Отличие переменного тока от постоянного: В чем разница между постоянным и переменным током — T&P

Отличие постоянного тока от переменного

Чем отличается переменный ток от постоянного — объяснение 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 открытиях Николы Тесла, 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 Закону Ома для участка цепи или для полной цепи:

E=I/R

E=I/(R+r)

Мощность также просто рассчитываются:

P=UI

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:

Здесь 1/wC и wL – емкостное и индуктивное реактивные сопротивления, а w – угловая частота, она равна 2пиF.

Для цепи с ёмкостью и индуктивностью:

wL-1/wC – это реактивное сопротивление, оно обозначается как Z.

На видео ниже более подробно рассказывается, в чем отличие переменного тока от постоянного:

Материалы по теме:

В самом начале, давайте дадим короткое определение электрическому току. Электрическим током называют упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц. Ток – это движение электронов в проводнике, напряжение – это то, что приводит их (электроны) в движение.

Теперь рассмотрим такие понятия, как постоянный и переменный ток и выявим их принципиальные отличия.

Отличие постоянного тока от переменного

Основная особенность постоянного напряжения в том, что оно постоянно как по своей величине, так и по знаку. Постоянный ток, “течет” в все время одну сторону. Например, по металлическим проводам от плюсового зажима источника напряжения к минусовому (в электролитах его создают положительные и отрицательные ионы). Сами же электроны движутся от минуса к плюсу, но ещё до открытия электрона договорились считать, что ток течет от плюса к минусу и до сих пор при расчетах придерживаются этого правила.

Чем же от постоянного отличается переменный ток (напряжение)? Из самого названия следует, что он меняется. Но – как именно? Переменный ток меняет за период как свою величину, так и направление движения электронов. В наших бытовых розетках – это ток с синусоидальными (гармоническими) колебаниями частотой 50 герц (50 колебаний в секунду).

Если рассмотреть замкнутую цепь на примере лампочки, то мы получим следующее:

• при постоянном токе электроны будут течь через лампочку всегда в одном направлении от (-) минуса к (+) плюсу
• при переменном направление движения электронов будет меняться в зависимости от частоты генератора. т. е. если в нашей сети частота переменного тока 50 герц (Hz), то направление движения электронов за 1 секунду поменяется 100 раз. Таким образом + и – в нашей розетке меняются местами сто раз в секунду относительно ноля. Именно поэтому мы можем воткнуть электрическую вилку в розетку “вверх ногами” и все будет работать.

Переменное напряжение в нашей бытовой розетке изменяется по синусоидальному закону. Что это значит? Напряжение от нуля увеличивается до положительного амплитудного значения (положительный максимум), потом уменьшается до нуля и продолжает уменьшаться дальше – до отрицательного амплитудного значения (отрицательный максимум), затем снова увеличивается, переходя через ноль и возвращается к положительному амплитудному значению.

Говоря другими словами, при переменном токе постоянно меняется его заряд. Это значит, что напряжение составляет то 100%, то 0%, то снова 100%. Получается, что за секунду электроны 100 раз меняют направление своего движения и свою полярность, с положительной на отрицательную (помните, что их частота составляет 50 герц – 50 периодов или колебаний в секунду?).

Первые электрические сети были постоянного тока. С этим было связано несколько проблем, одна из них – сложность конструкции самого генератора. А генератор переменного тока обладает более простой конструкцией, а потому прост и дешев в эксплуатации.

Дело в том, что одинаковую мощность можно передать высоким напряжением и маленьким током или наоборот: низким напряжением и большим током. Чем больше ток, тем больше нужно сечение провода, т.е. провод должен быть толще. Для напряжения толщина провода не важна, были бы изоляторы хорошие. Переменный ток (в отличие от постоянного) просто легче преобразовывать.

И это – удобно. Так по проводу относительно небольшого сечения электростанция может отправить пятьсот тысяч (а иногда и до полутора миллионов) вольт энергии при токе в 100 ампер практически без потерь. Потом, например, трансформатор городской подстанции “заберет” 500 000 вольт при токе в 10 ампер и “отдаст” в городскую сеть 10 000 вольт при 500 амперах. А районные подстанции уже преобразуют это напряжение в 220/380 вольт при токе порядка 10 000 ампер, для нужд жилых и промышленных кварталов города.

Разумеется схема упрощена и имеется в виду вся совокупность районных подстанций в городе, а не какая-то конкретно.

Персональный компьютер (ПК) работает по схожему принципу, но – в обратную сторону. Он преобразует переменный ток в постоянный а затем, при помощи блока питания, понижает его напряжение до значений, необходимых для работы всех компонентов внутри корпуса компьютера.

В конце 19-го века всемирная электрификация вполне могла пойти и другим путем. Томас Эдисон (считается, что именно он изобрел одну из первых коммерчески успешных ламп накаливания) активно продвигал свою идею постоянного тока. И если бы не исследования другого выдающегося человека, доказавшего эффективность тока переменного, то все могло бы быть по другому.

Гениальный серб Никола Тесла (некоторое время работавший у Эдисона), первым спроектировал и построил генератор многофазного переменного тока, доказав его эффективность и преимущество по сравнению с аналогичными разработками, работавшими с постоянным источником энергии.

Сейчас давайте рассмотрим “места обитания” постоянного и переменного тока. Постоянный, например, находится в нашем телефонном аккумуляторе или батарейках. Зарядные устройства трансформируют переменный ток из сети в постоянный, и уже в таком виде он оказывается в местах его хранения (аккумуляторах).

