Отличие переменного тока от постоянного: преобразование, разница, принцип действия
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.
Напряжение с точки зрения гидравлики
Все вы видели и представляете, как выглядит водонапорная башня или просто водобашня. Грубо говоря, это большой высокий “бокал”, заполненный водой.
водоносная башня
Так вот, представим себе, что башня доверху наполнена водой. Получается, в данный момент на дне башни ого-го какое давление!
водобашня, заполненная водой
А что, если слить из башни воду хотя бы наполовину? Давление на дно башни уменьшится вдвое. А давайте-ка нальем в пустую башню одно ведро воды! Давление на дно башни будет мизерное.
Представьте такую ситуацию. У нас есть водонос, а шланг мы закупорили пробкой.
Вода вроде бы готова бежать, но бежать то некуда! Пробка туго закупоривает шланг. Но на саму пробку сейчас оказывается давление, которое создает насосная станция. От чего зависит давление на пробку? Думаю понятно, что от мощности насоса. Если мощность насоса будет большая, то пробка вылетит со скоростью пули, или давление порвет шланг, если пробка туго сидит в шланге.
В данном случае давление создается с помощью насоса. То есть можно сказать, что это модель башни с водой в горизонтальном положении.
Будет интересно➡ Что такое короткое замыкание
Все то же самое можно сказать и про водобашню. Здесь давление на дно создается уже гравитационной силой. Как я уже говорил, давление на дне башни зависит от того, сколько воды в башне в данный момент. Если башня наполнена водой под завязку, то и давление на дне башни будет большое, и наоборот.
А теперь представьте себе какое давление на дне океана, особенно в Марианской впадине! Что можно сказать про давление в этих двух случаях? Оно вроде как есть, но молекулы воды стоят на месте и никуда не двигаются. Запомните этот момент. Давление есть, а движухи – нет.
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.
Взаимосвязь параметров электрического тока
Элементарная электроцепь постоянного тока включает в себя источник электроэнергии, отрицательный и положительный контакты которого связаны шунтом или проводником.
Движение заряда по проводнику осуществляется под воздействием электрического поля. Однако, этот перенос электронов не приводит к уравниванию потенциалов, т.к. в любой отрезок времени, к первому концу цепи поступает абсолютно такое же количество заряженных частиц какое из него переместилось к противоположному контакту. Таким образом разность потенциалов, которую принято называть напряжением, остается неизменяемой величиной.
Перемещению электрических зарядов в цепи, препятствует внутреннее сопротивление материала проводника. Взаимосвязь параметров электротока была выведена опытным путем Г. Омом. В математическом виде закон Ома можно представить так: I=U/R, где собственно I – сила тока, U – напряжение (разность потенциалов) и R – сопротивление на соответствующем участке цепи.
Будет интересно➡ Что такое электрическое поле: объяснение простыми словам
Собственно, из уравнения видно, что напряжение имеет прямую зависимость от силы тока и сопротивления (U=I х R), а величина силы тока обратно пропорциональна сопротивлению.
Последовательное соединение элементов электрической сети постоянного тока
Параметры электроцепи постоянного тока, в случае последовательного соединения устройств, имеют некоторые особенности. Так, например, сила тока (I) остается постоянной на всех элементах электрической схемы, а вот напряжение (U) является суммой напряжений на каждом участке схемы. Рассмотрим пример электрической цепи с последовательно включенными тремя проводниками с сопротивлением R1, R2 и R3. Согласно закону Ома, напряжение U1 = IxR1, U2 = IxR2, U3 = IxR3. Следовательно, U общ = U1+U2+U3= IxR1+ IxR2= IxR3 = I (R1+R2+R3).
Из уравнения видно, что такой параметр электрической цепи как общее сопротивление (R общ), при последовательном соединении, будет равен сопротивлению каждого отдельно взятого проводника. Последовательное подключение электрических устройств позволяет снизить нагрузку на отдельный элемент, что продлевает срок службы, но при этом теряется мощность.
Параметры электрической цепи.
