Чем отличается переменный и постоянный ток: Отличие переменного тока от постоянного: преобразование, разница, принцип действия

Содержание

определение и разница между ними

Электрическим током называется перенос заряда или движение заряженных частиц между точками, с разными электрическими потенциалами. Переносить электрический заряд могут ионы, протоны и/или электроны. В повседневной жизни практически везде применяется движение электронов по проводникам. Обычно встречаются две разновидности электричества — переменное и постоянное. Важно знать, чем постоянный ток отличается от переменного.

Постоянный и переменный ток

Любое явление, которое нельзя увидеть или «пощупать» непосредственно, легче понять с помощью аналогий. В случае с электричеством можно рассмотреть воду в трубе как самый близкий пример. Вода и электричество текут по своим проводникам — проводам и трубам.

  • Объём протекающей воды — сила тока.
  • Давление в трубе — напряжение.
  • Диаметр трубы — проводимость, обратная сопротивлению.
  • Объём на давление — мощность.

Давление в трубе создаётся насосом — сильнее насос качает, давление выше, воды течёт больше. Диаметр трубы больше — сопротивление меньше, воды протекает больше. Источник выдаёт напряжение больше — электричества протекает больше. Провода толще — сопротивление меньше, ток выше.

Для примера можно взять любой химический источник питания — батарейку или аккумулятор. На его клеммах имеются обозначения полюсов: плюс или минус. Если к батарейке, через провода и выключатель подключить соответствующую лампочку, то она загорится. Что при этом происходит? Минусовая клемма источника испускает электроны — элементарные частицы, несущие отрицательный заряд. По проводам, через разъёмы выключателя и спираль лампы они движутся к положительной клемме, стремясь уровнять потенциал клемм. Пока цепь замкнута по разъёмам выключателя и батарейка не села — по спирали бегут электроны и лампочка горит.

Направление движения зарядов остаётся неизменным всё время — от минуса к плюсу. Это и есть постоянный ток, он может быть пульсирующим — слабеть или увеличиваться.

По многим причинам применение только постоянного напряжения нецелесообразно: взять хотя бы невозможность использовать трансформаторы. Поэтому к настоящему времени сложилась система подачи и потребления переменного напряжения питания, под которую и создаются бытовые приборы.

Существует простой ответ, какова разница между постоянным и переменным током. В этом примере с лампочкой на одной клемме источника питания напряжение всегда будет равно нулю. Это нулевой провод, а вот на другом — фазном, напряжение изменяется. И не только по величине, но и по направлению — с плюса на минус. Электроны не текут стройными рядами в одну сторону, наоборот мечутся вперёд-назад, одни и те же частицы пробегают по спирали накаливания туда-сюда и производят всю работу.

Изменение направления движения электричества и даёт само понятие «переменный».

Дополнительные параметры сети

Помимо напряжения, силы, мощности и сопротивления/проводимости появляются два новых признака, описывающих процессы. Эти параметры являются обязательными, как и первые четыре. При изменении любого из них изменяются свойства всей цепи.

  • Форма.
  • Частота.

Большую роль играет вид графика изменения напряжения. В идеале он имеет вид синусоиды с плавными переходами от значения к значению. Отклонения от синусоидальной формы могут привести к снижению качества энергии.

Частота — это количество переходов из одного крайнего состояния в другое за определённое время. Европейский стандарт в 50 Гц (герц) означает, что напряжение меняет плюс на минус 50 раз за секунду, а электроны сто раз поменяют направление движения. Для справки:

увеличение частоты в два раза приводит к четырёхкратному уменьшению габаритов устройств.

Если в розетке переменный ток 50 Гц и 220 В (вольт), то это значит, что максимальное напряжение питания в сети достигает 380 В. Откуда это? В постоянной сети значение напряжения неизменно, а при переменке оно то падает, то растёт. Вот эти 220 В и являются значением действующего напряжения синусоидального тока с амплитудой в 380 В. Потому так важна форма изменения значений, что при сильном отличии от синусоиды сильно изменится и действующее напряжение.

Практическое значение различий

Вот такой он, переменный и постоянный ток. В чем разница, разобраться не так уж сложно. Различие есть и очень большое. Источник постоянного тока не позволит подключить сварочный, да и любой другой, трансформатор. При расчёте изоляции или конденсаторов на пробой берётся не действующее, а максимальное значение напряжения. Ведь наверняка может возникнуть мысль: «а зачем в сети 220 вольт конденсаторы на 400?». Вот и ответ, в сети 220 В напряжение доходит и до 380 В при нормальной работе, а при небольшом сбое и 400 В не предел.

Ещё один «парадокс». Конденсатор имеет бесконечное сопротивление в сети постоянного тока, и проводимость в сети переменного, чем выше частота, тем меньше сопротивление конденсатора. С катушками иначе — увеличение частоты вызывает рост индуктивного сопротивления. Это их свойство используется в колебательном контуре — основе всей связи.

Чем отличается переменный ток от постоянного, использование диодного моста. _v_

 

 

 

Тема: что такое ток, какие виды электротока бывают, где они применяются.