Источники постоянного напряжения это:

1. обычные батарейки применяемые в различных приборах (фонарики, плееры, часы, тестеры и т.д.)
2. различные аккумуляторы (щелочные, кислотные и т. п.)
3. генераторы постоянного тока
4. другие специальные устройства, например: выпрямители, преобразователи
5. аварийные источники энергии (освещение)

Например, городской электротранспорт работает на постоянном токе напряжением в 600 Вольт (трамваи, троллейбусы). Для метрополитена оно выше – 750-825 Вольт.

Источники переменного напряжения:

1. генераторы
2. различные преобразователи (трансформаторы)
3. бытовые электросети (домашние розетки)

О том, как и чем измерять постоянное и переменное напряжение мы с Вами говорили вот в этой статье, а напоследок (всем тем кто дочитал статью до конца) хочу рассказать небольшую историю. Озвучил ее мне мой шеф, а я перескажу с его слов. Уж больно она к нашей сегодняшней теме подходит!

Поехал он как-то в служебную командировку с нашими директорами в соседний город. Налаживать дружественные отношения с тамошними IT-шниками 🙂 А сразу возле трассы там такое замечательное местечко есть: родник с чистой водой. Возле все обязательно останавливаются и воду набирают. Это, своего рода, уже традиция.

Местные власти, решив облагородить данное место, сделали все по последнему слову техники: вырыли сразу под родничком большую прямоугольную яму, обложили ее ярким кафелем, перелив сделали, подсветку светодиодную, бассейн получился.

Дальше – больше! Сам родник “упаковали” в крапленую гранитную крошку, придали ему благородную форму, иконку над жерлом под стекло вмуровали – святое место, значится!

И последний штрих – поставили систему подачи воды на фотоэлементе. Получается, что бассейн всегда наполнен и в нем “булькает”, а чтобы набрать воду непосредственно из родничка, нужно поднести руки с сосудом к фотоэлементу и оттуда – “проистекает” 🙂

Надо сказать, что по дороге к источнику наш шеф рассказывал одному из директоров, как это круто: новые технологии, вайфай, фотоэлементы, сканирование по сетчатке глаза и т.д. Директор был классическим технофобом, поэтому придерживался противоположного мнения. И вот, подъезжают они к родничку, подносят руки куда следует, а вода не течет!

Они и так, и сяк, а результата – ноль! Оказалось, что тупо не было напряжения в электрической сети, которая питала эту шайтан-систему 🙂 Директор был “на коне”! Отпустил несколько “контрольных” фраз по поводу всех этих п. х технологий, таких же п. х элементов, всех машин вообще и данной конкретной в частности. Зачерпнул канистрой прямо из бассейна и пошел в машину!

Вот и получается, мы можем настроить все что угодно, “поднять” навороченный сервер, предоставить лучший и востребованный сервис, но, все равно, самый главный человек – это дядя Вася-электрик в ватнике, который одним движением руки может организовать полный skipped всей этой технической мощи и изяществу 🙂

Так что помните: главное – качественное электропитание. Хороший серверный UPS (источник бесперебойного питания) и стабильное напряжение в розетках, а все остальное – приложится 🙂

На сегодня у нас – все и до следующих статей. Берегите себя! Ниже – небольшое видео по теме статьи.

Переменный и постоянный ток: в чем разница, история развития, применение

Детей учат, что пальцы в розетку совать нельзя! А почему? Потому что будет плохо. С более подробным объяснением часто бывают проблемы: какое-то там напряжение, ток, что-то куда-то течет. Чтобы вы в будущем могли сами объяснить своим детям, что к чему, мы сейчас объясним вам. Эта статья про переменный и постоянный токи, их отличия, применение и историю электричества вообще. Науку нужно делать интересной, и мы скромно пытаемся этим заниматься по мере сил.

Например: какой ток у нас в розетках? Переменный, конечно! Напряжением 220 Вольт и частотой 50 Герц. А сеть, по которой передается ток – трехфазная. Кстати, если при словах «фаза» и «ноль» вы впадаете в ступор, почитайте что это такое, и день будет прожит вдвойне не зря! Но не будем забегать вперед. Обо всем по порядку.

Ежедневная рассылка с полезной информацией для студентов всех направлений – на нашем телеграм-канале.

Краткая история электричества

Кто изобрел электричество? А никто! Люди постепенно понимали, что это такое и как им пользоваться.

Все началось в 7 веке до нашей эры, в один солнечный (а может и дождливый, кто знает) день. Тогда греческий философ Фалес заметил, что, если потереть янтарь о шерсть, он будет притягивать легкие предметы.

Потом были Александр Македонский, войны, христианство, падение Римской империи, войны, падение Византии, войны, средневековье, крестовые походы, эпидемии, инквизиция и снова войны. Как вы поняли, людям было не до какого-то там электричества и натертых шерстью эбонитовых палочек.

В каком году изобрели слово «электричество»? 1600 году английский естествоиспытатель Уильям Гилберт решил написать труд «О магните, магнитных телах и о большом магните — Земле». Именно тогда и появился термин «электричество».

Через сто пятьдесят лет, в 1747 году Бенджамин Франклин, которого мы все очень любим, создал первую теорию электричества. Он рассматривал это явление как флюид или нематериальную жидкость.

