Csak kevesen tudják igazán felismerni, hogy a váltakozó és az egyenáram valahogy más. Arról nem is beszélve, hogy megnevezzem a konkrét különbségeket. Ennek a cikknek az a célja, hogy megmagyarázza e fizikai mennyiségek fő jellemzőit olyan fogalmakkal, amelyek érthetők a technikai tudás poggyász nélküli emberei számára, valamint néhány alapvető fogalmat ismertet ezzel kapcsolatban.
A vizualizáció nehézségei
A legtöbb ember könnyen megérti az olyan fogalmakat, mint a "nyomás", a "mennyiség" és az "áramlás", mivel folyamatosan találkoznak velük a mindennapi életben. Például könnyen megérthető, hogy a virágok öntözésekor az áramlás növelése növeli a kerti tömlőből kilépő víz mennyiségét, míg a víz nyomásának növelése gyorsabb és erőteljesebb mozgást eredményez.
Az olyan elektromos kifejezéseket, mint a "feszültség" és az "áram", általában nehéz megérteni, mert nem látja vagy nem érzi az áramot a kábeleken és elektromos áramkörökön keresztül. Még egy kezdő villanyszerelő számára is rendkívül nehéz elképzelni, hogy molekuláris szinten mi történik, vagy akár világosan megérteni, hogy mi például az elektron. Ez a részecske túl van a határokon érzékszervi képességek egy személy, nem látható és nem érinthető, kivéve azokat az eseteket, amikor bizonyos mennyiségük nem halad át az emberi testen. Az áldozat csak akkor fogja érezni őket, és megtapasztalni azt, amit általában áramütésnek neveznek.
A fedetlen kábelek és vezetékek azonban a legtöbb ember számára teljesen ártalmatlannak tűnnek csak azért, mert nem látnak elektronokat, csak arra várnak, hogy a legkisebb ellenállás útjára lépjenek, ami általában föld.
Analógia
Érthető, hogy a legtöbb ember miért nem tudja elképzelni, hogy mi történik a hagyományos vezetőkben és kábelekben. Ha megpróbáljuk elmagyarázni, hogy valami mozog a fémben, az ellentmond a józan észnek. A legalapvetőbb szinten a villamos energia nem sokban különbözik a víztől, ezért alapfogalmait meglehetősen könnyű elsajátítani összehasonlításkor elektromos áramkör vízvezeték rendszerrel. A fő különbség a víz és a villamos energia között az, hogy az előbbi kitölt valamit, ha sikerül kimenekülnie a csőből, míg az utóbbinak karmesterre van szüksége az elektronok mozgatásához. A csőrendszer vizualizálásával a legtöbben könnyebben megértik a műszaki terminológiát.
A feszültség, mint nyomás
A feszültség nagyon hasonlít az elektronok nyomására, és azt jelzi, hogy milyen gyorsan és milyen erővel mozognak a vezetőn. Ezek a fizikai mennyiségek sok tekintetben egyenértékűek, beleértve a csővezeték-kábel szilárdságához való viszonyukat is. Ahogy a túl nagy nyomás is eltöri a csövet magasfeszültség tönkreteszi vagy átszúrja a vezető árnyékolását.
Áramlásként
Az áram az elektronok áramlási sebessége, amely azt jelzi, hogy hány elektron mozog a kábelen. Minél magasabb, annál több elektron halad át a vezetőn. Ahogy a nagy mennyiségű vízhez vastagabb csövek szükségesek, a nagyobb áramokhoz vastagabb kábelek szükségesek.
Sok más kifejezés magyarázható a vízhurok -modellel. Például az áramfejlesztőket vízszivattyúnak, az elektromos terhelést pedig vízimalomnak lehet tekinteni, amelyhez a víz áramlása és nyomása szükséges. Még elektronikus diódák vízszelepeknek tekinthetők, amelyek csak egy irányba engedik a vizet.
D.C
Mi a különbség az egyenáram és a váltakozó áram között, az már a névből kiderül. Az első az elektronok egy irányú mozgása. Nagyon könnyű vizualizálni egy vízkör modell segítségével. Elég elképzelni, hogy a víz egy irányban áramlik át a csövön. Általános egyenáramot generáló eszközök a napelemek, az akkumulátorok és a dinamók. Szinte minden eszközt úgy lehet tervezni, hogy ilyen forrásból táplálhassa. Ez szinte a kisfeszültségű és hordozható elektronika kizárólagos területe.
