожие материалы:
Добавить комментарий
Основы электроники: что такое переменный ток?
Переменный ток имеет жизненно важное значение в электронике по одной простой причине: электрический ток, который вы можете получить, подключив электрическую цепь к настенной розетке, оказывается переменным током.
Электрический ток, который течет непрерывно в одном направлении, называется
В цепи постоянного тока ток создается электронами, которые выстраиваются в линию и движутся в одном направлении.В проводе с постоянным током электроны перескакивают с атома на атом, двигаясь в одном направлении. Таким образом, данный электрон, который начинает свой путь на одном конце провода, в конечном итоге окажется на другом конце провода.
В переменном токе электроны не движутся только в одном направлении. Вместо этого они какое-то время прыгают от атома к атому в одном направлении, а затем разворачиваются и прыгают от атома к атому в противоположном направлении. Время от времени электроны меняют направление. В переменном токе электроны не движутся равномерно вперед. Вместо этого они просто двигаются вперед и назад.
Когда электроны в переменном токе меняют направление, направление тока и напряжение в цепи меняются местами. В общественных системах распределения электроэнергии в Соединенных Штатах (включая бытовой ток) напряжение меняется на противоположное 60 раз в секунду.
В некоторых странах напряжение меняется на противоположное 50 раз в секунду.
Скорость, с которой переменный ток меняет направление на противоположное, называется его
В цепи переменного тока напряжение, а, следовательно, и ток постоянно изменяются. Однако напряжение не меняет полярность мгновенно. Вместо этого напряжение неуклонно увеличивается от нуля до тех пор, пока не достигнет максимального напряжения, которое называется пиковым напряжением .
Затем напряжение снова начинает снижаться до нуля. Затем напряжение меняет полярность и падает ниже нуля, снова приближаясь к пиковому напряжению, но с отрицательной полярностью. Когда оно достигает пикового отрицательного напряжения, оно снова начинает расти, пока не достигнет нуля. Затем цикл повторяется.
Колеблющееся изменение напряжения важно из-за основной взаимосвязи между магнитными полями и электрическими токами.
Когда проводник (например, провод) движется через магнитное поле, магнитное поле индуцирует ток в проводе. Но если проводник неподвижен относительно магнитного поля, ток не индуцируется.
Физическое движение не обязательно для создания этого эффекта. Если проводник остается в фиксированном положении, но затем напряженность магнитного поля увеличивается или уменьшается (то есть, если магнитное поле расширяется или сжимается), в проводнике индуцируется ток, такой же, как если бы магнитное поле было фиксированным, а проводник физически перемещался по полю.
Поскольку напряжение в переменном токе всегда либо увеличивается, либо уменьшается при изменении полярности с положительной на отрицательную и обратно, магнитное поле, окружающее ток, всегда либо разрушается, либо расширяется. Итак, если вы поместите проводник в это расширяющееся и сжимающееся магнитное поле, в проводнике будет индуцироваться переменный ток.
Это похоже на волшебство! При переменном токе ток в одном проводе может индуцировать ток в соседнем проводе, даже если между проводами нет физического контакта.
Суть такова: переменный ток можно использовать для создания изменяющегося магнитного поля, а изменяющиеся магнитные поля можно использовать для создания переменного тока. Эта взаимосвязь между переменным током и магнитными полями делает возможными три важных устройства:
Генератор переменного тока: Устройство, вырабатывающее переменный ток от источника вращательного движения, такого как турбина, приводимая в действие проточной водой или паром, или ветряная мельница. Генераторы работают, используя вращательное движение для вращения магнита, помещенного в катушку с проволокой. Когда магнит вращается, его магнитное поле перемещается, что индуцирует переменный ток в спиральном проводе.
Двигатель: Противоположность генератору. Он преобразует переменный ток во вращательное движение. В своей простейшей форме двигатель — это просто генератор переменного тока, подключенный в обратном направлении. На валу, который может вращаться, установлен магнит; магнит помещают в витки катушки проволоки.
Когда на катушку подается переменный ток, возрастающее и падающее магнитное поле, создаваемое током, заставляет магнит вращаться, что приводит к вращению вала.
Трансформатор: Состоит из двух катушек провода, расположенных в непосредственной близости. Если переменный ток подается на одну из катушек, сжимающееся и расширяющееся магнитное поле будет индуцировать переменный ток в другой катушке.
Как работает постоянный ток?
Существует два основных типа электрического тока, протекающего через ваш дом: переменный и постоянный. Подавляющее большинство устройств вокруг вас питаются от переменного тока.
