Переменное и постоянное напряжение: Какой ток в розетке — переменный или постоянный (AC или DC)

Какой ток в розетке — переменный или постоянный (AC или DC)

Всем известно, что в розетках есть электрическое напряжение, но мало кто задумывается о том, какое это напряжение — переменное или постоянное.

Почти вся производимая электроэнергия является переменной, а постоянная, вырабатываемая генераторами постоянного тока и солнечными электростанциями перед поступлением в сеть преобразовывается в переменный ток, поэтому более, чем в 98% розеток переменный ток. Переменным называют такое напряжение, которое периодически изменяет свою полярность и величину. Единицей частоты этих изменений является 1Гц (герц).

Генераторы переменного тока проще по конструкции и дешевле, а величина переменного напряжения меняется при помощи трансформаторов. Чем выше напряжение, тем меньше потери и необходимое сечение проводов, а перед поступлением в розетки оно уменьшается до 220В (в США 230В). БОльшая часть бытовых электроприборов предназначены для питания переменным напряжением, а те из них, которые нуждаются в постоянном токе, подключаются через блоки питания.

В этой статье рассказывается о том, какой в розетке ток переменный или постоянный, чем они отличаются друг от друга и почему именно переменное напряжение используется дома и на предприятиях.

Что такое электрический ток

В школе на уроках физики ученикам рассказывают, что электрический ток — это направленное движение заряженных частиц. В металлах, из которых изготавливаются провода, носителями заряда являются электроны.

На электростанциях электроэнергия вырабатывается при помощи генераторов при вращении вала электромашины. Он приводится в движение разными способами, которых получает название электростанция:

1. нагретый пар — тепловая;
2. вода нагревается ядерным реактором — атомная;
3. падающая или текущая вода — гидроэлектростанция;
4. ветер — ветроэлектростанция.

На валу генератора находится электромагнит, а в статоре обмотки, при вращении ротора магнит вращается вместе с ним. При этом магнитное поле, пересекающее катушки, меняется по своему направлению и величине за счёт чего в них наводится электрическое напряжение, также меняющееся по величине от 0 до 100% и от прямой полярности к обратной.

Частота этих изменений в электросетях России, других стран СНГ и Евросоюза составляет 50 раз в секунду или 50Гц. Напряжение на выходных клеммах генератора может быть различным, но по пути к потребителю оно проходит через трансформаторы и в бытовых розетках составляет 220В.

Постоянное напряжение является неизменным по величине и полярности. Первоначально производилось медно-цинковыми батареями, позже к ним добавились генераторы постоянного тока, в которых напряжение вырабатывается при вращении вала с обмотками в магнитном поле. В наше время вырабатывается в основном аккумуляторами, батарейками и солнечными электростанциями.

Виды электрического тока в быту

Для того, чтобы определить какой ток в розетке, нет необходимости изучать этот вопрос на уровне ВУЗа. Есть всего две разновидности напряжения — постоянное и переменное.

Ответ на вопрос какой ток в розетке переменный или постоянный является однозначным сейчас, но в начале ХХ века на эту тему спорили два великих изобретателя — Никола Тесла, поддерживавший идею переменного тока, и Томас Эдисон, выступавший за постоянный ток. В этот период мог быть в розетке постоянный или переменный ток, в зависимости от страны и схемы электроснабжения здания.

В конце концов победила точка зрения Теслы, а постоянный ток сейчас используется в основном в электроприводах, которые питаются от сети переменного тока через диодные или тиристорные выпрямители.

Интересно! В некоторых зданиях в Сан-Франциско в 2012 году сохранялись лифты, запитанные от сети постоянного тока. Это оборудование и подвод такого напряжения к зданиям сохранялись как раритет. В Нью-Йорке такие установки работали до 2007 года.

Постоянный ток

Международный символ этого напряжения DC — Direct Current (постоянный ток), а условное обозначение на электросхемах «—» или «=». Величина и полярность этого вида напряжения являются неизменными, а сила тока изменяется только при изменениях нагрузки. Этот вид электрического тока производится аккумуляторами, батарейками и элементами солнечных электростанций.

От сети постоянного тока работают двигатели трамваев, троллейбусов и другого электротранспорта. Эти электродвигатели имеют лучшие тяговые характеристики, чем двигатели переменного тока.

Информация! От постоянного напряжения работает бОльшая часть электронных схем, но они получают питание от сети переменного тока через встроенный или внешний блок питания с выпрямителем.

Переменный ток

Международное обозначение этого напряжения AC — Alternating Current (переменный ток), а условное обозначение на электросхемах «~» или «≈».

Величина и полярность переменного тока в сети всё время меняется. Частота этих изменений составляет 50Гц в Европе и некоторых других странах и 60Гц в США. Большинство бытовых и промышленных электроприборов изготавливаются для питания переменным напряжением.

Практически вся электроэнергия, используемая в быту и промышленности, является переменной. Для передачи на большие расстояния его повышают при помощи трансформаторов, а в конечной точке линии понижают до необходимой величины. Это позволяет уменьшить стоимость ЛЭП и потери. Для того, чтобы исключить колебания напряжения, для особоважных приборов устанавливаются стабилизаторы.

При увеличении напряжения и неизменной передаваемой мощности сила тока и сечение проводов пропорционально уменьшается. Если напряжение не повышать, то для подачи электроэнергии к потребителю необходимо использовать кабеля большого сечения, а передача на большие расстояния окажется невозможной. Вот почему в розетке переменный ток.

В домашней розетке два контакта — фазный и нулевой. В некоторых случаях к ним добавляется заземляющий. Это однофазное напряжение является частью трёхфазной системы. Она включает в себя три одинаковых сети. Напряжение в этих сетях сдвинуто по фазе на 120° друг относительно друга.

Вначале эта система была шестипроводной. В таком виде её изобрёл Никола Тесла. Позже М. О. Доливо-Добровольский усовершенствовал эту схему и предложил передавать трёхфазное напряжение по трём или чётырём проводам (L1, L2, L3, N). Он также показал преимущества трёхфазной системы электроснабжения перед схемами с другим числом фаз.

Параметры домашней электрической сети

После определения ответа на вопрос, какой в розетке ток переменный или постоянный, следует выяснить другие параметры домашней электросети.

Основными из них являются следующие:

• Напряжение. В бытовых розетках используется однофазное напряжение 220В. При большой протяжённости линии эта величина может значительно отличаться от номинальной. В этом случае необходимо использовать стабилизатор.
• Частота. В большинстве стран, за исключением Соединённых Штатов, частота составляет 50Гц, в США 60Гц. Этот параметр общий для энергосистемы государства.
• Наличие заземления. В розетках и электропроводке, установленных в СССР, заземление отсутствует. По современным требованиям ПУЭ его монтаж является обязательным и в розетках кроме фазного «L» и нулевого «N» контактов есть заземляющий контакт «РЕ».

На какую силу тока рассчитана розетка

Кроме напряжения важным параметром является допустимый ток и мощность. Независимо от сечения вводного кабеля и номинального тока вводного автомата к обычным розеткам нельзя подключать оборудование, мощность которого превышает 3,5кВт или 16А. Этого достаточно для любой бытовой техники кроме электроплит, нагревателей проточной воды и бойлера.

Эти аппараты желательно присоединять с электросети через клеммник или использовать промышленные розетки. Такие устройства производятся для любого количества фаз и допустимый ток, в зависимости от модели, составляет до 125А.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья — поделись с друзьями!

Как определить переменное или постоянное напряжение.

Переменный ток и постоянный ток: отличие

Ток – это движение электронов в определенном направлении. Оно нужно, чтобы в наших устройствах тоже двигались электроны. Откуда берется ток в розетке?

Электростанция преобразует кинетическую энергию электронов в электрическую. То есть, гидроэлектростанция использует проточную воду для вращения турбины. Пропеллер турбины вращает клубок меди между двух магнитов. Магниты заставляют электроны в меди двигаться, из-за этого начинают двигаться электроны в проводах, которые присоединены к клубку меди — получается ток.

Генератор — как насос для воды, а провод — как шланг. Генератор-насос качает электроны-воду через провода-шланги.

Переменный ток — это тот ток, который у нас в розетке. Он называется переменным, потому что направление движения электронов постоянно меняется. У переменного тока из розеток бывает разная частота и электрическое напряжение. Что это значит? В российских розетках частота 50 герц и напряжение 220 вольт. Получается, что за секунду поток электронов 50 раз меняет направление движения электронов и заряд с положительного на отрицательный. Смену направлений можно заметить в флуоресцентных лампах, когда их включаешь. Пока электроны разгоняются, она несколько раз мигает — это и есть смена направлений движения. А 220 вольт — это максимально возможный «напор», с которым движутся электроны в этой сети.

В переменном токе постоянно меняется заряд. Это значит, что напряжение составляет то 100%, то 0%, то снова 100%. Если бы напряжение было 100% постоянно, то понадобился бы провод огромного диаметра, а с меняющимся зарядом провода могут быть тоньше. Это удобно. По небольшому проводу электростанция может отправить миллионы вольт, потом трансформатор для отдельного дома забирает, например 10000 вольт, и в каждую розетку выдает по 220.

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

Представить жилище современного человека без электрических розеток невозможно. И поэтому многие хотят знать больше о силе, несущей цивилизации тепло и свет, заставляющей работать все наши электроприборы. И начинают с вопроса: какой ток в нашей розетке, постоянный или переменный? И какой из них лучше? Чтобы ответить на вопрос, какой ток в розетке и чем обусловлен этот выбор, выясним, чем они отличаются.

Источники постоянного напряжения

Все эксперименты, проводимые учеными с электрическим током, начинались именно с него. Первые, еще примитивные, источники электроэнергии, подобные современным батарейкам, способны были выдавать именно постоянный ток.

Его основная особенность – неизменность величины тока в любой момент времени. Источниками, кроме гальванических элементов, являются специальные генераторы, аккумуляторы. Мощным источником постоянного напряжения является атмосферное электричество – разряды молний.

Источники переменного напряжения

В отличие от постоянного, величина переменного напряжения изменяется во времени по синусоидальному закону. Для него существует понятие периода – времени, за которое происходит одно полное колебание, и частоты – величины, обратной периоду.

В электрических сетях России принята частота переменного тока, равная 50 Гц. Но в некоторых странах эта величина равна 60 Гц. Это нужно учитывать при приобретении бытовых электроприборов и промышленного оборудования, хотя большая его часть прекрасно работает в обоих случаях. Но лучше в этом убедиться, прочитав инструкцию по эксплуатации.

Преимущества переменного тока

В наших розетках протекает переменный ток. Но почему именно он, чем он лучше постоянного?

Дело в том, что только величину переменного напряжения можно изменять с помощью преобразовательных устройств – трансформаторов. А делать это приходится многократно.

Теплоэлектростанции, гидроэлектростанции и атомные электростанции находятся далеко от потребителей. Возникает необходимость передачи больших мощностей на расстояния, исчисляемые сотнями и тысячами километров. Провода линий электропередач имеют малое сопротивление, но все же оно присутствует. Поэтому ток, проходя по ним, нагревает проводники. Более того, за счет разности потенциалов в начале и конце линии, к потребителю приходит меньшее напряжение, чем было на электростанции.

Бороться с этим явлением можно, либо уменьшив сопротивление проводов, либо снизив значение тока. Уменьшение сопротивления возможно только с увеличением сечением проводов, а это дорого, а порой – невозможно технически.

А вот уменьшить ток можно, увеличив значение напряжения линии. Тогда при передаче одной и той же мощности ток по проводам пойдет меньший. Уменьшаться потери на нагрев проводов.

Технически это выглядит так. От генераторов переменного тока электростанции напряжение подается на повышающий трансформатор. Например, 6/110 кВ. Далее по линии электропередач напряжением 110 кВ (сокращенно – ЛЭП-110 кВ) электрическая энергия отправляется до следующей распределительной подстанции.

Если эта подстанция предназначена для питания группы деревень в районе, то напряжение понижается до 10 кВ. Если при этом нужно отправить весомую часть принятой мощности энергоемкому потребителю (например, комбинату или заводу), могут использоваться линии напряжением 35 кВ. На узловых подстанциях для разделения напряжения между потребителями, находящихся на разном удалении и потребляющими разные мощности, используются трехобмоточные трансформаторы. В нашем примере это – 110/35/6 кВ.

Теперь напряжение, полученное на сельской подстанции, претерпевает новое преобразование. Его величина должна стать приемлемой для потребителя. Для этого мощность проходит через трансформатор 10/0,4 кВ. Напряжение между фазой и нулем линии, идущей к потребителю, становится равным 220 В. Оно и доходит до наших розеток.

Думаете, что это все? Нет. Для полупроводниковой техники, являющейся начинкой наших телевизоров, компьютеров, музыкальных центров эта величина не подойдет. Внутри них 220 В понижаются до еще меньшего значения. И преобразуется в постоянный ток.