Az egyenáram meglehetősen egyszerű, és engedelmeskedik az Ohm -törvénynek: U = I × R. Wattban mérik és egyenlő: P = U × I.
Egyszerű egyenletei és viselkedése miatt az egyenáramot viszonylag könnyű elképzelni. A Thomas Edison által a 19. században kifejlesztett első erőátviteli rendszerek csak ezt használták. A váltakozó áram és az egyenáram közötti különbség azonban hamar nyilvánvalóvá vált. Utóbbi jelentős távolságokon történő átvitele nagy veszteségekkel járt, így néhány évtized elteltével egy nyereségesebb (akkor) Nikola Tesla által kifejlesztett rendszer váltotta fel.
Míg a bolygón található kereskedelmi hálózatok jelenleg váltakozó áramot használnak, az irónia az, hogy a technológia fejlődése tette lehetővé az átvitelt egyenáram nagyfeszültség nagyon nagy távolságokon és extrém terhelések esetén hatékonyabb. Amit például külön rendszerek, például egész országok vagy akár kontinensek összekapcsolásakor használnak. Ez egy másik különbség az AC és az DC között. Az előbbit azonban továbbra is használják kisfeszültségű kereskedelmi hálózatokban.
DC és AC: a termelés és a használat különbsége
Míg a váltakozó áramot sokkal könnyebb kinetikus energiát használó generátorral előállítani, az akkumulátorok csak egyenáramot képesek előállítani. Ezért az utóbbi uralja a kisfeszültségű eszközök és az elektronika áramellátó áramköreit. Az akkumulátorokat csak egyenáramról lehet tölteni, ezért a hálózati tápellátás akkor történik meg, ha az akkumulátor a rendszer fő része.
Gyakori példa minden jármű - motorkerékpár, személygépkocsi és teherautó. A rájuk szerelt generátor váltakozó áramot generál, amelyet egy egyenirányító segítségével azonnal egyenárammá alakítanak, mivel az áramellátó rendszerben van akkumulátor, és a legtöbb elektronika állandó feszültséget igényel. A napelemek és az üzemanyagcellák is csak egyenáramot termelnek, amelyet szükség esetén váltóárammá lehet alakítani egy inverter nevű eszköz segítségével.
A mozgás iránya
Ez egy másik példa a DC és a DC közötti különbségre váltakozó áram... Ahogy a neve is sugallja, ez utóbbi egy elektronáram, amely folyamatosan megváltoztatja irányát. A 19. század vége óta szinuszos váltakozó áramokat használtak a világ szinte minden háztartási és ipari elektromos áramkörében, mert könnyebben beszerezhetők és sokkal olcsóbbak az elosztásuk, kivéve a távolsági átvitel nagyon kevés esetét, amikor az energiaveszteségek szükségessé teszik a használatot. a legújabb nagyfeszültségű egyenáramú rendszerekből.
A váltakozó áramnak van még egy nagy előnye: lehetővé teszi az energia visszatérését a fogyasztás helyéről a hálózatba. Ez nagyon előnyös azokban az épületekben és szerkezetekben, amelyek több energiát termelnek, mint amennyit fogyasztanak, ami teljesen lehetséges használat közben alternatív források, mint például napelemekés szélturbinák. Az a tény, hogy a váltakozó áram lehetővé teszi a kétirányú áramlást, az egyik fő oka az alternatív tápegységek népszerűségének és rendelkezésre állásának.
Frekvencia
Ami a műszaki szintet illeti, sajnos nehéz lesz megmagyarázni a váltakozó áram működését, mivel a vízkör modellje nem egészen illik hozzá. Lehetőség van azonban olyan rendszer vizualizálására, amelyben a víz gyorsan megváltoztatja áramlási irányát, bár nem világos, hogyan fog bármi hasznosat tenni. A váltakozó áram és a feszültség folyamatosan változtatja irányát. A változás mértéke a frekvenciától függ (hertzben mérve), és általában 50 Hz a háztartási elektromos hálózatoknál. Ez azt jelenti, hogy a feszültség és az áramerősség másodpercenként 50 -szer változik. Elég egyszerű kiszámítani az aktív komponenst szinuszos rendszerekben. Elegendő elosztani csúcsértéküket √2 -vel.
Amikor a váltakozó áram másodpercenként 50 -szer változtatja az irányt, az izzólámpák másodpercenként 50 -szer kapcsolnak be és ki. Emberi szem nem veszi észre, és az agy egyszerűen azt hiszi, hogy a világítás folyamatosan világít. Ez egy másik különbség az AC és az DC között.