Параллельное соединение элементовПараллельная цепь характеризуются общими контактами в местах ввода и вывода основного провода. В данной ситуации напряжение на всех элементах цепи остается одинаковым, т.е. U1=U2=U3. А вот для силы тока, будет характерна обратная зависимость от сопротивления каждого участка, т.е. I х=U/Rx. Параллельное соединение электроприборов является наиболее распространенным способом в бытовых условиях.
Параметры цепи при смешанном соединении в электрической цепи
Смешанное подключение проводников представляет собой электрическую цепь, в которой элементы включены комбинировано, т.е. как последовательно, так и параллельно друг другу. Для определения конкретных параметров, в этом случае, вся схема разбивается на самостоятельные участки в соответствии со способом подключения. Индивидуальные параметры рассчитываются для каждого участка отдельно. Необходимо отметить, что параллельно включенные участки, могут состоять из ряда последовательно соединенных элементов.
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.
Лабораторный источник постоянного напряжения из блока питания
Несколько недель назад мне для некого опыта потребовался источник постоянного напряжения 7V и силой тока в 5A. Тут-же отправился на поиски нужного БП в подсобку, но такого там не нашлось. Спустя пару минут я вспомнил о том, что под руки в подсобке попадался блок питания компьютера, а ведь это идеальный вариант! Пораскинув мозгами собрал в кучу идеи и уже через 10 минут процесс начался. Для изготовления лабораторного источника постоянного напряжения потребуется:
— блок питания от компьютера — клеммная колодка — светодиод — резистор ~150 Ом — тумблер — термоусадка — стяжки
Блок питания, возможно, найдётся где-то не нужный. В случае целевого приобретения — от $10. Дешевле я не видел. Остальные пункты этого списка копеечные и не дефицитные.
Из инструментов понадобится:
— клеевой пистолет a.k.a. горячий клей (для монтажа светодиода) — паяльник и сопутствующие материалы (олово, флюс…) — дрель — сверло диаметром 5мм — отвертки — бокорезы (кусачки)
Изготовление
Итак, первое, что я сделал — проверил работоспособность этого БП. Устройство оказалось исправным. Сразу можно отрезать штекера, оставив 10-15 см на стороне штекера, т.к. он вам может пригодиться. Стоит заметить, что нужно рассчитать длину провода внутри БП так, чтобы его хватило до клемм без натяжки, но и чтобы он не занимал всё свободное пространство внутри БП.
Теперь необходимо разделить все провода. Для их идентификации можно взглянуть на плату, а точнее на площадки, к которым они идут. Площадки должны быть подписаны. Вообще есть общепринятая схема цветовой маркировки, но производитель вашего БП, возможно, окрасил провода иначе. Чтобы избежать «непоняток» лучше самостоятельно идентифицировать провода.
Вот моя «проводная гамма».
Она, если я не ошибаюсь, и есть стандартной. С жёлтого по синий, думаю, ясно. Что означают два нижних цвета? PG
(сокр. от «
power good
«) — провод, который мы используем для установки светодиода-индикатора. Напряжение — 5В.
ON
— провод, который необходимо замкнуть с
GND
для включения блока питания.
В блоке питания есть провода, которые я здесь не описывал. Например, фиолетовый
+5VSB. Этот провод мы использовать не будем, т.к. граница силы тока для него — 1А.
Пока провода нам не мешают, нужно просверлить отверстие для светодиода и сделать наклейку с необходимой информацией. Саму информацию можно найти на заводской наклейке, которая находится на одной из сторон БП. При сверлении нужно позаботиться о том, чтобы металлическая стружка не попала вовнутрь устройства, т.к. это может привести к крайне негативным последствиям.
На переднюю панель БП я решил установить клеммную колодку. Дома нашлась колодка на 6 клемм, которая меня устроила.
Мне повезло, т.к. прорези в БП и отверстия для монтажа колодки совпали, да еще и диаметр подошел. Иначе, необходимо либо рассверливать прорези БП, либо сверлить новые отверстия в БП.
Колодка установлена, теперь можно выводить провода, снимать изоляцию, скручивать и лудить. Я выводил по 3-4 провода каждого цвета, кроме белого (-5V) и синего (-12V), т.к. их в БП по одному.
