Bestäm vilken ström som är lik eller växlande. Växelström och likström: skillnaden

Elektrisk ström kallas överföring av laddning eller rörelse av laddade partiklar mellan punkter med olika elektriska potentialer. Joner, protoner och / eller elektroner kan bära en elektrisk laddning. I vardagen används elektronernas rörelse längs ledare nästan överallt. Det finns vanligtvis två typer av el - alternerande och direkt. Det är viktigt att veta hur likström skiljer sig från växelström.

Likström och växelström

Varje fenomen som inte kan ses eller "kännas" direkt är lättare att förstå med hjälp av analogier. När det gäller el kan du betrakta vatten i ett rör som det närmaste exemplet. Vatten och elektricitet flödar genom sina ledare - ledningar och rör.

• Volymen av rinnande vatten är strömstyrkan.
• Trycket i röret är spänningen.
• Rörets diameter är motståndets inversa konduktivitet.
• Volym per tryck - effekt.

Trycket i röret skapas av pumpen - pumpen pumpar mer, trycket är högre, mer vatten rinner. Rörets diameter är större - motståndet är mindre, mer vatten rinner. Källan ger ut mer spänning - mer elflöden. Trådarna är tjockare - motståndet är mindre, strömmen är högre.

Vilken kemisk källa som helst kan tas som ett exempel. strömförsörjning - batteri eller ackumulator. På dess terminaler finns polbeteckningar: plus eller minus. Om en motsvarande glödlampa är ansluten till batteriet via ledningar och en strömbrytare tänds den. Vad händer då? Källans negativa terminal avger elektroner - elementära partiklar som bär en negativ laddning. Genom ledningarna, genom omkopplarna och lampans spiral rör de sig till den positiva terminalen och försöker utjämna potentialen hos terminalerna. Medan kretsen är stängd på switchkontakterna och batteriet inte har satt sig, går elektroner i en spiral och lampan lyser.

Rörelseriktningen för laddningarna förblir oförändrad hela tiden - från minus till plus. Detta är en likström, den kan vara pulserande - försvagas eller ökar.

Av många anledningar att använda endast konstant spänning är opraktiskt: ta till exempel oförmågan att använda transformatorer. Därför har det nu funnits ett system för matning och förbrukning av en växelspänning, för vilken hushållsapparater skapas.

Det finns ett enkelt svar, vad är skillnaden mellan DC och AC. I det här exemplet, med en glödlampa på en uttag på strömförsörjningen, kommer spänningen alltid att vara noll. Detta är en neutral tråd, men i den andra fasen ändras spänningen. Och inte bara i storlek, utan också i riktning - från plus till minus. Elektroner flyter inte i ordnade rader i en riktning, tvärtom rusar de fram och tillbaka, samma partiklar springer genom glödlampspiralen fram och tillbaka och gör allt arbete. Ändra rörelseriktningen för el och ger själva begreppet "variabel".

Ytterligare nätverksparametrar

Förutom spänning, styrka, effekt och motstånd / konduktans verkar två nya funktioner beskriva processerna. Dessa parametrar krävs, liksom de fyra första. Att ändra någon av dem ändrar egenskaperna för hela kedjan.

• Formen.
• Frekvens.

En viktig roll spelas av typen av spänningsförändringsdiagram. Helst ser det ut som en sinusoid med smidiga övergångar från värde till värde. Avvikelser från en sinusformad vågform kan leda till dålig effektkvalitet.

Frekvens är antalet övergångar från ett extremt tillstånd till ett annat under en viss tid. Den europeiska standarden på 50 Hz (hertz) innebär att spänningen ändras plus eller minus 50 gånger per sekund, och elektroner ändrar riktning hundra gånger. Som referens: fördubbling av frekvensen leder till en fyrfaldig minskning av enheternas storlek.

Om uttaget har en växelström på 50 Hz och 220 V (volt), betyder det att den maximala matningsspänningen i nätverket når 380 V. Var kommer det ifrån? I ett konstant nätverk är spänningsvärdet oförändrat, och med en förändring sjunker det eller stiger. Dessa 220 V är värdet för den effektiva spänningen för en sinusformad ström med en amplitud på 380 V. Därför är formen på förändringen av värden så viktig att med en stark skillnad från sinusformen kommer den effektiva spänningen också att förändras mycket.