Vektor matematika
Az áram és a feszültség nem csak folyamatosan változik - fázisaik nem egyeznek (szinkronizálatlanok). A váltakozó áramú terhelések túlnyomó többsége fáziskülönbségeket okoz. Ez azt jelenti, hogy még a legegyszerűbb számításokhoz is alkalmazni kell a vektor matematikát. Amikor vektorokkal dolgozik, nem egyszerűen összeadhat, kivonhat vagy más skaláris matematikai műveleteket hajthat végre. Állandó áram mellett, ha 5A áramlik az egyik kábelen keresztül egy pontra, és 2A a másikra, akkor az eredmény 7A. Változó esetén ez nem így van, mert a végösszeg a vektorok irányától függ.
Teljesítménytényező
Aktív teljesítmény A váltakozó áramú terheléseket egy egyszerű képlet segítségével lehet kiszámítani: P = U × I × cos (φ), ahol φ a feszültség és az áram közötti szög, cos (φ) teljesítménytényezőnek is nevezik. Ez az, ami megkülönbözteti az egyenáramot és a váltakozó áramot: az első cos (φ) mindig egyenlő 1. Aktív teljesítményre van szükség (és fizetni kell) a háztartási és ipari fogyasztók számára, de nem egyenlő a vezetőkön áthaladó összetett teljesítménnyel ( kábelek) a terheléshez, amelyet az S = U × I képlet alapján lehet kiszámítani, és volt-amperben (VA) kell mérni.
A számítások során nyilvánvaló a különbség az egyenáram és a váltakozó áram között - összetettebbé válnak. A legegyszerűbb számításokhoz is legalább középszerű vektor matematikai ismeretekre van szükség.
Hegesztők
Az egyenáram és a váltakozó áram közötti különbség a hegesztésben is megmutatkozik. Az ív polaritása rendelkezik nagy befolyás a minősége miatt. A pozitív elektróda mélyebbre hatol, mint a negatív elektróda, de az utóbbi felgyorsítja a fém lerakódását. Állandó áram mellett a polaritás mindig állandó. Változóval 100 másodpercenként változik (50 Hz -en). Az állandó hegesztés előnyösebb, mivel egyenletesebben történik. A váltóáramú és egyenáramú hegesztés közötti különbség az, hogy az első esetben az elektronok mozgása a másodperc töredékéig megszakad, ami hullámzáshoz, instabilitáshoz és ívhibához vezet. Ezt a hegesztési módot ritkán használják, például az ívcsavargás kiküszöbölésére nagy átmérőjű elektródák esetén.
Az elektromos áramot a töltött részecskék irányított, rendezett mozgásának nevezzük.
Az egyenáram stabil tulajdonságokkal és a töltött részecskék mozgásának irányával rendelkezik, amelyek idővel nem változnak. Számos elektromos készülék használja otthonokban és autókban is. A modern számítógépek, laptopok, televíziók és sok más eszköz egyenáramról működik. Az AC egyenáramúvá alakításához speciális tápegységeket és feszültségváltókat használnak.
Minden elektromos eszközökés az elemekkel és akkumulátorokkal működtetett elektromos szerszámok egyenáramú fogyasztónak minősülnek, mivel az akkumulátor egyenáramú forrás, amelyet inverterek segítségével válthat váltakozó áramúvá.
AC és DC különbség
Egy változót hívnak elektromosság, amely idővel változhat a töltött részecskék mozgásának irányában és nagyságrendjében. A váltakozó áram legfontosabb paraméterei a frekvencia és a feszültség. A modernben elektromos hálózatok különböző objektumoknál a váltakozó áramot használják, amelynek bizonyos feszültsége és frekvenciája van. Oroszországban a háztartási elektromos hálózatokban az áram feszültsége 220 V, frekvenciája 50 Hz. Az elektromos váltakozó áram frekvenciája a töltött részecskék mozgási irányában bekövetkező változások száma 1 másodperc alatt, azaz 50 Hz -es frekvencián másodpercenként 50 -szer változik. Így a különbség a váltakozó áram és az egyenáram között az, hogy váltakozó áramban a töltött részecskék megváltoztathatják a mozgás irányát.