Именно Франклин ввел понятие положительного и отрицательного зарядов (до этого разделяли стеклянное и смоляное электричество), изобрел молниеотвод и доказал, что молния имеет электрическую природу.

Бенджамина любят все, ведь его портрет есть на каждой стодолларовой купюре. Помимо работы в точных науках, он был видным политическим деятелем. Но вопреки распространенному заблуждению, Франклин не был президентом США.

Дальше пойдет перечисление важных для истории электричества открытий.

1785 год – Кулон выясняет, с какой силой противоположные заряды притягиваются, а одноименные отталкиваются.

1791 год – Луиджи Гальвани случайно заметил, что лапки мертвой лягушки сокращаются под действием электричества.

Принцип работы батарейки основан на гальванических элементах. Но кто создал первый гальванический элемент? Основываясь на открытии Гальвани, другой итальянский физик Алессандро Вольта в 1800 году создает столб Вольта – прототип современной батарейки.

На раскопках рядом с Багдадом нашли батарейку возрастом больше двух тысяч лет. Какой древний айфон с ее помощью подзаряжали – остается загадкой. Зато известно точно, что батарейка уже «села». Этот случай как бы говорит: может быть, люди знали об электричестве намного раньше, но потом что-то пошло не так.

Уже в 19 веке Эрстед, Ампер, Ом, Томсон и Максвелл совершили настоящую революцию. Был открыт электромагнетизм, ЭДС индукции, электрические и магнитные явления связали в единую систему и описали фундаментальными уравнениями.

Кстати! Если у вас нет времени, чтобы самостоятельно разбираться со всем этим, для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

20 век принес квантовую электродинамику и теорию слабых взаимодействий, а также электромобили и повсеместные линии электропередач. Кстати, знаменитый электромобиль Тесла работает на постоянном токе.

Конечно, это очень краткая история электричества, и мы не упомянули очень много имен, которые повлияли на прогресс в этой области. Иначе пришлось бы написать целый многотомный справочник.

Постоянный ток

Сначала напомним, что ток – это движение заряженных частиц.

Постоянный ток – это ток, который течет в одном направлении.

Типичный источник постоянного тока – гальванический элемент. Проще говоря, батарейка или аккумулятор. Один из древнейших артефактов, связанных с электричеством – багдадская батарейка, которой 2000 лет. Предполагают, что она давала ток напряжением 2-4 Вольта.

Где используется постоянный ток:

• в питании большинства бытовых приборов;
• в батарейках и аккумуляторах для автономного питания приборов;
• для питания электроники автомобилей;
• на кораблях и подводных лодках;
• в общественном транспорте (троллейбусах, трамваях).

Проще всего представить постоянный ток наглядно, на графике. Вот как он выглядит:

Постоянный ток

Бытовые приборы работают на постоянном токе, но в розетки сети в квартире приходит переменный ток. Практически везде постоянный ток получается путем выпрямления переменного.

Переменный ток

Переменный ток – это ток, который меняет величину и направление. Причем меняет в равные промежутки времени.

Переменный ток используется в промышленности и электроснабжении. Именно его получают на станциях и отправляют к потребителям. Уже на месте преобразование переменного электрического тока в постоянный происходит с помощью инверторов.

Переменный ток – alternating current (AC). Постоянный ток – direct current (DC). Аббревиатуру AC/DC можно увидеть на трансформаторных будках, где происходит преобразование. А еще это название одной отличной австралийской рок-группы.

А вот и наглядное изображение переменного тока.

Переменный ток

Переменный ток течет в цепи в двух направлениях: туда и обратно. Одно из них считается положительным, а второе – отрицательным.

Так как величина тока меняется не только по направлению, но и по величине, не думайте, что в вашей розетке постоянно 220 Вольт. 220 – это действующее значение напряжения, которое бывает 50 раз в секунду. Кстати, в Америке используется другой стандарт переменного тока в сети: 110 Вольт и 60 Герц.

Война токов

Активное использование постоянного тока началось в конце 19 века. Тогда Эдисон довел до ума лампочку (1890) и основал первые в Нью-Йорке электростанции, которые производили постоянный ток напряжением 110 Вольт.

Использование постоянного тока было связано с существенными потерями при его передаче на большие расстояния. Переменный ток нельзя было использовать из-за того, что не было соответствующих счетчиков и моторов, работавших на переменном токе. Так же был затруднен процесс преобразования постоянного тока в переменный. При этом переменный ток можно было без потерь передавать на большие расстояния.

В то время в Америку из Сербии приехал Никола Тесла, который устроился на работу в компанию к Эдисону. Тесла изобрел электродвигатель переменного тока, понял все выгоды и предложил Эдисону его использование.

Тесла и Эдисон

Эдисон не послушал Теслу и к тому же не выплатил ему зарплату. Так и началось знаменитое противостояние изобретателей – война токов.

Она длилась более ста лет и закончилась в 2007 году. Тогда Нью-Йорк полностью перешел на электроснабжение переменным током.

Почему переменный ток опаснее постоянного

В войне токов, чтобы не потерпеть убытки и финансовый крах от внедрения и использования идей Теслы, Эдисон публично демонстрировал, как переменный ток убивает животных. Случай, когда какой-то американский гражданин погиб от удара переменным током, был очень подробно и широко освещен в прессе.