 

Из самого названия можно понять, что в одном типе электрического тока имеется какое-то постоянство, а в другом типе – преобладает изменчивость. Но, чтобы лучше понять саму природу этих разновидностей электрической энергии давайте заглянем внутрь электрофизических процессов. Итак, а что собой вообще представляет электрический ток? В книгах дается следующее определение – это упорядоченное движение электрически заряженных частиц.

Дело в том, что если заглянуть внутрь любого вещества, то окажется что оно состоит из очень маленьких частиц, называемые атомами. Модель атома похожа на нашу солнечную систему. В центре находится ядро (состоящее из протонов и нейтронов), а вокруг ядра с огромной скоростью вращаются электроны. Ядро имеет положительный заряд, а электрон – отрицательный.

 

У некоторых веществ электроны могут отрываться от ядра и переходить на соседний атом. Такие электроны (что оторвались) принято называть свободными. Именно благодаря им может создаваться электрический ток. То есть, если возникнет такая сила, которая может заставить все эти свободные электроны одновременно начать двигаться в одном направлении, то мы и получим ток электронов в веществе. Такие вещества, как можно было догадаться, являются проводниками электричества. Вещества, где нет свободных электронов, называются диэлектриками, они не способны проводить через себя ток. Сила, которая упорядочивает электроны и создает из движение – это внешнее электромагнитное поле, создаваемое извне (постоянные магниты и электромагниты).

 

 

 

 

Если движение электрически заряженных частиц имеет только одно направление, и при этом величина электрического напряжения также постоянна, то это и есть постоянный ток.

 

 

Если движение зарядов периодически меняет свое направление (движется то в одну сторону по проводнику, то в обратную), то это уже переменный ток. Поскольку происходит переполюсовка движения электрических зарядов, то и величина напряжения также изменяется. Обычный переменный ток имеет синусоидальную форму и стандартную частоту 50 Гц. Это значит, что поток электронов за одну секунду меняет свое направление аж 50 раз. При этом напряжение имеет форму окружности, которая вначале плавно увеличивается, а дойдя до своего пика так же плавно уменьшается до нуля, потом меняет полярность и повторяет форму своего движения.

 

Где применяются постоянный ток, а где переменный? Дело в том, что эти два широко используемые типы токов имеют свои достоинства и недостатки. Постоянный ток повсеместно применяется для электрического питания различной низковольтной электронной аппаратуры. Именно электронные схемы нуждаются в постоянном токе. Причем для многих схем очень важна стабильность этого постоянства. То есть, хоть он и называется постоянным, но на деле трудно добится идеально простоянной величины как напряжения, так и тока. Имеются различные скачки, плавания величин из-за изменения степени нагрузки, различных переходных процессов, перепадов температуры и т.д. В итоге делаются даже специальные схемы, которые стремятся выравнивать и стабилизировать все эти непостоянства тока.

 

Большим недостатком постоянного тока является то, что он при передачи на дальние расстояния имеет очень большие потери. Его сложно транспортировать от электростанций к конечным потребителям в таком же количестве, в каком он вырабатывается. А если еще точнее, то как известно, потери при передачи электроэнергии на большие расстояния можно значительно снизить с увеличением величины напряжения. То есть, если сделать большое напряжение и малый ток в линии электропередач, то КПД транспортировки будет относительно большим. Но ведь практически вся электроника использует низкое напряжение! А преобразование величины постоянного тока и напряжения имеет большие сложности и проблемы.

 

Такие проблемы (преобразования) в большей степени отсутствуют при использовании переменного тока. Дело в том, что когда происходит постоянное изменение величины тока и напряжения, то при использовании так называемых трансформаторов можно легко из большого напряжение и малого тока сделать наоборот, большой ток с меньшим напряжением. Причем эти трансформаторы имеют очень простую конструкцию. Они имеют сердечник (железный или ферритовый), на который намотан изолированный провод. На одну обмотку подается одна величина тока и напряжения, а с другой обмотки уже можно получить любую другую величину тока и напряжения.

 

Чтобы из переменного тока сделать постоянный используют очень простое устройство, называемое диодным мостом, выпрямителем.

Он состоит из нескольких диодов, которые делают из двух полярностей одну. Но даже после диодного моста ток нельзя назвать постоянным, он скорей скачкообразный. И тут на помощь приходит такой компонент как электролитический конденсатор, фильтрующий эти скачки напряжения, делаю более ровную форму тока.

 

 

Ну, а для придания более идеальной постоянной формы тока уже используют различные стабилизаторы. В итоге мы высокое переменное напряжение понизили, после чего ему придали постоянную составляющую по форме и величине. Чтобы сделать из постоянного тока переменный, используют так называемые преобразователи тока и напряжения.

 

В сфере электроники также широко используется еще один тип электрического тока – называемый импульсным, который может иметь различную форму, чаще всего это прямоугольник. Думаю многим должны быть известны импульсные блоки питания, в которых и используются эти импульсные токи. Но в сфере питания электротехники основными типами тока являются именно постоянный и переменный (синусоидальной формы).

Хотя переменный может быть еще однофазным и трехфазным, что также используется для питания определенных видов устройств.