A váltakozó áram forrásai az objektumokban különböző célokra az aljzatok. Különféle háztartási készülékeket csatlakoztatunk a szükséges feszültséget kapó aljzatokhoz. Váltóáramot használnak az elektromos hálózatokban, mivel a feszültségértéket transzformátorberendezéssel minimális veszteséggel a kívánt értékekre lehet átalakítani. Más szóval, sokkal könnyebb és olcsóbb szállítani az áramforrásból a végfelhasználóhoz.
Váltóáram átadása a fogyasztóknak
A váltakozó áram útja az erőművekkel kezdődik, ahol erős elektromos generátorokat szerelnek fel, amelyekből 220-330 kV feszültségű elektromos áram jön ki. Át elektromos kábelek az áram az elektromos fogyasztási objektumok - házak, lakások, vállalkozások és egyéb építmények - közvetlen közelében telepített transzformátor alállomásokra jut.
Az alállomások körülbelül 10 kV feszültségű elektromos áramot kapnak, és 380 V háromfázisú feszültséggé alakítják át. Bizonyos esetekben 380 V feszültségű áramot szolgáltatnak a tárgyakhoz, ezt az erős háztartási és ipari készülékek, de leggyakrabban azon a helyen, ahol egy házhoz vagy lakáshoz áramot szolgáltatnak, a feszültség a szokásos 220 V -ra csökken.
AC -DC átalakítás
Már rájöttünk, hogy a háztartási aljzatokban elektromos rendszerek van váltakozó áram, de sok modern villamosenergia -fogyasztónak egyenáramra van szüksége. A váltakozó áram egyenárammá alakítása speciális egyenirányítók segítségével történik. A teljes átalakítási folyamat három szakaszból áll:
- Kapcsolat dióda híd 4 szükséges teljesítményű diódával. Egy ilyen híd "levághatja" a váltakozó áram szinuszok felső értékeit, vagy a töltött részecskék mozgását egyirányúvá teheti.
- Simító szűrő vagy speciális kondenzátor csatlakoztatása a diódahíd kimenetéhez. A szűrő képes korrigálni a váltakozó áramú szinuszok csúcsai közötti mélyedéseket. A kondenzátor csatlakoztatása jelentősen csökkenti a hullámosságot, és minimálisra csökkenti.
- Feszültstabilizátorok csatlakoztatása a hullámzás csökkentése érdekében.
Az áram átalakítása mindkét irányban elvégezhető, vagyis állandóból váltakozó áramot is lehet készíteni. De ez a folyamat sokkal bonyolultabb, és speciális inverterek használatával hajtják végre, amelyeket magas költségek különböztetnek meg.
A modern világot már nehéz elképzelni áram nélkül. A helyiségek megvilágítása, a háztartási gépek, számítógépek, televíziók működése - mindezek már régóta ismerős tulajdonságai az emberi életnek. Néhány elektromos készüléket azonban váltakozó áramú, míg másokat egyenáramú.
Az elektromos áram az elektronok irányított áramlása az áramforrás egyik pólusáról a másikra. Ha ez az irány állandó és nem változik az idő múlásával, egyenáramról beszélnek. Ebben az esetben az áramforrás egyik kimenete pozitív, a második negatív. Általánosan elfogadott, hogy az áram pluszból mínuszba áramlik.
Az állandó áramforrás klasszikus példája a hagyományos AA elem. Az ilyen elemeket széles körben használják áramforrásként kis méretű elektronikus berendezésekben - például távirányítókban távirányító, kamerákban, rádiókban stb. stb.
A váltakozó áramot viszont az jellemzi, hogy periodikusan megváltoztatja irányát. Például Oroszországban elfogadtak egy szabványt, amely szerint az elektromos hálózat feszültsége 220 V, az áramfrekvencia pedig 50 Hz. Ez a második paraméter, amely jellemzi azt a frekvenciát, amellyel az elektromos áram iránya változik. Ha az áram frekvenciája 50 Hz, akkor az irány 50 másodpercenként változik.
Ez azt jelenti, hogy egy közönséges elektromos aljzatban, amelynek két érintkezője van, plusz és mínusz időszakosan változik? Vagyis először van plusz az egyik érintkezőn, mínusz a másikon, aztán fordítva stb. stb.? Valójában a dolgok kicsit másképp vannak. A hálózati csatlakozókon két csatlakozó található: fázis és föld. Általában "fázisnak" és "földnek" nevezik őket. A földelő csatlakozó biztonságos és feszültségmentes. A fáziskimeneten 50 Hz / s frekvenciával, plusz és mínusz változás. Ha megérinti a talajt, semmi sem történik. Jobb, ha nem érinti a fázisvezetéket, mivel mindig 220 V feszültség alatt van.