Для человека переменный ток в общем случае действительно опаснее постоянного. Хотя всегда нужно учитывать величину тока, его частоту, напряжение, сопротивление человека, которого бьет током. Рассмотрим эти нюансы:

1. Переменный ток частотой 50 Герц в три-четыре раза опаснее для жизни, чем постоянный ток. Если частота тока более 1000 Герц, то он считается менее опасным.
2. При напряжениях около 400-600 Вольт переменный и постоянный токи считаются одинаково опасными. При напряжении более 600 Вольт более опасен постоянный ток.
3. Переменный ток в силу своей природы и частоты сильнее возбуждает нервы, стимулируя мышцы и сердце. Именно поэтому он несет большую опасность для жизни.

С каким бы током вы не работали, соблюдайте осторожность и будьте бдительны! Берегите себя и свои нервы, а также помните: сделать это эффективно поможет профессиональный студенческий сервис с лучшими экспертами.

{SOURCE}

Генераторы тока: переменного и постоянного

Отсутствие электричества сегодня не становится проблемой как в быту, так и в промышленности. Широкий ассортимент генераторов тока позволяет решить проблему быстро, с минимальными трудозатратами. Резервные источники питания незаменимы в современной реальности – всему нужна электроэнергия. Гарантии, что подачу электроэнергии не прекратят в самый неподходящий момент – не может дать ни она организация. Поэтому резервная электростанция на базе генератора постоянного или переменного тока  – важное, а зачастую незаменимое оборудование, которое обеспечивает непрерывность производства, комфорт в бытовой сфере, безопасность и непрерывность технологических процессов.

Когда нет электрической энергии, требуется получить её из другого источника. Наши предки, например, использовали силу ветра, течения рек. Впрочем, сегодня подобную энергию применяют, если не жалко времени и сил на возведение плотин и ветряков. Генераторы тока стандартно «работают» на топливе, за счет вращения обмотки в магнитном поле преобразовывая механическую энергию вращения в электричество. Ток возникает в замкнутом контуре, протекает по обмоткам, когда к электростанции подключается потребитель – именно так работает генератор тока.
В зависимости от того, как вращается магнитное поле (при неподвижном или подвижном проводнике) различают два типа этих электрических машин – генераторы постоянного или переменного тока.

В чем разница между постоянным и переменным током

Вспоминаем уроки физики. Электроток – заряженные микрочастицы, которые «бегут» в определенном направлении. У постоянного тока частицы движутся по прямой, в одном направлении от минуса к плюсу. У переменного движение электронов идет по синусоиде с определенной частотой (полярность между проводами меняется несколько раз за заданный промежуток времени).

Разница между движением заряженных частиц заложена в принцип работы генераторов электрического тока. Для простого обывателя можно сказать так: в розетке – переменный, в батарейке – постоянный. В качестве частного случая, с очень большим упрощением, можно сказать так: всё что с напряжением до 48 Вольт – всё постоянный, всё что от 100 до 500 Вольт – переменный.

Автор статьи и специалисты Mototech прекрасно осведомлены о том, что и постоянный ток может иметь практически любое напряжение (например, 380 Вольт на шине постоянного тока в ИБП), так же как и переменный ток для узких задач.

В чем конструктивная разница между генераторами

Несмотря на то, что конечный результат работы электростанций один – потребитель получает электроэнергию, методы преобразования механической энергии в электродвижущую силу и электричество различаются. Элементы (комплектующие) также отличны.

Особенности конструкции генераторов переменного тока

Электростанция такого типа состоит из:

• Внешней силовой рамы, изготовленной из высокопрочных сплавов. Корпус рассчитан на интенсивную нагрузку, возникающую при передаче магнитного потока от полюса к полюсу. Проще говоря: чугунный кожух не «пробивается» разрядами тока.
• Магнитных полюсов, закрепленные на корпусе болтами или шпильками. На «плюс» и «минус» монтируется обмотка.
• Статора. Остов с катушкой возбуждения изготавливают из ферромагнитных материалов, на сердечнике устанавливают магнитные полюса, которые и образуют магнитное поле.
• Вращающегося ротора (якоря). Задача магнитопровода – снизить вихревые токи и повысить КПД генератора постоянного тока.
• Коммутационного узла, оснащенного щетками (обычно изготовленными из графита) и коллекторными пластинами из меди.

Полюсов может быть несколько (число минусов и плюсов всегда идентично). Поэтому сегодня потребитель может купить электростанцию необходимой мощности и обеспечить электричеством как дом, так и промышленный объект.

Особенности конструкции генератора переменного тока

Конструктивной разницы в статоре и роторе между устройствами постоянного и переменного тока нет. Практически идентичны и силовые рамы. Существенное отличие в комплектации коммуникационного узла. Каждый выход механизма помимо щеток оснащен токопроводящими кольцами. «Закольцованный» ток движется по синусоиде и несколько раз в секунду достигает пика мощности. По типу устройства, характеристикам и принципу работы современные генераторы переменного тока делятся на синхронные и асинхронные.

---

Специфика синхронного устройства: скорость вращения ротора равна скорости вращения магнитного поля в рабочем зазоре.

Асинхронным машинам характерны:

• Отсутствие электрической связи с ротором;
• Вращение якоря под воздействием остаточного механизма статора;
• Измененная электрическая нагрузка на статоре.

Такие агрегаты могут быть однофазными и трехфазными.