Первый залужен — вывел следующий.
Все провода залужены. Можно зажимать в клемме.
Устанавливаем светодиод
Я взял обычный зелёный индикационный светодиод обычный красный индикационный светодиод (он, как выяснилось, несколько ярче). На анод (длинная ножка, менее массивная часть в головке светодиода) припаиваем серый провод (PG), на который предварительно насаживаем термоусадку. На катод (короткая ножка, более массивная часть в головке светодиода) припаиваем сначала резистор на 120-150 Ом, а к второму выводу резистора припаиваем черный провод (GND
), на который тоже не забываем предварительно надеть термоусадку.
Когда всё припаяно, надвигаем термоусадку на выводы светодиода и нагреваем ее.
Получается вот такая вещь. Правда, я немного перегрел термоусадку, но это не страшно.
Теперь устанавливаю светодиод в отверстие, которое я просверлил еще в самом начале.
Заливаю горячим клеем. Если его нет, то можно заменить супер-клеем.
Выключатель блока питания
Выключатель я решил установить на место, где раньше у блока питания выходили провода наружу.
Измерял диаметр отверстия и побежал искать подходящий тумблер.
Немного покопался, и нашел идеальный выключатель. За счёт разницы в 0,22мм он отлично встал на место. Теперь к тумблеру осталось припаять ON
и
GND
, после чего установить в корпус.
Основная работа сделана. Осталось навести марафет.
Хвосты проводов, которые не использованы нужно изолировать. Я это сделал термоусадкой. Провода одного цвета лучше изолировать вместе.
Все шнурки аккуратно размещаем внутри.
Прикручиваем крышку, включаем, бинго!
Этим блоком питания можно получить много разных напряжений, пользуясь разностью потенциалов. Учтите, что такой приём не прокатит для некоторых устройств. Вот тот спектр напряжений, которые можно получить. В скобках первым идёт положительный, вторым — отрицательный. 24.0V — (12V и -12V) 17.0V — (12V и -5V) 15.3V — (3.3V и -12V) 12.0V — (12V и 0V) 10.0V — (5V и -5V) 8.7V — (12V и 3.3V) 8.3V — (3.3V и -5V) 7.0V — (12V и 5V) 5.0V — (5V и 0V) 3.3V — (3.3V и 0V) 1.7V — (5V и 3.3V) -1.7V — (3.3V и 5V) -3.3V — (0V и 3.3V) -5.0V — (0V и 5V) -7.0V — (5V и 12V) -8.7V — (3.3V и 12V) -8.3V — (-5V и 3.3V) -10.0V — (-5V и 5V) -12.0V — (0V и 12V) -15.3V — (-12V и 3.3V) -17.0V — (-12V и 5V) -24.0V — (-12V и 12V)
Вот так мы получили источник постоянного напряжения с защитой от КЗ и прочими плюшками.
Рационализаторские идеи:
— использовать самозажимные колодки, как предложили тут, либо использовать клеммы с изолированными барашками, чтобы не хватать в руки отвёртку лишний раз.
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.
Какой значок напряжения
Напряжение означает поток электрических заряженных частиц по проводнику определенного сечения и обычно обозначается как «U». Если напряжение в сети постоянное, то около латинской буквы ставится символ прямой линии или двух линий (верхняя сплошная прямая, а нижняя пунктирная). Для мультиметров и прочих приборов, связанных с измерением напряжения, используют латинскую букву «V», которая обозначает единицу измерения напряжения – Вольт (Volt). Значение линий при этом сохраняется.
Будет интересно➡ Что такое статическое электричество и как от него избавиться
Вам это будет интересно Переход с 380 на 220 вольт
Важно! Многие обыватели полагают, что напряжение обозначается как «E», но это не так. «Е» — это электродинамическая сила (ЭДС) источника питания проводника.
Обозначение вида тока на мультиметре
Таким образом, маркировка проводов, клемм электроприборов и схем имеет совершенно четкий и понятный характер.