Egyes eszközök egyenáramról, mások váltakozó áramról táplálkoznak. Egyáltalán miért volt szükség ilyen szétválasztásra? Valójában a legtöbb elektronikus eszköz egyenfeszültséget használ, még akkor is, ha váltakozó áramú hálózathoz van csatlakoztatva. Ebben az esetben a váltakozó áramot egyenirányítóvá alakítják egyenirányítóban, a legegyszerűbb esetben, amely egy diódát tartalmaz, amely levágja az egyik félhullámot, és egy kondenzátort a hullámzás elsimítására.
A váltakozó áramot csak azért használják, mert nagyon kényelmes nagy távolságokra továbbítani, ebben az esetben a veszteségek minimálisak. Ezenkívül könnyű átalakítani - vagyis megváltoztatni a feszültséget. Az egyenáramot nem lehet átalakítani. Minél nagyobb a feszültség, annál kisebbek a veszteségek a váltakozó áram átvitele során, ezért a fővezetékek feszültsége eléri a több tíz, vagy akár több százezer voltot. A települések ellátásához az alállomásokon a magas feszültség csökken, ennek eredményeként elegendő kisfeszültségű 220 V.
V különböző országok különböző tápfeszültségi szabványokat fogadnak el. Tehát, ha az európai országokban 220 V, akkor az USA -ban 110 V. Az is érdekes, hogy a híres feltaláló, Thomas Edison nem tudta egyszerre értékelni a váltakozó áram minden előnyét, és megvédte az egyenáram használatának szükségességét. elektromos hálózatokban. Csak később kénytelen volt beismerni, hogy tévedett.
Mi a különbség az AC és az DC között
Az elektromos áram általános fogalma kifejezhető különböző töltött részecskék (elektronok, ionok) bizonyos irányú mozgásaként. Értékét pedig a töltött részecskék száma jellemzi, amelyek egy bizonyos ideig áthaladtak a vezetőn.
Ha 1 coulombban a töltött részecskék mennyisége 1 másodperc alatt áthalad a vezető egy bizonyos szakaszán, akkor beszélhetünk a vezetőn átáramló 1 amper áramerősségéről. Így meghatározzák az amper számát vagy az áramerősséget. Ez az áramlás általános fogalma. Most nézzük meg a váltakozó és egyenáram fogalmát és azok különbségét.
Az állandó elektromos áram definíció szerint olyan áram, amely csak egy irányban áramlik, és nem változik az idő múlásával. A váltakozó áramot az jellemzi, hogy idővel megváltoztatja irányát és nagyságát. Ha az egyenáram grafikailag egyenes vonalként jelenik meg, akkor a váltakozó áram a szinusz törvény szerint áramlik át a vezetőn, és grafikusan szinuszos formában jelenik meg.
Mivel a váltakozó áram a szinuszos törvény szerint változik, olyan paraméterekkel rendelkezik, mint egy teljes ciklus időszaka, amelynek idejét T. betűvel jelöljük. A váltakozó áram frekvenciája fordított a teljes ciklus időszakával. A váltakozó áram gyakoriságát az adott időszak (1 mp) teljes periódusainak számával fejezzük ki.
A váltakozó áramú hálózatunkban 50 ilyen időszak van, ami 50 Hz -es frekvenciának felel meg. F = 1 / T, ahol az 50 Hz -es periódus 0,02 mp. F = 1 / 0,02 = 50 Hz. Váltóáram van feltüntetve Angol betűk AC és "~". Az egyenáram DC jelöléssel és "-" jelzéssel rendelkezik. Ezenkívül a váltakozó áram lehet egyfázisú vagy többfázisú. Főként háromfázisú hálózatot használnak.
Miért van váltakozó feszültség a hálózatban, és nem állandó?
A váltakozó áramnak számos előnye van az egyenárammal szemben. Alacsony veszteségek a váltakozó áram átvitelében a távvezetékekben (TL) az egyenáramhoz képest. A generátorok egyszerűek és olcsók. Hosszú távú villamosvezetékeken történő továbbításkor a magas feszültség minimális áram mellett eléri a 330 ezer voltot.
Minél kisebb az áram a távvezetékben, annál kisebb a veszteség. A hosszú távú egyenáramú átvitel jelentős veszteségeket okoz. Ezenkívül a nagyfeszültségű generátorok sokkal egyszerűbbek és olcsóbbak. Tól től váltakozó feszültség egyszerű transzformátorokon keresztül alacsonyabb feszültséget szerezni.