 

Видео по этой теме:

 

 

P.S. По большому счету электрический ток один, и представляет собой упорядоченное движение электрически заряженных частиц. В большинстве случаев это движение электронов (отрицательных зарядов) внутри твердых проводников, и реже это движение ионов (положительных зарядов) в жидких и газообразных проводниках. А уже форма и направление движения этих электрических зарядов и образовывает различные типы электрического тока (постоянный, переменный, импульсный).

 

Чем отличается сварка переменным и постоянным током

Сварка — это простой и надежный способ соединения неразъемного метала. Сварочные работы производятся с помощью специального оборудования, начиная от микроэлектроники и заканчивая тяжелой конструкцией.

На сегодняшний день сварка осуществляется с применением постоянного и переменного напряжения. В сварочных установках переменного тока основным элементом используют трансформатор любого сооружения. А в сварочных приборах с постоянной энергией потока применяются силовые выпрямительные блоки. Правильно выбранные электросварочные электроды — залог качественной работы.

Что такое переменный ток в сварке

Переменное напряжение получило свое название, так как поток электронов непрерывно меняет направление своего движения. Во время сварочного процесса с потреблением переменного тока дуга непрерывно «скачет». Происходит это из-за регулярного отклонения от оси сварочной дуги. Конечно, это сказывается на качестве получившегося шва. В итоге, рубец широкий, а в месте соединения образуются капельки металла. Если дуга погаснет, то возобновить зажигание можно с помощью повышения напряжения.

При всем этом оборудование для электросварки переменкой, имеет свои плюсы:

  1. Простая конструкция.
  2. Большой рабочий ресурс.
  3. Можно регулировать силу сварного тока.

Трансформаторы, по-прежнему пользуются своей популярностью.

Сварка с применением постоянного тока

Сварочные аппараты на постоянке поддерживает 2 режима работы — процесс соединения с прямой и обратной полярностью. Пользуясь такими установками необходимо регулярно следить за их режимом работы, так как одни металлы схватываются на прямой, а другие на обратной полярности.

Наиболее широко применяется прямая полярность. Сварной кратер получается глубоким и узким. Подача тепла уменьшается, скорость прохода увеличивается. Применяется для нарезки металла, имеет стабильную дугу, в результате образуется качественное соединение. Используется во время работы со сталью, толщиной от 4 мм. Большинство материалов свариваются именно на прямой полярности.

Обратная полярность применяется для соединения тонких металлов средней толщины. Электросварочный шов не глубокий, но достаточно широкий. При этой полярности нельзя пользоваться электродами, которые чувствительны к перегреву.

Основными достоинствами сварки с постоянным напряжением является:

  1. Отсутствие брызг расплавленного металла.
  2. Устойчивость дуги электрического тока.

Отличия электродов постоянного тока и переменного

Электроды условно не различаются. Но постоянный поток энергии не подходит для соединения переменным током. Электросварочные материалы, которые рассчитаны для переменки, успешно применяются и для электросварки с помощью постоянного электричества. Образующиеся электроды эксперты называют универсальными.

Универсальные электроды характеризуются:

  • Хорошей и стабильной дугой, которая даже повторно легко зажигается.
  • Объемной выработкой работы.
  • Высокой рентабельностью.
  • Небольшой степенью разбрызгивания.
  • Хорошим отделением примесей.
  • Возможностью доброкачественно сварить загрязненные, окисленные, ржавые и влажные материалы.
  • Простейшими требованиями к устройству и работнику.

Особенностью универсальных электросварочных электродов является, возможность изготавливать соединение металлических изделий, даже если присутствует большое расстояние между частями металлов. Они отлично подходят для электросварки коротких швов и точечного прихвата.

Сравнивая сварку на постоянном и переменном напряжении, преимуществ больше у аппаратов с постоянным потоком энергии. Экономятся сварные материалы, так как разбрызгивание минимальное. Постоянку просто и легко использовать в работе, применяется для тонкостенных изделий. Воздействие погодных условий не влияет на устойчивость дуги, обеспечивая высокую производительность. Все участки на сооружении провариваются, в итоге специалист получает качественный и аккуратный рубец.

Устройство с переменкой обеспечивает хорошее качество соединения, простоту и удобство сварочного процесса. Оборудование, которое работает на данном виде напряжения стоит намного дешевле.

Основным различием переменного и постоянного электричества является то, что на электрод во время работы подается ток или переменно с частотой 50 Гц или постоянно. В конструкции сварочного аппарата постоянного потока есть выпрямители в виде диодов, которые выпрямляют электричество на выходе и создают знакопостоянное пульсирующее значение. Современные полупроводниковые выпрямители гарантируют высокую результативность и высокий показатель полезного действия. Следовательно, более качественная сварка получится с применением постоянного потока. Как показала практика, электроды переменки — прошлый век.

Сварочный ток — самый главный параметр, от которого зависит качественное соединение. Подбирать диаметр электрода необходимо с учетом толщины металла. И отталкиваясь от его диаметра, выставляется электричество. Эту информацию можно найти на упаковке. Точных и конкретных настроек напряжения нет — каждый мастер ориентируется на свои чувства и выставляет нужный параметр напряжения.