Она указывает на силу тока и напряжение, с которыми работает та или иная сеть или прибор. Каждый взрослый человек может научиться читать электротехнические схемы буквально за несколько дней, так как для этого достаточно лишь изучить основные маркировки, а также обозначения постоянного и переменного напряжения.
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:
- 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.
- При напряжениях около 400-600 Вольт переменный и постоянный токи считаются одинаково опасными. При напряжении более 600 Вольт более опасен постоянный ток.
- 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.
Обозначения токов в измерительных приборах
Общепринятое обозначение постоянного и переменного тока нашло свое отражение в различных измерительных приборах, в том числе и на мультиметре. Вся необходимая символика наносится на лицевую панель того или иного устройства. Это позволяет измерить именно тот параметр, который необходим в данный момент.
Например, если на шкале выставлено положение АС, в этом случае можно проводить измерение значения переменного тока.
Как правило, такие приборы предназначены для работы в электросетях с обычными напряжениями 220 или 380 вольт. Существуют модели с рабочими режимами в пределах 600 В и выше.
Если же мультиметр выставлен напротив отметки DC, то рабочий режим аппарата станет соответствовать постоянному току. В этом положении замеряется ток на аккумуляторах, батарейках и других источниках питания, вырабатывающих постоянный ток. В данном режиме требуется непременно соблюдать полярность полюсов. Диапазон измерений обычно составляет от нуля до нескольких тысяч вольт, в зависимости от характеристик конкретной модификации устройства.
Обозначение на схемах радиодеталей
Буквенные обозначения элементов на электрических схемах
Обозначения на электрических схемах выключателей, розеток и лампочек
Маркировка диодов и схема обозначений
Обозначение трансформатора на схеме
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.
AC против DC (переменный ток против постоянного) – разница и сравнение – Образование
Образование
Posted on
Автор: Monica Porter
Дата создания: 14 Март 2021
Дата обновления: 25 Ноябрь 2022
Видео: Сравнение устройства автоматов защиты переменного и постоянного тока.
AC vs DC circuit breakers.Содержание
- Сравнительная таблица
- Истоки переменного и постоянного тока
- Видео сравнение переменного и постоянного тока
- Использование трансформаторов с переменным током
- Хранение и преобразование из переменного тока в постоянный и наоборот
Электричество течет двумя путями: либо в переменный ток (AC) или в постоянный ток (DC). Электричество или «ток» – это не что иное, как движение электронов по проводнику, например по проводу. Разница между переменным и постоянным током заключается в направлении потока электронов. В постоянном токе электроны стабильно движутся в одном направлении или «вперед». В переменном токе электроны постоянно меняют направление, иногда идя «вперед», а затем «назад».
Переменный ток – лучший способ передавать электричество на большие расстояния.
Сравнительная таблица
| Переменный ток | Постоянный ток | |
|---|---|---|
| Количество энергии, которое может быть перенесено | Безопасен для передачи на большие расстояния по городу и может обеспечить большую мощность. | Напряжение постоянного тока не может перемещаться очень далеко, пока не начнет терять энергию. |
| Причина направления потока электронов | Вращающийся магнит вдоль проволоки. | Устойчивый магнетизм вдоль провода. |
| Частота | Частота переменного тока составляет 50 Гц или 60 Гц в зависимости от страны. | Частота постоянного тока равна нулю. |
| Направление | Он меняет свое направление при движении по контуру. | Он течет в одном направлении по контуру. |
| Текущий | Это ток, величина которого меняется со временем. | Это ток постоянной величины. |
| Поток электронов | Электроны постоянно меняют направление – вперед и назад. | Электроны устойчиво движутся в одном направлении или «вперед». |
| Получен из | Генератор переменного тока и сеть. | Ячейка или батарея. |
| Пассивные параметры | Импеданс. | Только сопротивление |
| Фактор силы | Лежит между 0 и 1. | это всегда 1. |
| Типы | Синусоидальный, трапециевидный, треугольный, квадратный. | Чистый и пульсирующий. |
Подробное сравнение продолжается ниже.