Вот такая метаморфоза: передавать на большие расстояния лучше переменный ток, а нужен нам, в основном – постоянный.

Еще одно достоинство переменного тока: проще погасить электрическую дугу, неизбежно возникающую между размыкающимися контактами коммутационных аппаратов. Напряжение питания изменяется и периодически переходит через нулевое положение. В этот момент дуга гаснет самостоятельно при соблюдении определенных условий. Для постоянного напряжения потребуется более серьезная защита от подгорания контактов. Но при коротких замыканиях на постоянном токе повреждения электрооборудования от действия электрической дуги серьезнее и разрушительнее, чем на переменном.

Преимущества постоянного тока

Энергию от источников переменного напряжения нельзя хранить. Его можно использовать для зарядки аккумуляторной батареи, но выдавать она будет только постоянный ток. А что будет, если в силу каких-то причин остановится генератор на электростанции или оборвется линия питания села? Его жителям придется пользоваться фонариками на батарейках, чтобы не остаться в темноте.

Но и на электростанциях тоже есть источники постоянного напряжения – мощные аккумуляторные батареи. Ведь для того, чтобы запустить остановившееся из-за аварии оборудование, необходимо электричество. У механизмов, без которых запуск оборудования электростанции невозможен, электродвигатели питаются от источников постоянного напряжения. А также – все устройства защиты, автоматики и управления.

Также на постоянном напряжении работает электрифицированный транспорт: трамваи, троллейбусы, метро. Электродвигатели постоянного тока имеют больший вращающий момент на низких скоростях вращения, что необходимо электропоезду для успешного трогания с места. Да и сама регулировка оборотов двигателя, а, следовательно, и скорости движения состава, проще реализуется на постоянном токе.

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

Что такое постоянное напряжение

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

Отличие постоянного тока от переменного

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

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

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

В чём разница переменного и постоянного тока

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

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

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

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

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

Почему в сети переменное напряжение, а не постоянное

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

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

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

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

Три фазы трехфазного тока сдвинутые на 120 градусов

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

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

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

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

Вконтакте

Различие типов тока

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

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

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

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

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

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

Характеристики тока

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Передача тока

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

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

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

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

Преобразование тока

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

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

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

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

Обоснование выбора тока

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

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

Порядок измерения напряжения постоянного тока цифровым мультиметром

1. Переведите регулятор в положение . На некоторых цифровых мультиметрах (DMM) также предусмотрен вариант . Если вы не знаете, что выбрать, начните с режима , который соответствует более высокому напряжению.

2. Сначала вставьте черный щуп в разъем «COM».

Последовательность измерений напряжения постоянного тока цифровым мультиметром

3. Затем вставьте красный щуп в разъем «V Ω». По завершении измерения отсоедините щупы в обратном порядке: сначала красный, затем черный.

4. Подключите измерительные щупы к цепи: черный к контрольной точке отрицательной полярности (заземление цепи), красный — к положительной контрольной точке.

Примечание. Большинство современных цифровых мультиметров автоматически определяют полярность. При измерении напряжения постоянного тока не имеет большого значения, с каким контактом соприкасаются красный и черный выходы — с положительным или отрицательным. Если щупы соприкасаются с клеммами противоположных знаков, на экране появляется символ «минус». При использовании аналогового мультиметра красные выводы всегда должны соприкасаться с положительной клеммой, а черные — с отрицательной. Несоблюдение этого требования приведет к повреждению прибора.

5. Прочитайте результат измерения на экране.

Другие полезные функции при измерении напряжения постоянного тока

6. Современные цифровые мультиметры по умолчанию работают в режиме автоматического выбора диапазона — в зависимости от выбранной на регуляторе. Чтобы выбрать фиксированный диапазон измерений, нажмите кнопку RANGE (Диапазон) несколько раз для выбора нужного диапазона. Если измеренное напряжение находится в диапазоне более низких значений , выполните следующие действия:

1. Отсоедините измерительные щупы.
2. Измените положение регулятора на [символ мВ пост. тока].
3. Подсоедините измерительные щупы и прочитайте показания.

7. Нажмите кнопку HOLD (Удержание), чтобы выполнить устойчивое измерение. Его результаты можно просмотреть после завершения измерения.

8. Нажмите кнопку MIN/MAX (Мин./Макс.), чтобы выполнить измерение максимальных и минимальных значений. Цифровой мультиметр издает звуковой сигнал при регистрации каждого нового показания.

9. Нажмите кнопку относительного измерения (REL) или кнопку с дельтой (Ω), чтобы задать определенное контрольное значение цифрового мультиметра. Отображаются результаты измерений выше и ниже контрольного значения.

Примечание. Избегайте распространенной среди техников ошибки: ни в коем случае не вставляйте щупы в неправильные входные разъемы. Перед измерением напряжения постоянного тока убедитесь, что красный щуп вставлен во входной разъем с маркировкой V, а не A. На экране должен отображаться символ dcV. Если измерительные щупы вставлены в разъемы с маркировкой A или mA, при измерении напряжения в измерительной цепи возникнет короткое замыкание.

Анализ результатов измерения напряжения

• Как правило, напряжение измеряют в следующих целях: a) определить наличие напряжения в данной точке и б) убедиться, что напряжение находится на нужном уровне.
• Напряжение переменного тока может сильно варьироваться (от −10 % до +5 % от номинального значения источника питания), не вызывая никаких сбоев в цепи. Но даже незначительные перепады напряжения постоянного тока могут указывать на неисправность.
• Точное значение допустимого изменения напряжения постоянного тока зависит от области применения. Пример см. в таблице ниже.
• В некоторых областях применения постоянного тока значительные колебания постоянного тока не только приемлемы, но и необходимы.
  • Пример. Частоту двигателей постоянного тока можно регулировать путем изменения подаваемого напряжения постоянного тока. В этом случае измерение напряжения постоянного тока электродвигателя зависит от настройки регулятора напряжения.
• Во время измерений напряжения постоянного тока и сравнения результатов сверяйтесь со значения цепи, которые указывают производители в технических характеристиках.

Как показано в таблице выше, у полностью заряженного автомобильного аккумулятора номиналом 12 В напряжение разомкнутой цепи может находиться в диапазоне от 11,9 В до 12,6 В (обычно 2,2 В на ячейку).

• Значение 11,9 В указывает на разряженный аккумулятор.
• Значение 12,6 В указывает на 100-процентный заряд аккумулятора. Промежуточные измеренные значения показывают, что заряд менее 100 %.
• Если измеренное напряжение батареи немного повышено (3–5 %), это намного лучше, чем пониженное значение напряжения. Падение напряжения постоянного тока ниже стандартного номинального значения указывает на наличие неисправности.

Измерения напряжения переменного и постоянного тока

• В некоторых случаях напряжение постоянного тока измеряют в цепях с напряжением переменного тока.
• Для обеспечения максимальной точности измерения напряжения постоянного тока сначала измерьте и запишите напряжение переменного тока. Затем измерьте напряжение постоянного тока, с помощью кнопки RANGE (Диапазон) выбрав такой диапазон напряжения постоянного тока, который равен диапазону напряжения переменного тока или превышает его.
• Некоторые цифровые мультиметры могут одновременно измерять и отображать значения переменного и постоянного тока сигнала. На экране цифрового мультиметра результаты отображаются тремя способами (см. рисунок ниже):
  1. Составляющая переменного тока сигнала отображается на основном поле экрана, а постоянного тока — на дополнительном поле меньшего размера.
  2. Показания по постоянному току можно перенести на основное поле, при этом показания по переменному току будут отображаться на дополнительном поле (как на большинстве цифровых мультиметров).
  3. Комбинированное значение переменного и постоянного тока — эквивалентное среднеквадратичное значение сигнала.

Ссылка: Digital Multimeter Principles by Glen A. Mazur, American Technical Publishers.

220 вольт постоянного тока, как сделать сетевое напряжение 220 постоянным, простая схема.

Как известно в обычной электрической сети (бытовой) имеется переменное напряжение величиной 220 вольт (с небольшим отклонением, зависящее от различных факторов). Переменный тип тока достаточно легко поддается преобразованию, то есть при необходимости одну величину переменного напряжения и силы тока можно трансформировать в другую, при этом используется (обычно) всего одно устройство, называемое трансформатором. Но порой возникает необходимость в наличии именно постоянного типа электрического тока, величиной сетевого напряжения в 220 вольт. В этой статье мы рассмотрим способы, которыми можно сделать преобразование переменного напряжения в постоянное.

Для получения постоянного тока из переменного обычно используют полупроводниковые выпрямительные диоды. Они способны пропускать электрический ток только в одном направлении. При попытке подать на них ток в обратном направлении они закрываются и становятся диэлектриками. Переменный ток, как известно из курса физики, представляет собой упорядоченное движение электрических зарядов, которые периодически меняют свое направление. Данный тип тока (переменный) имеет синусоидальную форму. Если просто поставить один диод последовательно нагрузке, то мы уже получим постоянный ток после этого диода, но он будет иметь следующую форму.

В этом случае просто срезается одна часть волны переменного синусоидального тока. Остается лишь одна полуволна. Следовательно мощность на выходы (после этого диода) будет снижена в 2 раза. При подключении обычной лампочки накаливания мы увидим значительные мерцания света. Такой вариант получения постоянного тока с напряжением в 220 вольт используется крайне редко.

Более распространенным и правильным способом получения постоянного тока и напряжения 220 вольт является использование так называемого выпрямительного моста, состоящего из 4 диодов. В этом случае мы на выходе получим оба полупериода, которые имеют один и тот же полюс. Хотя и в этом случае постоянный ток не будет иметь ровную и прямую форму. Он будет скачкообразным. Решить данную проблему можно при использовании фильтрующего конденсатора электролита. В зависимости от того с какой мощность мы имеем дело, будет зависеть емкость и величина напряжения этого конденсатора.

Стоит заметить, что после добавления фильтрующего конденсатора электролита величина постоянного напряжения (его амплитуда) на выходе выпрямителя увеличиться где-то на 1,4 раза. Следовательно, в итоге на выходе простого преобразователя переменного тока в постоянный мы уже получим более чем 220 вольт (если на вход мы подаем переменку 220). Зато форма постоянного тока будет достаточно ровной. Лишнее напряжение всегда можно убрать (срезать) различными способами: ограничительным резистором, электронной схемой стабилизатора, простым параметрическим стабилизатором напряжения на стабилитроне и т.д.

Теперь по поводу вопроса конкретных диодов. Какие, собственно, диоды нужны для выпрямителя, чтобы получить постоянный ток из переменного для сетевого напряжения 220 вольт? Тут важны два основных параметра, это максимальное напряжение, на который рассчитан диод и максимальная сила тока, который он способен через себя пропускать. Поскольку мы имеем дело с величиной напряжения в 220 вольт, то и диоды нужно брать те, у которых максимальное напряжение раза в 1,5 больше сетевого напряжения. Ну, и с током, также. Берем полупроводник с запасом по максимальному току. Наиболее распространенными диодами являются серия 1n4007, у который максимальное напряжение 1000 вольт, ну а сила тока до 1 ампера.

Конденсатор должен быть рассчитан на напряжение более того, что подается на него. В нашем случае (при использовании 220 вольт) напряжение конденсатора должно быть не менее 500 вольт (с учетом увеличения амплитуды после моста). Емкость должна быть от 1 до 10 000 микрофарад (чем больше емкость, тем сильнее будут сглаживаться импульсы, но и тем больше будут размеры конденсатора, и дороже он будет стоить). Старайтесь найти наиболее оптимальный вариант, воспользовавшись формулами или онлайн калькуляторами по расчету емкости конденсатора для выпрямительного диодного моста под конкретное напряжение и мощность.

Чтобы сделать схему для получения 220 вольт постоянного тока из переменного, то лучше использовать трансформатор. В этом случае мы уже получаем гальваническую развязку с сетью. То есть, берется подходящий по мощности силовой трансформатор, у которого как первичная так и вторичная обмотка рассчитана на напряжение 220 вольт. И на выход вторичной обмотки ставится диодный выпрямитель с конденсатором. Использование такой схемы будет более безопаснее, с точки зрения электрики. Схема приведена внизу на картинке.

Учтите, что напряжение 220 вольт (хоть переменного, хоть постоянного типа) считается опасным, оно легко может травмировать и даже убить человека! Для гальванической развязки между городской сетью и вашим преобразователем переменного тока желательно поставить силовой трансформатор, у которого входное и выходное напряжение будет одинаковым (220 вольт). Силу тока можно ограничить путем правильного подбора диаметра провода вторичной обмотки на этом трансформаторе. В итоге это позволит снизить риск значительных повреждений и последствий в случае аварии или несчастного случая.