В специальных магазинах очень широкий выбор электродов для дуговой электросварки. Покупая, обращайте внимание на качество продукции и наличие лицензии.

Что такое переменный ток и чем он отличается от тока постоянного — Студопедия

Переменный ток, в отличие от тока постоянного, непрерывно изменяется как по величине, так и по направлению, причем изменения эти происходят периодически, т. е. точно повторяются через равные промежутки времени.

Чтобы вызвать в цепи такой ток, используются источники переменного тока, создающие переменную ЭДС, периодически изменяющуюся по величине и направлению. Такие источники называются генераторами переменного тока.

На рис. 19 показана схема устройства (модель) простейшего генератора переменного тока. Рассмотрим это устройство.

Прямоугольная рамка, изготовленная из медной проволоки, укреплена на оси и при помощи ременной передачи вращается в поле магнита. Концы рамки припаяны к медным контактным кольцам, которые, вращаясь вместе с рамкой, скользят по контактным пластинам (щеткам).

Магнит создает между своими полюсами магнитное поле, а рамка вращаясь, пересекает силовые линии

магнитного поля, и в каждой из ее сторон а и б индуктируются ЭДС.

Стороны рамки в и г не участвуют в создании ЭДС, так как при вращении они не пересекают силовых линий магнитного поля. В любой момент времени ЭДС, возникающая в стороне а и в стороне б действуют согласно и в сумме составляют


Рис. 19. Модель генератора переменного тока

общую ЭДС, индуктируемую всей рамкой.

В этом нетрудно убедиться, если исполь-

зовать для определения направления ЭДС известное правило правой руки.

За каждый оборот рамки направление общей ЭДС изменяется в ней на обратное, так как каждая из рабочих сторон рамки проходит под разными полюсами магнита.

Величина ЭДС, индуктируемой в рамке, также изменяется, так как изменяется скорость, с которой стороны рамки пересекают силовые линии магнитного поля. Действительно, в то время, когда рамка подходит к своему вертикальному положению и проходит его, скорость пересечения силовых линий сторонами рамки бывает наибольшей, и в рамке индуктируется наибольшая ЭДС. В те моменты времени, когда рамка проходит свое горизонтальное положение, ее стороны как бы скользят вдоль магнитных силовых линий, не пересекая их, и ЭДС не индуктируется.

Таким образом, при равномерном вращении рамки в ней будет индуктироваться ЭДС, периодически изменяющаяся как по величине, так и по направлению.

Переменный ток для промышленных целей вырабатывается мощными генераторами, приводимыми во вращение паровыми или водяными турбинами и двигателями внутреннего сгорания.

Переменный ток — Википедия. Что такое Переменный ток

     Постоянный ток Три примера переменных токов:      Синусоидальный ток      Пульсирующий ток, форма импульсов близка к пилообразной      Случайно изменяющийся ток

Переме́нный ток  — электрический ток, который с течением времени изменяется по величине и направлению или, в частном случае, изменяется по величине, сохраняя своё направление в электрической цепи неизменным[1].

Хотя переменный ток часто переводят на английский как alternating current, эти термины не являются эквивалентными. Термин alternating current (AC) в узком смысле означает синусоидальный ток, в широком смысле — периодический знакопеременный ток (то есть периодический двунаправленный ток). Условное обозначение на электроприборах: ∼{\displaystyle \thicksim } или ≈{\displaystyle \thickapprox } (знак синусоиды), или латинскими буквами AC{\displaystyle AC}.

Общее понятие о переменном токе

Так как переменный ток в общем случае меняется в электрической цепи не только по величине, но и по направлению, то одно из направлений переменного тока в цепи считают условно положительным, а другое, противоположное первому, условно отрицательным. В соответствии с этим и величину мгновенного значения переменного тока в первом случае считают положительной, а во втором случае — отрицательной.

Переменный ток — величина алгебраическая, знак его определяется тем, в каком направлении в рассматриваемый момент времени протекает ток в цепи — в положительном или отрицательном.

Величина переменного тока, соответствующая данному моменту времени, называется мгновенным значением переменного тока.

Максимальное мгновенное значение переменного тока, которое он достигает в процессе своего изменения, называется амплитудой тока Im{\displaystyle I_{m}}.

График зависимости переменного тока от времени называется развёрнутой диаграммой переменного тока.
Развёрнутая диаграмма переменного синусоидального тока

На рисунке приведена развёрнутая диаграмма переменного тока, изменяющегося с течением времени по величине и направлению. На горизонтальной оси 0t{\displaystyle 0t} отложены в определённом масштабе отрезки времени, а по вертикальной оси — величины тока, вверх — от начальной точки 0{\displaystyle 0} — положительные, вниз — отрицательные. Часть развёрнутой диаграммы тока, расположенная выше оси времени 0t{\displaystyle 0t}, характеризует изменение положительных величин во времени, а часть, расположенная ниже оси времени 0t{\displaystyle 0t}, — изменение отрицательных величин.

