Разница переменного тока от постоянного: «Чем переменный ток отличается от постоянного?» – Яндекс.Кью — КАРТРИДЖИ лазерные BROTHER, CANON, HP, KYOCERA MITA, PANASONIC, RICOH, SAMSUNG, XEROX

Содержание

Отличие переменного тока от постоянного: преобразование, разница, принцип действия

Детей учат, что пальцы в розетку совать нельзя! А почему? Потому что будет плохо. С более подробным объяснением часто бывают проблемы: какое-то там напряжение, ток, что-то куда-то течет. Чтобы вы в будущем могли сами объяснить своим детям, что к чему, мы сейчас объясним вам. Эта статья про переменный и постоянный токи, их отличия, применение и историю электричества вообще. Науку нужно делать интересной, и мы скромно пытаемся этим заниматься по мере сил.

Например: какой ток у нас в розетках? Переменный, конечно! Напряжением 220 Вольт и частотой 50 Герц. А сеть, по которой передается ток — трехфазная. Кстати, если при словах «фаза» и «ноль» вы впадаете в ступор, почитайте что это такое, и день будет прожит вдвойне не зря! Но не будем забегать вперед. Обо всем по порядку.

Ежедневная рассылка с полезной информацией для студентов всех направлений – на нашем телеграм-канале.

Краткая история электричества

Кто изобрел электричество? А никто! Люди постепенно понимали, что это такое и как им пользоваться.

Все началось в 7 веке до нашей эры, в один солнечный (а может и дождливый, кто знает) день. Тогда греческий философ Фалес заметил, что, если потереть янтарь о шерсть, он будет притягивать легкие предметы.

Потом были Александр Македонский, войны, христианство, падение Римской империи, войны, падение Византии, войны, средневековье, крестовые походы, эпидемии, инквизиция и снова войны. Как вы поняли, людям было не до какого-то там электричества и натертых шерстью эбонитовых палочек.

В каком году изобрели слово «электричество»? 1600 году английский естествоиспытатель Уильям Гилберт решил написать труд «О магните, магнитных телах и о большом магните — Земле». Именно тогда и появился термин

«электричество».

Через сто пятьдесят лет, в 1747 году Бенджамин Франклин, которого мы все очень любим, создал первую теорию электричества. Он рассматривал это явление как флюид или нематериальную жидкость.

Именно Франклин ввел понятие положительного и отрицательного зарядов (до этого разделяли стеклянное и смоляное электричество), изобрел молниеотвод и доказал, что молния имеет электрическую природу.

Бенджамина любят все, ведь его портрет есть на каждой стодолларовой купюре. Помимо работы в точных науках, он был видным политическим деятелем. Но вопреки распространенному заблуждению, Франклин не был президентом США.

Дальше пойдет перечисление важных для истории электричества открытий.

1785 год – Кулон выясняет, с какой силой противоположные заряды притягиваются, а одноименные отталкиваются.

1791 год – Луиджи Гальвани случайно заметил, что лапки мертвой лягушки сокращаются под действием электричества.

Принцип работы батарейки основан на гальванических элементах. Но кто создал первый гальванический элемент? Основываясь на открытии Гальвани, другой итальянский физик Алессандро Вольта в 1800 году создает столб Вольта – прототип современной батарейки.

На раскопках рядом с Багдадом нашли батарейку возрастом больше двух тысяч лет. Какой древний айфон с ее помощью подзаряжали — остается загадкой. Зато известно точно, что батарейка уже «села». Этот случай как бы говорит: может быть, люди знали об электричестве намного раньше, но потом что-то пошло не так.

Уже в 19 веке Эрстед, Ампер, Ом, Томсон и Максвелл совершили настоящую революцию. Был открыт электромагнетизм, ЭДС индукции, электрические и магнитные явления связали в единую систему и описали фундаментальными уравнениями.

Кстати! Если у вас нет времени, чтобы самостоятельно разбираться со всем этим, для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

20 век принес квантовую электродинамику и теорию слабых взаимодействий, а также электромобили и повсеместные линии электропередач. Кстати, знаменитый электромобиль Тесла работает на постоянном токе.

Конечно, это очень краткая история электричества, и мы не упомянули очень много имен, которые повлияли на прогресс в этой области. Иначе пришлось бы написать целый многотомный справочник.

Постоянный ток

Сначала напомним, что ток – это движение заряженных частиц.

Постоянный ток – это ток, который течет в одном направлении.

Типичный источник постоянного тока – гальванический элемент. Проще говоря, батарейка или аккумулятор. Один из древнейших артефактов, связанных с электричеством – багдадская батарейка, которой 2000 лет. Предполагают, что она давала ток напряжением 2-4 Вольта.

Где используется постоянный ток:

в питании большинства бытовых приборов;
в батарейках и аккумуляторах для автономного питания приборов;
для питания электроники автомобилей;
на кораблях и подводных лодках;
в общественном транспорте (троллейбусах, трамваях).

Проще всего представить постоянный ток наглядно, на графике. Вот как он выглядит:

Постоянный ток

Бытовые приборы работают на постоянном токе, но в розетки сети в квартире приходит переменный ток. Практически везде постоянный ток получается путем выпрямления переменного.

Переменный ток

Переменный ток – это ток, который меняет величину и направление. Причем меняет в равные промежутки времени.

Переменный ток используется в промышленности и электроснабжении. Именно его получают на станциях и отправляют к потребителям. Уже на месте преобразование переменного электрического тока в постоянный происходит с помощью инверторов.

Переменный ток — alternating current (AC). Постоянный ток — direct current (DC). Аббревиатуру AC/DC можно увидеть на трансформаторных будках, где происходит преобразование. А еще это название одной отличной австралийской рок-группы.

А вот и наглядное изображение переменного тока.

Переменный ток

Переменный ток течет в цепи в двух направлениях: туда и обратно. Одно из них считается

положительным, а второе — отрицательным.

Так как величина тока меняется не только по направлению, но и по величине, не думайте, что в вашей розетке постоянно 220 Вольт. 220 — это действующее значение напряжения, которое бывает 50 раз в секунду. Кстати, в Америке используется другой стандарт переменного тока в сети: 110 Вольт и 60 Герц.

Война токов

Активное использование постоянного тока началось в конце 19 века. Тогда Эдисон довел до ума лампочку (1890) и основал первые в Нью-Йорке электростанции, которые производили постоянный ток напряжением 110 Вольт.

Использование постоянного тока было связано с существенными потерями при его передаче на большие расстояния. Переменный ток нельзя было использовать из-за того, что не было соответствующих счетчиков и моторов, работавших на переменном токе. Так же был затруднен процесс преобразования постоянного тока в переменный. При этом переменный ток можно было без потерь передавать на большие расстояния.

В то время в Америку из Сербии приехал Никола Тесла, который устроился на работу в компанию к Эдисону. Тесла изобрел электродвигатель переменного тока, понял все выгоды и предложил Эдисону его использование.

Тесла и Эдисон

Эдисон не послушал Теслу и к тому же не выплатил ему зарплату. Так и началось знаменитое противостояние изобретателей — война токов.

Она длилась более ста лет и закончилась в 2007 году. Тогда Нью-Йорк полностью перешел на электроснабжение переменным током.

Почему переменный ток опаснее постоянного

В войне токов, чтобы не потерпеть убытки и финансовый крах от внедрения и использования идей Теслы, Эдисон публично демонстрировал, как переменный ток убивает животных. Случай, когда какой-то американский гражданин погиб от удара переменным током, был очень подробно и широко освещен в прессе.

Для человека переменный ток в общем случае действительно опаснее постоянного. Хотя всегда нужно учитывать величину тока, его частоту, напряжение, сопротивление человека, которого бьет током. Рассмотрим эти нюансы:

Переменный ток частотой 50 Герц в три-четыре раза опаснее для жизни, чем постоянный ток. Если частота тока более 1000 Герц, то он считается менее опасным.

При напряжениях около 400-600 Вольт переменный и постоянный токи считаются одинаково опасными. При напряжении более 600 Вольт более опасен постоянный ток.
Переменный ток в силу своей природы и частоты сильнее возбуждает нервы, стимулируя мышцы и сердце. Именно поэтому он несет большую опасность для жизни.