Принцип работы генератора постоянного тока

Простейший  по конструкции генератор работает следующим образом:

• Рамка вращается вокруг оси, расположенная на корпусе обмотка регулярно проходит через «минус» и «плюс» полюсов.
• Каждый раз при достижении разнополюсных точек, происходит смена направления тока на противоположное.
• Выходной цепи благодаря полукольцу, расположенному на коллекторном узле, создается постоянный ток.
• С помощью щеток с положительного или отрицательного полюса снимается потенциал и по схеме передается потребителю.

---

Такая схема работает в простейшей конструкции, с одним плюсом и минусом, если положительных/отрицательных точек больше, ЭДС и ориентировочное количество электроэнергии рассчитываются по формуле.

---

К преимуществам генераторов постоянного тока относят:

• Небольшой вес и компактность агрегата;
• Возможность использовать в экстремальных условиях;
• Отсутствие потерь, связанных с вихревыми токами.

Минус: на большую мощность при использовании устройств такого типа рассчитывать не стоит.

Принцип работы генератора переменного тока

Устройства такого типа преобразуют механику в электроэнергию, вращая проволочную катушку в магнитном поле. Ток вырабатывается, когда силовые линии пересекают обмотку. До тех пор, пока магнитное поле соприкасается с проводником, в нем индуцируется электроток.
Идентичный принцип действует и в случае, если рамка вращается относительно магнита, пересекая силовые линии.

Основные достоинства генераторов переменного тока

В электростанциях с синусоидальной подачей тока отсутствует реактивная мощность. То есть весь запас электроэнергии (с вычетом потерь на проводах) расходуется на нужды потребителя, а не на поддержание работоспособности устройства.

Плюсами использования генераторов переменного тока являются:

• Большая выходная мощность при одинаковых габаритах устройств постоянного и переменного тока;
• Выработка электроэнергии на низких скоростях вращения ротора;
• Проще конструкция и схема, соответственно, меньше узлов, нуждающихся в техобслуживании и ремонте;
• Конструкция токосъемного узла отличается большей надежностью;
• Больше эксплуатационный ресурс и меньше эксплуатационные затраты.

Дополнительное преимущество: агрегаты с трехфазным питанием можно использовать для питания высоковольтных потребителей.

Где применяются генераторы постоянного и переменного тока

Оба вида генераторов популярны в бытовой и промышленной сфере. Станции постоянного тока нашли применение в сфере транспорта. Так, в трамваях, троллейбусах обычно установлены двигатели, работающие на постоянном токе. Низковольтные устройства незаменимы для питания систем освещения в местах, где нет доступа к централизованной подачи электроэнергии. Например, на борту самолетов. Если большая мощность – не основополагающая характеристика электростанции, то генераторы постоянного тока отлично справятся с питанием оборудования в учебных, медицинских учреждениях, лабораториях. Полноценные дизельные электростанции постоянного тока используются на аэродромах для зарядки и питания бортовых систем летной техники. 

Электростанции переменного тока необходимы практически для всего остального. 99% того, что питается от централизованной сети – это устройства переменного тока. Соответственно, аварийное питание этих объектов так же должно осуществляться от соответствующего оборудования. 

Мototech специализируется на продаже электростанций различного типа. Поможем выбрать оптимальный вариант электростанции мощностью от 5 до 6000 кВА и конечно же, это будут электростанции переменного тока. Мы обеспечим сопроводительные строительные и электромонтажные работы, грамотную пуско-наладку и обслуживание устройств. С клиентами работают сотрудники с энергетическим образованием, поэтому квалифицированную информацию, ответы на вопросы и правильные расчеты характеристик в соответствии с вашими потребностями гарантируем.

Чем отличается постоянный ток от переменного

Электрический ток — это то, без чего не мыслима сегодня наша жизнь, и без чего люди могли обходиться еще каких-то 150 лет назад. Все, на чем строится бытие современного человека, основано на токе. Телевизоры, компьютеры, освещение, холодильники и стиральные машины имеют в своей основе явление электропроводности, и заменить его чем-то другим пока не представляется возможным.

Что же представляет из себя ток и какие бывают его виды, мы рассмотрим в этой статье.

Что такое ток

Итак, электрический ток — это целенаправленное движение электрических зарядов под действием электрического поля, а вернее, не самих зарядов, а их носителей, ведь заряды не могут существовать сами по себе, без какой-либо материальной основы. Одна движущаяся заряженная частица еще не ток, а вот две — уже ток. Правда, не ясно на каком расстоянии они должны быть друг от друга, чтобы быть током. Если, предположим, два электрона на расстоянии в километр друг от друга движутся в одну сторону с одинаковой скоростью, будут ли они током? Будут, но не током проводимости, а током конвекции.

По характеру токи бывают двух видов — постоянный и переменный, а протекать они могут в проводниках, в полупроводниках, в жидкостях и газах, и даже в вакууме.

Основными параметрами тока можно назвать напряжение и силу тока, а параметром проводящей среды — сопротивление, или проводимость.

Что нужно для того, чтобы тек ток

Для каждой среды минимальные условия протекания электрического тока свои. Например, для электролита достаточно, чтобы была лишь разность потенциалов, тогда как для проводящей электрической цепи необходима еще и замкнутость контура на себя. В космосе же могут просто пролетать две заряженные частицы, даже на огромном расстоянии друг от друга, и это будет ток , ибо в определении понятия «электрический ток» нет критерия удаленности зарядов, но всякое направленное движение заряженных частиц под действием электрического поля есть электрический ток.