В начальный момент времени t=0{\displaystyle t=0} ток равен нулю (i=0){\displaystyle (i=0)}. Затем он с течением времени растёт в положительном направлении, в момент времени t=T4{\displaystyle t={\frac {T}{4}}} достигает максимального значения, после чего убывает по величине и в момент времени t=T2{\displaystyle t={\frac {T}{2}}} становится равным нулю. Затем, пройдя через нулевое значение, ток меняет свой знак на противоположный, то есть становится отрицательным, затем растёт по абсолютной величине, затем достигает максимума при t=34T{\displaystyle t={\frac {3}{4}}T}, после чего убывает и при t=T{\displaystyle t=T} становится равным нулю.

Периодический переменный ток

Развёрнутая диаграмма периодического переменного тока

Периодическим переменным током называется такой электрический ток, который через равные промежутки времени повторяет полный цикл своих изменений, возвращаясь к своей исходной величине.

На представленной диаграмме мы видим, что через равные промежутки времени T{\displaystyle T} график тока воспроизводится полностью без каких-либо изменений.

Время T{\displaystyle T}, в течение которого переменный периодический ток совершает полный цикл своих изменений, возвращаясь к своей исходной величине, называется периодом переменного тока.

Величина, обратная периоду, называется частотой переменного тока:

f=1T{\displaystyle f={\frac {1}{T}}}, где
f{\displaystyle f} — частота переменного тока;

Чем отличаются электроды постоянного и переменного тока

Чем отличаются электроды постоянного и переменного тока?

Многие, даже те, кто умеет варить электросваркой, не знают, чем отличаются электроды постоянного и переменного тока. При внешнем осмотре разницу увидеть между ними не получится, однако на упаковке с электродами, четко указано, для какого тока (переменного или постоянного), они предназначены.

Первое и главное отличие электродов постоянного тока от переменного заключается в том, что при сварке на переменном токе, на электрод подается ток с определенной частотой, как правило, 50 герц. Однако, если вы будете варить электродами УОНИ, которые предназначены для сварки постоянным током, то они будут все время прилипать к металлу, а добиться стабильной дуги при сварке, навряд ли получится.

Раньше, когда инверторов не было, для сварки применялись исключительно трансформаторы, которые выдавали переменный ток. Поэтому все электроды выпускались именно для работы с переменным током. С появлением сварочных инверторов, все изменилось. Они, как раз и были созданы для преобразования и выпрямления переменного тока, в постоянный, что дало массу преимуществ для сварки.

При всем этом существует один нюанс, который связан вот с чем. Нет электродов, работающих исключительно от переменного тока. Простыми словами, электродами переменного тока можно варить и на постоянном токе, а вот наоборот, увы, не получится.

Чем отличаются электроды постоянного и переменного тока

На самом деле отличий достаточно много. Однако самое существенное из них, это обмазка электродов постоянного и переменного тока, она разная. Так, например, в электродах для сварки переменным током обмазка имеет такой состав, который позволяет при отсутствии тока, на доли секунд, не гаснуть электроду. В случае с электродами постоянного тока, дела обстоят несколько иначе.

Данные виды электродов отличаются не только своим покрытием, но и его химическим составом. Например, электроды АНО-6 и МР-3 имеют специальное рутиловое покрытие. Электроды ОЗС-12, АНО-21 и другие, имеют обычное. Более подробно о том, чем отличаются электроды УОНИ от МР-3 уже рассказывалось ранее, на сайте про сварку mmasvarka.ru.

Кроме того, из основных отличий электродов постоянного и переменного тока, следует выделить следующее:

  1. Переменный ток хорошо подходит для сварки толстых изделий из низкоуглеродистых сталей. Варить чугун, используя для этого медные электроды, возможно, только сварочным аппаратом постоянного тока.
  2. На сварочном инверторе постоянного тока, есть возможность изменить полярность, что даёт дополнительные преимущества. Сделать это при сварке переменным током, увы, нельзя. Также следует отметить и более стабильное горение дуги на постоянном токе, красивые и ровные сварочные швы, особенно при сварке тонкого металла.
  3. Электроды постоянного тока не будут работать на сварочном аппарате переменного тока, а наоборот, будут.
  4. На постоянном токе получится варить нержавеющими электродами, на переменном токе, нет.
  5. Сварочные инверторы имеют плавную регулировку постоянного тока, поэтому варить ими намного проще, даже тонкими электродами.

Как видно, сварочные аппараты переменного и постоянного тока, как и электроды к ним, имеют существенные различия.

Для использования в домашних условиях или если нужно быстро освоить электросварку, сварочный инвертор куда лучше подходит для этих целей.

Поделиться в соцсетях

MIT Школа инженерии | »В чем разница между переменным и постоянным током?

В чем разница между переменным и постоянным током?