Если вам нужно, чтобы постоянное напряжение выпрямленного сетевого тока было регулируемым, то стоит сделать или приобрести готовое устройство (электронную плату, которая стоит относительно недорого) — регулируемый преобразователь сетевого напряжения с постоянным током на выходе. Такие схемы работают на тиристорах, симисторах вместо диодов. Они управляются дополнительными элементами, что срезают лишние части напряжения. В итоге мы получаем диммер, что способен выдавать нужное постоянное напряжение от 0 до 220 вольт.

P.S. В настоящее время широко распространены электронные блоки питания (используются в блоках питания компьютера, зарядных устройствах мобильных телефонов и т.д.). Именно в них применяется вариант, когда необходимо сетевое переменное напряжение преобразовать в постоянное, без снижения амплитуды. В самой начале схемы и ставятся выпрямительные диодные мосты с фильтрующим конденсатором электролитом, о которых и был разговор выше. Внимание! Учтите, что напряжение 220 вольт считается опасным для жизни. Соблюдайте правила электробезопасности!

Токовые клещи по лучшим ценам

Поиск по сайту Каталог товаров Мы рекомендуем Хит продаж Паяльная станция Xytronic Тайвань LF-1700 100Bт Рекомендуем Цифровой мультиметр, гарантия 2 года Sanwa PC700 Наш адрес г. Нижний Новгород, ул. Касьянова, 6Г Торговый Комплекс «ФОРУМ» Корпус 4, место и-3 E-mail: [email protected] Тел: (831) 423-64-15 Каталоги PDF Лучшие предложения

Разрядность шкалы дисплея: 4000 отсчетов Автоматический выбор пределов измерений Переменный ток: 0,01 А … 400 А, базовая погрешность ±2% ±3 единицы счета Постоянный ток: 0,01 А … 400 А, базовая погрешность ±2% ±3 единицы счета Переменное напряжение:  1 мВ … 600 В, базовая погрешность ±1,0% ±5 единиц счета Постоянное напряжение: 0,1 мВ … 600 В, базовая погрешность ±0,8% ±1 единица счета Сопротивление: 0,1 Ом … 40 МОм, базовая погрешность ±1,0% ±2 единицы счета Частота: 0,001 Гц . .. 10 МГц Скважность импульсов: 0,1% … 99,9% Звуковая прозвонка: сигнал при сопротивлении менее 50 Ом Входное сопротивление:  ~10 МОм Тест диодов Диаметр раскрыва клещей: 28 мм Автоотключение питания Фиксация показаний Функция относительных измерений Индикатор разряженной батареи Индикация перегрузки: символ «OL» на ЖК-дисплее Диапазон рабочих температур:  0°С … +40°С при отн. влажности менее 70% Диапазон температур хранения:  -20°С … +60°С Питание: батарея 1 шт. х 9 В тип 6F22 Комплект поставки: прибор, батарея, измерительные щупы, чехол, инструкция по эксплуатации Размеры: 208 х 76 х 30 мм Масса: 260 г Масса с упаковкой: 407 г 11600 просмотров    Рейтинг товара: 4.0    Голосов: 29 Разрядность шкалы Mastech M266F: 2000 отсчетов Постоянное напряжение: 2/20/200 В: ±0. 5%, 1000 В: ±0.8% Переменное напряжение: 200 В: ±1.0%, 750 В: ±1.2% Переменный ток: 200 А: ±2.5%, 1000 А: ±3.0% Сопротивление: 200/2к/20к/200к/2 МОм: ±1.0% Частота: 2 кГц: ±2.0% Прозвонка соединений Диодный тест Удержание показаний DATA HOLD Макс. диаметр проводника: 50 мм Питание Mastech M266F: 9 В (6F22) Габариты Mastech M266F: 235х96х46 (мм), вес: 330 г 11108 просмотров    Рейтинг товара: 4.5    Голосов: 6 Разрядность шкалы дисплея: 2000 отсчетов Автоматический выбор пределов измерений Переменный ток: 0,001 А … 400 А, базовая погрешность ±1,5% ±5 единиц счета Переменное напряжение:  1 мВ … 600 В, базовая погрешность ±1,2% ±5 единиц счета Постоянное напряжение: 0,1 мВ … 600 В, базовая погрешность ±0,8% ±1 единица счета Сопротивление: 0,1 Ом … 20 МОм, базовая погрешность ±1,0% ±2 единицы счета Температура: -40°С . .. +1000°С Звуковая прозвонка: сигнал при сопротивлении менее 50 Ом Входное сопротивление:  ~10 МОм Тест диодов Диаметр раскрыва клещей: 28 мм Автоотключение питания Фиксация показаний Отображение максимальных показаний Индикатор разряженной батареи Индикация перегрузки: символ «OL» на ЖК-дисплее Диапазон рабочих температур:  0°С … +40°С при отн. влажности менее 70% Диапазон температур хранения:  -20°С … +60°С Питание: батарея 2 шт. х 1,5 В тип AA Комплект поставки: прибор, батарея, измерительные щупы, термопара типа К, чехол, ремешок на руку, инструкция по эксплуатации Размеры: 210 х 76 х 30 мм Масса: 220 г Масса с упаковкой: 409 г 10696 просмотров    Рейтинг товара: 3.5    Голосов: 10 Разрядность шкалы токовых клещей: 2000 отсчетов Постоянное напряжение: 200m/20/200V: ±0. 5%, 1000V: ±0.8% Переменное напряжение: 200/700V: ±1.0% Переменный ток: 20/200: ±2.0%, 1000A: ±3.0% Сопротивление: 200/2K/20K/200K/2MΩ: ±1.0% Температура (M266C): 0°С — 400°С: ±1.0%, 400°С — 750°С: ±2.0% Прозвонка соединений Диодный тест 10126 просмотров    Рейтинг товара: 3.6    Голосов: 14 Разрядность шкалы дисплея: 2000 отсчетов Автоматический выбор пределов измерений Переменный ток: 0,001 А … 400 А, базовая погрешность ±1,5% ±5 единиц счета Переменное напряжение:  1 мВ … 600 В, базовая погрешность ±1,2% ±5 единиц счета Постоянное напряжение: 0,1 мВ … 600 В, базовая погрешность ±0,8% ±1 единица счета Сопротивление: 0,1 Ом … 20 МОм, базовая погрешность ±1,0% ±2 единицы счета Звуковая прозвонка: сигнал при сопротивлении менее 50 Ом Входное сопротивление:  ~10 МОм Тест диодов Диаметр раскрыва клещей: 28 мм Автоотключение питания Фиксация показаний Отображение максимальных показаний Индикатор разряженной батареи Индикация перегрузки: символ «OL» на ЖК-дисплее Диапазон рабочих температур:  0°С . .. +40°С при отн. влажности менее 70% Диапазон температур хранения:  -20°С … +60°С Питание: батарея 2 шт. х 1,5 В тип AA Комплект поставки: прибор, батарея, измерительные щупы, чехол, ремешок на руку, инструкция по эксплуатации Размеры: 210 х 76 х 30 мм Масса: 220 г Масса с упаковкой: 390 г Мы рекомендуем 9621 просмотр    Рейтинг товара: 4.2    Голосов: 24 Разрядность шкалы токовых клещей: 2000 отсчетов Постоянное напряжение: 200m/2/20/200V: ±0. 5%, 1000V: ±0.8% Переменное напряжение: 200/700V: ±1.0% Переменный ток: 20/200: ±2.0%, 1000A: ±3.0% Сопротивление: 200/2K/20K/200K/2MΩ: ±1.0% Прозвонка соединений Диодный тест 8847 просмотров    Рейтинг товара: 3.2    Голосов: 4 Разрядность шкалы дисплея: 3200 отсчетов Автоматический выбор пределов измерений Возможность ручного выбора предела измерений Переменный ток: 0,1 А … 1000 А, базовая погрешность ±3% ±5 единиц счета Постоянный ток: : 0,1 А … 1000 А, базовая погрешность ±3% ±5 единиц счета Переменное напряжение: 1 мВ … 700 В, базовая погрешность ±1,2% ±3 единицы счета Постоянное напряжение: 1 мВ … 1000 В, базовая погрешность ±1% ±2 единицы счета Сопротивление: 0,1 Ом … 30 МОм, базовая погрешность ±2,0% ±5 единиц счета Частота: 10 Гц . .. 30 кГц, базовая погрешность ±2% ±10 единиц счета Звуковая прозвонка: сигнал при сопротивлении менее ~50 Ом Входное сопротивление: ~ 10 МОм Тест диодов: 2,7 В Диаметр раскрыва клещей: 55 мм Фиксация показаний (Data Hold) Подсветка дисплея Аналоговая шкала: 33 сегмента Индикатор разряженной батареи Индикация перегрузки: символ «OL» на ЖК-дисплее Диапазон рабочих температур: 0°С … +40°С Диапазон температур хранения: -10°С … +50°С Питание: батарея 1 шт. х 9 В тип 6F22 Комплект поставки: прибор, батарея, измерительные щупы, жесткий кейс, инструкция по эксплуатации Размеры: 282 х 104 х 47 мм Масса: 503 г Масса с упаковкой: 1340 г 8505 просмотров    Рейтинг товара: 4.7    Голосов: 3 Разрядность шкалы дисплея: 4000 отсчетов Метод измерений: True RMS Автоматический выбор пределов измерений Переменный ток: 0,01 А … 400 А, базовая погрешность ±2% ±3 единицы счета Постоянный ток: 0,01 А … 400 А, базовая погрешность ±2% ±3 единицы счета Переменное напряжение:  1 мВ … 600 В, базовая погрешность ±1,0% ±5 единиц счета Постоянное напряжение: 0,1 мВ … 600 В, базовая погрешность ±0,8% ±1 единица счета Сопротивление: 0,1 Ом … 40 МОм, базовая погрешность ±1,0% ±2 единицы счета Частота: 0,001 Гц . .. 10 МГц Скважность импульсов: 0,1% … 99,9% Звуковая прозвонка: сигнал при сопротивлении менее 50 Ом Входное сопротивление:  ~10 МОм Тест диодов Диаметр раскрыва клещей: 28 мм Автоотключение питания Фиксация показаний Функция относительных измерений Индикация перегрузки: символ «OL» на ЖК-дисплее Диапазон рабочих температур:  0°С … +40°С при отн. влажности менее 70% Диапазон температур хранения:  -20°С … +60°С Питание: батарея 1 шт. х 9 В тип 6F22 Комплект поставки: прибор, батарея, измерительные щупы, чехол, инструкция по эксплуатации Размеры: 208 х 76 х 30 мм Масса: 260 г Масса с упаковкой: 398 г Мы рекомендуем 7610 просмотров    Рейтинг товара: 4. 1    Голосов: 10 Разрядность шкалы токовых клещей: 4000 отсчетов Макс. диаметр проводника: 26 мм Постоянное напряжение: 0,4/4/40/400V: ±0.8%, 600V: ±1.0% Переменное напряжение: 0,4/4/40/400V: ±0.1%, 600V: ±1.2% Переменный ток: 4/40A: ±3.0%, 400A: ±2.5%, 600A: ±1.5% Сопротивление: 400Ω: ±1.2%, 4K/40K/400K/4MΩ: ±1.2%, 40MΩ: ±2.0% Емкость конденсаторов: 50n/500n/5μ/50μ/100μF: ±3.0% Частота: 50Hz/500Hz/5KHz/50KHz/100KHz: ±0.1% Относительная скважность импульсов: 0.1%-99.9%: ±3.0% Температура: -20°С — 400°С: ±2.0% ±2°С, 401°С — 1000°С: ±2.0% Диодный тест, прозвонка соединений Удержание показаний DATA HOLD Подсветка дисплея Режим автоматического отключения питания Питание: 3 батареи AA 1. 5V Габариты, мм: 208 x 78 x 35, вес 240 г. Мы рекомендуем 7436 просмотров    Рейтинг товара: 4.2    Голосов: 13 Среднеквадратичное измерение напряжения и тока True RMS Двойная цифровая шкала Разрядность шкал 10000 отсчетов Переменное напряжение: 100/300/600V: ±1.2% Переменный ток: 40/100/400/1000A: ±2.0% Активная мощность (cosφ): 4K/10K/40K/100K/600KW: ±3.0% Кажущаяся мощность: 4K/10K/40K/100K/600KVA: ±3.0% Коэффициент мощности: 0. 3~1.0 (емкостной/индуктивный) ±0.02 Реактивная мощность: 4K/10K/40K/100K/600KVAr: ±4.0% Расход энергии: 1~9999KWh ±3.0% Частота: 20Hz~1KHz: ±0.5% Сохранение в памяти до 28 групп измеренных данных Режим DATA HOLD Регистрация максимальных и минимальных значений MAX / MIN Графическая шкала Подсветка дисплея Оптически изолированный интерфейс RS232C для связи с компьютером, программа 6835 просмотров    Рейтинг товара: 4.0    Голосов: 4 Токовые клещи Токовые клещи предназначены для бесконтактного измерения величины переменного AC или постоянного DC тока. Некоторые модели токовых клещей также позволяют измерять сопротивление, напряжение, ёмкость конденсаторов, частоту, температуру и др. Отдельные токоизмерительные клещи имеют возможность измерения истинных среднеквадратичных значений напряжения и тока (True RMS). Современные токовые клещи удобны в эксплуатации, позволяют выполнять все необходимые манипуляции одной рукой, имеют подсветку дисплея, фонарик, фиксацию MIN/MAX значений, тест наличия напряжения и др. Мы предлагаем большой выбор токовых клещей различного назначения по привлекательным ценам, которые станут Вашим надежным помощником. Токовые клещи представлены в широком ассортименте 112 моделей в Микромир Электроникс. Сравнить цены на Токовые клещи, подобрать по характеристикам, ознакомиться с техническим описанием и посмотреть видео. Купить Токовые клещи по низким ценам с доставкой по России и в страны ЕАЭС. Вы можете оформить заказ на Токовые клещи на сайте в разделе Оплата и доставка, отправить заказ на e-mail: [email protected] или позвонить по телефону 8 929-053-64-15, узнать стоимость доставки по указанному адресу или самовывоза. Мы постоянно следим за качеством продукции, даем гарантию на Токовые клещи и обеспечим ремонт и послегарантийное обслуживание. Возможно Вас заинтересует: Детектор металла, скрытой проводки Maste… Токовые клещи Mastech MS2009A Набор отверток ProsKit SD-9815

Как в цепях постоянного тока регулировать напряжение

Как в цепях постоянного тока регулировать напряжение

Электрическим током называют упорядоченное движение электрических зарядов. Направлением электрического тока условились считать направление движения положительных зарядов.