Давайте разберем, что значит, под действием электрического поля. Дело в том, что в природе не существует изолированного электрического поля, ибо любое электрическое поле порождает магнитное и наоборот. В итоге, может существовать лишь электромагнитное поле, поэтому любое электромагнитное поле, разогнавшее заряженные частицы, автоматически порождает электрический ток, даже если его источником был постоянный магнит.

Что такое постоянный ток

Постоянный ток — это такое направленное движение заряженных частиц, параметры которого не меняются со временем. То есть, если сила тока, напряжение и сопротивление электрической цепи постоянны, а также ток течет все время только в одну сторону, то такой ток постоянен.

Для того, чтобы постоянный ток проходил в металле, необходимо, чтобы источник постоянного напряжения был замкнут на себя при помощи проводника (этого самого металла).

Постоянный ток используется сегодня практически во всей электронной технике, такой как компьютеры, мобильные телефоны, и вообще все, где есть большие блоки питания — это адаптеры, которые превращают переменный ток в постоянный.

Для того, чтобы получить постоянный ток, можно использовать химический источник энергии, который называют гальваническим элементом, можно применить аккумулятор а можно пользоваться генератором постоянного тока, который сегодня используют на производствах и на некоторых специфических объектах энергетики.

Переменный ток

Переменный ток в проводниках характеризуется тем, что он меняет свое направление и/или величину силы тока и напряжения, причем, он может делать это как периодически, так и не периодически.

Переменный ток запатентовал Никола Тесла и с тех пор он прочно вошел в нашу жизнь. Сейчас по проводам линий электроснабжения течет переменный ток, как и по нашим розеткам, и почти все бытовые электроприборы работают на переменном токе. Получить переменный ток можно при помощи специального источника, либо при помощи генератора ( машины, которая преобразует движение в электричество).

Основные отличия переменного и постоянного тока

Давайте ответим на вопрос, почему вообще появилась необходимость создания переменного тока, ну был себе постоянный ток и был бы, ничего же плохого в нем не было. А дело вот в чем. Переменный ток нужен был для того, чтобы создать принципиально новый способ связи, такой, которого до этого еще не было на Земле — беспроводной способ передачи информации на расстоянии. Видимо почтовые голуби и телеграфы с телефонами уже не могли удовлетворять растущих потребностей цивилизации, а постоянный ток не может позволить электромагнитным волнам распространяться в пространстве. И в этом есть первое отличие этих двух видов токов.

Переменный ток может вызвать распространение электромагнитны волн, а постоянный нет. Все антенны существуют благодаря переменному току.

Во-вторых, появилась необходимость передавать электроэнергию на сверхдальние расстояния, а при транспортировке постоянного тока появлялись большие индукционные потери. Переменный ток значительно сокращает эти потери, и в этом второе важное отличие.

При передаче переменного тока по проводам, потерь меньше, чем при передаче постоянного.

В -третьих, переменный ток дает возможность конденсатору и катушке накапливать заряд, в результате чего появляется, как бы, батарейка, которой не нужны внутри электролиты. А обычные батарейки и аккумуляторы, наподобие тех, что стоят в мобильных телефонах и ноутбуках заряжаются от постоянного тока. И это третье отличие.

Переменный ток может заряжать только конденсатор и катушку, а постоянный — химический источник энергии(аккумулятор).

НаукаКомментировать

Разница между переменным и постоянным током в табличной форме – PhysicsAbout

Электричество и магнетизм

Переменный ток против постоянного его направление. Переменный ток генерирует частоту, а постоянный ток имеет нулевую частоту.
Сейчас!
Подробно узнаем о переменном и постоянном токе. Продолжайте читать……..
Содержание

• Введение тока переменного тока и постоянного тока
• Определения тока переменного тока и тока тока и постоянного тока
• Преимущества переменного тока по сравнению с током DC
• Сравнение. Переменный и постоянный ток

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

  1. Элемент
  2. Аккумулятор
  3. Генераторы постоянного тока

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

  .11.

  Чередовый ток (A.C)	DEMEAR (D.C)
  Определение
  . Чередственный ток является типом текущего, который изменяется в направлении после 18069
  Постоянный ток – это вид тока, направление которого не меняется с периодичностью. Он остается постоянным.
  Количество энергии, которое может быть перенесено
  В настоящее время переменный ток безопасно перемещается на большие расстояния без потери энергии.	D.C. Ток не проходит безопасно на большем расстоянии, потому что ток D.C теряет много энергии по сравнению с A.C.
  Частота
  Частота переменного тока не равна нулю.	Частота постоянного тока остается равной нулю.
  Величина
  Величина переменного тока варьируется со временем.	Величина постоянного тока не меняется со временем.
  Источники
  Переменный ток производится главным образом генераторами.	D.C. Ток производится из батареи или ячейки и т. Д.
  Фактор мощности
  В A.C. Ток -коэффициент мощности всегда лежит от 0 до 1.	В D.C. Текущий коэффициент мощности всегда остается 1.
  Типы сигналов
  Форма сигналов переменного тока: синусоидальная, треугольная, прямоугольная, квазипрямоугольная.	Волны постоянного тока пульсирующие и чистые.
  Пассивные параметры
  Импеданс	Сопротивление только
  Применение
  Используется в быту, промышленности и т. д.	Используется в холодильниках, телевизорах и т. д.

  Часто задаваемые вопросы

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

  Какой ток в батарее переменного или постоянного тока?