С каким бы током вы не работали, соблюдайте осторожность и будьте бдительны! Берегите себя и свои нервы, а также помните: сделать это эффективно поможет профессиональный студенческий сервис с лучшими экспертами.

Отличие переменного тока от постоянного: преобразование, разница, принцип действия

Ежедневная рассылка с полезной информацией для студентов всех направлений – на нашем телеграм-канале.

Краткая история электричества

Кто изобрел электричество? А никто! Люди постепенно понимали, что это такое и как им пользоваться.

Дальше пойдет перечисление важных для истории электричества открытий.

1785 год – Кулон выясняет, с какой силой противоположные заряды притягиваются, а одноименные отталкиваются.

Постоянный ток

Сначала напомним, что ток – это движение заряженных частиц.

Постоянный ток – это ток, который течет в одном направлении.

Где используется постоянный ток:

в питании большинства бытовых приборов;
в батарейках и аккумуляторах для автономного питания приборов;
для питания электроники автомобилей;
на кораблях и подводных лодках;
в общественном транспорте (троллейбусах, трамваях).

Проще всего представить постоянный ток наглядно, на графике. Вот как он выглядит:

Постоянный ток

Переменный ток

Переменный ток – это ток, который меняет величину и направление. Причем меняет в равные промежутки времени.

А вот и наглядное изображение переменного тока.

Переменный ток

Переменный ток течет в цепи в двух направлениях: туда и обратно. Одно из них считается положительным, а второе — отрицательным.

Война токов

Тесла и Эдисон

Почему переменный ток опаснее постоянного

Переменный ток частотой 50 Герц в три-четыре раза опаснее для жизни, чем постоянный ток. Если частота тока более 1000 Герц, то он считается менее опасным.
При напряжениях около 400-600 Вольт переменный и постоянный токи считаются одинаково опасными. При напряжении более 600 Вольт более опасен постоянный ток.
Переменный ток в силу своей природы и частоты сильнее возбуждает нервы, стимулируя мышцы и сердце. Именно поэтому он несет большую опасность для жизни.

Отличие переменного тока от постоянного: преобразование, разница, принцип действия

Ежедневная рассылка с полезной информацией для студентов всех направлений – на нашем телеграм-канале.

Краткая история электричества

Кто изобрел электричество? А никто! Люди постепенно понимали, что это такое и как им пользоваться.

Дальше пойдет перечисление важных для истории электричества открытий.

1785 год – Кулон выясняет, с какой силой противоположные заряды притягиваются, а одноименные отталкиваются.

Постоянный ток

Сначала напомним, что ток – это движение заряженных частиц.

Постоянный ток – это ток, который течет в одном направлении.

Где используется постоянный ток:

в питании большинства бытовых приборов;
в батарейках и аккумуляторах для автономного питания приборов;
для питания электроники автомобилей;
на кораблях и подводных лодках;
в общественном транспорте (троллейбусах, трамваях).

Проще всего представить постоянный ток наглядно, на графике. Вот как он выглядит:

Постоянный ток

Переменный ток

Переменный ток – это ток, который меняет величину и направление. Причем меняет в равные промежутки времени.

А вот и наглядное изображение переменного тока.

Переменный ток

Война токов

Тесла и Эдисон

Почему переменный ток опаснее постоянного

Переменный ток частотой 50 Герц в три-четыре раза опаснее для жизни, чем постоянный ток. Если частота тока более 1000 Герц, то он считается менее опасным.
При напряжениях около 400-600 Вольт переменный и постоянный токи считаются одинаково опасными. При напряжении более 600 Вольт более опасен постоянный ток.
Переменный ток в силу своей природы и частоты сильнее возбуждает нервы, стимулируя мышцы и сердце. Именно поэтому он несет большую опасность для жизни.

Что такое постоянный и переменный ток: разница и 5 особенностей

Ток переменный и постоянный: разница и особенности

Отличие переменного тока от постоянного, можно понять исходя из определений. Для того чтобы лучше разобраться в принципе работы и особенностях, необходимо знать следующие факторы.

Основные отличия:

Движение заряженных частиц;
Способ производства.

Переменным, называют такой ток, в котором заряженные частицы, способны изменять направление движения и величину в определенное время. К главным параметрам переменного тока относят его напряжение и частоту.

В настоящее время, общественные электрические сети и различные объекты, используют переменный ток, с определенным напряжением и частотой. Данные параметры определяются оборудованием и устройствами.

Обратите внимание! В бытовых электросетях, используется ток величиной 220 Вольт и тактовой частотой 50 Гц.

Направление движения и частота заряженных частиц в постоянном токе неизменны. Данный ток для питания используют различные бытовые устройства, такие как телевизоры и компьютеры.

В связи с тем, что переменный ток, проще и экономичнее по способу производства и передачи на различные расстояния, он стал основой электрификации объектов. Производят переменный ток на различных электростанциях, с которых посредством проводников, то поступает к потребителю.

Постоянный ток, получают при преобразовании переменного тока или путем химических реакций (например, щелочная батарейка). Для преобразования, используют трансформаторы тока.

Какой уровень напряжения является допустимым для человека: особенности

Для того чтобы знать, какие значения электрического тока являются допустимыми для человека, составлены соответствующие таблицы, в которых указаны величины переменного и постоянного тока и время.

Параметры воздействия электрического тока:

Сила;
Частота;
Время;
Относительная влажность.

Допустимое напряжение прикосновения и ток, которые протекают через человеческое тело в различных режимах электроустановок, не превышают следующих значений.

Переменный ток 50 Гц, должен быть не более 2,0 Вольт и силой тока 0,3 мА. Ток с частотой 400 Гц напряжением 3,0 Вольт и сила тока 0,4 мА. Постоянный ток напряжением 8 и силой тока 1 мА. Безопасное воздействие тока с такими показателями, до 10 минут.

Обратите внимание! Если электромонтажные работы производятся при повышенных температурах и высокой относительной влажности, данные значения уменьшаются в три раза.

В электроустановках с напряжением до 100 Вольт, которые глухо заземлены, или изолирована нейтраль, безопасные токи прикосновения следующие.

Переменный ток 50 Гц с разбросом напряжения от 550 до 20 Вольт и силой тока от 650 до 6 мА, переменный ток 400Гц с напряжением от 650 до 36 Вольт, и постоянный ток от 650 до 40 Вольт, не должен воздействовать на тело человека в пределах от 0,01 до 1 секунды.

Опасный переменный ток для человека

Считается, что для жизни человека, переменный электрический ток наиболее опасен. Но это при условии, если не вдаваться в подробности. Многое зависит от различных величин и факторов.

Факторы, влияющие на опасное воздействие:

Продолжительность контакта;
Путь прохождения электрического тока;
Сила тока и напряжение;
Какое сопротивление тела.

Согласно правилам ПУЭ, самый опасный ток для человека, это переменный с частотой, которая варьируется в пределах от 50 до 500 Гц.

Стоит отметить, что при условии, сила тока не превышает 9 мА, то любой, может сам освободиться от токоведущей части электроустановки.

Если данное значение превышено, то для того чтобы освободиться от воздействия электрического тока, человеку нужно стронная помощь. Связано это с тем, что ток переменный, намного сильнее способен возбуждать нервные окончания, и вызывать непроизвольные судороги мышц.

Например, при касании токоведущей части устройства внутренней частью ладони, мышечная судорога будет сильнее сжимать кулак, с течением времени.

Почему еще переменный ток опаснее? При одинаковых значениях силы тока, переменный в несколько раз сильнее воздействует на организм.

Так как, переменный ток воздействует на нервные окончания и мышцы, то стоит понимать, что этим, том влияет и на работу сердечной мышцы. Из чего следует, что при контакте с переменным током, возрастает риск летального исхода.

Важным показателем, является сопротивление тела человека. Но при ударе переменным током с высокими частотами, сопротивление тела значительно снижается.

Какой величины опасен для человека постоянный ток

Опасным для человека, может быть и постоянный ток. Конечно переменный, в десятки раз опаснее. Но если рассматривать токи в различных величинах, то постоянный может быть намного опаснее переменного.

Воздействие постоянного тока на человека разделяют:

1 порог;
2 порог;
3 порог.

При воздействии постоянного тока перового порога (ток ощутимый), начинают немного дрожать руки, и появляется легкое покалывание.