Один выглядит как прямая линия, другой — волна; вместе они питают ваш ноутбук…

Элизабет Эрли

Переменный ток (AC) и постоянный ток (DC) примечательны тем, что вдохновили имя легендарной металлической группы, но они также оказались в самом центре современного мира, каким мы его знаем. Переменный и постоянный ток — это разные типы напряжения или тока, используемые для проведения и передачи электроэнергии. Быстро — подумайте о пяти вещах, которые вы делаете или касаетесь за день, которые никоим образом не связаны с электричеством, не были произведены с использованием электричества и не связаны с внутренним использованием электричества вашим собственным телом … Хорошая попытка, но ни в коем случае, вы не могу этого сделать. (Или отправьте нам список, если считаете, что можете; мы проверим его.)

Электрический ток — это поток заряженных частиц или, в частности, в случае переменного и постоянного тока, поток электронов. По словам Карла К. Берггрена, профессора электротехники Массачусетского технологического института, фундаментальное различие между переменным и постоянным током — это направление потока.Постоянный ток постоянен и движется в одном направлении. «Простой способ визуализировать разницу состоит в том, что на графике постоянный ток выглядит как плоская линия, а поток переменного тока на графике представляет собой синусоиду или волнообразный узор», — говорит Берггрен. «Это связано с тем, что переменный ток изменяется с течением времени в колебательном повторении: восходящая кривая указывает на ток, текущий в положительном направлении, а нисходящая кривая означает альтернативный цикл, в котором ток движется в отрицательном направлении. Это то, что дало AC название.”

Оставив на мгновение в стороне линии и графики, Берггрен предлагает еще один способ различать переменный и постоянный ток, взглянув на то, как они работают в устройствах, которые мы используем. Например, лампа рядом с кроватью работает от переменного тока. Это потому, что источник тока пришел издалека, и волнообразное движение тока делает его эффективным путешественником. Если вы любите читать через фонарик, значит, вы являетесь потребителем постоянного тока. Типичная батарея имеет отрицательный и положительный полюсы, и электрический заряд (это те электроны) перемещается в одном направлении от одного к другому с постоянной скоростью (прямая линия на графике).

Интересно, что если вы читаете это на ноутбуке, вы фактически используете оба вида тока. Штекер в форме сопла, который входит в ваш компьютер, подает постоянный ток на аккумулятор компьютера, но он получает этот заряд от вилки переменного тока, которая входит в стену. Неуклюжий маленький блок между розеткой и компьютером — это адаптер питания, который преобразует переменный ток в постоянный.

Берггрен объясняет, что переменный ток стал популярным в конце 19 века из-за его способности эффективно распределять мощность при низких напряжениях.Первоначально питание проводится при очень высоких напряжениях. Чтобы снизить эти высокие напряжения до низких, необходимых для питания, скажем, бытовой лампочки, необходимо преобразовать ток. Трансформатор, который в основном представляет собой две петли проводов, понижает переменный ток с сотен тысяч вольт до распределения разумных напряжений (до сотен) для питания большей части повседневной электроники. Возможность преобразовывать напряжение из переменного тока означала, что стало возможно более эффективно передавать энергию по стране.

По словам Берггрена, существует забавная история соперничества между AC и DC. В конце 19 века между Эдисоном и Вестингаузом шла гигантская война из-за переменного и постоянного тока. У Эдисона были патенты, которые заставили его вложить средства в широкое использование постоянного тока. Он намеревался убедить мир, что постоянный ток лучше всего подходит для передачи и распределения энергии. Он прибегал к безумным демонстрациям, таким как убийство крупных животных с помощью переменного тока, пытаясь доказать его ужасную опасность. Какое-то время он добивался успеха, и большинство муниципалитетов использовали местные электростанции с источником постоянного тока.Однако передача электроэнергии менее населенным сельским общинам по всей стране с помощью постоянного тока оказалась очень неэффективной, поэтому Westinghouse в конечном итоге выиграла, и переменный ток стал доминирующим источником энергии.

Спасибо 10-летнему Грэму из Провиденса, Род-Айленд, за этот вопрос.

Опубликовано: 17 сентября, 2013

Разница между переменным и постоянным током (ток и напряжение)

Разница между переменным током (переменный ток) и постоянным током

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

Рис. 1. Разница между переменным и постоянным током

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, содержащий свободные электроны, называется проводником, и он используется для проведения электрического тока.

Свободные электроны, существующие в материале, возбуждаются при приложении напряжения или разности потенциалов, и они текут в определенном направлении, то есть от высокого потенциала к низкому.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 противоположное, это называется переменного тока .Поскольку направление тока периодически меняется, полярность напряжения также меняется на противоположную, т.е. 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 из провода помещаются в переменное магнитное поле, в катушке индуцируется электрический ток.Этот принцип применяется в устройствах, называемых генераторами переменного тока, которые используются для генерации переменного тока.

Генератор состоит из катушки, которая вращается (с помощью любых средств, таких как водяная или паровая турбина) внутри постоянного магнитного поля. Вращение катушки изменяет силовые линии магнитного поля, воздействующие на катушку; поэтому в катушке индуцируется электрический ток. Поскольку вращающаяся катушка меняет полярность магнитного поля, электрический ток и напряжение, индуцируемые в катушке, периодически меняют свое направление.