Сегодня, как в промышленности, так и в гражданской сфере, есть немало установок, электроприводов, технологий, где для питания требуется не переменное, а постоянное напряжение. К таким установкам относятся различные промышленные станки, строительное оборудование, двигатели электротранспорта (метро, троллейбус, погрузчик, электрокар), и другие установки постоянного тока разного рода.

Напряжение питания для некоторых из этих устройств должно быть изменяемым, чтобы например изменяющийся ток питания электродвигателя приводил бы к соответствующему изменению скорости вращения его ротора.

Один из первых способов регулировки постоянного напряжения — регулирование при помощи реостата. Затем можно вспомнить схему двигатель — генератор — двигатель, где опять же регулированием тока в обмотке возбуждения генератора достигалось изменение рабочих параметров конечного двигателя.

Но эти системы не экономичны, они считаются устаревшими, и гораздо более современными являются схемы регулирования на базе тиристоров. Тиристорное регулирование более экономично, более гибко, и не приводит к увеличению массо-габаритных параметров установки целиком. Однако, обо всем по порядку.

Реостатное регулирование (регулирование при помощи добавочных резисторов)

Регулирование при помощи цепи последовательно соединенных резисторов позволяет изменять ток и напряжение питания электродвигателя путем ограничения тока в его якорной цепи. Схематически это выглядит как цепочка добавочных резисторов, присоединенных последовательно к обмотке двигателя, и включенных между ней и плюсовой клеммой источника питания.

Часть резисторов может быть по мере надобности шунтирована контакторами, чтобы соответствующим образом изменился ток через обмотку двигателя. Раньше в тяговых электроприводах такой метод регулирования был распространен весьма широко, и за неимением альтернатив приходилось мириться с очень низким КПД в силу значительных тепловых потерь на резисторах. Очевидно, это наименее эффективный метод — лишняя мощность просто рассеивается в виде ненужного тепла.

Регулирование по системе двигатель — генератор — двигатель

Здесь напряжение для питания мотора постоянного тока получается на месте, при помощи генератора постоянного тока. Приводной мотор вращает генератор постоянного тока, который и питает в свою очередь мотор исполнительного механизма.

Регулирование рабочих параметров двигателя исполнительного механизма достигается путем изменения тока обмотки возбуждения генератора. Больше ток обмотки возбуждения генератора — большее напряжение подается на конечный двигатель, меньше ток обмотки возбуждения генератора — меньшее напряжение, соответственно, подается на конечный двигатель.

Данная система, на первый взгляд, более эффективна, чем просто рассеивание энергии в виде тепла на резисторах, однако и она отличается своими недостатками. Во-первых, система содержит две дополнительные, довольно габаритные, электрические машины, которые необходимо время от времени обслуживать. Во-вторых, система инерционна — соединенные три машины не в состоянии резко изменить свой ход. В результате снова КПД получается низким. Однако, на протяжении некоторого времени такие системы использовались на заводах в 20 веке.

Метод тиристорного регулирования

С появлением во второй половине 20 века полупроводниковых приборов, появилась возможность создания малогабаритных тиристорных регуляторов для двигателей постоянного тока. Двигатель постоянного тока теперь просто подключался к сети переменного тока через тиристор, и, варьируя фазу открывания тиристора, стало возможным получить плавное регулирование скорости вращения ротора двигателя. Этот метод позволил совершить рывок в подъеме КПД и быстродействия преобразователей для питания моторов постоянного тока.

Метод тиристорного регулирования и сейчас используется, в частности, для управления скоростью вращения барабана в автоматических стиральных машинах, где в качестве привода служит коллекторный высокооборотный мотор. Справедливости ради отметим, что аналогичный метод регулирования работает и в тиристорных диммерах, способных управлять яркостью свечения ламп накаливания.

Регулировка на базе ШИМ со звеном переменного напряжения

Постоянный ток при помощи инвертора преобразуется в переменный ток, который затем при помощи трансформатора повышается или понижается, после чего выпрямляется. Выпрямленное напряжение подается на обмотки электродвигателя постоянного тока. Возможно дополнительное импульсное регулирование посредством ШИМ-модуляции, тогда достигаемый эффект на выходе несколько похож на тиристорное регулирование.

Наличие трансформатора и инвертора в принципе приводит к удорожанию системы в целом, однако современная полупроводниковая база позволяет строить конверторы в виде готовых малогабаритных устройств с питанием от сети переменного тока, где трансформатор стоит высокочастотный импульсный, и в итоге габариты получаются небольшими, а КПД уже достигает 90%.

Импульсное управление

Система импульсного управления моторами постоянного тока похожа по своему устройству на импульсный DC-DC преобразователь. Этот метод является одним из наиболее современных, и именно его используют сегодня в электрокарах и внедряют в метро. Звено понижающего преобразователя (диод и дроссель) объединено в последовательную цепь с обмоткой мотора, и регулируя ширину подаваемых на звено импульсов, добиваются требуемого среднего тока через обмотку мотора.

Такие импульсные системы управления, по сути — импульсные преобразователи, отличаются более высоким КПД — более 90%, и обладают отличным быстродействием. Здесь открываются широкие возможности для рекуперации электроэнергии, что весьма актуально для станков с большой инерционностью и для электрокаров.

Ранее ЭлектроВести писали, что существующие электронные устройства, представленные на рынке, состоят из неорганических, неодушевленных материалов. Однако в лабораториях готовятся «микробы-киборги», которые скоро начнут производить электричество.

По материалам: electrik.info.

Разница между переменным и постоянным током (ток и напряжение)

Разница между переменным током (переменный ток) и постоянным током (постоянный ток)

Переменный ток (AC) и Постоянный ток (DC) — это два типа электрических токов, которые сосуществуют в нашей повседневной жизни. Оба они используются для подачи питания на электрические устройства. Но они очень разные. Розетки в нашем доме обеспечивают подачу переменного тока, а батареи обеспечивают подачу постоянного тока.Мы не можем подключить устройство постоянного тока к розетке переменного тока (ну, мы можем, но оно не будет работать и в худшем случае взорвется). Причина в разнице между их поведением и тем, как они влияют на схемы.

Рис. 1. Разница между AC и DC

В этой статье мы кратко обсудим разницу между переменным током (AC) и постоянным током (DC) , но сначала давайте обсудим AC и DC .

Электрический ток

Электрический ток — это движение или поток свободных электронов в проводящем материале под действием разности потенциалов.Материал, который содержит свободные электроны, называется проводником и используется для проведения электрического тока.

Свободные электроны, существующие в материале, возбуждаются при приложении напряжения или разности потенциалов и текут в определенном направлении, то есть от высокого потенциала к низкому потенциалу. Высокий потенциал или напряжение обозначается положительным (+) знаком, а низкий потенциал обозначается отрицательным (-) знаком, и они формируют полярность электрического тока.

В зависимости от направления движения электрона или электрического тока он подразделяется на два основных типа; Переменный ток (AC) и Постоянный ток (DC)

Переменный ток (AC)

Когда направление электрического тока периодически меняется на обратное, говорят, что это Переменный ток . Поскольку направление тока периодически меняется на противоположное, полярность напряжения также меняется на противоположную, то есть высокий потенциал (+) и низкий потенциал (-) меняются местами.Поэтому переменный ток обозначается знаком волны (~). Количество раз, когда электрический ток меняет свое направление за одну секунду, называется его частотой и обычно составляет 50 Гц (Европа) или 60 Гц (США).

Поколение

Когда катушка или петля провода помещаются в переменное магнитное поле, в катушке возникает электрический ток. Этот принцип применяется в устройствах, называемых генераторами переменного тока, которые используются для генерации переменного тока.

Генератор переменного тока состоит из катушки, которая вращается (с помощью водяной или паровой турбины) внутри стационарного магнитного поля. Вращение катушки изменяет линии магнитного поля, воздействующие на катушку; поэтому в катушке индуцируется электрический ток. Поскольку вращающаяся катушка меняет полярность магнитного поля, электрический ток и напряжение, индуцированные в катушке, периодически меняют свое направление.

Сигналы       

Величина переменного тока и напряжения постоянно меняется во времени.Он колеблется между своей максимальной пиковой точкой и минимальной пиковой точкой вдоль общей контрольной точки. Результирующий сигнал может быть синусоидальным, прямоугольным, треугольным, пилообразным и т. д. Наиболее распространенной формой переменного тока, которую мы используем в наших домах, является синусоидальная волна.

Частота и фаза

Мы уже знаем, что переменный ток имеет определенную частоту, и мы знаем, что частота влияет на реактивное сопротивление конденсатора и катушки индуктивности. Следовательно, переменный ток вносит реактивное сопротивление в цепь.Реактивное сопротивление вызывает разность фаз между волнами напряжения и тока. Мы также можем сказать, что по этой причине коэффициент мощности используется только в системах переменного тока. Поскольку коэффициент мощности определяется как cos (θ), где θ — разность фаз между сигналом напряжения и сигналом тока

Разность фаз — это разница относительно временного сдвига между двумя волнами переменного тока. В таких случаях величина одной волны отстает от величины другой волны.Это приводит к потере мощности в цепи. Чтобы обеспечить полную мощность нагрузки, переменное напряжение и ток должны быть синхронизированы (или совмещены по фазе). Таким образом, коэффициент мощности колеблется между cos 0° (коэффициент мощности = 1, разность фаз 0°) и cos 90° (коэффициент мощности = 0, разность фаз 90°).

Формулы переменного тока, напряжения, сопротивления и мощности

Переменный ток

Однофазные цепи переменного тока

• I = P/(V x Cosθ)
• I = (В/З)

Трехфазные цепи переменного тока

Напряжение переменного тока

Однофазные цепи переменного тока

• В = P/(I x Cosθ)
• В = I/Z

Трехфазные цепи переменного тока

Сопротивление переменному току

• Z = √(R ² + X _L ² )… В случае индуктивной нагрузки
• Z = √(R ² + X _C ² )… В случае емкостной нагрузки
• Z = √(R ² + (X _L – X _C ) ² … В случае как индуктивных, так и емкостных нагрузок.

Блок питания переменного тока

Однофазные цепи переменного тока

• P = V x I x Cosθ                                  (в однофазных цепях переменного тока)

Трехфазные цепи переменного тока

Активная мощность

• P = √3 x В _L x I _L x Cosθ                  (в трехфазных цепях переменного тока)
• P = 3 x V _Ph x I _Ph x Cosθ
• P = √ (S ²  – Q ² )
• P =√ (ВА ²  – ВАР ² )

Реактивная мощность

• Q = V I Sinθ
• ВАR = √ (VA ²  – P ² )
• кВАр = √ (кВА ²  – кВт ² )

Полная мощность

• S = √ (P + Q ² )
• кВА = √кВт ²  + кВАр ²

Комплексная мощность

• С = В I
• S = P + jQ … (индуктивная нагрузка)
• S = P – jQ … (емкостная нагрузка)

Где

• I = ток в амперах (А)
• В = напряжение в вольтах (В)
• P = мощность в ваттах (Вт)
• R = сопротивление в Ом (Ом)
• Cosθ = R/Z = коэффициент мощности
• Z = импеданс = сопротивление цепей переменного тока
• I _Ph = Фазный ток
• I _L = Линейный ток
• В _Ph = Фазное напряжение
• В _L = Напряжение сети
• X _L  = индуктивное реактивное сопротивление = 2πfL… Где L = индуктивность в Генри.
• X _C = емкостное реактивное сопротивление = 1/2πfC… Где C = емкость в фарадах.

Постоянный ток (DC)

Тип электрического тока, направление которого не меняется, называется постоянным током или постоянным током. Это однонаправленный ток, который течет только в одном направлении и, в отличие от переменного тока, не течет в обратном направлении. Поскольку направление тока не меняется, полярность его напряжения также не меняется. Поэтому постоянный ток всегда обозначается положительной (+) и отрицательной (-) маркировкой

.

Поколение

Постоянный ток можно получить разными способами.Тот же метод генерации переменного тока можно использовать для генерации постоянного тока, подключив устройство, называемое коммутатором. Коммутатор представляет собой вращающееся устройство, обеспечивающее протекание тока в одном направлении.

Постоянный ток обычно вырабатывается с помощью батарей и элементов. Батареи содержат химическое вещество, которое высвобождает электроны при химической реакции и подает их в электрическую цепь.

Переменный ток также можно преобразовать в постоянный с помощью устройства, называемого выпрямителем.

Сигнал

Постоянный ток не имеет определенной формы волны, поскольку он течет только в одном направлении. Если вы подключите DC к осциллографу, он покажет прямую линию. Однако, если напряжение пульсирует, скажем, в цифровой схеме, которая работает исключительно на постоянном напряжении, форма сигнала может выглядеть как последовательность импульсов или прямоугольные волны. Но форма сигнала никогда не падает ниже 0В.

Формулы постоянного тока, напряжения, сопротивления и мощности

Постоянный ток

• И = В/Р
• Я = P/V
• I = √P/R

Напряжение постоянного тока

• В = I x R
• В = П/Я
• В = √ (П х Р)

Сопротивление постоянному току

• Р = В/И
• Р = П/И ²
• Р = В ² /P

Питание постоянного тока

Где

• I = ток в амперах (А)
• В = напряжение в вольтах (В)
• P = мощность в ваттах (Вт)
• R = сопротивление в Ом (Ом)

Хранение и преобразование переменного тока в постоянный

В повседневной жизни нам нужны оба типа электрического тока. Цифровые устройства, такие как смартфоны, ноутбуки, компьютеры и т. д., работают от постоянного тока, в то время как наши домашние и кухонные приборы, такие как вентиляторы, светильники, миксеры и т. д., работают от переменного тока.

Переменный ток и постоянный ток взаимозаменяемы. Их можно легко преобразовать из одной формы в другую. Устройство, которое преобразует переменный ток в постоянный ток , называется выпрямителем , а устройство, преобразующее постоянный ток в переменный ток , называется инвертором . Мы используем оба из них для преобразования между источниками питания в соответствии с нашими потребностями.

Розетки в нашем доме обеспечивают подачу переменного тока, но когда нам нужно запитать устройство постоянного тока, используя ту же розетку, мы используем выпрямитель (например, блок питания в ПК или адаптер питания в кабеле ноутбука). Это помогает нам использовать один и тот же источник питания для питания обоих типов устройств. И мы также можем использовать источник постоянного тока батарей для питания приборов переменного тока с помощью инверторов.

Но существует ограничение переменного тока, т.е. электрический ток может сохраняться только тогда, когда он находится в форме постоянного тока.Таким образом, переменный ток преобразуется в плавный постоянный ток перед зарядкой аккумулятора, например, в мобильных телефонах.

Зарядное устройство обеспечивает мобильность и беспроводную связь устройства. Он также используется в качестве аварийного резервного питания в суровых условиях для питания важного оборудования, например, в больницах и т. д.

Преобразование напряжения и передача

В линиях электропередачи происходят потери мощности (I ² R) в виде тепла из-за величины тока, протекающего по ним.Чтобы уменьшить величину тока, мы увеличиваем напряжение, чтобы поддерживать ту же отдаваемую мощность (P = I*V).

В переменном токе напряжение можно легко преобразовать между высоким и низким напряжением с помощью устройства, называемого трансформатором . Мы используем повышающие трансформаторы на генерирующих станциях для повышения напряжения для передачи на большие расстояния. Кроме того, те же напряжения снижаются до безопасного уровня для бытового или коммерческого использования с помощью понижающего трансформатора , который обычно можно увидеть на опорах электропередач.

При передаче постоянного тока высокого напряжения очень мало потерь, и для этого требуется всего два провода, но его обслуживание и преобразование между высоким и низким напряжением очень дороги, поэтому он так и не был принят. Напряжение постоянного тока опаснее переменного, потому что переменный ток колеблется, в то время как постоянный ток представляет собой постоянный поток тока, и он никогда вас не отпустит.

Основные различия между переменным и постоянным током (напряжение и ток)

В следующей таблице показано сравнение и основные различия между переменным током «AC» и постоянным током «DC».

.

Характеристики	Переменный ток – переменный ток	Постоянный ток – постоянный ток
Определение	Электрический ток, который периодически течет туда и обратно.	Электрический ток, который течет только в прямом направлении
Символ
Направление тока	Он двунаправленный i.е. он может течь как в прямом, так и в обратном направлении.	Он однонаправленный и течет только в одном направлении, то есть вперед
Напряжение и ток	Ток и напряжение постоянно изменяются.	Ток и напряжение постоянны.
Полярность	В переменном токе нет полярности, поскольку он колеблется.	В постоянном токе установлена ​​фиксированная полярность, отмеченная положительным (+) и отрицательным (-) знаками
Замена клемм или полярности	Замена клеммы источника не повлияет на схему	Замена клеммы источника может привести к повреждению цепи.
Частота	Частота переменного тока обычно 50 или 60 Гц	Частота постоянного тока 0.
Комплексное сопротивление	AC вносит реактивное сопротивление в цепь, поэтому возникает комплексный импеданс.	Цепь постоянного тока имеет чисто активные нагрузки. Так что импеданс чисто резистивный
Коэффициент мощности	Коэффициент мощности переменного тока всегда равен или находится в диапазоне от 1 до 0.	Частота равна 0, поэтому коэффициент мощности всегда равен 1.
Поколение	Переменный ток генерируется с помощью генератора переменного тока.	Генерируется с помощью коммутатора с генератором, с помощью солнечных батарей и химической реакции в батареях и элементах.
Форма волны	Переменный ток имеет синусоидальную, прямоугольную, треугольную и пилообразную формы волны и т. д.	Он существует в виде одной линии или пульсовой волны.
Преобразование	Для преобразования в постоянный ток используется выпрямитель	Для преобразования в переменный ток используется инвертор
Хранение	Невозможно сохранить	Может храниться напрямую.
Трансмиссия	Имеются некоторые потери при передаче на большие расстояния.	Имеет очень низкие потери при передаче высокого напряжения на большие расстояния.
Линии электропередач	Для передачи требуется как минимум 3 отдельных проводника	Для передачи требуется только 2 проводника
Стоимость передачи и обслуживание	Это дорого, но обслуживание и преобразование между напряжениями проще, чем DC	Он дешевле, но его обслуживание довольно опасно и дороже, чем AC
Опасность	Переменный ток менее опасен, чем постоянный, поскольку через некоторые регулярные промежутки времени достигает 0 В. (не играть под высоким напряжением)	Постоянный ток более опасен и опасен для жизни, чем переменный ток, поскольку он поддерживает постоянный ток.

Похожие сообщения:

Переменный ток (AC) и постоянный ток (DC)

Электрический ток — это количество электрических зарядов, проходящих через провод во времени. Когда батарея подключена через проводник, электроны перемещаются от отрицательной клеммы к положительной клемме батареи.Они движутся с очень высокой скоростью (больше скорости света) и, таким образом, производят некоторое количество тепловой энергии. Благодаря этому лампочки светятся.

Электрический ток подразделяется на два типа: Переменный ток (AC) и Постоянный ток (DC). Разница в том, что постоянный ток течет в одном направлении, а переменный ток быстро меняет свое направление. Как переменный, так и постоянный ток имеют свои особенности, но переменный ток является более распространенным типом тока, который мы используем сегодня дома, в офисе и т. д.

Никола Тесла и Томас Эдисон изобрели соответственно переменный и постоянный ток. Они боролись за стандартизацию текущих обозначений. В конце концов, AC выиграл битву, когда он приводил в действие ярмарку France Fair, и, наконец, он появился на свет.

Переменный ток (AC)

Электрический ток — это ток, который меняет свое направление на обратное много раз в секунду через равные промежутки времени. Обычно используется в блоках питания. Количество раз, когда ток меняет свое направление за одну секунду, можно определить как частоту переменного тока.50 Гц. частота означает, что она изменяется 50 раз в секунду. Частота в США 60Гц. в то время как в Индии это 50 Гц.

Переменный ток генерируется устройствами, называемыми генераторами переменного тока. Генератор переменного тока представляет собой машину, которая преобразует механическую энергию в переменный ток. Он работает по принципу закона электромагнитной индукции Фарадея. К механическим источникам механической энергии относятся паровые турбины, двигатели внутреннего сгорания и водяные турбины. Сегодня генератор обеспечивает почти всю мощность для электрических сетей.

Форма волны переменного тока

AC может быть представлен многими формами волны, такими как треугольная волна, прямоугольная волна, но наиболее распространенным представителем является синусоида. Он представлен амплитудой и временем. Амплитуда – это пиковое значение тока.

Форма волны переменного тока

Применение переменного тока:

AC широко используется в отраслях транспорта и производства электроэнергии. Почти каждый дом питается от сети переменного тока. Переменный ток также используется для питания электродвигателей. Постоянный ток не используется для питания домов из-за высокого риска стоимости и преобразования напряжения.

Преимущества переменного тока:

• Переменный ток легче генерировать, чем постоянный.
• Это дешевле.
• Потери энергии при передаче незначительны.
• AC можно легко преобразовать в DC.
• Легко передать.
• В переменном токе сопротивление больше, чем в постоянном.

Недостатки переменного тока:

• При высоком напряжении опасно работать с переменным током, так как ток переменного тока притягивает, а ток постоянного тока отталкивает.
• AC неэффективен и требует управления коэффициентом мощности для повышения эффективности.
• Большинство гаджетов не работают напрямую от сети переменного тока.

Постоянный ток (DC)

Постоянный ток относится к электрическим зарядам, текущим в одном направлении. Этот тип тока чаще всего вырабатывается батареями.

Форма сигнала постоянного тока

Цепи постоянного тока имеют однонаправленный поток тока и, как и переменный ток, он не меняет направление периодически.

Форма волны постоянного тока — чистая синусоида.Как видите, напряжение постоянно во времени.

Форма сигнала постоянного тока

Приложения постоянного тока:

Источник питания постоянного тока широко используется в устройствах с низким напряжением, таких как зарядка аккумуляторов, автомобильные и авиационные устройства, а также почти во всех электронных гаджетах, таких как мобильные телефоны, музыкальные плееры и т. д.

Преобразование переменного тока в постоянный:

DC получаем из следующих вещей:

1. Батареи, в которых происходят химические реакции, а затем эта химическая энергия преобразуется в электрическую энергию.
2. Преобразование переменного тока в постоянный через выпрямитель. Выпрямитель представляет собой электронную схему, которая преобразует переменный ток в постоянный. Эти выпрямители можно увидеть в наших мобильных зарядных устройствах, элиминаторах батарей и т. д. Большинство гаджетов питаются или косвенно заряжаются от переменного тока, а затем этот переменный ток преобразуется в постоянный.

Источники переменного и постоянного тока:

Этими символами могут обозначаться источники переменного и постоянного тока.

Символы источников переменного и постоянного напряжения

Направление тока изменяется через равные промежутки времени в источнике переменного тока, в то время как в источнике постоянного тока изменение направления постоянно. Вы можете увидеть разницу на рисунке ниже:

Направление тока

Преимущества DC:

1. Он может питать большинство электронных гаджетов.
2. DC легко хранить.
3. Постоянный ток менее опасен, чем переменный ток, потому что куча постоянного тока отталкивает.

Недостатки ЦОД:

1. Производство дороже.
2. Трудно транспортировать.
3. Сложно генерировать постоянный ток по сравнению с переменным.

Переменный ток (AC) и постоянный ток (DC)

Томас Эдисон предложил сеть электростанций, которые производили энергию постоянного тока, и они могли снабжать электроэнергией дома ближе чем на 1 милю от этой электростанции. DC очень сложно транспортировать из одного места в другое. Итак, Тесла придумал переменный ток, но Эдисон считал этот тип тока чрезвычайно опасным. Затем Вестингауз работал над системой распределения электроэнергии, используя патенты Теслы. Переменный ток можно легко транспортировать из одного места в другое с помощью трансформатора.Это может обеспечить электроэнергией дома за много миль от электростанций и, таким образом, может охватить большее количество людей. Переменный ток, наконец, появился на свет, когда он успешно запустил ярмарку France Fair.

Разница между переменным током (AC) и постоянным током (DC)

Основное различие между переменным и постоянным током заключается в их направлении. AC меняет свое направление через равные промежутки времени, в то время как DC является однонаправленным потоком. Из-за многих преимуществ переменного тока он используется для питания наших домов и офисов, а постоянный ток используется для питания маломощных устройств.Переменный ток легче преобразовать между уровнями напряжения, что делает передачу высокого напряжения более осуществимой. Постоянный ток, с другой стороны, встречается почти во всей электронике.

Резюме

Таким образом, переменный и постоянный ток представляют собой два типа электрического тока. У обоих есть свои особенности использования, преимущества и недостатки. Переменный ток более широко используется для питания зданий и офисов, в то время как постоянный ток более широко используется для питания электронных устройств. Наш образ жизни зависит от них обоих.

Разница мощности постоянного и переменного тока | Тех

(опубликовано 12 августа 2021 г.)

Есть два вида электричества: постоянный ток и переменный ток.

Существует два метода электрического тока. Это постоянный ток (DC) и переменный ток (AC).
Постоянный ток — это метод, при котором электричество всегда течет в определенном направлении, по сравнению с потоком
река. Он относится к потоку электричества, полученному от батарей, аккумуляторов, солнечных элементов и т. д.
С другой стороны, переменный ток (AC) — это метод, в котором положительные и отрицательные стороны постоянно
периодически переключаются, и соответственно меняется направление потока электричества. Это поток
электричество, полученное от генератора или розетки. Электроэнергия, произведенная на электростанциях и отправленная в дома,
также передается как переменный ток.
На приведенной ниже диаграмме показаны потоки электроэнергии постоянного и переменного тока.

В постоянном токе напряжение всегда постоянно и электричество течет в определенном направлении. В отличие,
в переменном токе напряжение периодически меняется с положительного на отрицательное и с отрицательного на
положительный, и направление тока также периодически меняется соответственно.
При постоянном токе напряжение всегда постоянно и электричество течет в определенном направлении. В отличие,
в переменном токе напряжение периодически меняется с положительного на отрицательное и с отрицательного на
положительный, и направление тока также периодически меняется соответственно.

Характеристики источника питания постоянного тока

Постоянный ток, при котором электричество всегда течет в постоянном направлении, имеет следующие достоинства и недостатки.

Преимущества

• Нет опережения или задержки в цепи
• Реактивная мощность не вырабатывается
• Может накапливать электричество

Недостаток

• Текущее прерывание затруднено
• Трудно преобразовать напряжение
• Сильный электролитический эффект

В переменном токе направление тока постоянно меняется.Поэтому, когда конденсатор или
катушка индуктивности включена в цепь, например, имеется задержка или опережение тока, протекающего в нагрузку
в зависимости от поведения напряжения.
Однако при постоянном токе напряжение и направление тока всегда постоянны, поэтому поведение
конденсаторов и катушек также всегда постоянна. Следовательно, в DC нет ни опережения, ни задержки в
схема.
В переменном токе (AC) направление тока меняется, поэтому не все электричество проходит через
нагрузка, и некоторая мощность генерируется, просто путешествуя туда и обратно между нагрузкой и источником питания.Этот
называется реактивной мощностью.
При постоянном токе вся электроэнергия проходит через нагрузку, поскольку ток всегда течет в постоянном режиме.
направление. Это изображение выталкиваемого гребешка. Следовательно, реактивная мощность не вырабатывается, а мощность
можно эффективно использовать.
Еще одним преимуществом постоянного тока является то, что его можно накапливать от батареек, аккумуляторов, конденсаторов и т.д.

С другой стороны, постоянный ток также имеет свои недостатки.Одна из них заключается в том, что ее трудно прервать
электрический ток. Поскольку к постоянному току всегда прикладывается постоянное напряжение, особенно при высоком напряжении,
такие проблемы, как дуги (искры) могут возникнуть в момент прерывания, или может возникнуть риск поражения электрическим током
в окрестностях.
В случае переменного тока, когда напряжение переключается с положительного на отрицательное или с отрицательного на положительное,
напряжение моментально падает до нуля. Если вы стремитесь к времени, когда напряжение низкое, вы можете прервать
тока безопаснее, чем при постоянном токе.
Также при преобразовании постоянного напряжения необходимо один раз преобразовать его в переменное, а затем снова обратно в постоянное. Для этого
По этой причине оборудование для преобразования постоянного напряжения больше и дороже, чем оборудование переменного тока.
Еще одним недостатком постоянного тока является сильная коррозия подземных труб и изоляторов, необходимых для
передача энергии. Поскольку электричество всегда течет в одном и том же направлении в постоянном токе, коррозия передачи энергии
оборудования увеличивается из-за электростатической индукции и электрической коррозии.
Это постоянный ток, который выходит из хранимых предметов, таких как аккумуляторы, батарейки и конденсаторы. Следовательно,
изделия с питанием от батареек совместимы с постоянным током.
С другой стороны, источником питания в обычном доме является переменный ток, но то, что используется в электронных устройствах
такие как компьютеры и бытовая техника, такие как телевизоры, имеют постоянный ток. Для запуска таких устройств переменный ток от
розетка преобразуется в постоянный ток с помощью конденсаторов и других устройств.
Однако в центрах обработки данных, где в основном используется постоянный ток, поощряется использование источников питания постоянного тока, чтобы
для уменьшения потерь при преобразовании переменного тока в постоянный.

Характеристики источника питания переменного тока

AC с его циклическим положительным и отрицательным напряжением имеет следующие преимущества и недостатки.

Преимущества

• Меньшие потери мощности благодаря передаче высокого напряжения
• Легко трансформируется
• Легко отключается при подаче питания
• Не нужно беспокоиться о положительном и отрицательном напряжении

Недостатки

• Требуется более высокое напряжение, чем целевое напряжение
• Воздействие катушек и конденсаторов
• Не подходит для передачи на сверхдальние расстояния

Особенно при передаче электроэнергии на большие расстояния, например, от электростанции в город, для повышения эффективности передачи используется очень высокое напряжение 600 000 В (вольт). Это связано с тем, что потери мощности намного больше, когда мощность передается при низком напряжении.
Это связано с тем, что при подаче электричества на провод одинаковой длины (сопротивления) в течение одинакового времени выделяется тепло пропорционально квадрату силы тока. Поскольку тепло — это энергия, которая уходит, это потеря мощности.
Например, если вам требуется мощность 3000 Вт (ватт), при напряжении 100 В вам потребуется ток 30 А (ампер), а при напряжении 1000 В вам потребуется ток всего 3 А.
Другими словами, если напряжение увеличить в 10 раз, величина тока уменьшится до 1/10, а результирующие потери мощности могут быть уменьшены до 1/100, или квадрата 1/10.По этой причине для передачи на большие расстояния используются очень высокие напряжения.
Конечно, напряжение как таковое нельзя использовать в домах и офисах. Подаваемое напряжение составляет 100 000 В для крупных заводов, 6 600 В для зданий и 200 В или 100 В для домов и офисов.
Поэтому напряжение электроэнергии, отправляемой электростанцией, должно быть снижено в зависимости от региона или местоположения.
По сравнению с постоянным током, переменный ток можно легко преобразовать с помощью трансформаторов, что делает его более подходящим для электроснабжения в качестве инфраструктуры.

Еще одним преимуществом переменного тока является то, что его легко отключить во время подачи питания, поскольку время, когда напряжение падает до нуля, наступает периодически.
Также можно использовать без различения плюса и минуса, как бытовой блок питания (розетку), что упрощает подключение и эксплуатацию устройств.
С другой стороны, для переменного тока требуется более высокое напряжение, чем целевое напряжение, для необходимого количества тепла, поскольку значение напряжения постоянно меняется и бывают моменты, когда напряжение достигает нуля.
Форма сигнала напряжения переменного тока синусоидальная, а максимальное напряжение в √2 раза превышает рабочее значение. Характеристики изоляции и технические характеристики оборудования должны быть выше действующего значения.
Еще одной характеристикой переменного тока является то, что на него сильно влияют катушки и конденсаторы. Катушки и конденсаторы генерируют напряжения, которые заставляют ток течь в направлении, противоположном направлению тока, в результате чего ток в цепи опережает или отстает.
Электроэнергия, вырабатываемая и подаваемая на электростанцию, представляет собой переменный ток.На электростанции одновременно излучаются три волны переменного тока, причем форма волны переменного тока смещена на 120 градусов. Этот вид электричества называется трехфазным переменным током.

Существует два типа переменного тока: однофазный переменный ток и трехфазный переменный ток. Трехфазный переменный ток используется, прежде всего, для передачи электроэнергии высокого напряжения. При подаче в бытовую розетку происходит его преобразование в одну фазу вместе с преобразованием напряжения.
AC используется в общих источниках питания (розетках) и используется как есть для двигателей, не требующих деликатного управления, таких как пылесосы и вентиляторы.
С другой стороны, двигатели для кондиционеров, стиральных машин, холодильников и т. д. не используют переменный ток как таковой, а используют инверторы для точного управления.

Соответствующие технические знания

Почему мы используем напряжение переменного тока в наших домах, несмотря на то, что напряжение постоянного тока набирает обороты

Напряжение переменного тока по-прежнему имеет преимущество перед напряжением постоянного тока при преобразовании электроэнергии для домашних хозяйств

Используется для подачи электроэнергии в ваш дом, офис и любое другое здание, о котором вы только можете подумать. Напряжение переменного тока (AC) полагается на ежедневное бесперебойное питание.Но почему в этих настройках не используется напряжение постоянного тока (DC), обычно встречающееся в большинстве цифровых электронных устройств?

Проще говоря, напряжение переменного тока способно преобразовывать уровни напряжения с помощью всего лишь трансформатора, что значительно упрощает транспортировку на большие расстояния, чем постоянное напряжение, преобразование которого требует более сложной электронной схемы.

Электрический заряд переменного тока периодически меняет направление, вызывая изменение уровня напряжения на противоположное. В результате переменное напряжение должно повышаться при передаче на большое расстояние, но это не влияет на скорость процесса перехода.Такая простота преобразования позволяет использовать переменный ток также в электрических генераторах, двигателях и системах распределения электроэнергии. Требование только трансформатора для преобразования его уровней напряжения, пожалуй, является самым большим преимуществом переменного тока перед постоянным, поскольку постоянный ток может создавать только магнитные поля, что вообще не позволяет ему работать с трансформаторами.

Однако на плотине «Три ущелья» в Китае линии электропередач постоянного тока передают энергию людям с меньшими потерями энергии, чем на переменном токе, что свидетельствует о том, что использование электроэнергии постоянного тока в домашних хозяйствах становится все более традиционным. Инженерная компания Siemens даже установила 65-мильную линию постоянного тока высокого напряжения (HVDC), которая простирается от энергосистемы Пенсильвании/Нью-Джерси до Лонг-Айленда. Такие проекты могут привести к беспрецедентно высокому использованию возобновляемых источников энергии. Тем не менее, хотя эти более высокие напряжения постоянного тока обычно приводят к более рискованным поставкам электроэнергии, а сети постоянного тока трудно контролировать, высокие напряжения переменного тока могут быть снижены до более безопасного уровня, когда они передаются от электростанции.

Способность концепта оставаться актуальным восходит к его удобству использования в повседневной жизни, а мощность переменного тока когда-то занимала свое место в домах благодаря тому факту, что современное освещение работает более эффективно с переменным током.Лампы накаливания могут использовать любой тип питания, но люминесцентные лампы оптимизированы для переменного тока. Однако, в то время как электричество по-прежнему работает в основном от переменного тока, постоянный ток питает светодиоды и солнечные батареи, что поднимает вопрос о том, что может произойти, если экологически чистое освещение станет еще более желательным, чем оно уже есть. В настоящее время открыты методы преобразования постоянного тока в более высокое и более низкое напряжение, что свидетельствует о том, что мир приспосабливается к этим потенциальным изменениям.

Несмотря на то, что проблемы более широкого использования постоянного тока включают приспособление устройств с различным напряжением и возникновение утечек из-за наличия большего количества компонентов, некоторые преимущества все же очевидны.Помимо широкого использования светодиодов, системы питания постоянного тока в конечном итоге приведут к сокращению источников питания и снижению потерь энергии. По мере того, как все больше устройств начинают использовать более низкие напряжения, потребность в преобразовании энергии снижается. Самым большим текущим преимуществом постоянного тока остается его использование в низковольтных и специальных приложениях, зарядка таких вещей, как батареи и авиационные приложения. В конечном итоге он имеет преимущество перед светодиодными лампами с питанием от переменного тока, все из которых мерцают, что означает постоянное колебание светового потока от включенного до выключенного.

Тем не менее, мир продолжает выбирать самый простой способ доставки энергии. Напряжение переменного тока генерируется эффективно и постоянно проверяется временем. На данный момент не так много устройств настроено на работу с постоянным напряжением, чтобы это стало общепринятой практикой, а экономические и практические результаты полного перехода на питание постоянного тока непредсказуемы. В то время как напряжение постоянного тока постепенно опровергает свою неэффективность при подаче электроэнергии на большие расстояния, напряжение переменного тока по-прежнему обеспечивает самое простое и надежное электричество, которое позволяет людям легко проживать свои дни.

Источник: Extremetech , Школа для чемпионов , Все о цепях , Schood.com , Sparkfun, Energy.gov , Chris Gammell’s Analog Life , Архитектурное освещение , National Geographic

Узнайте больше о журнале электронных продуктов

Основы теории цепей постоянного тока | Глава 1.

Напряжение, ток, энергия и мощность

Связь между напряжением и током

Земля — динамичное место.Объекты движутся, происходят химические реакции, температура то повышается, то понижается. Это изобилие вечной активности связано с концепцией энергии . Различные формы энергии — тепловая, механическая, химическая и т. д. — являются проявлениями фундаментальной сущности, которая приводит к физическим изменениям при передаче от одного объекта к другому.

Электричество — это форма энергии, возникающая в результате существования и движения заряженных частиц, называемых электронами.Когда накопление электронов создает разницу в электрической потенциальной энергии между двумя точками, мы имеем напряжение (в уравнениях напряжение обозначается V). Если эти две точки соединить проводящим материалом, электроны естественным образом будут перемещаться от более низкого напряжения к более высокому; это движение называется электрическим током , обозначается I.

Электричество является особенно удобной и универсальной формой энергии, и это сделало его мощным инструментом в руках бесчисленного количества умных людей, которые проектировали все, от крупного электрического оборудования до крошечных электронных устройств.Удивительно думать о разнообразных и сложных функциях, которые начинаются с электрической энергии, которая может передаваться по двум маленьким медным проводам.

Сравнение напряжения и тока

Мощность в электронике и способы ее расчета

В научном контексте мощность относится к скорости передачи энергии. Таким образом, электрическая мощность — это скорость, с которой передается электрическая энергия. Единицей измерения является ватт (Вт), где один ватт равен передаче одного джоуля (Дж) энергии за одну секунду (с).

`1\ W=1\ \frac{J}{s}`

Электрическая мощность в ваттах равна напряжению в вольтах, умноженному на ток в амперах.

`\text{мощность}=\text{напряжение}\ \times \text{ток}`

Единица вольт (В) определяется как джоули на кулон, т. е. она передает энергию (в джоулях) на кулон заряда. ампер (А) — это кулоны в секунду, т. е. сколько кулонов заряда проходит данную точку за одну секунду. Мы можем использовать эту информацию, чтобы подтвердить, что единица измерения электрической мощности соответствует приведенной выше формуле:

.

`\frac{\text{джоули}}{\text{секунды}}= \frac{\text{джоули}}{\text{кулон}}\times\frac{\text{кулоны}}{\text{ второй}}`

В правой части уравнения два «кулоновских» члена сокращаются, и у нас остаются джоули в секунду.

Когда мы анализируем цепи, мы обычно обсуждаем мощность, используя термин «рассеиваемая» или «потребляемая» вместо «передаваемая».Это подчеркивает тот факт, что мощность уходит из электрической системы или используется электрическим компонентом. Мы не говорим «перенесено», потому что, как правило, конечное состояние или местонахождение энергии не имеет значения.

Например, если напряжение на резисторе составляет 5 В, а ток через резистор составляет 0,5 А, резистор передает 2,5 Вт мощности (в виде тепла) в окружающую среду. Однако в большинстве случаев мы не собираемся передавать энергию. Мы просто хотим спроектировать функциональную схему, и, следовательно, мы думаем о том, сколько энергии теряется (т.т. е. рассеивается) или используется (т. е. потребляется).

Два распространенных типа напряжения: постоянный и переменный ток

Существует два распространенных способа передачи электрической энергии: постоянный ток и переменный ток.

Постоянный ток (DC) может увеличиваться или уменьшаться всевозможными способами, но величина изменений обычно невелика по сравнению со средним значением. Однако наиболее фундаментальная характеристика постоянного тока заключается в следующем: он не меняет регулярно направление.Это отличается от переменного тока (AC) , который регулярно меняет направление и используется во всем мире для распределения электроэнергии.

Термины «постоянный ток» и «переменный ток» стали прилагательными, которые часто используются для описания напряжения. Поначалу это может немного сбить с толку: что такое напряжение постоянного тока или напряжение переменного тока? Это не лучшая терминология, но вполне стандартная. Напряжение постоянного тока — это напряжение, которое создает или будет производить постоянный ток, а напряжение переменного тока создает или будет производить переменный ток, и это создает еще одну проблему терминологии.«Постоянный ток» и «переменный ток» иногда присоединяются к слову «ток», хотя эти фразы означают «постоянный ток» и «переменный ток». Суть в том, что «постоянный ток» и «переменный ток» больше не являются точными эквивалентами «постоянного тока» и «переменного тока»; Постоянный ток в общем случае относится к величинам, которые не меняют регулярно полярность или имеют очень низкую частоту, а переменный ток в общем случае относится к величинам, которые регулярно меняют полярность с частотой, которая не является «очень низкой» в контексте данная система.

Сейчас мы сосредоточимся на цепях постоянного тока. Цепи переменного тока немного сложнее и будут обсуждаться позже в этой главе.

Символы напряжения

Что такое напряжение постоянного тока?

Пожалуй, наиболее знакомым источником постоянного напряжения является батарея. Батарея — это устройство, преобразующее химическую энергию в электрическую; он обеспечивает напряжение, которое не меняется быстро или не имеет обратной полярности, но напряжение постепенно уменьшается по мере разрядки аккумулятора.

Напряжение постоянного тока можно измерить с помощью вольтметра или (чаще) многофункционального устройства, известного как мультиметр (сокращенно DMM, где D означает «цифровой»). Мультиметры могут измерять, среди прочего, напряжение, ток и сопротивление.

Рис. 1. Измерение напряжения, отображаемое на цифровом дисплее мультиметра.

Вольтметр обеспечивает простейший способ определения точного значения напряжения постоянного тока, хотя в некоторых случаях он не может предоставить важную информацию, поскольку не может четко отображать быстрые изменения. Это важное соображение в настоящее время, потому что многие напряжения постоянного тока генерируются импульсными стабилизаторами, что приводит к высокочастотным колебаниям, называемым пульсациями .

Что такое постоянный ток?

Когда между двумя клеммами присутствует напряжение постоянного тока и к клеммам подключен провод или резистивный элемент, будет протекать постоянный ток. Наиболее распространенным резистивным элементом является резистор; мы узнаем больше об этом компоненте на следующей странице. Лампа накаливания также является резистивным элементом.

Ток можно измерить с помощью устройства, называемого амперметром (или амперметром, имеющим функцию мультиметра), но измерение тока менее удобно, чем измерение напряжения. Щупы вольтметра просто соприкасаются с двумя токопроводящими поверхностями (т. е. без изменения схемы), а щупы амперметра должны быть вставлены в путь тока:

Рис. 2. В этой схеме используется переключатель для установления пути тока во время нормальной работы и разрыва пути тока, когда необходимо вставить амперметр или цифровой мультиметр.

Условный поток тока против. Электронный поток

Очень важно понимать разницу между обычным потоком тока и потоком электронов . Электроны имеют отрицательный заряд и, следовательно, они движутся от более низкого напряжения к более высокому. Однако на рисунке 2 стрелка указывает, что ток течет от положительной клеммы батареи к отрицательной клемме батареи, другими словами, от более высокого напряжения к более низкому.

Обычный ток изначально был основан на предположении, что электричество связано с движением положительно заряженных частиц. Теперь мы знаем, что это неверно, но в контексте анализа цепей традиционная модель протекания тока не является неверной. Это совершенно верно, потому что при последовательном применении всегда дает точные результаты. Кроме того, у него есть то преимущество, что создается интуитивно понятная ситуация, в которой ток течет от более высокого напряжения к более низкому, точно так же, как жидкость течет от более высокого давления к более низкому давлению, а вода падает с более высокого уровня на более низкий уровень.

В мире электротехники цепи обсуждаются и анализируются с использованием обычного тока, а не электронного тока.

Как измерить постоянный ток

Давайте рассмотрим простой случай, когда батарея питает две лампочки с неодинаковым сопротивлением.

Рис. 3. Базовая схема, состоящая из 3-вольтовой батареи и двух резистивных элементов.

Когда через лампочку течет ток, сопротивление нити накала вызывает потерю напряжения, которая пропорциональна сопротивлению и силе тока.Мы называем это напряжением на лампе или падением напряжения на лампе .

Рисунок 4.  Вольтметры используются для измерения напряжения на лампочках.

Мы видим, что напряжение на лампочке А равно 2В, а напряжение на лампочке В равно 1В.

Далее измерим ток.

Рис. 5.Амперметр вставлен таким образом, чтобы ток, протекающий через лампочки, поступал в один щуп, через схему измерения тока устройства и выходил из другого щупа.

Предположим, что мы измеряем 1А. Теперь мы сделали измерения, необходимые для определения рассеиваемой мощности лампочек.

Расчет мощности постоянного тока

Чтобы рассчитать мощность, рассеиваемую каждой лампочкой, мы подставляем измеренные значения в приведенную выше формулу.

Если мы хотим узнать мощность, рассеиваемую всей схемой, мы складываем мощность, рассеиваемую отдельными компонентами:

Или мы можем умножить ток от батареи на напряжение батареи:

Следите за новостями, потому что на следующей странице мы представим закон Ома, который выражает фундаментальную зависимость между током, напряжением и сопротивлением.

Переменный ток (AC) и постоянный ток (DC), руководство для вас

Вы когда-нибудь задумывались, какой ток течет по вашим проводам? Это руководство проведет вас через 2 типа течений; Переменный ток (AC), постоянный ток (DC) и что все это значит.

В этом руководстве я расскажу о самых важных вещах, начиная с:

• Что такое переменный и постоянный ток
• Различия между переменным и постоянным током
• Преобразование переменного тока в постоянный
• Использовать ли переменный или постоянный ток

  Переменный ток (AC)

  • Форма тока, который периодически меняет направление, колеблясь туда-сюда

  Постоянный ток (DC)

  • Форма тока, которая течет только в одном направлении, обеспечивая постоянное напряжение/ток

  В чем различия?

  	АС	DC
  Форма волны произведено	Чаще всего производит синусоиду	Постоянное напряжение/ток имеет тенденцию создавать горизонтальные сигналы
  Создано	Генератор переменного тока, электрический генератор переменного тока	Коммутатор Выпрямитель, преобразующий переменный ток в постоянный Аккумуляторы за счет внутренней химической реакции
  Пригодность для передачи на большие расстояния	Подходит, потери при передаче небольшие	Менее подходит, потери при передаче больше, если только напряжение не достаточно высокое
  Использование	Менее подходит для электронных продуктов, если питание не переключается на постоянный ток через выпрямитель	Подходит для электронных продуктов
  Уровень безопасности	Более низкий уровень безопасности Переменное напряжение может привести к проникновению тока в тело человека без замкнутого контура	Более высокий уровень безопасности Постоянный ток, обычно встречающийся в электрических приборах, более безопасен

  Преобразование переменного тока в постоянный?

  Хотя переменный и постоянный ток работают по-разному, они не должны работать как автономная цепь из-за наличия преобразователя переменного тока в постоянный.

  Преобразователь называется выпрямителем, в котором он преобразует входной переменный ток в выходной постоянный, изменяя направление потока тока.

  AC или DC, что следует использовать?

  Передача мощности на большие расстояния:
  

  • Переменный ток: возможность повышать напряжение через трансформаторы приводит к меньшему сопротивлению проводов, что может обеспечить эффективную передачу электроэнергии на большие расстояния
  • Постоянный ток: высокая сложность и высокая стоимость эффективного создания постоянного тока высокого напряжения

  Победитель: переменный ток , тот, который подойдет, если вы хотите передавать мощность на большое расстояние

  Легкость использования/простота:

  • Переменный ток: простота эксплуатации благодаря использованию проводов и трансформаторов для регулировки напряжения
  • Постоянный ток: невозможно удобно преобразовать напряжение из-за необходимости использования сложных схем

  Победитель: переменный ток, удобство и гибкость, которые он может принести оппозиция.

  Совместимость с электроникой:

  • AC: менее совместим с электроникой из-за изменения направления тока
  • DC: более совместим с электроникой, поскольку ток надежно течет в одном направлении

  Победитель: DC, решение для питания вашей электроники.

  Применение переменного и постоянного тока

  АС

  DC

  Соединение: переменный и постоянный ток

  AC и DC также могут называться переменным (емкостным) соединением и прямым соединением.Связь позволяет наблюдать за напряжениями и длинами волн источника питания. Каждая форма связи приведет к различным результатам в данных при подключении к осциллографу.

  Связь по переменному току и связь по постоянному току

  Муфта переменного тока	Муфта постоянного тока
  Показывать и разрешать передачу только сигналов переменного тока через соединение	Обеспечивает прохождение сигналов переменного и постоянного тока через соединение
  Подходит для следующих датчиков: ICP-микрофоны ICP-акселерометры Тензометры (только упругие или динамические характеристики) ВСЕ преобразователи ICP/IEPE	Подходит для следующих датчиков: Термопары Акселерометр постоянного тока Тензодатчики

  Пусковая муфта с:

  DSO Nano V3: портативный осциллограф с возможностью связи по постоянному току для измерения напряжения

  DSO Nano V3 — это простой в использовании и компактный осциллограф, отвечающий основным требованиям пользователей, начиная от школьных лабораторных тестов, электротехники и т. д.

  Характеристики продукта:

  • портативный и легкий
  • Цветной дисплей
  • Цвете для хранения и воспроизведения
  • 6 режимов срабатывания
  • 6-х с помощью
  • 200 кГц аналоговая пропускная способность
  • полные маркеры измерений и характеристики сигнала
  • встроенные сигнальные генератор
  • аксессуары доступны

  Резюме

  Выбор между использованием постоянного и переменного тока зависит от цели и требований вашего проекта.Постоянный ток рекомендуется для питания электронных устройств из-за того, что батареи питаются от постоянного тока. С другой стороны, простота модуляции напряжения переменного тока по-прежнему не имеет себе равных. При этом оба тока действительно превосходны в своей области, и выбор правильного варианта сводится исключительно к пользовательскому приложению.

  Продолжить чтение

  Подробный обзор того, как работает DC

  Начинающему инженеру по компьютерному оборудованию механизмы, связанные с напряжением и током постоянного тока, могут показаться запутанными. Тем не менее, это, несомненно, популярный факт, что они оба функционируют в качестве розеток в домашних и коммерческих помещениях. Не говоря уже о том, что они постоянно текут в одном направлении.

  Однако в этих источниках энергии есть нечто большее, чем базовые знания. Таким образом, в этом подробном руководстве подробно рассматривается все, что граничит с напряжением и током постоянного тока.

  Давайте узнаем, как это работает！

  1. Что такое постоянное напряжение и постоянный ток?

  Постоянный ток в напряжении и токе означает «постоянный ток» или «постоянная полярность».Напряжение постоянного тока – это постоянное напряжение, которое управляет током в одном направлении. Это означает, что ток течет в одном направлении. Однако он может меняться во времени. Выпрямители, солнечные панели, а также батареи производят постоянное напряжение в результате химической реакции.

  Вольтметр измеряет уровни постоянного напряжения. Также используются несколько источников питания постоянного напряжения. Например, большинство логических схем, фонарей, грузовиков и легковых автомобилей используют источник питания постоянного тока. Поток постоянного тока присутствует в чем угодно. Между тем, электрический заряд постоянного тока имеет одно направление течения.

  Кроме того, большинство цифровых электронных устройств используют электроэнергию постоянного тока. Постоянный ток фактически преобразует химическую энергию в батарее в электрическую энергию. Он также перемещает электроны из точки отрицательного заряда в точку положительного контроля без изменения направления.

  (Поток тока постоянного и переменного тока)

  2. Символ постоянного тока

  Поскольку постоянный ток постоянен, символ представляет собой прямую линию. Прямая линия, безусловно, означает, что ток однонаправленный.На рисунке ниже показана иллюстрация цепи постоянного тока.

  (знак символа постоянного тока постоянного тока)

  3. Как измерить постоянный ток

  Самый простой способ измерения постоянного тока — с помощью цифрового мультиметра. Текущие измерения часто легко провести. Ниже приведены простые шаги по измерению постоянного тока:

  .

  • Сначала подключите черный щуп мультиметра к разъему COM.
  • Затем поместите красные щупы в разъем V. После этого в обратном порядке снимите сначала красный щуп, затем черный щуп прожектора соедините с массой цепи отрицательной полярности, а красный поиск с положительной контрольной точкой.
  • Вставьте тип постоянного тока в мультиметр и прочтите показания на дисплее.

  Еще один способ измерения постоянного тока заряда через проводник — использование токоизмерительных клещей.

  （Текоизмерительные клещи для измерения напряжения）

  4. Расчет мощности постоянного тока

  Шаг 1:

  Используя закон Ома, вы можете точно рассчитать ток (l), сопротивление ® и напряжение (V) цепи постоянного тока. В результате вы можете впоследствии рассчитать выходную мощность в любой точке схемы.Формула закона Ома: напряжение (В) равно току (I), умноженному на сопротивление (R).

  В = I х R

  (мультиметр)

  Например, если ток (I) равен 0,6 ампер — постоянный ток (600 миллиампер), R составляет 150 Ом. Используя приведенную выше формулу для расчета максимального напряжения: 0,6 x 150 = 90 вольт. Кроме того, в ситуации измерение сопротивления недоступно, и идеально использовать 4-проводной режим измерения времени измерения для точной точности.

  Шаг 2:

  Для расчета мощности постоянного тока: Мощность (Вт) = Напряжение (В) x Ток (А).

  P = В х I

  Из шага 1 P = 90 x 0,6 A = 54 Вт.

  (расчет мощности постоянного тока)

  5. Разница между переменным и постоянным током

  Электрическая энергия бывает двух видов: постоянный ток (DC) и переменный ток (AC). Обе мощности необходимы для функционирования всех электрических устройств. Однако эти формы энергии различаются по применению, сигналам, режиму и прочему.

  ( Разница между переменным и постоянным током показана )

  Значительная разница между мощностью переменного и постоянного тока, и она показана в сравнительной таблице ниже;

  	Постоянный ток (DC)	Переменный ток (AC)
  Частота	Частота постоянного тока 0Гц (Гц). Поскольку постоянный ток не движется по форме волны, как переменный ток, он имеет нулевую частоту, потому что имеет однонаправленный поток.	Частота переменного тока показывает, сколько раз он меняет свое направление на противоположное. Например, самая популярная частота переменного тока составляет 60 циклов в секунду, обычно известную как 60 герц (Гц). Таким образом, если частота равна 55 Гц, ток меняет направление 55 раз.
  Направление тока	Когда по цепи протекает постоянный ток, он никогда не меняет своего направления.	Когда по цепи протекает переменный ток, он периодически меняет направление. Подобным образом он также создает петлю из вращающейся проволоки в магнитном поле.
  Электронное движение	Электроны уверенно движутся в фиксированном направлении, не меняясь.	Электроны текут вперед и назад в переменном направлении.
  Текущий размер	DC остается постоянной величиной во времени. Однако при пульсирующем постоянном токе она имеет различную степень.	Величина переменного тока особенно непрерывно изменяется во времени.
  Пассивный параметр	Только сопротивление.	Импеданс. Это включает в себя как реактивное сопротивление, так и сопротивление.
  Коэффициент мощности	Всегда 1.	Значение находится в диапазоне от 0 до 1.
  Преобразование	DC обычно преобразуется в AC с помощью выпрямителя.	AC преобразуется в DC с помощью инвертора.
  Тип	DC часто подразделяют на пульсирующий и чистый DC.	Синусоидальная, квадратная, трапециевидная и треугольная волна.
  Форма сигнала	Нет сигнала.	Форма волны переменного тока действительно чередуется. Волны образуются, когда генераторы переменного тока на электростанциях производят переменный ток.
  Тип нагрузки	Подключается только к резистивной нагрузке.	Напротив, переменное напряжение связано с емкостной, индуктивной и резистивной нагрузкой.
  Опасный	Электропитание постоянного тока более опасно по сравнению с переменным током аналогичного номинала.	При неосторожном обращении несомненно опасен.
  Приложение	Сотовые телефоны, телевизоры с плоским экраном, фонарики, электрические и гибридные транспортные средства и т. д.	Бытовые и промышленные приборы, такие как посудомоечные машины, холодильники и машины для тостов, используют переменный ток.
  Источник	Он использует как батарею постоянного тока, так и генератор.	С другой стороны, он использует цепь переменного тока и генератор.
  Передача электроэнергии	Наиболее актуальная система передачи энергии или источника электроэнергии осуществляется через HVDC. Кроме того, в этой системе постоянный ток имеет низкую потерю напряжения.	Также может передаваться через HVDC.
  Эффективность	Суперэффективный	Имеет низкую эффективность.
  Типы развертки	Этот режим источника тока обычно вычисляет точку смещения цепи выбранных источников питания в предопределенных ступенях в диапазоне значений напряжения. Кроме того, развертка постоянного тока также работает вместе с любым источником, имеющим переменную постоянного тока.	Моделирование развертки переменного тока специально предназначено для расчета отклика слабого сигнала напряжения цепи.
  Тип сканирования	Скорость сканирования находится в диапазоне от 100 мс до 10 000 с.Он также работает в рампе или треугольной волне.	Этот тип сканирования обычно выполняет цикл выборки на скорости, чтобы убедиться в соответствии времени.

  5. Применение постоянного тока

  В настоящее время источниками постоянного тока являются солнечные элементы, термопары, батареи, а также топливные элементы. В отличие от переменного тока, который лучше всего подходит для электростанций и электрических сетей, этот распространенный тип питания используется в различных приложениях.

  Кроме того, DC в основном используется во всей бытовой электронике.Это полезно в нескольких приложениях, таких как мобильные телефоны, телевизоры с плоским экраном, светодиодные фонари, электрические и гибридные автомобили. Кроме того, он в основном работает в приложениях с низким напряжением, таких как самолеты и зарядка аккумуляторов. Большинство накопителей энергии также работают на постоянном токе.

  Постоянный ток также с большей эффективностью передает электричество на большое расстояние. Приложения и технологии постоянного тока не только очень надежны, но и работают в течение нескольких часов. Кроме того, в фотоэлектрической промышленности источник постоянного тока поставляет электроэнергию автономным приборам и портативным солнечным системам.Постоянный ток высокого напряжения (HVDC) также использует постоянный ток для передачи электроэнергии в энергосистемы, такие как ветряные турбины.

  (гибридный автомобиль с постоянным током)

  6. Преимущества и недостатки DC

  Ранее ток напряжения переменного тока часто был формой энергии, подходящей для рассеивания мощности. Но сегодня DC появляется в технологической области. В результате это может создавать рабочие места, расширять исследования, вдохновлять на инновации и стимулировать экономический рост.

   

  Самым значительным преимуществом постоянного тока перед переменным током является его способность работать в определенных приложениях. Например, постоянный ток предпочтительнее, когда есть падение напряжения переменного тока для расширенных зон покрытия. Ниже перечислены преимущества и недостатки постоянного тока.

  (электродвигатель постоянного тока)

  Преимущества 

   

  • Изменить скорость электродвигателя постоянного тока проще и быстрее.
  • DC действительно работает во всей бытовой электронике.
  • Сохраняет электрический ток. Опять же, постоянный ток экономит электроэнергию в устройствах хранения данных и небольших приложениях, таких как перезаряжаемые батареи и блоки питания. За счет накопления электроэнергии она, по сути, становится легко доступной, когда возобновляемые источники не дают энергию после светового дня.
  • Лучшее регулирование срока службы, поскольку падение напряжения на выходе сравнительно небольшое.
  • Резистивные проводящие материалы, как правило, очень эффективны.
  • Для работы требуется меньше изоляции, так как давление на проводник мало.

  (солнечная панель)

  Недостатки 

  • При постоянном напряжении высокого уровня становится трудно генерировать постоянный ток из-за проблем со связью.
  • Систему постоянного напряжения также сложно увеличить для передачи высокого напряжения.
  • Напряжение цепи постоянного тока и переключатели в приборах дороги. Прежде всего, они часто имеют гарантию на дефекты материалов.
  • Настройка передачи постоянного тока особенно сложна.
  • Нельзя изменить вход напряжения постоянного тока.

  (поток постоянного тока с аккумуляторной батареей)

  Заключение

  Мы действительно дали исчерпывающий обзор постоянного тока постоянного напряжения, его преимуществ и недостатков. При этом у вас должно быть лучшее понимание постоянного тока и того, чем он отличается от переменного тока. Электрический заряд постоянного тока имеет однонаправленный поток и присутствует почти в каждом электронном устройстве. С другой стороны, переменный ток дешевле и его легче передавать.

  Так же, как и переменный ток, он, несомненно, становится возможным в технологиях.