Содержание
- Как работает постоянный ток?
- Как работает переменный ток?
- Где постоянный ток наиболее полезен?
Позволяя электронам течь и течь по проводам вашего дома, можно быстро удовлетворить меняющиеся потребности в электричестве. Однако когда-то постоянный ток был стандартом, и только после завершения десятилетней вражды между Николой Теслой и Томасом Эдисоном мир остановился на переменном токе.
Как работает постоянный ток?
Постоянный ток довольно прост. Мощность постоянного тока течет строго в одном направлении. Это означает, что электроны выталкиваются из генератора энергии и продолжают двигаться вперед по проводу, пока не доберутся до вашего устройства, не выполнят свою работу, а затем продолжат движение через розетку, чтобы завершить свою цепь.
Энергия постоянного тока обычно генерируется путем вращения проволочной катушки внутри магнита. Здесь происходит потеря эффективности из-за искр и тепла, вызванных трением определенных движущихся частей. Ток генерируемой мощности постоянного тока зависит от того, насколько быстро вращается этот двигатель, и поддерживается постоянным. Приборы должны работать на одном и том же токе, чтобы избежать перегрузки или недостаточной мощности. Когда мощность постоянного тока была частью сети, это приводило к тому, что несколько перекрывающихся поставщиков электроэнергии, каждый из которых генерировал определенные напряжения, совместимые только с приборами с соответствующими характеристиками.
Это был беспорядок.
Как работает переменный ток?
VeichiЭлектроны переменного тока движутся вперед и назад по проводу. Это вызвано изменением способа выработки электроэнергии. Энергия переменного тока обычно генерируется путем вращения магнита внутри проволочной катушки. Когда магнит вращается, его полюса поочередно толкают и притягивают электроны в окружающей катушке.
В то время как постоянный ток выглядел бы как одна прямая линия при измерении тока во времени, переменный ток больше похож на синусоиду: подъем, достижение пика, затем падение и, в конце концов, обратное движение. Преимущество здесь заключается в том, что интервалы между пиками и впадинами могут быть сокращены или удлинены, чтобы изменить конечный ток и удовлетворить потребности. Это сделало передачу энергии более гибкой, чем постоянный ток, поскольку все устройства с переменным напряжением могли выиграть. Однако электричество терялось всякий раз, когда мощность переменного тока необходимо было преобразовать в постоянный ток дома.
Где наиболее полезен постоянный ток?
Если переменный ток так хорош, зачем вообще беспокоиться о постоянном токе? Несмотря на то, что большинство наших домашних устройств потребляют достаточно нестабильную мощность для использования переменного тока, есть несколько приложений, в которых постоянный ток более эффективен. Большой заряжает аккумуляторы. Аккумуляторы обычно имеют одно высокое напряжение, при котором они заряжаются и разряжаются. (Да, некоторые из более причудливых аккумуляторов имеют микроконтроллеры для настройки, которые обычно используются с ручками для вейпинга.) Когда вы заряжаете стандартные батареи AA или AAA, зарядное устройство преобразует переменное напряжение от вашей стены в постоянное.
Обзоры экологически чистой энергии Как уже упоминалось, при этих преобразованиях происходит потеря эффективности, но если бы вы могли получать энергию от источника постоянного тока, вы могли бы наслаждаться повышенной электрической эффективностью. Солнечные батареи являются прекрасным примером.
Солнечная энергия генерирует постоянный ток, и эффективность преобразования его в переменный ток для немедленного использования снижается. Тем не менее, накачка солнечной энергии постоянного тока в аккумулятор максимизирует количество электричества, которое может быть получено. Контроллер заряда солнечной батареи между ними обеспечивает наиболее эффективную передачу с учетом переменной мощности солнечной батареи.
К сожалению, в какой-то момент эту энергию от батареи все равно придется преобразовать в переменный ток, чтобы она хорошо работала с большинством бытовой техники в доме. Некоторые бытовые приборы с постоянным энергопотреблением могут надежно подключаться напрямую к источнику постоянного тока. В частности, морозильники и холодильники постоянного тока популярны в автономных домах, поскольку они позволяют избежать потери эффективности при преобразовании в переменный ток. Некоторые предприимчивые люди даже смогли спроектировать дом с питанием от постоянного тока. Помимо потребительских приложений, вы также увидите высоковольтные линии постоянного тока, подаваемые на трансформаторы, где они преобразуются в переменный ток, прежде чем попасть в жилые районы.