Истоки переменного и постоянного тока
Магнитное поле около провода заставляет электроны течь в одном направлении вдоль провода, потому что они отталкиваются отрицательной стороной магнита и притягиваются к положительной стороне. Так родилась мощность постоянного тока от батареи, в первую очередь благодаря работе Томаса Эдисона.
Генераторы переменного тока постепенно заменили систему батарей постоянного тока Эдисона, потому что переменный ток безопаснее передавать на большие расстояния по городу и может обеспечить большую мощность. Вместо постоянного приложения магнетизма к проводу ученый Никола Тесла использовал вращающийся магнит. Когда магнит был ориентирован в одном направлении, электроны текли к положительному положению, но когда ориентация магнита менялась, электроны также вращались.
Видео сравнение переменного и постоянного тока
Использование трансформаторов с переменным током
Другое различие между переменным и постоянным током заключается в количестве энергии, которое он может переносить. Каждая батарея предназначена для выработки только одного напряжения, и это напряжение постоянного тока не может перемещаться очень далеко, пока не начнет терять энергию. Но напряжение переменного тока от генератора на электростанции может быть увеличено или уменьшено с помощью другого механизма, называемого
Хранение и преобразование из переменного тока в постоянный и наоборот
Переменный ток можно даже изменить на постоянный с помощью адаптера, который вы можете использовать для питания аккумулятора вашего ноутбука.
DC можно «подтолкнуть» вверх или вниз, только это немного сложнее. Инверторы изменяют постоянный ток на переменный. Например, для вашего автомобиля инвертор изменит 12 В постоянного тока на 120 В переменного тока, чтобы запустить небольшое устройство. Хотя постоянный ток можно хранить в батареях, нельзя хранить переменный ток.
В чем разница между питанием переменного и постоянного тока?
Знаете ли вы, от какой энергии работает ваш дом? Большинство людей знают о двух разных видах электричества: переменном и постоянном токе, но большинство не может сказать вам, в чем разница или где каждый из них используется в разных ситуациях. Это тоже нехорошо, потому что два типа питания сильно отличаются друг от друга, и использование неправильного в определенной ситуации может иметь катастрофические последствия для вашего дома или всего, что вы подключаете к нему.
Что такое мощность переменного и постоянного тока?
AC и DC на самом деле являются сокращениями для двух разных типов электрического тока: переменного тока, и постоянного тока.
Переменный ток — это то, о чем думает большинство людей, когда они думают об энергии, протекающей через их стены, и о том, к чему они подключаются. Переменный ток — это также тип энергии, которую вы найдете в линиях электропередач над головой и в больших электрических башнях, которые охватывают всю страну. В то время как переменный ток требует горячего и нейтрального соединения для правильной работы, фактическая электрическая энергия исходит от потока электронов, быстро меняющего направление, вперед и назад, проходя через резистор. Как быстро? Колоссальные 60 раз в секунду, измерение, известное как наша сила частота .
Постоянный ток или мощность постоянного тока гораздо проще понять. Энергия постоянного тока просто включает в себя электроны, протекающие по замкнутой цепи, и этот поток электронов через резистор — это то, что заставляет ваши устройства работать. Думайте об этом как о ленивой реке в местном аквапарке. Вода подобна электронам, постоянно текущим в одном направлении.
Если вы воткнете водяное колесо в эту реку, течение реки заставит его вращаться, создавая энергию, которую можно использовать для выполнения работы.
Ознакомьтесь с нашими электротехническими услугами
Когда мы используем переменный и постоянный ток?
Переменный и постоянный ток отличаются друг от друга, но в современном обществе мы используем оба типа тока, потому что каждый из них имеет свои преимущества и недостатки, что делает их отличными для своих приложений. Переменный ток лучше подходит для питания, протекающего через наши стены, потому что его можно легко увеличить до чрезвычайно высокого напряжения без риска перегрева проводов. Напряжение, протекающее по этим линиям, прикрепленным к гигантским стальным башням, часто превышает сотни тысяч вольт, но не слишком сильно теряется при передаче на очень большие расстояния.
