Цепи постоянного и переменного тока

Электрическая цепь представляет собой средства и объекты, образующие, в совокупности, путь для прохождения электрического тока. Электромагнитные процессы, происходящие в них, могут получить свое определение при помощи таких понятий, как сила тока, напряжение, сопротивление и электродвижущая сила.

Цепи постоянного тока

В состав входят отдельные устройства, которые выполняют свои определенные функции. Они называются элементами электрической цепи. Основными элементами считаются источники электроэнергии и устройства, принимающие эту энергию. Во всех источниках, с не электрическими материалами происходит преобразование в электрическую энергию. Наиболее распространенными источниками являются аккумуляторы, гальванические элементы, электромагнитные генераторы, солнечные батареи и другие.

С помощью приемников электроэнергия может преобразовываться в иные виды энергии. К основным видам таких приемников можно отнести нагревательные элементы и приборы, электродвигатели, гальванические ванны, приборы освещения и прочие.

Кроме того, в электрической цепи содержатся элементы вспомогательного назначения. Например, с помощью реостатов, регулируется величина, напряжение регулируется при помощи потенциометров и делителей. От перегрузок цепь защищают предохранители, коммутацию обеспечивают выключатели. Контроль над режимом работы осуществляется контрольно измерительными приборами.

Цепи переменного тока

Переменным называют электрический ток, способный менять направление своего движения периодически, за определенные промежутки времени.

Поскольку у него происходит изменение во времени, здесь невозможно применять расчеты, подходящие для цепей постоянного тока. При наличии высокой частоты, заряды совершают колебательное движение. Они переходят в цепи из одних мест в другие и в обратном направлении. При переменном в отличие от постоянного, последовательно соединенные проводники могут иметь неодинаковые значения. Этот эффект усиливается наличием емкостей в цепи. Здесь же наблюдается эффект самоиндукции, возникающий при использовании катушек с большой индуктивностью даже при низкой частоте.

Рассмотрим свойства цепи, подключаемой к генератору с переменным синусоидальным током. Роль конденсатора при подключении его в цепи постоянного и переменного тока совершенно различная. При постоянном, конденсатор заряжается до тех пор, пока его напряжение не сравняется с ЭДС источника тока. В этом случае зарядка прекращается и он падает до нуля. Если такую же цепь подключить к генератору переменного тока, то электроны будут перемещаться из одной части конденсатора в другую. Эти электроны и есть переменный ток с одинаковой силой с обеих сторон конденсатора.

В случае необходимости, с помощью выпрямителя, происходит преобразование переменного тока в постоянный.

Постоянная и переменная электрическая цепь

В электротехнике изучаются принципы действия и устройства основных электротехнических приборов, которые используются в быту и промышленности. Чтобы любое электротехническое устройство работало, должна создаваться электрическая цепь. Основное задачей цепи является передача электрической энергии и обеспечение устройству необходимого режима работы.

Электрическая цепь: понятие и основные элементы

Электрическая цепь – это совокупность различных объектов и устройств, которые образуют путь для нормального протекания электрического тока. Электромагнитные процессы в цепях могут описываться при помощи понятий об электродвижущей силе, электрическом токе и электрическом напряжении.

Для того чтобы проводить расчеты и анализ, электрическую цепь можно представить в виде электрической схемы, которая состоит из условных обозначений ее элементов и способов их соединения.

Все устройства и элементы, которые входят в состав электрической цепи, условно можно классифицировать на несколько групп:

1. Источники электрического питания (энергии). Общее свойство всех источников питания – это преобразование любых видов энергии в электрическую. Источники, в которых осуществляется трансформация неэлектрической энергии в электрическую, называются первичными. Вторичными источниками являются те, в которых и на выходе, и на входе электрическая энергия. В качестве примера можно привести выпрямительные устройства.
2. Потребители электроэнергии. Общее свойство всех потребителей электрической энергии – это трансформация электроэнергии в другие виды энергии. Пример – нагревательный прибор. Иногда потребители электроэнергии называют нагрузкой.
3. Вспомогательные элементы электрической цепи. Сюда можно отнести коммуникативные устройства, соединительные провода, защитную аппаратуру, а также измерительные приборы, без которых электрическая цепь не функционирует.

Все элементы электрической цепи охватываются одним электромагнитным процессом.