Ezenkívül sokkal olcsóbb állandó feszültséget szerezni váltakozó feszültségből, mint éppen ellenkezőleg, drága átalakítókat használni. állandó feszültség egy változóba. Az ilyen átalakítók alacsony hatékonysággal és nagy veszteségek... A váltóáramú átviteli út mentén kettős konverziót alkalmaznak.
Először 220 - 330 Kv feszültséget kap a generátortól, és nagy távolságokra továbbítja a transzformátorokhoz, amelyek a nagyfeszültséget 10 KV -ra csökkentik, majd vannak olyan alállomások, amelyek 380 V -ra csökkentik a nagyfeszültséget. a fogyasztókhoz kerül, és belép a házakba és az elektromos panelek lakóházába.
Három fázis háromfázisú áram 120 fokkal eltolt
Egyfázisú feszültség esetén egy szinuszos jellemző, háromfázisú feszültség esetén három szinusz 120 ° -kal eltolódik egymáshoz képest. A háromfázisú hálózatnak előnyei is vannak egyfázisú hálózatok... Kisebb méretű transzformátorok, az elektromos motorok szerkezetileg is kisebbek.
Lehetőség van az indukciós motor forgórészének forgásirányának megváltoztatására. V háromfázisú hálózat 2 feszültséget kaphat - 380 V és 220 V, amelyek a motor teljesítményének megváltoztatására és a fűtőelemek hőmérsékletének beállítására szolgálnak. A világításban a háromfázisú feszültség használatával kiküszöbölhető a villódzás fénycsövek, amelyekhez különböző fázisokhoz kapcsolódnak.
Az egyenáramot használják az elektronikában és mindenben Háztartási gépek, mivel könnyen átalakítható változóból, ha a transzformátoron elosztja a kívánt értékre, és tovább egyenesíti. Az állandó áram forrása az akkumulátorok, elemek, állandó áramgenerátorok, LED panelek. Mint látható, a váltakozó és az egyenáram közötti különbség jelentős. Most megtanultuk - Miért az AC áramlik a kimenetünkben, és nem a DC?
2017. július 22
Kezdetben az emberek egyáltalán nem tudták, mi az áram. Csak egy statikus töltés volt, de senki sem értette vagy nem ismerte fel az elektromosság természetét.
Évszázadokba telt, amíg Coulomb kifejlesztette elméletét, és von Klein német pap felfedezte, hogy az üveg képes energiát tárolni.
Mire Van de Graaf megalkotta első generátorát, már mindenki tudta, mi a különbség az egyenáram és a váltakozó áram között. És most elérkezett az idő, hogy olvasóink megszerezzék ezeket az információkat személyes használatra.
Amikor az Úr meggyőződött arról, hogy hiábavaló villámokkal és mennydörgéssel megijeszteni egy kosállományt, úgy döntött, hogy egy kicsit más módon továbbítja a történetet.
Ennek eredményeképpen az emberi társadalom a következőképpen próbálta előállítani az embereket:
- Testnevelés.
- A művészet fejlődése.
- A logika, amely megalapozta minden tudományt.
Így fokozatosan, lépésről lépésre valami ésszerűbb dolog derült ki az állatokból. Manapság például sokan megdöbbennek, hogy az Egyesült Államokban egy rendőr durván bánhat egy fekete nővel, amikor letartóztatják, és mintegy 100-200 évvel ezelőtt az afrikaiakat halomba akasztották, és követendő példának tekintették.
Azt kell mondani, hogy a társadalom erkölcsi fejlődése pontosan az utolsó évtizedekben kezdődött, amikor a társadalom nyíltan elismerte a fasisztákat bűnözőknek, és elkezdett prédikálni és végrehajtani az úgynevezett emberi jogokat. A tudomány sokkal korábban fejlődött.
Az ősidők óta például az emberek látták, hogy a turmalin kristály vonzza a hamut.
Miért történik? Azt kell mondani, hogy a piezoelektromos tulajdonságokat először turmalinnal írták le.
A 19. század elején kimutatták, hogy a kristály melegítéskor elektromos töltést kap.
Annak a ténynek köszönhetően, hogy deformáció történt, két pólus keletkezett:
- Déli (hasonló).
- Északi (antilogikus).