Постоянный ток не особенно хорош в этом отношении — увеличение его масштаба сопряжено с большим количеством тепла и риском для линий электропередач, и даже масштабирование до высокого напряжения действительно способно пройти около мили или двух, прежде чем он тоже проиграет.
много энергии. Если бы наши дома работали на постоянном токе, а не на переменном токе, нам понадобились бы электростанции через каждые пару кварталов или около того, чтобы обслуживать небольшое количество людей. Вместо этого, поскольку мы используем энергию переменного тока, у нас может быть одна гигантская электростанция, которая обслуживает тысячи клиентов, и делает это за счет использования локализованных подстанций.
Тем не менее, у постоянного тока тоже есть свои преимущества — на самом деле он гораздо безопаснее, чем переменный ток, и значительно снижает риск травмы, если вы случайно ударите себя током. Точно так же он гораздо более стабилен при более низких уровнях напряжения, что означает, что он отлично подходит для питания наших устройств. Цепи постоянного тока, как правило, намного проще проектировать, они более надежны, выделяют меньше тепла и более стабильны, что делает их идеальными для электроники или других вещей, которые мы подключаем к нашим стенам.
И мы можем скомпрометировать и использовать оба через устройства, известные как выпрямители. Выпрямитель — это устройство, которое берет переменный ток от стены и преобразует его в постоянный. Используя другие устройства, известные как понижающие преобразователи или «понижающие» преобразователи, мы можем преобразовать более высокое напряжение в низкие стабильные значения, необходимые для плавного и эффективного питания наших устройств. Таким образом, как переменный, так и постоянный ток могут гармонично работать вместе.
Если вам нужен ремонт электрооборудования, поднимите трубку и позвоните электрикам из Онтарио из All Pro Plumbing, Heating, Air & Electrical по телефону (9).09) 253-0664 сегодня.
Переменный ток и постоянный ток – в чем разница
В этом посте наши электрики обсуждают переменный ток и постоянный ток, чтобы вы могли узнать больше о том, как работает переменный ток и постоянный ток, чем они отличаются и как оба используются в реальной жизни.
-жизненные приложения.
Электроника теперь является основным продуктом в каждом доме, но задумывались ли вы когда-нибудь о типе электричества, которое питает ее?
Электричество обычно бывает двух видов: переменный ток (AC) и постоянный ток (DC). Оба используются для питания ваших бытовых приборов и электронных устройств, поэтому ниже мы объясним, в чем разница между переменным и постоянным током.
Что такое переменный ток (AC)
Переменный ток — это тип тока, при котором электроны постоянно меняют направление, время от времени перемещаясь вперед или назад. Он меняет направления при протекании по цепи, при этом полярность и сила тока меняются в зависимости от времени.
Мощность переменного тока была изобретена Николой Теслой как решение проблемы, связанной с неспособностью постоянного тока преобразовать постоянный ток в более высокое или более низкое напряжение.
Как правило, мощность переменного тока — это ток, протекающий по линиям электропередач и розеткам в домашних хозяйствах, главным образом потому, что он может распространяться дальше, чем постоянный ток.
Стандартная частота переменного тока составляет 60 Гц (или 60 циклов в секунду) в Северной Америке и 50 Гц в Европе и многих других странах.
Переменный ток в основном вырабатывается устройством, называемым генератором переменного тока, который работает, вращая проволочную петлю для создания волн переменного тока. Вращательное движение создает переменную характеристику мощности переменного тока, поскольку ток меняет направление каждый раз, когда провод вращается от северного к южному полюсу в магнитном поле.
Напряжение переменного тока также можно легко увеличить или уменьшить с помощью трансформатора. Это делает переменный ток очень гибким для удовлетворения электрических потребностей различных устройств.
Приложения для питания от сети переменного тока
Как упоминалось выше, большая часть бытовой электроники питается от сети переменного тока, и то же самое можно сказать о предприятиях и офисах. Некоторые распространенные области применения переменного тока включают:
- Крупные бытовые приборы, такие как холодильники, кондиционеры и стиральные машины
- Передачи большой мощности и передачи на большие расстояния
- Распределение электроэнергии
- Электродвигатели
- Промышленное оборудование
Как правило, переменный ток является преобладающим электрическим током, используемым на рынке, поскольку его можно использовать для производства генераторов, двигателей и электроэнергии.