Готовые работы на аналогичную тему

Электрическая цепь с постоянным током

В электрической цепи постоянного тока электродвижущая сила, которая направлена внутрь источника электроэнергии от отрицательного полюса к положительному, возбуждает электрический ток такого же направления. Его можно определить по закону Ома для всей цепи:

$I = \frac {E}{R + R_{BT}}$, где:

• $R$ — это сопротивление внешней цепи, которая состоит из соединительных проводов и приемника;
• $ R_{BT} $ — сопротивление внутренней цепи, которая состоит из источника электрической энергии.

Определение 1

Если все элементы электрической цепи и их сопротивления не зависят от направления и значения тока и электродвижущей силы, то такие элементы называют линейными.

Стоит отметить, что в одноконтурной постоянной электрической цепи, что имеет один источник электрической энергии, ток прямо пропорционален электродвижущей силе и обратно пропорционален сопротивлению цепи.

Из этого следует, что $E-R_{BT} L = RI$, откуда:

$I = \frac {(E – R_{BT} l)}{R}$ или $I = \frac {U}{R} $, где:

$U = E – R_{BT} l$ — это напряжение источника электроэнергии, которое направляется от положительного полюса к отрицательному.

При неизменной электродвижущей силе, напряжение зависит только от электрического тока, который определяет падение напряжения $ R_{BT} l$ внутри источника электроэнергии, но только в том случае, если сопротивление внутренней электрической цепи $ R_{BT} = const $.2}{R + R_{BT} }$

КПД установки в цепи постоянного тока:

$\eta = \frac {P_2}{P_1} = \frac {R}{R + R_{BT} } = \frac {1}{ 1 +\frac {R_{BT} }{R}} $

Точка Х вольтамперной характеристики источника электроэнергии соответствует режиму холостого хода при разомкнутой электрической цепи. В таком случае электрический ток $l_X = 0$, а напряжение $U_X = E$.

Точка К необходима для того, чтобы охарактеризовать режим короткого замыкания, который возникает при соединении зажимов источников электроэнергии. Внешнее сопротивление приравнивается нулю $R=0$. В этом случае формируется электрический ток короткого замыкания $I_K = \frac {E}{R_{BT} }$, который в несколько раз превышает номинальный ток $I_HOM$. Это случается по причине того, что внутреннее сопротивление источника электроэнергии $R_{BT}

Точка С соответствует согласованному режиму, при котором сопротивление внешней электрической цепи приравнивается сопротивлению внутренней цепи $ R_{BT} $ источника электроэнергии. В таком режиме формируется электрический ток $I_c = \frac {E}{2R_{BT} }$ внешней цепи и отвечает наибольшей мощности $R2_max = \frac {E2}{4R_{BT} }$.2} = 1$ и $I_c = \frac {E}{2R} = 1$

Режимы электрических цепей в электроэнергетических установках значительно отличаются от согласованного режима и характеризуются токами, которые обуславливают сопротивление приемников $R$ и $ R_{BT} $. В результате этого работа систем на высоком КПД.

Изучение явлений, которые протекают в электрических цепях, упрощается, если происходит их замена на схемы замещения. Эти схемы представлены в виде математических моделей с идеальными элементами. Данные схемы подробно отображают свойства электрической цепи и при соблюдении конкретных условий делают анализ электрического состояния цепей значительно проще.

Электрическая цепь с переменным током

Практически во всех случаях электрическая энергия производится, перераспределяется и потребляется в виде электрической энергии переменного тока.

Замечание 1

Переменный ток нашел широкое применение в различных областях техники. Это все объясняется легкостью его получения, распределения, преобразования, а также простотой устройства двигателей и генераторов переменного тока, удобством их эксплуатации и надежностью работы.{-4} м/с = 0,1 мм/с$) при таких колебаниях электроны успевают сделать лишь небольшие передвижения вдоль провода.

Чаще всего встречается синусоидальный переменный ток: изменение электрических величин (силы тока, электродвижущей силы, напряжения) показывают со временем плавную кривую линию, что называется синусоидой.

Определение 2

Электрические цепи, в которых направление электродвижущей силы, тока и напряжения периодически изменяются по синусоидальному закону, получили название «цепи синусоидального тока». Иногда их называют цепями переменного тока.

Для переменного тока выбирается синусоидальная форма, поскольку она обеспечивает экономное производство, распределение, использование и передачу электрической энергии. Именно переменная форма электрических величин остается неизменной во всех участках цепи. Иными словами, все емкостные и индуктивные элементы, которые входят в состав электрической цепи, не меняют синусоидальной формы напряжения и тока.