Sőt, ha a hőmérséklet állandó marad a fűtés után, akkor az áram eltűnik. Ekkor a pólusok megjelenése már lehűléskor megfigyelhető.
Más szavakkal, a turmalin kristály áramot termel, amikor a hőmérséklet változik.
További kutatások azt mutatták, hogy a potenciál nagysága a következőktől függ:
- A kristály keresztmetszete (átvágva a pólusokon).
- Hőmérséklet különbségek.
Más tényezők nincsenek hatással a díj összegére.
Hogyan történik ez? Ezt a jelenséget piroelektromosságnak nevezik. Mivel dielektrikum, a turmalint lassan feltöltötte a benne áramló áram. És a töltés a helyén maradt (a felület bizonyos területein) a szigetelő tulajdonságok miatt.
Így amíg a turmalin pólusait nem zárják le egy vezetővel, addig a kristály töltést halmoz fel a hőmérséklet változásakor. A pólusokat összekötő vonalat piroelektromos tengelynek nevezték.
A piezoelektromosságot a híres Curie -pár fedezte fel ugyanazon turmalin alapján 1880 -ban.
Világos volt, hogy amikor a kristály mérete megváltozik, töltések keletkeznek; már csak a kísérlet lefolytatásának technikája kellett.
Curie ehhez egy közönséges tömeg statikus nyomását használta.
Világos, hogy a teljes kísérletet szigetelő felületen végzik.
Például 1 kg tömeg elektromos töltés megjelenését okozza a statikus egységek ötödik része nagyságrendű turmalinkristályban.
Hogyan jelenik meg az elektromos áram?
Érdekes, hogy ebben a kérdésben még nem született koherens elmélet. Számunkra az a fontos, hogy a természetben vannak díjak, és ezeket különböző módszerekkel szerezheti be.
Zivatar idején ez a légtömegek, nedvességmolekulák és néhány más jelenség súrlódási erőinek köszönhető.
A Föld negatív töltésű, és folyamatosan áramlik felfelé a légkör.
Vagyis a jelenlegi valamiért a töltéshordozók mozgása. És az egyik a potenciális különbség - a vivők szintjének különbsége a tér két pontja között.
Ezt összehasonlíthatja a víz nyomásával. És amint az akadályt eltávolítják, az áramlás abba az irányba rohan, ahol a nyomás kisebb.
Most vegyük a turmalin kristály analógiáját.
Tegyük fel, hogy a vádak a végén megjelentek, mi a teendő? Mozgást kell indukálni, például rézhuzalból.
Egyesítjük a pólusokat, és elektromos áram folyik. A fuvarozók mozgása addig folytatódik, amíg a potenciál kiegyenlítődik.
Ezután a kristály lemerül. De van -e állandó, vagy váltakozó áramunk ebben az esetben? Ebben az esetben semmi ilyesmi nem mondható el a folyamat menetéről.
A váltakozó és egyenáramok fizikai ideálok, és a matematikai modellek megszerzésének és a technológiai berendezések vezérlésének viszonylagos egyszerűsége miatt használják őket.
Mik a fenti fogalmak?
1. Az egyenáramot akkor értjük, ha a hordozók egy irányba áramlanak.
Ez nem jelenti azt, hogy számuk azonos a médium keresztmetszetén. Nem. Tágabb értelemben az állandó (egyenirányított) áram pontosan a töltéshordozók egy irányú mozgása.
De az eredeti koncepció pontosan a fizikában szigorúbb feltételeket igényel
Az áramot pontosan állandó számú, egy irányban mozgó hordozónak kell generálnia.
Ezenkívül ezek a hordozók pozitívak (ami ellentétes a gyakorlattal, ahol az elektronokat nagyrészt ilyennek tekintik).
2. A váltakozó áram nem csak az egyik, ahol a hordozók egyik vagy másik irányba mozognak, hanem időben.
Vagyis a periódus fele a hullám balra, a második jobbra fut.
Ez képletesen szólva. A hordozók sűrűsége a szinuszos törvénynek megfelelően változik.
Valójában ez a grafikon mutatja a folyamat viselkedését. A nulla keresztezési helyeken egyáltalán nincs áram.
És ez történik a hálózatunkban másodpercenként 100 -szor. Következésképpen az időszak fele a hordozók pozitív irányú mozgására, a második pedig a negatív irányba esik.
Összesen 50 teljes ciklus képződik másodpercenként, ami 50 Hz hálózati frekvenciának felel meg.
Hogyan állnak a dolgok valójában az elektromos árammal
A gyakorlatban az áram alakja (a töltéssűrűség időfüggése) nem szinuszos. Különböző okok miatt a grafikon megjelenése torz.
Ez például akkor fordul elő, amikor a berendezést különféle indukált interferenciák miatt elindítják és leállítják.
Így az AC és DC hullámforma torz. Sőt, régóta megállapították, hogy ez károsítja a berendezést.
Mivel bizonyos módszerekre volt szükség az ilyen csapások kezeléséhez, a matematikusok feltalálták az úgynevezett spektrális elemzést.
Sokan hallottak hasonlóról a tőzsdén, de ebben az esetben inkább másról van szó: a tudósok olyan matematikai modellt keresnek, amelyet viszonylag könnyű lenne kiszámítani és megjósolni az eredményeket.
Valóban találtak ilyen módszert, és neve spektrális elemzés. Ebben az esetben bármilyen alakú oszcilláció ábrázolható a különböző frekvenciájú legegyszerűbb szinuszok különböző fajsúlyú összegként.
Kiderült, hogy sok -sok alkatrész mozog egyszerre a lánc mentén. És általában áramot adnak.
Ezenkívül nem minden alkatrész mozog szükségszerűen ugyanabban az irányban, mint a tömeges.
Ezt úgy képzelheti el, mint egy hangyák csoportját, amelyek mindegyike húzódik az irányába, és a kapott hatás miatt a terhelés csak egyben mozog.
Hisszük, hogy olvasóink csak a fejüket kapják fejbe.
Ezért megemlítjük, hogy az együttható (amplitúdó) mellett minden komponensnek van egy fázisa (iránya) is, és harmonikusnak nevezik.
Tehát a technológia kaszkádjai úgy vannak elrendezve, hogy a hasznos frekvenciák (elsősorban 50 Hz) áthaladnak a készüléken, és minden más a földre kerül.
Ez a tünet a probléma megoldására, amelyről az elején beszéltünk. Bármilyen rezgés hasznos és káros jelek halmazaként ábrázolható, és ennek alapján a berendezés megfelelően megtervezhető.
Például minden vevő ezen az elven működik: szelektíven csak a kívánt frekvencia áramát adja át. Emiatt lehetőség van az interferencia megszüntetésére, és a hullám minimális torzítással továbbítódik nagy távolságokra.
Hosszan beszélhetnénk erről a témáról, de itt az ideje, hogy példákat mondjak arra, hogy hol használják az áram típusokat.
Példák AC és DC használatára
De általában ez simán történik. És az áram egy irányban áramlik, és megközelítőleg állandó sűrűsége van.
Hasonlóan működnek:
- Mobiltelefon akkumulátor.
- Bármilyen típusú akkumulátor.
- Laptop akkumulátor.
De ezek mind tartályok, de mi a helyzet a generátorokkal?
A természetben a Földanya kivételével nincs közvetlen áramforrás.
Egy személy számára sokkal kényelmesebb olyan rotorokat létrehozni, amelyek bizonyos frekvencián forognak, feltételeket teremtenek a váltakozó elektromos áram kialakulásához az állórésztekercsekben.
Ezután az 50 Hz -es ipari frekvencia áthalad a vezetékeken, és az alállomáson keresztül a fogyasztóhoz kerül.
Akárhogy is legyen, az adapterek állandó áramforrásnak tekinthetők. Ezek olyan eszközök, amelyek átalakítják az AC -t DC -re.
Mondjuk ezt mobiltelefonok ez általában +5 V nagyságrendű, míg a mobil rádiók esetében széles a variáció.
Általában meg kell értenie, hogy az egyenáramú eszköz csak attól a besorolástól működik, amelyre tervezték.
Ellenkező esetben vagy a teljesítmény romlik, vagy - nagy eltérések esetén - teljes hiba lehetséges.
Ez vonatkozik a váltakozó áramra és az egyenáramra is.
Most itt az ideje azt mondani, hogy az iparág nem gyakorolja az egyenáramú váltóáramú váltóáramot és fordítva.
Gazdaságossági okokból minden motor hajtott három fázis... Mindegyikük 50 Hz frekvenciájú váltakozó áram.
De fentebb elmondtuk, hogy minden felharmonikusnak van egy fázisa. A mi esetünkben ez egyenlő 120 fokkal. A kör pedig 360 fok rovására jön létre. Kiderült, hogy mindhárom fázis egyenlő távolságra van egymástól.