системы распределения. Кроме того, он дешевле в эксплуатации, что делает его идеальным источником энергии для национальных сетей.
Что такое постоянный ток (DC)
Томас Эдисон разработал постоянный ток (DC). В отличие от переменного тока, постоянный ток — это тип тока, который течет в одном направлении, что означает, что его полярность и величина не меняются с течением времени.
Поскольку полярность и величина постоянны, частота тока равна нулю.
Постоянный ток может поступать из таких источников, как батареи и топливные элементы, или он может быть получен из переменного тока посредством процесса, называемого выпрямлением.
Последнее выполняется с помощью выпрямителя, устройства, которое преобразует мощность переменного тока в мощность постоянного тока, выравнивая направление тока таким образом, чтобы он протекал только вперед.
Применение для питания постоянного тока
Хотя постоянный ток не может распространяться так далеко, как переменный ток, его преимущество в том, что он обеспечивает более стабильное напряжение, что делает его более идеальным вариантом для некоторых приложений.
К ним относятся следующие:
- Транспортные средства с электроникой и гибридные автомобили
- Небольшие электронные устройства и гаджеты
- Фонари и аккумуляторы
- Солнечные панели
- Радиоприемники, ноутбуки и мобильные телефоны
Практически все устройства, работающие от аккумуляторов или USB-адаптера или использующие адаптер переменного тока кабель питается от постоянного тока. Постоянство постоянного напряжения делает этот тип тока лучшим выбором для большинства небольших бытовых электронных устройств.
Кроме того, растущая популярность солнечных батарей, светодиодов и электромобилей также высветила новые достижения в области источников постоянного тока.
Переменный ток или постоянный ток — что лучше?
Основное различие между переменным и постоянным током заключается в направлении, в котором течет ток, и в контроле напряжения.
- Для питания постоянного тока ток течет вперед в одном направлении с постоянным напряжением.
- При питании переменным током ток периодически меняет направление, а напряжение можно изменять с помощью трансформатора.
С точки зрения применения, переменный ток больше подходит для более крупного производства и распределения электроэнергии, что делает его источником электроэнергии для розеток в домах и зданиях.
С другой стороны, мощность постоянного тока имеет меньший диапазон вариантов использования, больше ориентирована на низковольтные и слаботочные приложения, такие как электронные устройства.
В целом, когда мы рассматриваем переменный ток в сравнении с постоянным током, один из них не является «лучшим» источником питания, чем другой. Оба одинаково важны, поскольку каждый из них идеально подходит для разных обстоятельств.
Несмотря на то, что переменный ток работает лучше во многих аспектах, таких как стоимость, радиус действия и гибкость, его поток не такой плавный, а напряжение не такое стабильное, как у постоянного тока. Таким образом, лучший способ думать об этом состоит в том, что два типа токов сосуществуют, чтобы сделать нашу жизнь намного проще.
Поиск подходящих блоков питания
Понимание разницы между переменным и постоянным током поможет вам найти подходящие блоки питания для ваших бытовых приборов и электроники. Использование неправильного типа может привести к повреждению ваших электрических устройств, поэтому вам необходимо убедиться, что у вас есть надлежащие источники питания с правильным напряжением и типом тока.
Если вы не уверены в том, что вы должны получить, вы можете связаться с нашими экспертами, чтобы помочь вам.
О компании Premium Electric
Не пытайтесь самостоятельно выполнять электромонтажные работы. Независимо от типа проблемы с электричеством, чтобы обезопасить себя и своих близких, всегда нанимайте сертифицированного электрика.
В Premium Electric все наши электрики полностью сертифицированы и имеют большой опыт.
Нужен домашний электрик?
Независимо от того, где вы находитесь, в долине Фрейзер или в Нижнем материке Ванкувера, мы можем помочь вам решить любую проблему с электричеством в вашем доме.