  Ток в батарее представляет собой постоянный ток.

   Почему мы используем источник переменного тока в наших домах?

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

  L = I ² R

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

  P = VI

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

  Часто задаваемые вопросы

  Почему переменный ток считается более эффективным, чем постоянный?

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

  Почему переменный ток нельзя хранить в батареях?

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

  Каковы преимущества переменного тока?

  • Распределение, генерация и передача на переменном токе проще, чем на постоянном.
  •  Электропитание переменного тока можно легко увеличивать и уменьшать.

  Каковы преимущества постоянного тока?

  • Аккумулятор обеспечивает питание постоянным током. Аккумуляторная батарея, обеспечивающая питание переменным током, отсутствует.
  •  Почти все электронные компоненты работают на постоянном токе.

  Какой ток изобрел первый постоянный или переменный ток?

  Постоянный ток изобрели намного раньше переменного.

   Как мы можем преобразовать переменный ток в постоянный?

  Похожие статьи

  Проверьте также

  Закрыть

  Разница между предохранителем и автоматическим выключателем в табличной форме

  Электричество и магнетизм

  Предохранитель и автоматический выключатель
  электроэнергии в случае перегрузки. Оба устройства можно рассматривать как системы безопасности, предотвращающие электрическую перегрузку из , вызывающую повреждение как самих устройств, так и электрической сети.
  Различие между предохранителями и выключателями заключается в том, как они работают :

  • Предохранитель : Состоит из металлического куска или нити накала, которая ломается при нагревании выше определенной температуры. Когда он ломается, электрический ток прерывается. Предохранители срабатывают быстрее, чем выключатели, но поврежденные предохранители необходимо заменить новыми предохранителями
  • Автоматический выключатель : имеет механизм переключения, который активируется при повышении электрического напряжения (напряжения).

  Работа предохранителя

  Предохранители изготовлены из металлической нити , заключенной в стеклянный или керамический корпус.
  В бытовых установках предохранители обычно располагаются в центральном блоке предохранителей , где проходят все кабели в здании. Также часто можно найти блоки предохранителей в каждой комнате или, в более старых установках, в каждой розетке.
  Предохранители позволяют электричеству проходить через нить накала, соединяющую различные цепи в установке. Если происходит перегрузка . Нить накала нагреется и расплавится, разорвется и прекратит подачу электричества.
  В общем, бытовые предохранители очень чувствительны и выше уровня, для которого они были разработаны, они ломаются очень быстро. После того, как предохранитель сломался, вы должны заменить его на новый.
  Предохранители рассчитаны на разное напряжение. Лучше всего использовать предохранители с емкостью, немного превышающей ток, который будет нормально проходить через него. Таким образом, мы можем адекватно защитить устройства и оборудование, подключенное к сети.

  Работа автоматического выключателя

  Автоматические выключатели , также называемые автоматическими, автоматическими выключателями, таблетками или автоматическими выключателями, также отключают питание при перегрузке, но делают это с помощью переключателя .
  В используемом переключателе может использоваться электромагнит или биметаллическая пластина . В обоих случаях принцип действия аналогичен.
  Когда переключатель находится во включенном положении, электрический ток может проходить от одной клеммы к другой через электромагнит или биметаллическую пластину.
  Когда электрический ток превышает определенный уровень напряжения, магнитная сила электромагнита увеличивается до тех пор, пока он не сможет нажать на металлический рычаг внутреннего переключателя и прервать электрический поток.
  В случае биметаллических планок они сгибаются до тех пор, пока не будет нажат рычаг переключателя.
  В отличие от предохранителей, при прыжках автомата его не нужно заменять на новый. Просто верните переключатель в положение «включено». Автоматические выключатели
  обычно находятся в коробке, где есть выключатели для разных частей электрической цепи. Например, в доме может быть выключатель для цепи освещения и еще один для вилок или для разных частей дома.
  Другим распространенным применением автоматических выключателей являются автоматические выключатели для обнаружения замыкания на землю . Эти переключатели реагируют на баланс электрического тока, а не на перегрузку.
  При нарушении баланса электрического тока выключатель перерезает его путь, избегая разрядов. Они очень полезны в ванных комнатах и ​​на кухнях, где существует повышенный риск поражения электрическим током от постоянного использования электроприборов вблизи воды.