Электрические цепи с переменным током, по сравнению с цепями постоянного тока, имеют множество особенностей, которые определяются:

• в первую очередь тем, что в состав электрических цепей переменного тока входят новые элементы: конденсаторы, трансформаторы, индуктивные катушки;
• тем, что переменный ток и напряжение в данных элементах порождают переменные магнитные и электрические поля, которые приводят к формированию явления самоиндукции, токов смещения и взаимной индукции.

Все вышеперечисленные особенности оказывают ощутимое воздействие на процессы, протекающие в электрической цепи. Анализ процессов в таких цепях значительно усложняется. Большое значение для цепи переменного тока играет частота f. От ее значения зависит влияние индуктивностей и емкостей на процессы в электрической цепи.

Особенности цепей переменного тока обуславливают ряд специфических и новых явлений:

• явление резонанса;
• сдвиг фаз;
• возникновение реактивных мощностей.

404 page not found | Fluke

Talk to a Fluke sales expert

Связаться с Fluke по вопросам обслуживания, технической поддержки и другим вопросам»

What is your favorite color?

Имя *

Фамилия *

Электронная почта *

FörКомпанияetag *

Номер телефона *

Страна * United States (Estados Unidos)CanadaAfghanistanAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarticaAntigua and BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosБеларусь (Belarus)Belgien/Belgique (Belgium)BelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBonaireBosnia and HerzegovinaBouvet IslandBotswanaBrasil (Brazil)British Indian Ocean TerritoryBrunei DarussalamBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCape VerdeCayman IslandsCentral African RepublicČeská republika (Czech Republic)ChadChile中国 (China)Christmas IslandCittà Di VaticanCocos (Keeling) IslandsCook IslandsColombiaComorosCongoThe Democratic Republic of CongoCosta RicaCroatiaCyprusCôte D’IvoireDanmark (Denmark)Deutschland (Germany)DjiboutiDominicaEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEspaña (Spain)EstoniaEthiopiaFaroese FøroyarFijiFranceFrench Southern TerritoriesFrench GuianaGabonGambiaGeorgiaGhanaGilbralterGreeceGreenlandGrenadaGuatemalaGuadeloupeGuam (USA)GuineaGuinea-BissauGuyanaHaitiHeard Island and McDonald IslandsHondurasHong KongHungaryIcelandIndiaIndonesiaIraqIrelandIsraelIslas MalvinasItalia (Italy)Jamaica日本 (Japan)JordanKazakhstanKenyaKiribati대한민국 (Korea Republic of)KuwaitKyrgyzstanLaosLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacaoMacedoniaMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMéxico (Mexico)MicronesiaMoldovaMonacoMongoliaMontenegroMonserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNederland (Netherlands)Netherlands AntillesNepalNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorge (Norway)Norfolk IslandNorthern Mariana IslandsOmanÖsterreich (Austria)PakistanPalauPalestinePanamaPapua New GuineaParaguayPerú (Peru)PhilippinesPitcairn IslandPuerto RicoРоссия (Russia)Polska (Poland)Polynesia (French)PortugalQatarRepública Dominicana (Dominican Republic)RéunionRomânia (Romania)RwandaSaint HelenaSaint Pierre and MiquelonSaint Kitts and NevisSaint LuciaSaint Vincent and The GrenadinesSan MarinoSao Tome and PrincipeSaudi ArabiaSchweiz (Switzerland)SenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth Georgia and The South Sandwich IslandsSouth SudanSri LankaSudanSuomi (Finland)SurinameSvalbard and Jan MayenSverige (Sweden)SwazilandTaiwanTajikistanTanzaniaThailandTimor-LesteTokelauTogoTongaTrinidad and TobagoTunisiaTürkiye (Turkey)TurkmenistanTurks and Caicos IslandsTuvaluUgandaUkraineUnited Arab EmiratesUnited KingdomUnited States Minor Outlying IslandsUruguayUzbekistanVanuatuVirgin Islands (British)Virgin Islands (USA)VenezuelaVietnamWallis and FutunaWestern SaharaWestern SamoaYemenZambiaZimbabwe

Почтовый индекс *

Интересующие приборы

iGLastMSCRMCampaignID

?Отмечая галочкой этот пункт, я даю свое согласие на получение маркетинговых материалов и специальных предложений по электронной почте от Fluke Electronics Corporation, действующей от лица компании Fluke Industrial или ее партнеров в соответствии с политикой конфиденциальности.