Формы сигналов

Величина переменного тока и напряжения непрерывно меняется во времени. Он колеблется между своей максимальной пиковой точкой и своей минимальной пиковой точкой вдоль общей контрольной точки. Результирующая форма волны может быть синусоидальной, прямоугольной, треугольной, зубчатой ​​и т. Д. Наиболее распространенной формой волны 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 в цепь реактивное сопротивление. Реактивное сопротивление вызывает разность фаз между волнами напряжения и тока. Мы также можем сказать, что по этой причине коэффициент мощности присутствует только в системах переменного тока. Поскольку коэффициент мощности определяется как cos (θ), где θ — это разность фаз между формой волны напряжения и формой волны тока

Разность фаз — это разность временного сдвига между двумя волнами переменного тока. В таких случаях величина одной волны отстает от величины другой волны.Это вызывает потерю мощности в цепи. Чтобы обеспечить полную мощность нагрузки, напряжение и ток переменного тока должны быть синхронизированы (или синфазны). 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 = (V / Z)

Трехфазные цепи переменного тока

Напряжение переменного тока

Однофазные цепи переменного тока

  • В = P / (I x Cosθ)
  • В = I / Z

Трехфазные цепи переменного тока

00 Сопротивление переменному току

  • Z = √ (R 2 + X L 2 )… В случае индуктивной нагрузки
  • Z = √ (R 2 + X C 2 )… In случай емкостной нагрузки
  • Z = √ (R 2 + (X L — X C ) 2 … В случае как индуктивной, так и емкостной нагрузки.

Питание переменного тока

Однофазные цепи переменного тока

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

Трехфазные цепи переменного тока

Активная мощность

    √3 x V 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 = √ (VA 2 — VAR 2 )

Реактивная мощность

  • Q = VI Sinθ
  • VAR = √ (VA 2 — P 12 2 ) 901 901 кВАр = √ (кВА 2 — кВт 2 )

Полная мощность

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

    • S = VI
    • S = P + jQ… (In дуктивная нагрузка)
    • S = P — jQ… (емкостная нагрузка)

    Где

    • I = ток в амперах (A)
    • V = 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
    • V Ph = фазное напряжение
    • V L = линейное напряжение
    • 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 DC. Это однонаправленный ток, который течет только в одном направлении и, в отличие от переменного тока, не течет назад. Поскольку направление тока не меняет полярность его напряжения также не меняют. Следовательно, постоянный ток всегда обозначается положительным (+) и отрицательным (-). Маркировка

    Поколение

    Постоянный ток можно генерировать разными способами.Тот же метод генерации переменного тока можно использовать для генерации постоянного тока, подключив устройство, называемое коммутатором. Коммутатор — это вращающееся устройство, которое обеспечивает однонаправленный ток.

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

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

    Форма волны

    У постоянного тока нет определенной формы волны, потому что он течет только в одном направлении. Если вы подключите постоянный ток к осциллографу, он покажет прямую линию. Однако, если напряжение пульсирует, скажем, в цифровой схеме, которая работает только от постоянного напряжения, форма сигнала может выглядеть как последовательность импульсов или прямоугольные волны. Но форма волны никогда не опускается ниже 0 В.

    Формулы постоянного тока, напряжения, сопротивления и мощности

    Постоянный ток

    Напряжение постоянного тока

    • V = I x R
    • V = P / I
    • V = √ (P x R)

    Сопротивление постоянному току

    Питание постоянного тока

    Где

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

    Хранение и преобразование между переменным и постоянным током

    В повседневной жизни нам необходимы оба типа электрического тока.Цифровые устройства, такие как смартфоны, ноутбуки, компьютеры и т. Д., Работают от постоянного тока, в то время как наши бытовые и кухонные приборы, такие как вентиляторы, лампы, микшеры 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 AC в DC , называется Rectifier , а устройство, которое преобразует DC в AC , называется Inverter . Мы используем их оба для преобразования между источниками питания в соответствии с нашими потребностями.

    Розетки в нашем доме обеспечивают питание переменного тока, но когда нам нужно запитать устройство постоянного тока с помощью той же розетки, 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 для батарей для питания устройств 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.Следовательно, переменный ток преобразуется в плавный постоянный ток перед зарядкой аккумулятора, например, в мобильных телефонах.

    Зарядное устройство обеспечивает мобильность и возможность беспроводной связи для устройства. Он также используется в качестве аварийного резервного питания в суровых условиях для питания важного оборудования, например, в больницах и т. Д.

    Преобразование и передача напряжения

    Линии передачи испытывают потери мощности (I 2 R) в виде тепла из-за величине тока, протекающего через них.Чтобы уменьшить ток, мы увеличиваем напряжение, чтобы поддерживать ту же мощность (P = I * V).

    В переменном токе напряжения можно легко преобразовать между высоким и низким напряжением с помощью устройства, называемого трансформатором . Мы используем повышающие трансформаторы на генерирующих станциях для повышения напряжения при передаче на большие расстояния. Кроме того, те же самые напряжения снижаются до безопасных уровней для домашнего или коммерческого использования с помощью понижающего трансформатора , который обычно используется на опорах электросети.