Второй порог (ток не отпускающий), в пределах от 5 до 7 мА, является наименьшим значением, при котором человек, не может освободиться от проводника самостоятельно.

Данный ток считается не опасным, так как сопротивление тела человека выше, чем его значения.

Третий порог (фибрилляционный), при значениях от 100 мА и выше, ток сильно воздействует на организм и на внутренние органы. При этом ток при данных значениях, способен вызвать хаотичное сокращение сердечной мышцы и привести к его остановке.

На силу воздействия, влияют и другие факторы. Например сухая кожа человека, обладает сопротивлением от 10 до 100 кОм. Но если касание произошло мокрой поверхностью кожи, то сопротивление значительно снижается.

Этот фактор относится и к повышенной влажности, которая влияет на особенности проведения электромонтажных работ.

Что такое постоянный и переменный ток: разница (видео)

Теперь, вы сможете понять, в чем разница между током постоянным и переменным. Конечно различий много, но становится понятно, что при наличии определенных факторов, опасность представляют оба вида.

Разница между переменным и постоянным током — Разница Между

Электроэнергия может поставляться либо какпеременный ток (переменный ток) или как постоянный ток (DC), главное отличие между переменным и постоянным током, в постоянном токе электроны непрерывно теку

Основная разница — переменный ток против постоянного тока

Электроэнергия может поставляться либо какпеременный ток (переменный ток) или как постоянный ток (DC), главное отличие между переменным и постоянным током, в постоянном токе электроны непрерывно текут в одном направлении в то время как, в переменном токе электроны периодически колеблются взад и вперед.

Что такое постоянный ток

В постоянном токе электроны текут только в одном направлении. Постоянный ток может быть сформирован путем соединения двух точек с разными электрическими потенциалами с проводником. Электроны будут затем течь от более отрицательного потенциала к менее отрицательному потенциалу, пока потенциалы поддерживаются. Например, если мы соединяем две точки с электрическими потенциалами -2 В и -5 В, электроны будут течь от конца -5 В до конца -2 В.

По историческим причинам Направлениеток берется в направлении, противоположном направлению потока электронов. Направление тока в приведенном выше примере составляет от -2 В до -5 В. В этом направлении ничего не течет: это просто соглашение.

Что такое переменный ток

В переменном токе электроны колеблются взад и вперед. Дома обычно питаются от переменного тока. Здесь проводник соединен между потенциалом, который периодически меняет свое значение, и потенциалом, который остается на уровне 0 В. Изменяющийся потенциал меняет свое значение между положительными и отрицательными значениями, так что электроны в проводнике перемещаются взад и вперед. Разность потенциалов, приложенная к проводнику, затем изменяетсясинусоидально:

Как напряжение изменяется во времени в цепях переменного (синего) и постоянного (красного)

Большая часть электронного оборудования работает с постоянным током. Часто переменный ток от источника необходимо преобразовать в постоянный ток, прежде чем устройство сможет использовать ток. Основная причина использования переменного тока для передачи (а не постоянный ток) заключается в том, что исторически было легко изменить напряжение переменного тока с помощью трансформатора. Это означало, что электричество могло передаваться на большие расстояния при высоком напряжении и небольшом токе. Когда электричество передается с меньшим током, потери мощности во время передачи значительно ниже. При подаче электричества в дома можно использовать трансформатор, чтобы легко преобразовать меньший ток с высоким напряжением в линиях электропередачи в больший ток с меньшим напряжением, используемым в домах.

Поскольку ток постоянно колеблется, мощность, рассеиваемая на любом устройстве, подключенном к переменному току, также будет периодически меняться. Однако для переменных токов напряжение может быть охарактеризовано одним числом, называемымсреднеквадратичное (среднеквадратичное) напряжение, Для синусоидальный Переменный ток, среднеквадратичное напряжение может быть дано в терминах максимального напряжения (

Постоянный и переменный ток разница

Чем отличается переменный ток от постоянного — объяснение простыми словами

Определение

Электрическим током называется направленное движение заряженных частиц. Так звучит определение из учебника по физике. Простыми словами можно перевести так, что у его составляющих всегда есть какое-то направление. Собственно, это направление и является определяющем в сегодняшнем разговоре.

Переменный ток (Alternative Current – AC) отличается от постоянного (Direct Current – DC) тем, что у последнего электроны (носители заряда) всегда движутся в одном направлении. Соответственно отличием переменного тока является то, что направление движения и его сила зависят от времени. Например, в розетке направление и величина напряжения, соответственно и сила тока, изменяется по синусоидальному закону с частотой в 50 Гц (50 раз за секунду изменяется полярность между проводами).

Для так сказать чайников в электрике изобразим это на графике, где по вертикальной оси изображена полярность и напряжение, а по горизонтальной время:

Красной линией изображено постоянное напряжение, оно остаётся неизменным с течением времени, разве что изменяется при коммутации мощной нагрузки или КЗ. Зелеными волнами показан синусоидальный ток. Вы можете видеть, что он протекает то в одну, то в другую сторону, в отличие от постоянного тока, где электроны всегда протекают от минуса к плюсу, а направлением движения электрического тока выбран путь от плюса к минусу.

Если сказать по-простому, то разницей в этих двух примерах является то, что у постоянки всегда плюс и минус находятся на одних и тех же проводах. Если говорить о переменном, то в электроснабжении используют понятия фазы и нуля. Если рассматривать по аналогии с постоянкой, то фаза и ноль являются плюсом и минусом, только полярность меняется 50 раз в секунду (в США и ряде других стран 60 раз в секунду, а в самолётах более 400 раз).

Происхождение

Разница между AC и DC заключается в их происхождении. Постоянный ток можно получить из гальванических элементов, например, батареек и аккумуляторов.

Также его можно получить с помощью динамомашины – это устаревшее название генератора постоянного тока. Кстати с их помощью генерировалась энергия для первых электросетей. Мы об этом говорили в статье об открытиях Николы Тесла, в заметках о войне идей между Теслой и Эдисоном. Позже так называли небольшие генераторы для питания велосипедных фар.

Переменный ток добывают также с помощью генераторов, в наше время в основном трёхфазных.

Также и то и другое напряжение можно получить с помощью полупроводниковых преобразователей и выпрямителей. Так вы можете выпрямить переменный ток или получить его же, преобразовав постоянный.

Формулы для расчета постоянного тока

Разницей между переменкой и постоянкой являются и формулы для расчетов процессов, происходящих в цепи. Так сопротивление рассчитываются по Закону Ома для участка цепи или для полной цепи:

E=I/R

E=I/(R+r)

Мощность также просто рассчитываются:

P=UI

Формулы для расчета переменного тока

В расчётах цепей переменного тока разница в формулах обусловлена отличием процессов, протекающих в емкостях и индуктивностях. Тогда формула закона Ома будет для активного сопротивления:

Здесь 1/wC и wL – емкостное и индуктивное реактивные сопротивления, а w – угловая частота, она равна 2пиF.

Для цепи с ёмкостью и индуктивностью:

wL-1/wC – это реактивное сопротивление, оно обозначается как Z.

На видео ниже более подробно рассказывается, в чем отличие переменного тока от постоянного:

Материалы по теме:

ru.natapa.org

Переменный ток и постоянный ток – это две различные формы токов, которые используются для передачи электроэнергии по всему миру. Оба тока одинаковы, так как для передачи электричества используются потоки электронов, но на этом сходство заканчивается. Переменный ток – это наиболее распространенный тип электроэнергии, который передается электростанциями и используется для питания зданий, офисов, домов и т. Д.

Постоянный ток (DC) был преобладающей формой электричества, которое использовалось в 19 го века и был также использован в первой коммерческой передаче электроэнергии Томаса Эдисона. Постоянный ток означает, что мощность течет в одном направлении. В постоянном токе поток электронов идет в постоянном направлении, не изменяясь через определенные промежутки времени, и достигается путем установки на провод постоянных магнитов, которые помогают электронам оставаться на устойчивом пути. Первоначально постоянный ток назывался «гальваническим током». Постоянные токи протекают в проводниках, таких как провода, но также могут проходить через полупроводники, изоляторы или даже через вакуум. Постоянные токи могут быть получены с использованием таких источников, как батареи, термопары и солнечные элементы. Химическая энергия внутри батареи обладает достаточной мощностью, чтобы толкать электроны, а не тянуть, в результате чего энергия течет в одном направлении.