consentLanguage

Политика конфиденциальности

Отключение цепей постоянного тока при напряжении, не превышающем 10 кВ



Процесс отключения цепи постоянного тока (ПТ), точнее тока постоянного направления, существенно отличается от такового при переменном токе. Как известно, гашение дуги и отключение цепи переменного тока происходит вблизи нулевого значения тока, что имеет место 2 раза в течение каждого периода. Постоянный ток к нулю не приходит. Чтобы отключить цепь ПТ, необходимо ввести в нее сопротивление, непрерывно увеличивающееся до тех пор, пока ток не достигнет нуля. В качестве такого сопротивления может быть использована дуга, образующаяся на контактах выключателя, при условии, что характеристика ее u

д(t) соответствует определенным требованиям.

Рис.1. Схема короткозамкнутой цепи постоянного тока

Рассмотрим процесс отключения однополюсным выключателем короткозамкнутой цепи с индуктивностью L и сопротивлением R (рис.1). Если до КЗ цепь не нагружена, ток изменяется экспоненциально согласно выражению

(1)

где U — напряжение сети, принимаемое неизменным в течение всего процесса; T=L/R — постоянная времени.

Допустим, что контакты выключателя разомкнулись спустя некоторое время t₁ когда ток еще не достиг установившегося значения I_∞=U/R. В цепь вводится сопротивление дуги с прямоугольной характеристикой u_д(t), обеспечивающей оптимальные условия отключения (рис.2).

Рис.2. Изменение тока в процессе отключения цепи выключателем
с прямоугольной характеристикой дуги

Напряжение на дуговом промежутке быстро увеличивается от нуля до максимального значения, равного (2-З)U, и остается неизменным до тех пор, пока ток не достигнет нуля. Анализ показывает, что при этом скорость снижения тока максимальна, а энергия, выделяющаяся в дуговом промежутке, минимальна.

Определим продолжительность дуги и выделяющуюся энергию. Воспользуемся для этого методом наложения.

Рис.3. Схемы, поясняющие применение метода наложения
к определению тока в процессе отключения

Ток I после размыкания контактов может быть представлен состоящим из двух составляющих, а именно: тока I

к, вызванного напряжением U при закороченном дуговом промежутке (рис.3,а), и тока I_д вызванного напряжением — u_д, введенным в цепь в момент t₁ при напряжении U=0 (рис.3,б). Эти токи определяются следующими выражениями:

(2)

Начало отсчета времени перенесено в точку t₁ соответствующую моменту размыкания контактов выключателя.

Обе составляющие изменяются экспоненциально с постоянной времени T=L/R, но от различных начальных значений и с различной начальной скоростью, поскольку u_д≠U (рис.2). Полный ток I, равный сумме I_к+I_д, изменяется также экспоненциально и достигает нуля спустя время t_д=t₂-t₁, когда ток I_д станет равным току I_к:

Отсюда может быть определено время t=t_д:

(3)

Из последнего выражения следует, что отключение цепи возможно при условии, что напряжение дуги превышает напряжение сети; только при этом условии t_д является вещественным числом. Чем выше напряжение дуги, тем меньше время ее горения. Если напряжение дуги недостаточно, ток будет продолжать увеличиваться. Это означает, что выключатель не способен прервать цепь. Продолжительность горения дуги зависит также от отношения t₁/T. Чем быстрее размыкаются контакты выключателя, тем меньше ток и время дуги. Эти зависимости легко проследить с помощью диаграммы на рис.2.

Энергия, выделяющаяся в дуговом промежутке в процессе отключения, может быть представлена следующим образом:

(4)

Учитывая, что , выражение (4) можно преобразовать следующим образом:

(5)

Выражение для энергии А состоит из двух слагаемых. Первое слагаемое А₁=0.5LI²₁ представляет собой электромагнитную энергию, запасенную в контуре к моменту размыкания контактов. Она зависит от времени t₁ и индуктивности L. Чем быстрее размыкаются контакты выключателя, тем меньше ток I₁ и запасенная энергия A₁. Второе слагаемое А₂ представляет энергию поступающую в выключатель из сети в течение времени горения дуги. Она зависит от скорости снижения тока, следовательно, от конструкции выключателя и характеристики дугогасящего устройства. Чем быстрее снижается ток, тем меньше время дуги и энергия А₂.