  Преимущества и недостатки предохранителей и выключателей

  Плавкие предохранители и автоматические выключатели имеют ряд преимуществ и недостатков, которые делают выбор того или иного варианта зависимым от конкретной ситуации.
  Предохранители дешевы и очень быстро реагируют на перегрузки , обеспечивая большую защиту, что особенно важно для высокочувствительных или дорогих электронных устройств. На самом деле часто самые чувствительные электроприборы имеют собственные предохранители.
  Но высокая чувствительность предохранителей может стать недостатком, если мы находимся в цепи с регулярными пиками, которые часто достигают точки разрыва предохранителей.
  Предохранители дешевы и очень быстро реагируют на перегрузки , обеспечивая большую защиту, что особенно важно для высокочувствительных или дорогих электронных устройств. На самом деле часто самые чувствительные электроприборы имеют собственные предохранители.
  Но высокая чувствительность предохранителей может стать недостатком, если мы находимся в цепи с регулярными пиками, которые часто достигают точки разрыва предохранителей.
  Предохранители должны быть заменены новыми, когда они перегорают, что может быть реальным неудобством, если они не доступны в данный момент.
  Еще одним недостатком является то, что предохранители часто покупаются без консультации специалиста и устанавливаются самостоятельно. Легко и часто выбирают предохранители со слишком большой мощностью, что приводит к тому, что они не выполняют свою функцию защиты. Между тем автоматические выключатели
  имеют гораздо больше преимуществ. Вы можете восстановить подачу электрического тока так же просто, как снова включить выключатель без замены каких-либо деталей.
  Кроме того, вмешательство в выключатели намного безопаснее, чем установка предохранителя.
  Недостатком автоматических выключателей является то, что они, как правило, более дорогие, причем не только сам выключатель, но и его установка и ремонт, которые часто должны выполняться профессионалом.
  Автоматические выключатели реагируют не так быстро, как предохранители, и электронные устройства, подключенные к цепи, могут быть повреждены до того, как автоматический выключатель сработает из-за перегрузки.
  Оба типа электрических прерываний не могут быть заменены  во всех ситуациях. Например, предохранитель нельзя использовать в качестве прерывателя цепи замыкания на землю. Электрик — это квалифицированный специалист, который может определить, какой предохранитель или выключатель лучше использовать в определенной ситуации.
  Похожие темы:

  • Электрические схемы
  • КОРОТКА
  • Разница между последовательными и параллельными цепями
  • Типы предохранителей
  • Типы разбивающих средств

  Связанные из статьи

  Проверка

  559 9003.

  Check также

  555 9003
  Сопротивление

  Свойство вещества или материала препятствовать прохождению через него электричества называется сопротивлением OR,

  Сопротивление — это способность цепи или элемента (который называется резистором) сопротивляться протеканию через него тока.

  Примерами резисторов с высоким сопротивлением являются дерево, воздух, слюда, стекло, резина, вольфрам и т.д. по « Р ».

  • По теме: Переменный или постоянный ток — что опаснее и почему?

   

  Сопротивление переменному току

  Проще говоря, сопротивление в цепях переменного тока называется импедансом. Или

  Общее сопротивление (сопротивление, индуктивное сопротивление и емкостное сопротивление) в цепях переменного тока называется импедансом (Z).

  Объяснение:

  Когда переменный ток проходит через провод (резистор, катушку индуктивности, конденсатор), то ток создает магнитное поле на этом проводе, которое противодействует потоку переменного тока в нем вместе с сопротивлением этого провода. Эта противоположная причина называется индуктивностью, или индуктивность является свойством катушки (или провода), из-за которого противодействует любому увеличению или уменьшению тока или потока через нее. Кроме того, мы знаем, что индуктивность существует только в переменном токе, потому что величина тока постоянно меняется

  Индуктивное реактивное сопротивление X _L , свойство катушки или провода в цепи переменного тока, которое препятствует изменению тока. Единица измерения индуктивного сопротивления такая же, как сопротивление, емкостное сопротивление, т.е. Ом (Ом), но репрезентативным символом емкостного сопротивления является X _L .

  Аналогично,

  Емкостное реактивное сопротивление в емкостной цепи является сопротивлением току, протекающему только в цепях переменного тока. Единица емкостного реактивного сопротивления такая же, как сопротивление, индуктивное реактивное сопротивление, т.е. Ом (Ом), но репрезентативным символом емкостного реактивного сопротивления является X _С .

  • Сообщение по теме: Что происходит, когда линия переменного тока касается линии постоянного тока?
  Измерение сопротивления переменному току

  Формулы электрического сопротивления и импеданса в цепях переменного тока

  В цепях переменного тока (емкостная или индуктивная нагрузка), сопротивление = полное сопротивление, т. е. R = Z

  Z = √ (R ^{2 X}

• 2 + 2 L ² )… В случае индуктивной нагрузки

  Z = √ (R ² + X _C ² )… В случае емкостной нагрузки

  Z = √ (R ² + (X _L – X _C ) ² …Для индуктивных и емкостных нагрузок

  Полезно знать:

  90 L

  3 Где; = Inductive reactance

  X _L = 2π f L…Where L = Inductance in Henry

  And;

  X _C = Capacitive reactance

  X _C = 1/2π f C … Где C = емкость в фарадах.0014

Сопротивление постоянному току

Мы знаем, что в цепях постоянного тока не существует концепции индуктивных и емкостных сопротивлений. т. е. емкостное и индуктивное сопротивления в цепях постоянного тока равны нулю, поскольку в цепях постоянного тока нет частоты, т. е. величина постоянного тока постоянна. Поэтому в игру вступает только исходное сопротивление провода.

Полезно знать:

Вот почему сопротивление, предлагаемое проводом, ниже для постоянного тока, чем для переменного тока, поскольку линии переменного тока нуждаются в большей изоляции, чем линии постоянного тока.

Измерение сопротивления постоянному току

Формулы электрического сопротивления

В цепях постоянного тока сопротивление рассчитывается по закону Ома.

Р = В/И.

Полезно знать:

При решении электрических цепей для нахождения сопротивления и вы не уверены, какую из них следует учитывать, сопротивления переменному или постоянному прошел постоянный ток, возьмите сопротивление постоянному току.

• Сообщение по теме: Почему в электронных схемах используется постоянный ток вместо переменного?

Что больше — сопротивление переменному или постоянному току?

Поскольку мы знаем, что частота в источнике постоянного тока равна нулю, поэтому нет скин-эффекта (поведение переменного тока, протекающего через поверхность, т.