Постоянный ток чаще всего встречается в приложениях, которые требуют малой мощности и могут работать от батарей или солнечных батарей. Однако другое популярное приложение, в котором используются постоянные токи, – это автомобили, в которых большинство автомобильных деталей работают от постоянного тока и преобразовываются из переменного тока с использованием генераторов переменного тока. DC был прекращен как основной метод питания домов и зданий, поскольку они не могли путешествовать на большие расстояния без потери энергии. Мощность и напряжение в постоянном токе остаются неизменными в стабильных условиях, в результате чего скорость передачи энергии источником остается неизменной. Напряжения постоянного тока имеют ненулевую временную кривую напряжения и всегда положительны, но могут увеличиваться и уменьшаться.

Мощность переменного тока (AC) отличается от постоянного тока, так как поток электронов в AC постоянно изменяется, от прямого к обратному и так далее. Это возможно путем размещения вращающихся магнитов вдоль проволоки и при изменении поляризации магнитов меняется поток электронов. Сегодня переменный ток используется для передачи электроэнергии и электроэнергии в домах, офисах и т. Д., Так как его легче транспортировать. Никола Тесла заслужил звание за разработку основ электроснабжения переменного тока благодаря своим линиям электропередачи переменного тока. Мощность переменного тока обычно течет в форме синусоидальной волны, но также может течь в форме трапеции, треугольника и квадрата. Радио и аудио сигналы являются примерами переменного тока.

Электростанции производят переменные токи с помощью вращающихся турбин, которые создают магнитные поля, которые толкают и тянут электроны, заставляя их чередоваться в потоке. Постоянное нажатие и вытягивание постоянно изменяет магнитную поляризацию, в результате чего электроны также меняют направление. Напряжение переменного тока также постоянно изменяется между положительным и отрицательным. Переменный ток подает ток и напряжение в синусоидальной форме волны, что приводит к пиковому значению (VP) и минимальному значению. Постоянное изменение направления известно как частота тока и измеряется в герцах. AC обычно имеет частоту 50 Гц или 60 Гц, в зависимости от страны.

Переменный ток стал основным методом питания по сравнению с постоянным током из-за возможности легко производить и передавать. Переменные характеристики переменного тока сводят к минимуму потери энергии из-за сопротивления в проводниках при передаче на большие расстояния. Напряжения переменного тока легче производить и передавать по сравнению с напряжениями постоянного тока. Конденсатор пропустит напряжение переменного тока, но заблокирует сигнал постоянного тока, в то время как индуктор пропустит напряжение постоянного тока и заблокирует сигнал переменного тока. Мощность переменного тока больше подходит для таких устройств, как лампы и обогреватели, в то время как постоянный ток больше подходит для электронной схемы. Переменный ток может быть преобразован из одного напряжения в другое с помощью трансформатора, тогда как постоянный ток может быть преобразован в переменный ток с помощью электродвигателя-генератора или электронной инверторной цепи.

Постоянный ток (DC)

Переменного тока (переменного тока)

Напряжение постоянного тока не может путешествовать очень далеко и начинает терять энергию

Безопаснее переносить на большие расстояния по городу и обеспечить большую мощность

Переменный и постоянный ток: в чем разница, история развития, применение

Например: какой ток у нас в розетках? Переменный, конечно! Напряжением 220 Вольт и частотой 50 Герц. А сеть, по которой передается ток – трехфазная. Кстати, если при словах «фаза» и «ноль» вы впадаете в ступор, почитайте что это такое, и день будет прожит вдвойне не зря! Но не будем забегать вперед. Обо всем по порядку.

Ежедневная рассылка с полезной информацией для студентов всех направлений – на нашем телеграм-канале.

Краткая история электричества

Кто изобрел электричество? А никто! Люди постепенно понимали, что это такое и как им пользоваться.

Дальше пойдет перечисление важных для истории электричества открытий.

1785 год – Кулон выясняет, с какой силой противоположные заряды притягиваются, а одноименные отталкиваются.

На раскопках рядом с Багдадом нашли батарейку возрастом больше двух тысяч лет. Какой древний айфон с ее помощью подзаряжали – остается загадкой. Зато известно точно, что батарейка уже «села». Этот случай как бы говорит: может быть, люди знали об электричестве намного раньше, но потом что-то пошло не так.

Постоянный ток

Сначала напомним, что ток – это движение заряженных частиц.

Постоянный ток – это ток, который течет в одном направлении.

Где используется постоянный ток:

в питании большинства бытовых приборов;
в батарейках и аккумуляторах для автономного питания приборов;
для питания электроники автомобилей;
на кораблях и подводных лодках;
в общественном транспорте (троллейбусах, трамваях).

Проще всего представить постоянный ток наглядно, на графике. Вот как он выглядит:

Постоянный ток

Переменный ток

Переменный ток – это ток, который меняет величину и направление. Причем меняет в равные промежутки времени.

Переменный ток – alternating current (AC). Постоянный ток – direct current (DC). Аббревиатуру AC/DC можно увидеть на трансформаторных будках, где происходит преобразование. А еще это название одной отличной австралийской рок-группы.

А вот и наглядное изображение переменного тока.

Переменный ток

Переменный ток течет в цепи в двух направлениях: туда и обратно. Одно из них считается положительным, а второе – отрицательным.

Так как величина тока меняется не только по направлению, но и по величине, не думайте, что в вашей розетке постоянно 220 Вольт. 220 – это действующее значение напряжения, которое бывает 50 раз в секунду. Кстати, в Америке используется другой стандарт переменного тока в сети: 110 Вольт и 60 Герц.

Война токов

Тесла и Эдисон

Эдисон не послушал Теслу и к тому же не выплатил ему зарплату. Так и началось знаменитое противостояние изобретателей – война токов.

Почему переменный ток опаснее постоянного

Переменный ток частотой 50 Герц в три-четыре раза опаснее для жизни, чем постоянный ток. Если частота тока более 1000 Герц, то он считается менее опасным.
При напряжениях около 400-600 Вольт переменный и постоянный токи считаются одинаково опасными. При напряжении более 600 Вольт более опасен постоянный ток.
Переменный ток в силу своей природы и частоты сильнее возбуждает нервы, стимулируя мышцы и сердце. Именно поэтому он несет большую опасность для жизни.

{SOURCE}

Чем отличается переменный ток от постоянного

Сам по себе электрический ток представляет собой ничто иное, как происходящее в упорядоченном виде движение всех заряженных частиц в газах, электролитах и металлических объектах. К данным элементам, несущим определенный заряд, относятся ионы и электроны. Сегодня мы постараемся прояснить, чем отличается переменный ток от постоянного, ведь на практике приходится часто сталкиваться с обоими видами.

Характеристики постоянного тока

Direct Current или DC так по-английски обозначают подобную разновидность, для которой присуще свойство на протяжении любого отрезка времени не менять свои параметры. Маленькая горизонтальная черточка или две параллельные со штриховым исполнением одной из них – графическое изображение постоянного тока.

Область применения – большинство моделей бытовых электроприборов и электронных устройств, включая компьютерную технику, телевизоры и гаджеты, использование в домашних сетях и автомобилях. Для преобразования переменного тока в постоянный в зоне розетки применяются трансформаторы напряжения с наличием выпрямителей или специализированные блоки питания.

В качестве широко распространенного примера потребления постоянного тока можно привести практически все электроинструменты, которые эксплуатируются с батареями. Аккумуляторное устройство остается в любом случае источником питания постоянного типа. Преобразование в переменный достигается в случае необходимости при помощи инверторов – специальных элементов.

В чем заключается принцип работы переменного тока

Английская аббревиатура АС (Alternating Current) обозначает ток, меняющий на временных отрезках свое направление и величину. Отрезок синусоиды «~» – его условная маркировка на приборах. Применяется также нанесение после этого значка и других характеристик.

Ниже приведен рисунок с главными характеристиками данного вида тока – номинальными показателями частоты и действующего напряжения.

Следует отметить особенности изменения на левом графике, выполненном для однофазного тока, величины и направления напряжения с осуществлением перехода на ноль за определенный промежуток времени Т. На одну треть периода выполняется смещение трех синусоид при трехфазном токе на другом графике.