    Потери при высоковольтной передаче постоянного тока очень малы, и для этого требуется только два провода, но его обслуживание и преобразование между высоким и низким напряжением очень дорого, поэтому его никогда не применяли. Напряжение постоянного тока опасно, чем переменное, потому что переменное напряжение колеблется, в то время как постоянный ток представляет собой постоянный поток, и он никогда не отпустит вас.

    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 вперед и назад. Электрический ток, который течет только в прямом направлении
    Символ
    Направление тока Он является двунаправленным, то есть может течь как в прямом, так и в обратном направлении. Он однонаправлен и течет только в одном направлении, т.е. вперед
    Напряжение и ток Ток и напряжение непрерывно изменяются. Ток и напряжение постоянны.
    Полярность В переменном токе нет полярности, потому что он колеблется. Имеется фиксированная полярность постоянного тока, отмеченная положительным (+) и отрицательным (-) знаками.
    Перестановка клемм или полярность Перестановка клемм источника не повлияет на схему. Перестановка клемм источника может повредить цепь.
    Частота Частота переменного тока обычно составляет 50 или 60 Гц Частота постоянного тока равна 0.
    Комплексный импеданс Переменный ток вносит реактивное сопротивление в цепь, поэтому возникает комплексное сопротивление. Цепь постоянного тока имеет чисто резистивные нагрузки. Таким образом, полное сопротивление является чисто резистивным.
    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. Он создается с помощью коммутатора с генератором, солнечных батарей и химической реакции в батареях и элементах.
    Форма волны Сигнал переменного тока существует в виде синусоидальной, квадратной, треугольной, зубчатой ​​и т. Д. Он существует в виде одиночной линии или пульсовой волны.
    Преобразование Выпрямитель используется для преобразования его в постоянный ток Инвертор используется для преобразования его в переменный ток
    Хранение Не может храниться Его можно хранить напрямую.
    Передача При передаче на большие расстояния возникают некоторые потери. Он имеет очень низкие потери при передаче высокого напряжения на большие расстояния.
    Линии передачи Для передачи требуется минимум 3 отдельных проводника Для передачи требуется только 2 проводника
    Стоимость передачи и техническое обслуживание Это дорого, но обслуживание и преобразование напряжения проще чем DC Это дешевле, но его обслуживание довольно опасно и дороже, чем AC
    Hazard Переменный ток менее опасен, чем постоянный ток, поскольку он достигает 0 В через определенные промежутки времени.(нельзя играть с высоким напряжением) Постоянный ток очень опасен и опасен для жизни, чем переменный ток, потому что он поддерживает постоянный ток.

    Похожие сообщения:

    Переменный ток (AC) Постоянный ток (DC)

    Последнее обновление: 1 мая 2020 г., Teachoo

    Что такое постоянный ток

    Если ток течет только в одном направлении,

    это называется постоянным током

    Обозначается DC или d.c

    Здесь фиксируется положительная и отрицательная полярность тока.

    пример

    Ток, который мы получаем от элемента или батареи, является постоянным, потому что он всегда течет в одном и том же направлении.


    Что такое переменный ток?

    Переменный ток меняет направление на равные промежутки времени

    Обозначается AC или a.c

    Положительная отрицательная полярность не фиксирована и продолжает меняться

    Использует

    Он используется для передачи тока на большие расстояния без больших потерь тока.

    Большинство электростанций в Индии вырабатывают переменный ток.

    Разница между постоянным и переменным током

    Постоянный ток Переменный ток
    Имея в виду Ток течет только в одном направлении

    Ток меняет направление через равные промежутки времени

    Сокращенное название Д.С. A.C.
    Изменение полярности Полярности нет. Это исправлено. Полярность меняется через фиксированный интервал. Это не исправлено.
    Частота Частота постоянного тока 0 Частота переменного тока зависит от страны — обычно это 50 Гц или 60 Гц.
    ток Ток имеет постоянную величину Ток меняется со временем
    Использует Используется в телевизорах. Используется для передачи тока на большие расстояния.
    Компонент, используемый в генераторе Split Ring используется Коммутатор используется


    Какая частота переменного тока генерируется в Индии?

    Это 50 Гц

    Это означает, что катушка вращается с частотой 50 оборотов в секунду.

    При каждой революции он меняет направление с положительного на отрицательное, а затем с отрицательного на положительное.

    Следовательно, в целом он меняет направление 100 раз за 1 секунду (50 положительных + 50 отрицательных).

    Следовательно, мы можем сказать, что

    Этот переменный ток меняет направление каждые 1/100 секунды.

    Объяснение-

    Время изменения 100 направлений = 1 секунда.

    Время, за которое сменилось 1 направление = 1/100 секунды

    Какой тип тока используется в телевизионных / радиоприемниках

    Они используют постоянный ток (D.C. или d.c)

    Заметка — Питание телевизоров — от постоянного тока.

    У них есть устройство, которое преобразует переменный ток в постоянный.

    Вопросы

    Вопрос 2 Страница 237 — Назовите несколько источников постоянного тока.

    Посмотреть ответ

    Вопрос 3 Страница 237 — Какие источники производят переменный ток?

    Посмотреть ответ

    Подпишитесь на наш канал Youtube — https: // you.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *