Переменный и постоянный ток отличие: В чем разница между постоянным и переменным током — T&P

в чем разница между ними

• Статья
• Видео

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
• Происхождение
• Формулы для расчета постоянного тока
• Формулы для расчета переменного тока

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:

Для ёмкости:

Для индуктивности:

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:

• Как повысить постоянное и переменное напряжение
• Что такое активная, реактивная и полная мощность
• Что такое линейное и фазное напряжение

Отличие постоянного и переменного тока, преобразование тока

Электрическим током называют направленное, упорядоченное движение заряженных частиц.

Постоянный ток имеет устойчивые свойства и направление движения заряженных частиц, которые не изменяются со временем. Он используется многими электрическими устройствами в домах, а также в автомобилях. От постоянного тока работают современные компьютеры, ноутбуки, телевизоры и многие другие устройства. Для преобразования переменного тока в постоянный используются специальные блоки питания и трансформаторы напряжения.

Все электрические устройства и электрические инструменты, работающие от батарей и аккумуляторов считаются потребителями постоянного тока, так как батарея – это источник постоянного тока, который может быть преобразован в переменный с помощью инверторов.

Разница переменного тока от постоянного

Переменным называют электрический ток, который может изменяться по направлению движения заряженных частиц и величине с течением времени. Важнейшими параметрами переменного тока считаются его частота и напряжение. В современных электрических сетях на разных объектах используется именно переменный ток, имеющий определенное напряжение и частоту. В России в бытовых электросетях ток имеет напряжение 220 В и частоту равную 50 Гц. Частота электрического переменного тока – это число изменений направления движения заряженных частиц за 1 секунду, то есть, при частоте в 50 Гц он меняет направление 50 раз в секунду. Таким образом, отличие переменного тока от постоянного заключается в том, что в переменном заряженные частицы могут менять направление движения.

Источниками переменного тока на объектах различного назначения являются розетки. К розеткам мы подключаем различные бытовые приборы, получающие необходимое напряжение. Переменный ток используется в электрических сетях потому, что величина напряжения может быть преобразована до необходимых значений с помощью трансформаторного оборудования с минимальными потерями. Другими словами, его гораздо проще и дешевле транспортировать от источников электроснабжения до конечных потребителей.

Передача переменного тока потребителям

Путь переменного тока начинается с электростанций, на которых устанавливаются мощнейшие электрические генераторы, из которых выходит электрический ток с напряжением на уровне 220-330 кВ. Через электрические кабели ток идет к трансформаторным подстанциям, устанавливаемым в непосредственной близости от объектов электрического потребления – домов, квартир, предприятий и других сооружений.

Подстанции получают электрический ток с напряжением около 10 кВ и преобразуют его в трехфазное напряжение 380 В. В некоторых случаях на питание объектов идет ток с напряжением 380 В, этого требуют мощные бытовые и производственные приборы, но чаще всего в месте ввода электричества в дом или квартиру, напряжение снижается до привычных нам 220 В.

Преобразование переменного тока в постоянный

Мы уже разобрались с тем, что в розетках бытовых электрических систем находится переменный ток, однако многие современные потребители электричества нуждаются в постоянном. Преобразование переменного тока в постоянный осуществляется с помощью специальных выпрямителей. Весь процесс преобразования включает в себя три этапа:

1. Подключение диодного моста с 4-мя диодами необходимой мощности. Такой мост может «срезать» верхние значения синусоид переменного тока или делать движение заряженных частиц однонаправленным.
2. Подключение сглаживающего фильтра или специального конденсатора на выход с диодного моста. Фильтр способен исправить провалы между пиками синусоид переменного тока. Подключение конденсатора серьезно уменьшает пульсации и может довести их до минимальных значений.
3. Подключение стабилизаторов напряжения для снижения пульсаций.

Преобразование тока может осуществляться в обоих направлениях, то есть, из постоянного тоже можно сделать переменный. Но этот процесс значительно сложнее и осуществляется он за счет использования специальных инверторов, которые отличаются высокой стоимостью.

Добавить отзыв

ОШИБКА – 404 – НЕ НАЙДЕНА

• Главная
• Э-э, мой плохой…

Наши серверные гномы не смогли найти страницу, которую вы ищете.

Похоже, вы неправильно набрали URL-адрес в адресной строке или перешли по старой закладке.

Возможно, некоторые из них могут вас заинтересовать?

Поворотный энкодер – 200 P/R (квадратурный)

В наличии COM-10932

48,50 $

1

Избранное Любимый 17

Список желаний

Токосъемное кольцо – 6 проводов (2А)

В наличии РОБ-13064

16,50 $

2

Избранное Любимый 13

Список желаний

Удлинитель USB-кабеля — 1,5 фута

В наличии CAB-13309

$1,95 1,46 доллара США

Избранное Любимый 3

Список желаний

BYC30Y-600P Сверхбыстрый силовой диод

В наличии COM-17143

Избранное Любимый 3

Список желаний

Не пропустите Arm DevSummit 2021

7 сентября 2021 г.

Разработчики аппаратного обеспечения и разработчики программного обеспечения соберутся в Интернете, чтобы узнать все о последних достижениях в области вычислительной техники.

Избранное Любимый 0

Приблизьтесь к 9DoF

29 июля 2022 г.

Наша система Qwiic Connect расширяется в отделе IMU, и мы объявляем о выпуске нового комплекта концепции машинного обучения и искусственного интеллекта!

Избранное Любимый 0

Руководство по подключению цифро-аналогового преобразователя MCP4725

11 сентября 2014 г.

Это быстрое подключение, которое поможет вам начать работу с коммутационной платой ЦАП MCP4725. Это устройство позволяет отправлять аналоговый сигнал из цифрового источника, такого как интерфейс I2C на микроконтроллере Arduino.

Избранное Любимый 2

В чем разница между переменным и постоянным током?

– Реклама –

Прежде чем углубиться в вопрос, что опаснее, а что эффективнее, давайте поговорим о переменном и постоянном токе.

Что такое переменный ток?

Переменный ток периодически и непрерывно меняет свою полярность и величину во времени. Ток переменного тока может быть получен с помощью устройства, называемого генератором переменного тока, которое производит переменный ток.

– Реклама –

Давайте разберемся с током переменного тока на аналогии с водой

Предположим, что поршень вставлен внутрь трубы и соединен с вращающимся стержнем, как показано на рисунке ниже. Здесь поршень совершает два хода: один вверх, а другой назад при ходе вверх, вода движется по часовой стрелке, а в обратном направлении вода вытесняется против часовой стрелки, поэтому таким образом направление воды периодически меняет свое направление с колебаниями поршень.

Кривые переменного тока

Каждая кривая переменного тока имеет разделительную линию, называемую линией нулевого напряжения, которая делит форму волны на две половины, поскольку переменный ток периодически меняет величину и направление, так что в каждом полном цикле он достигает нуля вольт.

Характеристики сигнала переменного тока

Период времени (T)

Общее время, необходимое сигналу для повторения самого себя или для повторения одного цикла, называется периодом времени. Вы также можете сказать, что общее количество времени, необходимое волновой форме для завершения одного полного цикла, называется периодом времени.

Частота (f)

Скорость, с которой сигнал повторяется, называется частотой, или вы можете сказать, что количество раз, которое сигнал повторяется за одну секунду, называется частотой. T

Амплитуда: Величина сигнала называется амплитудой

Типы сигналов переменного тока

Синусоида

Прямоугольная волна

Треугольник 90 AC

75

75

750009

• Переменный ток используется для передачи на большие расстояния в офисах и домах
• Потери энергии в переменном токе менее широко используются в передаче
• Переменный ток может эффективно преобразовываться в высокое напряжение в низкое напряжение и из низкого в высокое напряжение с помощью трансформатора
• Мощность переменного тока используется в более крупных приложениях и устройствах, таких как морозильные камеры, кондиционеры переменного тока. Посудомоечные машины, стиральные машины, Вентиляторы, Лампочки.

Что такое постоянный ток?

Постоянный ток представляет собой однонаправленный поток тока или электрического заряда, в отличие от переменного тока, он не меняет свою величину и полярность со временем. Постоянный ток имеет постоянную величину и направление, а поскольку направление и величина не меняются, частота постоянного тока равна нулю. Электроны в постоянном токе текут от высокой электронной плотности к низкой электронной плотности.

Мы можем получить постоянный ток из переменного тока, используя процесс, называемый выпрямлением, а устройство, которое делает это, называется выпрямителем.

Применение постоянного тока

• Постоянный ток широко используется в небольших электронных устройствах и гаджетах
• Постоянный ток не подходит для передачи на большие расстояния, но его легко хранить в виде батареи.
• Питание постоянного тока используется в сотовых телефонах, ноутбуках, радиоприемниках и других электронных устройствах
• DC Current используются в фонариках
• Постоянный ток используется в электромобилях и гибридных автомобилях, а также в автомобилях

Разница между переменным и постоянным током

• Переменный ток меняет свое направление во время потока, в то время как постоянный ток не меняет своего направления во время потока и остается постоянным.
• Переменный ток имеет частоту, которая показывает, сколько раз направление тока изменяется во время течения, в то время как частота постоянного тока равна нулю, поскольку он не меняет направление потока.
• Коэффициент мощности переменного тока составляет от 0 до 1, в то время как постоянный ток равен постоянному нулю.
• Переменный ток генерируется генератором переменного тока, а постоянный ток генерируется фотогальваническими элементами, генераторами и батареями.
• Нагрузка переменного тока может быть емкостной, индуктивной или резистивной, но нагрузка на постоянном токе всегда резистивная.
• График постоянного тока имеет постоянную линию, показывающую постоянную величину и направление, в то время как переменный ток может быть синусоидальной, прямоугольной или треугольной волной.
• Переменный ток преобразуется в постоянный с помощью устройства с именем выпрямитель, в то время как постоянный ток преобразуется в переменный ток с именем инвертор.