Отметками «а» и «б» обозначены фазы. Любой из нас имеет представление о наличии в обычной розетке 220В. Но для многих будет открытием, что максимальное или именуемое по-другому амплитудным значение больше действующего на величину равную корню из двух и составляет 311 Вольт.

Очевидно, что в случае с током постоянного вида параметры направления и напряжения остаются неизменными, а вот для переменного наблюдается трансформация данных величин. На рисунке обратное направление – это область графика ниже нуля.

Переходим к частоте. Под этим понятием подразумевают отношение периодов (полных циклов) к условной единице временного отрезка меняющегося тока. Данный показатель измеряется в Герцах. Стандартная европейская частота – 50, в США применяемый норматив – 60Г.

Эта ве6личина показывает количество изменений направления тока за одну секунду на противоположное и возвращение в исходное состояние.

Переменный ток присутствует при прямом подключении приборов потребления к электрощитам и в розетках. По какой причине здесь отсутствует постоянный ток? Это сделано для того, чтобы получить возможность без особых потерь получать нужное напряжение в любом количестве способом применения трансформаторов. Эта методика остается лучшим способом передавать электроэнергию в промышленных масштабах на значительные расстояния с минимальными потерями.

Номинальное напряжение, которое подается мощными генераторами электростанций, на выходе составляет порядка 330 000-220 000 Вольт. На подстанции, расположенной в зоне потребления, происходит трансформация данной величины до показателей 10 000В с переходом в трехфазный вариант 380 Вольт. Выполняется подача в отдельный дом и на вашу квартиру попадает напряжение однофазного типа. Напряжение между нулем и фазой составит 220 В, а в щите между разными фазами подобный показатель равняется 380 Вольт.

Двигатели асинхронной конструкции, работающие с переменным током, значительно надежнее и отличаются более простой конструкцией, чем аналоги постоянного тока.

Преобразование переменного тока в постоянный

Для варианта подобной трансформации оптимальный способ – использование выпрямителей:

Подключение диодного моста – первый шаг в этой процедуре. Конструкция из 4 диодов с необходимой мощностью способствует процессу своеобразного срезания верхних границ уже знакомых нам синусоид переменного вида. Таким образом достигается получение однонаправленного тока.

Далее выполняется параллельное подключение на выход исправляющего провалы между пиковыми точками синусоиды сглаживающего фильтра или с диодного моста конденсатора. Выделенная зеленым маркером синусоида получилась после прохождения диодного мостика.

Изменения в результате снижения пульсации отображены в синем цвете.

Преобразователь постоянного тока в переменный

В данном случае процесс выглядит достаточно сложным. Инвертор – стандартный прием в бытовых условиях, представляет собой генератор напряжения периодического вида, получаемого из приближенного к синусоиде постоянного.

Высокие цены на подобное устройство обусловлены сложностью конструкции. Стоимость в значительной степени обусловлена максимальной мощностью тока на выходе.

Применяется в довольно редких ситуациях. Например, в случае необходимости подсоединить к электросети автомобиля какой-то инструмент или приборы.

Поделиться ссылкой:

Похожее

Разница между переменным и постоянным током в табличной форме — Физика О

Переменный ток против постоянного тока

Основное различие между переменным и постоянным током состоит в том, что переменный ток меняет свое направление на противоположное при протекании в цепи, в то время как постоянный ток не меняет своего направления. Переменный ток генерирует частоту, в то время как постоянный ток имеет нулевую частоту.

Сейчас!
Узнаем подробно про переменный и постоянный ток. Продолжайте читать …… ..
Содержание

Введение в переменный и постоянный ток
Определения переменного и постоянного тока
Преимущества переменного тока над постоянным
Таблица сравнения
Применение постоянного и переменного тока
Заключение

Введение:

переменного тока и постоянного тока

Постоянный ток (DC) вырабатывается источником напряжения, клеммы которого имеют фиксированную полярность.Следовательно, они обеспечивают ток, направление которого не меняется со временем. Однако этот постоянный ток может быть постоянным. Главное, чтобы направление потока оставалось неизменным, то есть от положительной клеммы источника напряжения к ее отрицательной клемме.
Примеры источников напряжения:

Ячейка
Аккумулятор
Генераторы постоянного тока

Переменный ток (a.c) вырабатывается источником напряжения, полярность выводов которого меняется во времени.Какая положительная клемма в один момент становится отрицательной клеммой, а иногда позже становится положительной клеммой в какой-то другой момент?

В результате постоянного изменения полярности источника напряжения направление тока в цепи также постоянно меняется. В дополнение к изменению своего направления, ток постоянно меняет свое значение со временем от нуля до максимума в одном направлении и обратно до нуля, а затем снова обратно до нуля. Очевидно, что источник переменного напряжения вызовет переменный ток.

Попутно можно отметить, что электричество переменного тока не лучше, чем электричество постоянного тока, как думают некоторые люди. Переменные напряжения и токи имеют свои собственные области применения, которых нет у постоянного тока, и наоборот. В любом случае важно иметь в виду, что переменный ток не заменяет постоянный ток, переменный ток обычно используется в электронных схемах, большинство из которых, однако, контролируются напряжением постоянного тока.
Наиболее распространенным источником переменного напряжения является генератор переменного тока.

См. Также: Разница между двигателем переменного тока и двигателем постоянного тока

Разница между переменным и постоянным током в табличной форме

Переменный ток (А.В)	Постоянный ток (DC)
Определение
Переменный ток — это ток, который меняет свое направление после 180 ⁰.	Постоянный ток — это ток, не меняющий периодичности своего направления. Он остается постоянным.
Количество переносимой энергии
А.В настоящее время C безопасно путешествует на большие расстояния, не теряя при этом много энергии.	Постоянный ток не может безопасно проходить на большие расстояния, потому что постоянный ток теряет много энергии по сравнению с переменным током
Частота
Частота переменного тока не равна нулю.	Частота постоянного тока остается нулевой.
Величина
Величина переменного тока меняется со временем.	Величина постоянного тока не меняется со временем.
Источники
Переменный ток вырабатывается в основном генераторами.	Постоянный ток вырабатывается батареей или элементом и т. Д.
Коэффициент мощности
В А.Текущий коэффициент мощности C всегда находится в пределах от 0 до 1.	При постоянном токе коэффициент мощности всегда остается 1.
Типы сигналов
Формы сигналов переменного тока — синусоидальные, треугольные, квадратные, квазиквадратные.	Формы сигналов постоянного тока пульсирующие и чистые.
Пассивные параметры
Импеданс	Только сопротивление
Приложения
Используется в домах, на производстве и т. Д.	Используется в холодильниках, ТВ и т. Д.

Часто задаваемые вопросы

Какое более опасное течение.AC ИЛИ DC?

Переменный ток (AC) более опасен, чем постоянный ток (D.C), потому что высокое напряжение связано с переменным током.
Постоянный ток и переменный ток по-разному влияют на организм человека, оба опасны при превышении определенного уровня напряжения.
См. Также: Разница между напряжением и током

Какой ток в батарее, переменный или постоянный?

В аккумуляторе используется постоянный ток.

Почему мы используем источник переменного тока в наших домах?

Ответ: Мы используем источник переменного тока в наших домах, потому что мы можем изменить A.C легко с трансформатором. Высокое напряжение вызывает гораздо меньшие потери энергии в длинных каналах или линиях передачи, а для безопасного использования в домашних условиях напряжение можно снизить с помощью понижающего трансформатора.
Математическое доказательство:
Потери мощности в проводе определяются как:

L = I ² R

Где L — мощность, теряемая на нагрев, I — ток, а R — сопротивление. Передаваемая мощность определяется соотношением:

P = VI

В этом отношении P — мощность, V — напряжение.
Таким образом, если вы увеличиваете напряжение (V) и ток (I) на малую величину, таким образом вы можете передавать ту же мощность, уменьшая потери мощности. Такое высокое напряжение дает лучшую производительность. По этой причине в наших домах мы используем переменный ток вместо постоянного тока.
Примечание:
Высокое напряжение также может передаваться по постоянному току, но для безопасного использования дома трудно снизить напряжение.
В наши дни передовые преобразователи постоянного тока используются для снижения постоянного напряжения.