Den praktiska betydelsen av skillnaderna

Så här är det, växelström och likström. Vad är skillnaden, det är inte så svårt att räkna ut det. Det är också en väldigt stor skillnad. En likströmskälla tillåter inte anslutning av en svetsning eller någon annan transformator. Vid beräkning av isolering eller kondensatorer för nedbrytning tas inte det effektiva, men det maximala spänningsvärdet. Trots allt kan tanken uppstå: "varför finns det 400 kondensatorer i 220-voltsnätet?" Det är svaret, i 220 V -nätet når spänningen 380 V vid normalt arbete, och med ett litet fel, och 400 V är inte gränsen.

Ännu en "paradox". Kondensatorn har oändligt motstånd i DC -nätet, och konduktiviteten i AC -nätet, ju högre frekvens, desto lägre är kondensatorns motstånd. Det är annorlunda med spolar - en ökning i frekvens orsakar en ökning av induktivt motstånd. Denna egenskap används i en oscillerande krets - grunden för all kommunikation.

I detta kommer vi att berätta vad en växelström och trefas växelström är.

Begreppet växelström ges i fysikens lärobok för en allmän utbildningsinstitution - en skola. - en ström i form av en harmonisk sinusformad signal, vars huvudsakliga egenskaper är den effektiva spänningen och frekvensen, över tid ändras i riktning och storlek.

FrekvensÄr antalet fullständiga förändringar i polariteten hos en växelström på en sekund. Det betyder att strömmen i ett vanligt hushållsuttag med en frekvens på 50 Hertz på en sekund ändrar sin riktning från ett positivt värde till ett negativt värde och tillbaka exakt femtio gånger. En fullständig förändring i riktningen (polariteten) för en elektrisk ström från ett positivt värde till ett negativt värde och igen till ett positivt kallas - period av elektrisk strömfluktuation... Under perioden T en växelström ändrar riktning två gånger.

För visuell observation sinusformad växelström brukar använda. För att utesluta elektriska stötar och skydda oscilloskopet från nätspänningen vid ingången används isoleringstransformatorer. För att mäta en period är det ingen skillnad vid vilken ekvivalent (lika amplitud) poäng för att mäta den. Du kan använda de maximala positiva eller negativa topparna, eller så kan du använda nollvärdet. Detta illustreras i figuren.

Från en lärobok i fysik vet vi att en växelström genereras med en elektrisk maskin - en generator. Den enklaste generatormodellen är en magnetisk ram som roterar i magnetfältet hos en permanentmagnet.

Föreställ dig en rektangulär trådram med flera varv, som roterar enhetligt i ett enhetligt magnetfält. Den emf som uppstår i denna ram induktion ändras sinusformigt. Oscillationsperiod T växelström är en fullständig revolution av den magnetiska ramen runt dess axel.

magnetisk ram

En av de viktiga egenskaperna hos en elektrisk ström är två värden för en växelström - maxvärdet och medelvärdet.

Maximal spänningsvärde för elektrisk ström Umax Stämmer spänningsvärdet med sinusoidens maximala värde.

Medelspänning för elektrisk ström UavÄr spänningsvärdet lika med 0,636 av max. Matematiskt ser det ut så här:

U cf = 2 * U max / π = 0,636 U max

Sinusvågen för den maximala spänningen kan övervakas på oscilloskopskärmen. Förstå vad som är genomsnittlig växelspänning du kan experimentera enligt figuren och beskrivningen nedan.

Anslut en sinusformad spänning till dess ingång med ett oscilloskop. Använd den vertikala svepförskjutningsratten för att flytta svepet "noll" till den lägsta raden på oscilloskopets displayskala. Sträck ut och flytta det horisontella svepet så att en halvvåg av sinusformad spänning passar in i tio (fem) celler i oscilloskopskärmen. Använd den vertikala svepknappen (förstärkning) för att sträcka svepet så att den maximala halvvågsamplituden passar exakt tio (fem) celler på oscilloskopskärmen. Bestäm sinusoidens amplitud i tio områden. Summa alla tio värden och dela med tio - hitta dess "GPA". Som ett resultat får du ett spänningsvärde som är ungefär lika med 6,36 av dess maximala värde - 10.

Mätinstrument- voltmätare, tsheshki, multimetrar för mätning av växelspänning har en likriktare och en utjämningskondensator i sin krets. Denna kedja "rundar" multiplikatorn av skillnaden mellan den maximala och uppmätta spänningen till 0,7. Därför, om du observerar en sinusformad spänning med en amplitud på 10 volt på oscilloskopskärmen, visar voltmätaren (kedja, multimeter) inte 10, utan cirka 7 volt. Tror du att ditt hemuttag har 220 volt? Det är det, men inte riktigt! 220 volt är medelspänningen i ett hushållsuttag, i genomsnitt av en mätanordning - en voltmeter. Den maximala spänningen följer av formeln:

U max = U mått / 0,7 = 220 / 0,7 = 314,3 volt

Det är därför, när du "träffas" av en ström från ett eluttag på 220 volt, vet du att detta är din illusion. Faktum är att du skakas av en spänning på cirka 315 volt.

Trefasström

Tillsammans med en enkel sinusformad växelström, den s.k trefas växelström... Dessutom är trefas elektrisk ström den viktigaste energiformen som används över hela världen. Trefasström har blivit populär på grund av den mindre kostsamma överföringen av energi över långa avstånd. Medan en vanlig (enfas) elektrisk ström kräver två ledningar, kräver en trefasström, som har tre gånger energin, bara tre ledningar. Du kommer att lära dig den fysiska betydelsen senare i den här artikeln.

Tänk om inte en, men tre identiska ramar roterar runt en gemensam axel, vars plan roteras i förhållande till varandra med 120 grader. Sedan den sinusformade emf som uppstår i dem. kommer också att vara ur fas med 120 grader (se figur).

Dessa tre matchade alternerande strömmar kallas trefasströmmar. Ett förenklat arrangemang av trådlindningar i en trefasströmgenerator illustreras i figuren.

Generatorlindningens anslutning längs tre oberoende linjer visas i figuren nedan.

Denna sextrådiga anslutning är ganska besvärlig. Eftersom endast potentialskillnader är viktiga för fenomen i elektriska kretsar, kan en ledare användas för två faser samtidigt, utan att minska lastkapaciteten för var och en av faserna. Med andra ord, vid anslutning av generatorlindningarna enligt "stjärna" -schemat med "noll" utförs överföringen av energi från tre källor genom fyra ledningar (se bild), där en är vanlig - den neutral tråd.

Tre ledningar kan överföra energi från tre (praktiskt taget oberoende) elektriska strömkällor anslutna med en "triangel".

I industriella generatorer och omvandlartransformatorer är "delta" vanligtvis ansluten till en fas-till-fas-spänning på 220 volt. I det här fallet finns det ingen "noll" tråd.

"Stjärna" används för att överföra nätspänningen med "noll". I detta fall verkar en spänning på 220 volt på fasen i förhållande till "noll". Fas-till-fas-spänningen är 380 volt.

En vanligt förekommande händelse under de dagar som "fräckt stjäl demokrati" var bränning av hushållsapparater i respektabla medborgares lägenheter, då, på grund av svaga ledningar, en vanlig "nolla" brann ut, beroende på hur många hushållsapparater som ingår i lägenheterna brann TV: n och kylskåpet. som inkluderade dem minst. Detta orsakas av fenomenet "fasobalans", som inträffade när nollan bryts. Istället för 220 volt rusade en gränssnittsspänning på 380 volt in i uttaget för respektabla medborgare. Hittills har detta fenomen inte utrotats helt i många gemensamma lägenheter och byggnader som liknar bostäderna i våra ryska städer och byar.

Växelström , i motsats till, förändras kontinuerligt både i storlek och riktning, och dessa förändringar sker periodiskt, det vill säga de upprepas exakt med jämna mellanrum.

För att inducera en sådan ström i kretsen, använd växelströmskällor som skapar växelström -EMF, som regelbundet förändras i storlek och riktning. Sådana källor kallas generatorer.

I fig. 1 visar ett diagram över en enhet (modell) av de enklaste.

En rektangulär ram av koppartråd är fixerad på axeln och roterar i fältet med hjälp av en remdrivning. Ramens ändar är lödda till kopparglidringar, som roterar med ramen och glider över kontaktplattorna (borstar).

Figur 1. Diagram över den enklaste generatorn

Låt oss se till att en sådan enhet verkligen är det källa till variabel EMF.

Antag att en magnet skapar mellan dess poler, det vill säga en magnet där densiteten för magnetiska kraftlinjer i någon del av fältet är densamma. roterande, korsar ramen kraftlinjerna för magnetfältet och i var och en av dess sidor a och b.

Ramens sidor c och d fungerar inte, eftersom när ramen roterar går de inte över magnetfältets kraftlinjer och deltar därför inte i skapandet av EMF.

När som helst i tiden är EMF som uppstår i sidan a motsatt i EMF: s riktning som uppstår på sidan b, men i ramen verkar både EMF enligt och summerar den totala EMF, det vill säga inducerad av hela ramen.

Detta är lätt att verifiera om vi använder det kända för att bestämma EMF -riktningen högerregel.

För att göra detta, placera höger handflata så att den vetter mot magnetens nordpol, och den böjda tummen sammanfaller med rörelseriktningen för den sida av ramen där vi vill bestämma EMF -riktningen. Sedan kommer EMF -riktningen i den att indikeras med handens utsträckta fingrar.

För vilken ram som helst, bestämmer vi EMF -riktningen i sidorna a och b, de summerar alltid och bildar en gemensam EMF i ramen. I detta fall, med varje varv i ramen, ändras riktningen för det totala EMF i det motsatta, eftersom var och en av rammens arbetssidor i ett varv passerar under olika poler av magneten.

Storleken på den EMF som induceras i ramen förändras också eftersom hastigheten med vilken sidor av ramen korsar kraftlinjerna för magnetfältet ändras. I själva verket, vid den tidpunkt då ramen närmar sig sitt vertikala läge och passerar den, är skärningshastigheten för kraftlinjerna vid ramens sidor den högsta och den största EMF induceras i ramen. Vid de ögonblick då ramen passerar sitt horisontella läge verkar sidorna glida längs de magnetiska kraftlinjerna utan att korsa dem, och EMF induceras inte.

Således, med jämn rotation av ramen kommer en EMF att induceras i den, periodiskt förändras både i storlek och riktning.

EMF som uppstår i ramen kan mätas med en enhet och användas för att skapa en ström i den externa kretsen.

Med hjälp kan du få en växelström -EMF och därmed växelström.

Växelström är för industriella ändamål och genereras av kraftfulla generatorer som drivs av ång- eller vattenturbiner och förbränningsmotorer.

Grafisk representation av AC- och DC -strömmar

Den grafiska metoden gör det möjligt att visualisera processen med att ändra en viss variabel beroende på tid.

Plotta variabler som förändras över tiden börjar med att plotta två inbördes vinkelräta linjer som kallas plottaxlarna. Sedan, på den horisontella axeln, på en viss skala, läggs tidsintervaller och på den vertikala, även på en viss skala, värdena för den kvantitet som ska ritas (EMF, spänning eller ström).

I fig. 2 grafiskt avbildade direkta och växlande strömmar... I detta fall skjuter vi upp värdena för strömmen och uppåt vertikalt från skärningspunkten för O -axlarna, värdena för strömmen i en riktning, som vanligtvis kallas positiv, deponeras och nedåt från denna punkt, motsatt riktning, som vanligtvis kallas negativ.

Figur 2. Grafisk representation av AC och DC

Själva punkten O fungerar samtidigt som ursprunget för de aktuella värdena (vertikalt nedåt och uppåt) och tiden (horisontellt till höger). Med andra ord, denna punkt motsvarar nollvärdet för strömmen och det initiala tidpunkten, från vilket vi tänker spåra hur strömmen kommer att förändras i framtiden.

Låt oss se till att det som visas i fig. 2, och ett diagram över en konstant ström på 50 mA.

Eftersom denna ström är konstant, det vill säga den inte ändrar sin storlek och riktning över tiden, kommer samma strömvärden att motsvara olika tidpunkter, dvs. 50 mA. Därför, vid tidpunkten lika med noll, dvs vid det första ögonblicket för vår observation av strömmen, kommer den att vara lika med 50 mA. Genom att rita ett segment som är lika med det aktuella värdet på 50 mA längs den vertikala axeln uppåt får vi den första punkten i vårt diagram.

Vi är skyldiga att göra samma sak för nästa tidpunkt som motsvarar punkt 1 på tidsaxeln, det vill säga att skjuta upp ett segment från denna punkt vertikalt uppåt, lika med 50 mA. Slutet av segmentet kommer att definiera den andra punkten i grafen för oss.

Efter att ha gjort en liknande konstruktion för flera efterföljande tidpunkter får vi en serie punkter, vars anslutning ger en rak linje, vilket är grafisk representation av likström värde på 50 mA.

Låt oss gå vidare till studier variabel EMF -graf... I fig. 3, i den övre delen visas en ram som roterar i ett magnetfält, och en grafisk framställning av den framväxande variabeln EMF ges nedan.

Figur 3. Plotta variabeln EMF

Vi kommer att börja rotera ramen enhetligt medurs och följa förändringen av EMF i den, med bildens horisontella position som det första momentet.

Vid detta första ögonblick kommer EMF att vara noll, eftersom ramens sidor inte skär de magnetiska kraftlinjerna. På grafen avbildas detta noll -EMF -värde som motsvarar ögonblicket t = 0 med punkt 1.

Med ytterligare rotation av ramen börjar EMF dyka upp i den och kommer att öka i storlek tills ramen når sitt vertikala läge. På grafen kommer denna ökning av EMF att avbildas av en jämn stigande kurva som når sin topp (punkt 2).

När ramen närmar sig det horisontella läget kommer EMF i den att minska och falla till noll. På grafen kommer detta att avbildas som en fallande jämn kurva.

Följaktligen under den tid som motsvarade en halv varv av ramen lyckades EMF i den öka från noll till maximivärdet och återigen minska till noll (punkt 3).

Med ytterligare rotation av ramen kommer EMF att dyka upp igen i den och gradvis öka i storlek, men dess riktning kommer redan att ändras till motsatsen, vilket kan ses genom att tillämpa högerhandens regel.

Diagrammet tar hänsyn till förändringen i EMF: s riktning så att kurvan som representerar EMF korsar tidsaxeln och nu är placerad under denna axel. EMF ökar igen tills ramen intar ett vertikalt läge.

Sedan börjar EMF minska, och dess värde blir lika med noll när ramen återgår till sin ursprungliga position, efter att ha fullgjort ett helt varv. På grafen kommer detta att uttryckas av det faktum att EMF -kurvan, när den har nått sin topp i motsatt riktning (punkt 4), sedan möter med tidsaxeln (punkt 5)

Detta avslutar en cykel med EMF -förändring, men om du fortsätter att rotera ramen, börjar den andra cykeln omedelbart, exakt upprepar den första, som i sin tur kommer att följas av den tredje, och sedan den fjärde, och så vidare tills vi stoppar rotationsramen.

Således, för varje varv i ramen, slutför EMF som uppstår i den en hel cykel av dess förändring.

Om ramen är stängd för någon extern krets, kommer en växelström att strömma genom kretsen, vars graf kommer att se likadan ut som EMF -grafen.

Den vågiga kurvan vi har fått kallas en sinusoid, och strömmen, EMF eller spänning, som ändras enligt denna lag, kallas sinus-.

Kurvan i sig kallas sinusoid eftersom den är en grafisk framställning av en variabel trigonometrisk kvantitet som kallas sinus.

Den sinusformade karaktären hos den nuvarande förändringen är den vanligaste inom elektroteknik, därför talar de om växelström i de flesta fall sinusformad ström.

För att jämföra olika växelströmmar (EMF och spänningar) finns det värden som kännetecknar en viss ström. De heter AC -parametrar.

Period, amplitud och frekvens - AC -parametrar

Växelström kännetecknas av två parametrar - period och amplitud, med vetskap om vilken vi kan bedöma vilken typ av växelström det är och bygga en graf över strömmen.

Figur 4. Sinusformad strömkurva

Den tid under vilken en fullständig cykel av nuvarande förändringar inträffar kallas en period. Perioden betecknas med bokstaven T och mäts i sekunder.

Den tidsperiod under vilken hälften av hela cykeln av nuvarande förändring sker kallas en halvcykel. Följaktligen består perioden med förändring av ström (EMF eller spänning) av två halvperioder. Det är ganska uppenbart att alla perioder med samma växelström är lika med varandra.

Som framgår av grafen når strömmen under en period av dess förändring två gånger sitt maximala värde.

Det maximala värdet för en växelström (EMF eller spänning) kallas dess amplitud eller toppströmvärde.

Im, Em och Um är allmänt accepterade beteckningar för amplituder av ström, EMF och spänning.

Vi uppmärksammade först och främst, men som framgår av grafen finns det otaliga mellanvärden för det, mindre än amplituden.

Värdet på växelström (EMF, spänning) som motsvarar valda tidpunkter kallas dess momentana värde.

i, e och u är allmänt accepterade beteckningar av momentana värden för ström, EMF och spänning.

Det momentana värdet av strömmen, liksom dess toppvärde, kan enkelt bestämmas med hjälp av en graf. För att göra detta, från en punkt på den horisontella axeln som motsvarar den tidpunkt av intresse för oss, rita en vertikal linje till skärningspunkten med strömkurvan; det erhållna segmentet av den vertikala linjen kommer att bestämma värdet av strömmen vid ett givet ögonblick, det vill säga dess momentana värde.

Uppenbarligen kommer det momentana värdet av strömmen efter tiden T / 2 från grafens utgångspunkt att vara lika med noll, och efter tiden - T / 4 dess amplitudvärde. Strömmen når också sitt toppvärde; men redan i motsatt riktning, efter en tid lika med 3/4 T.

Så grafen visar hur strömmen i kretsen förändras över tiden, och att varje ögonblick i tiden motsvarar endast ett bestämt värde av både storleken och strömriktningen. I detta fall kommer det aktuella värdet vid en given tidpunkt vid en punkt i kretsen att vara exakt samma vid alla andra punkter i denna krets.

Antalet hela perioder som utförs av strömmen på 1 sekund kallas AC frekvens och betecknas med den latinska bokstaven f.

För att bestämma frekvensen för en växelström, det vill säga att ta reda på det hur många perioder av dess ändring gjordes under 1 sekund, är det nödvändigt att dela 1 sekund med tiden för en period f = 1 / T. Genom att känna till växelströmens frekvens kan du bestämma perioden: T = 1 / f

Mätt i en enhet som kallas hertz.

Om vi ​​har en växelström, vars frekvens är lika med 1 hertz, kommer perioden för en sådan ström att vara lika med 1 sekund. Omvänt, om perioden för strömförändring är 1 sekund, är frekvensen för en sådan ström 1 hertz.

Så vi har definierat AC -parametrar - period, amplitud och frekvens, - som gör att du kan skilja från varandra olika växelströmmar, EMF och spänningar och vid behov bygga sina grafer.

Vid bestämning av olika kretsars motstånd mot växelström, använd ett annat hjälpvärde som kännetecknar växelström, den s.k. vinkel- eller vinkelfrekvens.

Cirkulär frekvens betecknas associerad med frekvens f med förhållandet 2pif

Låt oss förklara detta beroende. När vi plottade den variabla EMF -grafen såg vi att under en fullständig rotation av ramen inträffar en hel cykel med EMF -förändring. Med andra ord, för att ramen ska göra ett varv, det vill säga rotera 360 °, tar det tid lika med en period, det vill säga T sekunder. Sedan gör ramen 360 ° / T -varv på 1 sekund. Därför är 360 ° / T den vinkel genom vilken ramen roterar på 1 sekund och uttrycker ramens rotationshastighet, som vanligtvis kallas vinkel- eller cirkulär hastighet.

Men eftersom perioden T är relaterad till frekvensen f med förhållandet f = 1 / T, då kan cirkelhastigheten också uttryckas i termer av frekvens och kommer att vara lika med 360 ° f.

Så vi kom fram till att 360 ° f. För enkelhets skull att använda cirkulär frekvens för alla slags beräkningar ersätts dock 360 ° -vinkeln som motsvarar ett varv med ett radiellt uttryck lika med 2pi radianer, där pi = 3,14. Således får vi äntligen 2pif. För att bestämma cirkulärfrekvensen för en växelström () är det därför nödvändigt att multiplicera frekvensen i hertz med en konstant Siffran är 6,28.

Idag, om du ser dig omkring, drivs nästan allt du ser av el i en eller annan form.
Växelström och likström är de två huvudformerna för laddningar som driver vår elektriska och elektroniska värld.

Vad är AC? Växelström kan definieras som flödet av elektrisk laddning som ändrar dess riktning med jämna mellanrum.

Perioden / regelbundna intervall vid vilka växelströmmen ändrar riktning är dess frekvens (Hz). Marinfordon, rymdfarkoster och militära fordon använder ibland 400 Hz AC. Men för det mesta, inklusive inomhusbruk, är AC -frekvensen inställd på 50 eller 60 Hz.

Vad är DC?(Symboler på elektriska apparater) D.Cär en ström (ström av elektrisk laddning eller elektroner) som flödar i endast en riktning. Därefter finns det ingen frekvens associerad med DC. Likström eller likström har nollfrekvens.
Källor till växelström och likström:

AC: Kraftverk och generatorer producerar växelström.

DC: Solceller, bränsleceller och termoelement är huvudkällorna för DC -produktion. Men den huvudsakliga källan till likström är växelströmskonvertering.

AC- och DC -applikationer:

AC används för att driva kylskåp, eldstäder i hemmet, fläktar, elmotorer, luftkonditioneringsapparater, tv -apparater, matberedare, tvättmaskiner och praktiskt taget all industriutrustning.

DC används främst för att driva elektronik och annan digital teknik. Smartphones, surfplattor, elbilar etc. LED- och LCD -TV -apparater körs också på DC, som omvandlas från ett vanligt AC -nät.

Varför växelström används för att överföra elektricitet. Det är billigare och lättare att tillverka. AC vid högspänning kan transporteras i hundratals kilometer utan större strömförlust. Kraftverk och transformatorer minskar spänningen till (110 eller 230 V) för överföring till våra hem.

Vad är farligare? AC eller DC?
DC tros vara mindre farligt än AC, men det finns inga definitiva bevis. Det finns en missuppfattning att kontakt med höga AC -spänningar är farligare än kontakt med låga DC -spänningar. I själva verket handlar det inte om spänning, det handlar om mängden ström som passerar genom människokroppen. Likström och växelström kan vara dödlig. Stick inte in fingrar eller föremål i eluttag eller prylar eller kraftfull utrustning.

En konstant elektrisk ström är partiklarnas rörelse med en laddning i en viss riktning. Det vill säga dess spänning eller kraft (karakteriserande mängder) har samma innebörd och riktning. Så här skiljer sig likström från växelström. Men låt oss titta på allt i ordning.

Historien om framväxten och "strömningskriget"

Likström kallades tidigare galvaniskt på grund av att det upptäcktes som ett resultat av en galvanisk reaktion. försökte överföra den via elektriska överföringsledningar. Vid den tiden fanns det allvarliga tvister mellan forskare i denna fråga. De fick till och med namnet "ström av krig". Frågan om valet som huvud, variabel eller permanent bestämdes. "Kampen" vanns av en alternativ form, eftersom den permanenta drabbas av betydande förluster och överförs på distans. Men att omvandla växelformen är inte svårt, så här skiljer sig likström från växelström. Därför är den senare lätt att överföra även över stora avstånd.