Часто задаваемые вопросы

Почему переменный ток считается более эффективным, чем постоянный ток?

Ответ: Потому что переменный ток можно легко преобразовать в постоянный, а потери мощности на переменном токе на большом расстоянии меньше, чем при постоянном.

Почему нельзя хранить переменный ток в батареях?

AC нельзя хранить в батареях, потому что, когда вы заряжаете батарею от источника переменного тока, она не будет заряжаться.
Запомните:
Переменный ток имеет переменный характер, а постоянный ток — постоянный. Во время положительного полупериода переменного тока батарея заряжается, а во время отрицательного полупериода переменного тока батарея разряжается. Таким образом аккумулятор не будет заряжаться даже на 0,00000001%.

Каковы преимущества переменного тока?

Распределение, генерация и передача переменного тока проще, чем постоянного тока.
Источник переменного тока можно легко повышать и понижать.

Каковы преимущества постоянного тока?

Батарейный элемент обеспечивает питание постоянного тока. Нет аккумуляторной батареи, обеспечивающей питание переменного тока.
Почти все электронные компоненты работают от постоянного тока.

Какой ток был изобретен первым, постоянный или переменный?

Постоянный ток изобретен намного раньше переменного тока.

Как преобразовать переменный ток в постоянный?

Мы можем преобразовать переменный ток в постоянный, используя схему выпрямителя, за которой следует фильтр.

Рекомендуемое видео

По связанным темам посетите нашу страницу: Электричество и магнетизм

Другие темы для сравнения:

Разница между предохранителем и автоматическим выключателем в табличной форме

предохранитель и автоматический выключатель

Предохранители и автоматические выключатели — это устройства, используемые в электрических цепях для прерывания электрического тока в случае перегрузки. Оба устройства можно рассматривать как системы безопасности, предотвращающие электрическую перегрузку от , вызывающую повреждение как устройств, так и электрической сети.
Разница между предохранителями и выключателями заключается в том, как они работают :

Предохранитель : состоит из металлического куска или нити накала, который ломается при нагревании выше определенной температуры. Когда он ломается, электрический ток прерывается. Предохранители срабатывают быстрее, чем выключатели, но поврежденные предохранители необходимо заменить новыми предохранителями
Автоматический выключатель : он имеет механизм переключения, который активируется при повышении электрического напряжения (напряжения).

Срабатывание предохранителя

Предохранители изготовлены из металлической нити , заключенной в стеклянный или керамический корпус.
В бытовых установках предохранители обычно расположены в центральной коробке предохранителей , через которую проходят все кабели в здании. Коробки с предохранителями также часто встречаются в каждой комнате или, в старых установках, в каждой розетке.
Предохранители пропускают электричество через нить накала, соединяющую различные цепи в установке.Если происходит перегрузка . Нить накала нагреется и расплавится, а нить сломается, и ток электричества не продолжится.
В целом, бытовые предохранители очень чувствительны, и при превышении уровня, для которого они были разработаны, им требуется очень мало времени, чтобы сломаться. После того, как предохранитель сломался, вам необходимо заменить его новым.
Есть предохранители, которые выдерживают разные напряжения. Лучше всего использовать предохранители с емкостью, немного превышающей ток, который обычно проходит через них.Таким образом мы можем адекватно защитить устройства и оборудование, подключенные к сети.

Срабатывание выключателя

Автоматические выключатели , также называемые автоматическими выключателями, таблеточными или автоматическими выключателями, также отключают питание при перегрузке, но делают это с помощью выключателя .
Используемый переключатель может использовать электромагнит или биметаллическую полосу . В обоих случаях принцип работы схож.
Когда переключатель находится во включенном положении, электрический ток может проходить от одного вывода к другому через электромагнит или биметаллическую полосу.
Когда электрический ток превышает определенный уровень напряжения, магнитная сила на электромагните увеличивается до тех пор, пока он не сможет нажать на металлический рычаг внутреннего переключателя и прервать электрический поток.
В случае биметаллических лент они изгибаются до тех пор, пока не будет нажат рычаг переключателя.
В отличие от предохранителей, при перескоках автоматики его не нужно заменять на новый. Просто верните переключатель в положение включения.
Автоматические выключатели обычно находятся в коробке, где есть переключатели для разных частей электрической цепи.Например, в доме может быть выключатель для цепи освещения, а другой — для розеток или для разных частей дома.
Еще одним распространенным применением автоматических выключателей являются автоматические выключатели для обнаружения замыкания на землю . Эти переключатели реагируют на баланс электрического тока, а не на перегрузку.
Если электрический ток не сбалансирован, переключатель прерывает свой путь, избегая разрядов. Они очень полезны в ванных комнатах и кухнях, где существует повышенный риск поражения электрическим током при постоянном использовании электроприборов рядом с водой.

Достоинства и недостатки предохранителей и выключателей

Предохранители и автоматические выключатели

обладают рядом преимуществ и недостатков, из-за которых выбор того или другого зависит от конкретной ситуации.
Предохранители дешевы и очень быстро реагируют на перегрузки , предлагая большую защиту, что особенно важно для высокочувствительных или дорогих электронных устройств. Фактически, часто самые чувствительные электроприборы имеют собственные предохранители.
Но высокая чувствительность предохранителей может стать недостатком, если мы находимся в цепи с регулярными пиками, которые часто достигают точки срабатывания предохранителей.
Предохранители дешевы и очень быстро реагируют на перегрузки , предлагая большую защиту, что особенно важно для высокочувствительных или дорогих электронных устройств. Фактически, часто самые чувствительные электроприборы имеют собственные предохранители.
Но высокая чувствительность предохранителей может стать недостатком, если мы находимся в цепи с регулярными пиками, которые часто достигают точки срабатывания предохранителей.
При перегорании предохранители необходимо заменять новыми, что может быть очень неудобно, если в данный момент их нет в наличии.
Еще один недостаток — предохранители часто покупаются без консультации специалиста и устанавливаются самостоятельно. Легко и часто выбирают предохранители со слишком высокой емкостью, что приводит к тому, что они не выполняют своих защитных функций. Между тем автоматические выключатели
имеют гораздо больше преимуществ. Вы можете восстановить электрический ток так же легко, как снова включить выключатель, без необходимости замены каких-либо деталей.
Кроме того, взлом выключателей намного безопаснее, чем установка предохранителя.
Недостатком автоматических выключателей является то, что они обычно дороже не только самого автоматического выключателя, но и его установки и ремонта, которые часто должны выполняться профессионалом.
Автоматические выключатели реагируют не так быстро, как предохранители, и электронные устройства, подключенные к цепи, могут быть повреждены до срабатывания автоматического выключателя из-за перегрузки.
Оба типа электрического прерывания нельзя поменять местами во всех ситуациях. Например, предохранитель нельзя использовать в качестве прерывателя цепи замыкания на землю. Электрик — это квалифицированный специалист, который определит, лучше ли использовать предохранитель или выключатель в той или иной ситуации.
Связанные темы:

Разница между консервативными и неконсервативными силами

Консервативные силы — это те силы, для которых выполняется работа, зависит только от начальной и конечной точек, в то время как неконсервативные силы — это те силы, для которых выполняется работа или кинетическая энергия зависит от других факторов, таких как скорость или конкретная путь, пройденный телом.

Общие примеры консервативной силы: гравитационные силы, магнитная сила, электростатическая сила, сила упругой пружины, электрическая сила, в то время как сила трения, сила сопротивления воздуха, сила тяжести являются неконсервативными примерами сил.

Что такое консервативные силы?

Консервативные силы — это силы, обладающие тем свойством, что полная работа, совершаемая при перемещении частицы между двумя точками, не зависит от пройденного пути. Точно так же, если частица движется по замкнутому контуру, общая проделанная работа представляет собой сумму сил, действующих вдоль пути, умноженную на смещение на консервативную силу, равную нулю.

Примеры консервативной силы

Гравитационные силы
Магнитная сила
Электростатическая сила
Усилие упругой пружины
Электрическая сила

что такое неконсервативные силы?

Сила называется неконсервативной, если работа, выполняемая силой, зависит от пути, пройденного телом. oR Неконсервативные силы называются неконсервативными силами. Работа, выполняемая неконсервативной силой, зависит от пути, по которому идет объект.

неконсервативные примеры сил

Сила трения
Вязкие силы
Силы индукции
Силы сопротивления воздуха
Натяжение струны
Нормальная сила
Тяговая сила ракеты
Тяговая сила катера

Посетите нашу страницу, чтобы найти связанные темы: Механика

консервативные силы против неконсервативных сил

Консервативные силы	Неконсервативные силы
Сила называется консервативной, если работа, выполняемая силой, является зависимой, только начальное и конечное положение тела не зависит от пути, пройденного телом.	Сила называется неконсервативной силой, если работа, выполняемая силой, зависит от пути, по которому проходит тело.
Работа, выполняемая консервативной силой на замкнутом пути, равна нулю.	Работа, выполняемая неконсервативной силой на замкнутом пути, не равна нулю.

Связанные темы:

Разница между обратимым и необратимым процессом с примерами

Основное различие между обратимыми и необратимыми процессами состоит в том, что в обратимом процессе система остается в термодинамическом равновесии, в то время как в необратимом процессе система не остается в термодинамическом равновесии.

Обратимый процесс в термодинамике

«Процесс, который может быть отменен в точном обратном порядке без каких-либо изменений в окружающей среде, называется обратимым процессом».
В обратном процессе система проходит те же стадии, что и в прямом процессе, но тепловые и механические эффекты на каждой стадии полностью противоположны. Если тепло поглощается в прямом процессе, оно будет отдано в обратном процессе. Точно так же, если работа выполняется системой в прямом процессе, работа будет выполняться в системе в обратном процессе.Следовательно, система вернется в исходное состояние.

Условия обратимого процесса

Есть два важных условия для возникновения обратимого процесса.

Во-первых, процесс должен происходить за бесконечно малое время.
Во-вторых. все начальное и конечное состояния должны быть в равновесии друг с другом.

Обратимость в термодинамике

Явление обратимого изменения также называется обратимостью.На практике обратимый процесс никогда не происходит, поэтому это идеальный или гипотетический процесс.

Пример обратимого процесса

Хотя никакое реальное изменение не является полностью обратимым процессом сжижения, а испарение системы, выполняемое медленно, практически обратимо. Точно так же медленное сжатие газа в цилиндре является обратимым процессом, поскольку газ можно медленно расширять, уменьшая вес поршня, чтобы изменить операцию.

Необратимый процесс в термодинамике

Процесс, который нельзя отменить в обратном порядке путем обращения управляющих факторов, называется необратимым процессом.
Большинство процессов в природе необратимы. Во время необратимого изменения система не всегда находится в равновесии. Необратимый процесс состоит из неравновесных состояний, которые невозможно представить на диаграмме P-V.
Все изменения, происходящие внезапно или связанные с трением или рассеянием энергии за счет проводимости, конвекции или излучения, необратимы.
См. Также похожие темы на нашей странице: Термодинамика

Некоторые важные сведения о необратимом процессе

В необратимом процессе начальная стадия системы и окружения не может быть восстановлена с конечной стадии.
Во время необратимого процесса различные состояния системы на пути перехода от начальной стадии к конечному состоянию не находятся в равновесии друг с другом.
Во время необратимого процесса энтропия системы резко возрастает и не может быть уменьшена до исходного значения.
Явления системы, в которой происходят необратимые процессы, называются необратимостью.

Примеры необратимых процессов

Передача тепла от горячего тела к холодному.
Выработка тепла при трении
Выработка тепла при прохождении тока через электрическое сопротивление
Передача тепла излучением
Взрыв
Неупругая деформация
Намагничивание или поляризация с гистерезисом
Самопроизвольные химические реакции
Самопроизвольное перемешивание материи разных состояний

Связанные темы:

разница между переменным и постоянным током

Когда дело доходит до электрической мобильности, два отдельных электрических тока могут использоваться для заправки электромобиля (EV) — переменного тока (переменного тока) и постоянного тока (постоянного тока).Но прежде чем мы углубимся, вам следует помнить о двух вещах:

Электроэнергия, поступающая из сети, то есть вашей домашней розетки, всегда является переменным током (переменным током).
Энергия, которая хранится в батареях, всегда является постоянным током (постоянным током).

переменного и постоянного тока, а не переменного / постоянного тока

AC и DC — это два совершенно разных типа электрического тока. Оба движутся в разных направлениях, текут с разной скоростью и имеют разные применения. AC / DC — хард-рок-группа, которая, несмотря на альбом под названием «High Voltage», не имеет ничего общего с электрическими токами или зарядкой электромобилей.

переменного тока — это электрический ток или поток заряда, который периодически меняет направление, то есть чередует . Электроэнергия переменного тока может вырабатываться из возобновляемых источников, которые используют вращающиеся генераторы, такие как ветряные или гидроэнергетические турбины. Переменный ток также можно эффективно транспортировать на большие расстояния — вот почему практически все электрические сети мира используют переменный ток, и почему вы можете найти переменный ток у себя дома и в офисе.

DC всегда движется по прямой линии и может генерироваться с помощью технологий возобновляемой энергии, таких как солнечные батареи.Помимо прочего, постоянный ток можно использовать для накопления энергии и светодиодного освещения. Аккумуляторы хранят энергию постоянного тока, и, хотя вы, возможно, никогда не осознавали этого, каждый раз, когда вы заряжаете свой ноутбук, зарядное устройство преобразует мощность переменного тока из сети в мощность постоянного тока для аккумулятора вашего ноутбука.

Короче говоря, мы получаем мощность переменного тока от сети, и она преобразуется в мощность постоянного тока, чтобы ее можно было хранить в батареях, таких как батарея, используемая для питания электромобиля.

Зарядка постоянным и переменным током в электромобилях

Когда мы говорим о зарядке электромобиля, основное различие между зарядкой переменным и постоянным током заключается в том, где происходит преобразование переменного тока в постоянный.Независимо от того, использует ли электромобиль зарядную станцию постоянного или переменного тока, аккумулятор электромобиля будет накапливать только энергию постоянного тока.

Когда вы используете зарядную станцию постоянного тока, преобразование переменного тока (из сети) в постоянный ток происходит внутри зарядной станции, позволяя постоянному току течь непосредственно от станции в аккумулятор. Поскольку процесс преобразования происходит внутри более просторной зарядной станции, а не в электромобиле, для очень быстрого преобразования энергии переменного тока из сети можно использовать более крупные преобразователи. В результате некоторые станции постоянного тока могут обеспечивать мощность до 350 кВт и полностью заряжать электромобиль за 15 минут.

Опережая тенденции

Еще одно ключевое различие между зарядкой постоянным и переменным током — это кривая зарядки. При зарядке переменным током мощность, протекающая к электромобилю, представляет собой ровную линию (так что кривой вообще нет). Это связано с относительно небольшим бортовым зарядным устройством, которое может получать только ограниченное распределение мощности в течение более длительных периодов времени.

Зарядка постоянным током, с другой стороны, формирует ухудшающуюся кривую зарядки. Это связано с тем, что аккумулятор электромобиля изначально принимает более быстрый поток энергии, но постепенно запрашивает меньшую мощность по мере достижения полной емкости.

В качестве примера представьте стакан в качестве батареи электромобиля, бутылку с водой в качестве зарядной станции постоянного тока и воду внутри этой бутылки в качестве источника питания. Сначала вы можете быстро наполнить стакан водой, но вам нужно будет сбавлять скорость, когда вы доберетесь до верха, чтобы стакан не переливался.

Та же самая логика может применяться для быстрой и сверхбыстрой зарядки постоянным током. Вот почему электромобили требуют меньше энергии, когда батарея заряжена примерно на 80 процентов, отсюда и кривая деградации, которую вы видите ниже.

Другие факторы, которые могут повлиять на скорость зарядки:

Процент батареи (состояние заряда)
Состояние аккумулятора электромобиля
Погодные условия

Переменный ток для сети и постоянный ток для батареи

И переменный, и постоянный ток важны в мире электромобилей.Вы получаете переменный ток от сети, который затем преобразуется в постоянный ток, чтобы его можно было хранить в батарее электромобиля. При использовании зарядной станции переменного тока преобразование в постоянный ток происходит внутри электромобиля через бортовое зарядное устройство, которое часто ограничено. При использовании станций быстрой и сверхбыстрой зарядки постоянного тока преобразование происходит вне электромобиля с использованием преобразователя большего размера.

Хотите узнать больше о наших зарядных станциях переменного и постоянного тока?

Мы предлагаем ряд зарядных станций как часть наших решений для сквозной зарядки электромобилей для предприятий по всему миру.Чтобы получить полный список технических характеристик и вариантов использования, а также дополнительную информацию, взгляните на наши зарядные устройства для электромобилей для каждого предприятия, которое хочет электрифицировать свою работу.

Узнайте, что зарядка постоянным током может означать для вашего бизнеса

Прочтите нашу бесплатную электронную книгу, чтобы получить полный обзор всех возможностей быстрой зарядки электромобилей, их различий и того, на что следует обратить внимание перед инвестированием.

В чем разница между двигателями переменного тока и двигателями постоянного тока?

Между двигателями переменного и постоянного тока существует много различий.Наиболее очевидное различие — это тип тока, который каждый двигатель превращает в энергию: переменный ток в случае двигателей переменного тока и постоянный ток в случае двигателей постоянного тока. Двигатели переменного тока известны своей повышенной выходной мощностью и эффективностью, в то время как двигатели постоянного тока ценятся за их регулировку скорости и диапазон выходной мощности. Двигатели переменного тока доступны в одно- или трехфазной конфигурации, тогда как двигатели постоянного тока всегда однофазные.

Подробнее о электродвигателях переменного тока

В двигателе переменного тока энергия поступает из магнитных полей, создаваемых через катушки, намотанные вокруг выходного вала.Двигатели переменного тока состоят из нескольких частей, включая статор и ротор. Двигатели переменного тока эффективны, долговечны, бесшумны и универсальны, что делает их жизнеспособным решением для многих потребностей в производстве электроэнергии.

К двум типам двигателей переменного тока относятся:

Синхронный: Синхронный двигатель вращается с той же скоростью, что и частота питающего тока, что и дало ему название. Синхронные двигатели состоят из статора, ротора и синхронных двигателей, которые используются в широком спектре приложений.
Индукционные: Асинхронные двигатели — это самые простые и надежные электродвигатели на рынке. Эти электродвигатели переменного тока состоят из двух электрических узлов: статора с обмоткой и узла ротора. Электрический ток, необходимый для вращения ротора, создается за счет электромагнитной индукции, создаваемой обмоткой статора. Асинхронные двигатели являются одними из наиболее часто используемых типов двигателей в мире.

используются в различных сферах, включая насосы для предприятий общественного питания, водонагреватели, садовое и газонное оборудование и многое другое.

Подробнее о двигателях постоянного тока

Энергия, используемая двигателем постоянного тока, поступает от батарей или другого генерируемого источника энергии, обеспечивающего постоянное напряжение. Двигатели постоянного тока состоят из нескольких частей, наиболее известными из которых являются подшипники, валы и редуктор или шестерни. Двигатели постоянного тока обеспечивают лучшее изменение скорости и управление, а также обеспечивают больший крутящий момент, чем двигатели переменного тока.

К двум типам двигателей постоянного тока относятся:

Матовый: Один из самых старых типов двигателей, щеточные двигатели — это электродвигатели с внутренней коммутацией, работающие от постоянного тока.Щеточные двигатели состоят из ротора, щеток, оси, а заряд и полярность щеток управляют направлением и скоростью двигателя.
Бесщеточный: В последние годы бесщеточные двигатели приобрели популярность во многих сферах применения, в основном из-за их эффективности. Бесщеточные двигатели устроены так же, как и щеточные двигатели, за исключением, конечно, щеток. Бесщеточные двигатели также включают специализированную схему для управления скоростью и направлением. В бесщеточных двигателях вокруг ротора установлены магниты, что повышает эффективность.

Двигатели постоянного тока используются в широком диапазоне применений, включая электрические инвалидные коляски, ручные распылители и насосы, кофеварки, внедорожное оборудование и многое другое.

AC и DC (переменный ток и постоянный ток) Электрические сигналы

В этой статье мы рассмотрим важное место сигналов в конструировании цепей, определим сигналы переменного и постоянного тока и обсудим источники питания переменного и постоянного тока. напряжения питания.

Знакомство с сигналами

Инженеры-электрики тратят много времени на обсуждение сигналов .Первоначальное значение этого слова тесно связано с концепцией передачи и приема: сигнал — это любой жест, звук или механическое движение, используемое для передачи информации. В настоящее время это общий инженерный термин, который мы используем, когда говорим о напряжениях, токах, числовых последовательностях и математических выражениях, которые меняются во времени. Однако важно понимать, что эти сигналы поддерживают концептуальную связь с передачей и приемом, потому что в целом они являются средством передачи или представления информации.

Характеристики электрического сигнала определяются его соотношением между амплитудой и временем. Эта взаимосвязь может быть зафиксирована с помощью математических выражений и последовательностей точек данных, но во многих случаях наиболее кратким, удобным и информативным методом является визуальное представление. Мы часто анализируем сигналы в виде графиков, на которых вертикальная ось указывает амплитуду, а горизонтальная ось указывает время. В результате получается кривая, изменения вертикального положения которой соответствуют изменениям напряжения или тока сигнала.Например:

Переменный ток и постоянный ток

Электрические сигналы бывают самых разнообразных форм и размеров. Однако, если мы сосредоточимся на общих характеристиках, мы можем сгруппировать сигналы в широкие категории. Возможно, наиболее фундаментальная категоризация — это постоянный и переменный ток.

DC означает « постоянного тока », а AC означает переменного тока . Ток является постоянным, если он всегда течет в одном направлении, тогда как переменный ток периодически меняет направление.Термины «постоянный ток» и «переменный ток» стали общими прилагательными, которые могут описывать напряжения и даже токи (мы часто говорим «постоянный ток» вместо «постоянный ток»). Таким образом, «напряжение постоянного тока» на самом деле не интерпретируется как «напряжение постоянного тока»; скорее, это указывает на то, что напряжение не меняет полярность — амплитуда может сильно изменяться с течением времени, но всегда положительная или всегда отрицательная. Напряжение переменного тока, с другой стороны, постоянно изменяется с положительной полярности на отрицательную и с отрицательной на положительную.

Сигналы переменного и постоянного тока

Термины AC и DC также могут описывать сигналы. Сигнал переменного тока представляет собой ток, напряжение или числовую последовательность, которая последовательно показывает как положительные, так и отрицательные значения, а сигнал постоянного тока показывает только положительные значения или только отрицательные значения.

На следующих графиках представлены примеры сигналов переменного и постоянного тока. Сигнал слева — переменный ток; напряжение регулярно распространяется выше и ниже горизонтальной оси, что соответствует амплитуде 0 В.Сигнал справа — постоянный ток; он имеет значительные вариации по амплитуде, но напряжение всегда находится в положительной части графика.

Источники переменного и постоянного тока

Термины «переменный ток» и «постоянный ток» тесно связаны с напряжениями источника питания. Эти напряжения генерируются источниками и являются средством подачи электрической энергии в цепь. Несмотря на то, что напряжения питания переменного тока всегда меняются во времени, мы обычно не называем их сигналами.Это имеет смысл, потому что их цель — поставлять энергию, а не представлять или передавать информацию.

Двумя наиболее распространенными источниками электроэнергии являются генераторы и батареи. Генераторы — источники переменного тока; они создают синусоидальные напряжения, которые периодически меняются от положительной полярности к отрицательной. Батареи создают статическую разность потенциалов между двумя клеммами и, следовательно, являются источниками постоянного тока. На принципиальных схемах источники постоянного и переменного напряжения могут быть представлены следующими обозначениями:

Электрическая энергия распределяется по электросети как переменный ток, но электронные системы требуют постоянного напряжения питания.Напряжение питания переменного тока можно преобразовать в стабильное напряжение постоянного тока с помощью выпрямителя, за которым следует регулятор напряжения. Мы узнаем больше о преобразовании переменного тока в постоянный и регулировании напряжения в будущих видеоуроках.

Заключение

Мы рассмотрели основные характеристики электрических сигналов и разницу между переменным и постоянным током в отношении сигналов и напряжений питания. В следующих двух видеоуроках будет изучено, как электрические системы используют сигналы постоянного и переменного тока.