Källor till likström

Batterier eller andra enheter kan fungera som en källa, där det sker genom en kemisk reaktion.

Dessa är generatorer, där det erhålls som ett resultat, och efter det åtgärdas det på kollektorns bekostnad.

Ansökan

I olika enheter används likström ganska ofta. Många hushållsapparater, laddare och bilgeneratorer arbetar till exempel med den. Alla bärbara enheter drivs från en källa som ger ett permanent utseende.

Det används kommersiellt i motorer och batterier. Och i vissa länder är de utrustade med högspänningsledningar.

Inom medicin utförs hälsoprocedurer med likström.

På järnvägen (för transport) används både variabla och permanenta typer.

Växelström

Oftast används den dock. Här är medelvärdet av kraft och spänning för en viss period lika med noll. I storlek och riktning förändras den ständigt och med lika långa intervall.

För att inducera växelström används generatorer där, under elektromagnetisk induktion, detta sker. Detta utförs med hjälp av en magnet som roterar i en cylinder (rotor) och en stator tillverkad i form av en fast kärna med en lindning.

Växelström används i radio, tv, telefoni och många andra system på grund av att dess spänning och effekt kan omvandlas utan att förlora energi.

Det används i stor utsträckning i industrin, liksom för belysning.

Det kan vara enfas och flerfas.

Som ändras enligt sinusformen är enfas. Det ändras över en viss tidsperiod (period) i storlek och riktning. AC -frekvens är antalet cykler per sekund.

I det andra fallet är trefasversionen den mest utbredda. Detta är ett system med tre elektriska kretsar som har samma frekvens och EMF, ur fas med 120 grader. Den används för att driva elmotorer, ugnar, belysningsarmaturer.

Mänskligheten är skyldig den stora vetenskapsmannen Nikola Tesla många utvecklingar inom elområdet och deras praktiska tillämpning, liksom effekterna på högfrekvent växelström. Fram till nu är inte alla hans verk, överlåtna till eftervärlden, kända.

Hur skiljer sig likström från växelström och vad är dess väg från källa till konsument?

Så, en växelström kallas en ström som kan förändras i riktning och storlek under en viss tid. Parametrarna som är uppmärksammade är frekvens och spänning. I Ryssland, i hushållens elektriska nät, levereras växelström med en spänning på 220 V och en frekvens på 50 Hz. Frekvensen för en växelström är antalet förändringar i riktningen för partiklar av en given laddning per sekund. Det visar sig att vid 50 Hz ändrar den sin riktning femtio gånger, på vilket sätt likströmmen skiljer sig från den växlande.

Dess källa är uttag till vilka hushållsapparater är anslutna under olika spänningar.

Växelström börjar sin rörelse från kraftverk, där det finns kraftfulla generatorer, varifrån den kommer ut med en spänning på 220 till 330 kV. Sedan går det in i vilka som ligger nära hus, företag och andra strukturer.

I transformatorstationen flödar strömmen under en spänning på 10 kV. Där omvandlas den till en trefasspänning på 380 V. Ibland, med denna indikator, går strömmen direkt till objekt (där kraftfull produktion är organiserad). Men i princip reduceras den till 220 V.

Omvandling

Det är klart att vi får växelström i uttagen. Men ofta behöver elektriska apparater en konstant titt. För detta ändamål används speciella likriktare. Processen består av följande steg:

• anslutning av en bro med fyra dioder med erforderlig effekt;
• anslutning av ett filter eller kondensator till utgången från bron;
• anslutning av spänningsstabilisatorer för att minska krusning.

Konvertering kan ske från AC till DC eller vice versa. Men det senare fallet kommer att bli mycket svårare att genomföra. Du kommer att behöva växelriktare, som bland annat inte är billiga alls.