Если бы напряжение дуги могло быть доведено до очень большого значения, энергия А₂ могла быть доведена (теоретически) до нуля. Однако напряжение дуги ограничено условием надежной работы изоляции электрического оборудования.

Приведенный анализ позволяет заключить, что дугогасящее устройство, обеспечивающее максимальное напряжение дуги в течение всего процесса отключения, отвечает поставленным требованиям. Разумеется, характеристика прямоугольного вида является условной. Требуется небольшое время после размыкания контактов для выброса дуги в дугогасящую камеру, где градиент напряжения быстро возрастает. Однако характеристики быстродействующих выключателей близки к прямоугольной.

Рис.4. Осциллограммы тока и напряжения дуги при отключении цепи
быстродействующим выключателем

В качестве примера на рис.4 приведена осциллограмма тока и напряжения в процессе отключения цепи с напряжением 500 В и индуктивностью 0,6мГн. Начальная скорость увеличения тока составляет 0,83•10⁶А/с, максимальное значение тока 13600А. Время от возникновения КЗ до размыкания контактов 0,013с, а до момента максимального значения 0,023с. Время горения дуги 0,025с, полное время отключения 0,038с. Среднее напряжение на дуговом промежутке 980 В, максимальное напряжение 1030 В.



Тест с ответами: “Переменный ток”

1. Переменный электрический ток относится к:
а) вынужденным электромагнитным колебаниям +
б) свободным электромагнитным колебаниям
в) затухающим электромагнитным колебаниям

2. Сила переменного тока практически во всех сечениях проводника одинакова потому, что:
а) сечение проводника везде одинаково
б) время распространения электромагнитного поля превышает период колебаний +
в) все электроны одинаковы по размерам

3. Сила тока на активном сопротивлении прямо пропорционально напряжению. Это выражение справедливо:
а) только для мгновенных значений силы тока и напряжения
б) только для амплитудных значений силы тока и напряжения
в) для мгновенных и амплитудных значений силы тока и напряжения +

4. Бытовые электроприборы рассчитаны на напряжение 220 В. Это такое значение переменного напряжения:
а) действующее +
б) амплитудное
в) среднее

5. Показания амперметров в цепи переменного и постоянного тока одинаковы. Это означает, что на одинаковых сопротивлениях в цепи переменного тока выделяется мощность:
а) большая, чем в цепи постоянного тока
б) меньшая, чем в цепи постоянного тока
в) такая же, как в цепи постоянного тока +

6. Какое явление лежит в основе действия генераторов:
а) электролиз
б) электромагнитная индукция +
в) намагничивание

7. Как называется подвижная часть генератора:
а) трансформатор
б) статор
в) ротор +

8. Проводник находится в электрическом поле. Как движутся в нем свободные электрические заряды:
а) упорядоченно +
б) хаотично
в) совершают колебательное движение

9. Что принято за направление электрического тока:
а) направление упорядоченного движения отрицательно заряженных частиц
б) определенного ответа дать нельзя
в) направление упорядоченного движения положительно заряженных частиц +

10. Как изменилась сила тока в цепи, если увеличилась концентрация заряженных частиц в 4 раза, а скорость электронов и сечение проводника остались прежними:
а) не изменилась
б) увеличилась в 4 раза +
в) уменьшилась в 4 раза

11. Реактивное сопротивление обозначается:
а) Х +
б) R
в) Z

12. Ёмкость определяется формулой:
а) Q= I 2 * Х
б) С =1/2f Хс +
в) L= Х L /2f

13. Полная мощность цепи определяется формулой:
а) S= U* I +
б) Q= I 2 * Х
в) Р = I 2 * R

14. Индуктивное сопротивление определяется формулой:
а) L= Х L /2f
б) Х L = 2f/ Х L
в) Х L = 2f L +

15. Выберите верное(-ые) утверждение(-я):
а) в электрических сетях нашей страны используется переменный ток +
б) в электрических сетях нашей страны используется постоянный ток
в) оба варианта верны

16. Где происходит промышленное получение, переменного тока:
а) на заводах
б) на электростанциях +
в) на фабриках

17. Какова роль источника тока в электрической цепи:
а) порождает заряженные частицы
б) создает и поддерживает разность потенциалов в электрической цепи
в) нет верного ответа +

18. Применение в осветительной сети напряжение переменного тока частотой в 10-15 Гц изменит характер работы устройств:
а) да
б) нет +
в) в редких случаях

19. Частота изменения переменного тока в промышленных цепях составляет:
а) 60 Гц
б) 70 Гц
в) 50 Гц +

20. Действующее значение силы переменного тока соответствует определенному значению силы постоянного тока, выделяющего такое же количество теплоты:
а) не соответствует
б) соответствует +
в) иногда

21. В цепи с емкостным сопротивлением колебания силы тока отстают от колебаний напряжения:
а) нет +
б) да
в) периодически

22. Переменный ток в цепи – это результат свободных электромагнитных колебаний:
а) да
б) нет +
в) периодически

23. Конденсатор создает бесконечное сопротивление постоянному току и определенное конечное значение для переменного тока:
а) не создает
б) время от времени
в) создает +

24. В цепи с индуктивным сопротивлением колебания напряжения отстают от колебаний силы тока:
а) не отстают
б) отстают +
в) периодически отстают

25. Возрастает ли индуктивное сопротивление с увеличением частоты колебаний:
а) сначала возрастает, потом падает
б) нет
в) да +

26. Действующее значение – это характеристика переменного тока:
а) нет
б) да +
в) в редких случаях

27. При совпадении частоты внешнего переменного напряжения с собственной частотой колебательного контура происходит резкое возрастание амплитуды колебаний силы тока:
а) происходит +
б) не происходит
в) когда как

28. Действующие значения силы тока и напряжения для данного переменного тока – постоянные величины:
а) периодически
б) нет
в) да +

29. В рамке, вращающейся в магнитном поле, индуцируется переменная ЭДС вследствие электромагнитной индукции:
а) индуцируется +
б) не индуцируется
в) периодически

30. Активное сопротивление поглощает энергию электромагнитного поля безвозвратно:
а) не поглощает
б) поглощает +
в) периодически

Цепи переменного тока. OrCAD PSpice. Анализ электрических цепей

Читайте также

Анализ цепей переменного тока

Анализ цепей переменного тока Пример для цепи переменного тока показывает некоторые свойства установившегося режима цепи при гармоническом воздействии.На рис. 0.4 показана схема с источником питания 100 В при частоте 100 Гц. Можно считать, что во входном файле приведено

Цепи с источниками тока и напряжения

Цепи с источниками тока и напряжения Цепи, включающие источники тока и напряжения, могут быть рассчитаны при применении метода наложения. Если цепи не слишком сложны, этот метод дает простое и вполне приемлемое решение. На рис. 1.19 приведена цепь, содержащая источник

Максимальная передача мощности в цепях переменного тока

Максимальная передача мощности в цепях переменного тока В цепях постоянного тока максимальная мощность, выделяемая в нагрузке, достигается при RL=RS. В цепях переменного тока передача максимальной мощности достигается в том случае, когда значения полного сопротивления

Частотный анализ в последовательно-параллельных цепях переменного тока

Частотный анализ в последовательно-параллельных цепях переменного тока На рис. 2.13 приведена еще одна цепь на переменном токе. Значения параметров: V=100?0° В; R1=10 Ом; R2=10 Ом, L=100 мГн и С=10 мкФ. Предположим, что резонансная частота неизвестна, и ее необходимо предварительно

Определение полного входного сопротивления в цепях переменного тока

Определение полного входного сопротивления в цепях переменного тока Рассмотрим «черный ящик», содержащий цепь с неизвестным полным сопротивлением, показанный на рис. 2.16. С помощью команды .PRINT вы можете вывести и V(I), и I(R). Однако эта команда не позволяет вывести значение

Цепи переменного тока с несколькими источниками

Цепи переменного тока с несколькими источниками Когда в схеме переменного тока имеется более одного источника питания, вы должны определить относительные фазовые углы источников. Обратите внимание, что в каждой команде, описывающей источник напряжения в примере на рис.

Трехфазные цепи переменного тока

Трехфазные цепи переменного тока Трехфазные схемы переменного тока могут быть рассчитаны по той же методике, что и однофазные, если нагрузка в каждой фазе одинакова (симметричная нагрузка). Когда нагрузка несимметрична, решение становится более сложным. В этом примере

Цепи с источником тока

Цепи с источником тока На рис. 6.26 показана схема с источником тока, обеспечивающим установившееся значение в ЗА при t<0. В момент t=0 ток становится равным 0. Прежде чем приступить к анализу на PSpice, определим начальные условия для L и С. До момента t=0 ток через R=3 А, в то время

Z -параметры для цепей переменного тока

Z-параметры для цепей переменного тока Z-параметры для схемы переменного тока, подобной показанной на рис. 12.14, могут быть найдены с использованием PSpice. Мы найдем параметры холостого хода для этой схемы при частоте f=500 Гц. Удобно использовать источник тока в 1 А с нулевым

Цепи переменного тока с несколькими источниками

Цепи переменного тока с несколькими источниками Проанализируем теперь с помощью Capture цепи с несколькими источниками переменного напряжения из главы 2. Создайте в Capture схему, показанную на рис. 14.35, с именем multisrc. Используйте VAC для каждого источника напряжения и установите

Временные диаграммы для цепей переменного тока со многими источниками гармонического сигнала

Временные диаграммы для цепей переменного тока со многими источниками гармонического сигнала Решим теперь предыдущую задачу, применяя компоненты VSIN вместо VAC для источников напряжения V1, V2 и V3. При этом проводится исследование переходного процесса во временной области.

Урок 2 Моделирование цепи постоянного тока 

Урок 2 Моделирование цепи постоянного тока  Освоив материал этого урока и выполнив предлагаемые предложения; вы научитесь моделировать цепи постоянного тока и определять значение потенциалов. Также вы узнаете, как выводить на экран выходной файл программы и находить в

Урок 3 Анализ цепи переменного тока

Урок 3 Анализ цепи переменного тока Изучив материал этого урока, вы научитесь использовать программу PSPICE для расчета линейных цепей переменного тока. Вы сможете моделировать работу электросхем, состоящих из резисторов, катушек и конденсаторов (RLC-схем), находящихся в

Урок 7 Анализ цепи постоянного тока DC Sweep

Урок 7 Анализ цепи постоянного тока DC Sweep В этом уроке рассказывается, как выполнять анализ цепи постоянного тока с различными изменяемыми переменными: источниками напряжения и постоянного тока, температурой компонентов, значениями сопротивления. Особое внимание

9.4.3. Анализ чувствительности выходного напряжения цепи постоянного тока к разбросам параметров компонентов 

9.4.3. Анализ чувствительности выходного напряжения цепи постоянного тока к разбросам параметров компонентов  Анализ чувствительности позволяет установить, какое влияние оказывают изменения отдельных параметров схемы на выходное напряжение. Таким образом, вы можете

5.5.8 Объекты Переменного Размера

5.5.8 Объекты Переменного Размера Когда пользователь берет управление распределением и овобождением памяти, он может конструировать объекты размеры, которых во время компиляции недетерминирован. В предыдущих примерах вмещающие (или контейнерные – перев.) классы vector, stack,

Урок 43-2 (продолжение) Переменный ток

   Рассмотрим по отдельности случаи подключения внешнего источника переменного тока к резистру с сопротивлением R, конденсатору емкости C и катушки индуктивности L. Во всех трех случаях напряжения на резисторе, конденсаторе и катушке равны напряжению источника переменного тока.

   1. Резистор в цепи переменного тока

   Сопротивление R называют активным, потому что цепь с таким сопротивлением поглощает энергию.

   Активное сопротивление — устройство, в котором энергия электрического тока необратимо преобразуется в другие виды энергии (внутреннюю, механическую)

   Пусть напряжение в цепи меняется по закону:   u = Umcos ωt ,

   тогда сила тока меняется по закону:                  i = u/R = I_Rcosωt    

   u – мгновенное значение напряжения;

   i  – мгновенное значение силы тока;

  I_R — амплитуда тока, протекающего через резистор.

   Связь между амплитудами тока и напряжения на резисторе выражается соотношением RI_R = U_R

   Колебания силы тока совпадают по фазе с колебаниями напряжения. (т.е. фазовый сдвиг между током и напряжением на резисторе равен нулю).

   2. Конденсатор в цепи переменного тока

   При включении конденсатора в цепь постоянного напряжения сила тока равна нулю, а при включении конденсатора в цепь переменного напряжения сила тока не равна нулю. Следовательно, конденсатор в цепи переменного напряжения создает сопротивление меньше, чем в цепи постоянного тока.

 

 

Соотношение между амплитудами тока I_C и напряжения

U_C:

 

Ток опережает по фазе напряжение на угол π/2.

3. Катушка в цепи переменного тока

В катушке, включенной в цепь переменного напряжения, сила тока меньше силы тока в цепи постоянного напряжения для той же катушки. Следовательно, катушка в цепи переменного напряжения создает большее сопротивление, чем в цепи постоянного напряжения.

 

 

Соотношение между амплитудами тока I_L и напряжения U_L:

ωLI_L = U_L

 

Ток отстает по фазе от напряжения на угол π/2.

Теперь можно построить векторную диаграмму для последовательного RLC-контура, в котором происходят вынужденные колебания на частоте ω. Поскольку ток, протекающий через последовательно соединенные участки цепи, один и тот же, векторную диаграмму удобно строить относительно вектора, изображающего колебания тока в цепи. Амплитуду тока обозначим через I₀. Фаза тока принимается равной нулю. Это вполне допустимо, так как физический интерес представляют не абсолютные значения фаз, а относительные фазовые сдвиги.

Векторная диаграмма на рисунке построена для случая, когда  или  В этом случае напряжение внешнего источника опережает по фазе ток, текущий в цепи, на некоторый угол φ.

 

 

Векторная диаграмма для последовательной RLC-цепи

Из рисунка видно, что

 

откуда следует

 

Из выражения для I₀ видно, что амплитуда тока принимает максимальное значение при условии

 

или

 

Явление возрастания амплитуды колебаний тока при совпадении частоты ω внешнего источника с собственной частотой ω₀ электрической цепи называется электрическим резонансом. При резонансе

 

Сдвиг фаз φ между приложенным напряжением и током в цепи при резонансе обращается в нуль. Резонанс в последовательной RLC-цепи называется резонансом напряжений. Аналогичным образом с помощью векторной диаграммы можно исследовать явление резонанса при параллельном соединении элементов R, L и C (так называемый резонанс токов).

При последовательном резонансе (ω = ω₀) амплитуды U_C и U_L напряжений на конденсаторе и катушке резко возрастают:

 

 

Рисунок иллюстрирует явление резонанса в последовательном электрическом контуре. На рисунке графически изображена зависимость отношения амплитуды U_C напряжения на конденсаторе к амплитуде ₀ напряжения источника от его частоты ω. Кривые на рисунке называются резонансными кривыми.

переменного и постоянного тока | Mentor2

Питание переменного и постоянного тока (видео 3/4 в серии цепей и электроники)

Особенности

• В цепи постоянного тока электроны текут в одном направлении
• В цепи переменного тока электроны постоянно меняют направление своего движения
• Преобразование переменного тока в постоянный с помощью трансформатора, а затем выпрямителя
• Преобразование постоянного тока в переменный с помощью преобразователя, а затем инвертора
• Многие компоненты схемы совместимы только с источниками питания переменного или постоянного тока
• Использование слишком большого источника питания может повредить компоненты вашей схемы и вызвать пожар.

Банкноты

Движение электронов по проводнику (напр.грамм. провод) называется «ток». Два разных типа тока — это переменный и постоянный; они используются для передачи электроэнергии. Постоянный ток непрерывно движется в одном направлении, в то время как переменный ток чередуется между положительными и отрицательными напряжениями. График сверхурочной работы постоянного тока представляет собой горизонтальную линию; AC создает синусоидальный граф.

Томас Эдисон (разработчик постоянного тока) и Никола Тесла участвовали в столкновении в 1880-х годах, теперь известном как Битва течений. В эпоху битвы токов главная проблема заключалась в том, что они не могли легко преобразовать постоянный ток в более высокие или более низкие напряжения.Тесла считал, что переменный ток был решением этой проблемы. Поскольку переменный ток периодически меняет направление, его можно преобразовать в разные напряжения с помощью трансформатора. С другой стороны, Эдисон запатентовал DC и не хотел терять свои патентные доходы. Эдисон начал давать ложную информацию, говоря, что AC более опасен; чтобы доказать свою точку зрения, он казнил животных током переменного тока. В настоящее время используются как переменный, так и постоянный ток. Переменный ток в основном используется в электросети, и это ток, подаваемый через розетки переменного тока в зданиях.Батареи являются источниками постоянного тока и используются в портативной электронике и. Выпрямители и инверторы позволяют преобразовывать мощность переменного тока в постоянный и наоборот.

Постоянный ток

В постоянном токе (DC) электрический заряд движется только в одном направлении при постоянном напряжении, что отличает его от переменного тока. В постоянном токе электроны движутся по замкнутому контуру. Постоянный ток вырабатывается такими источниками, как батареи. В батарее есть две стороны: одна имеет избыточное количество электронов, а другая сторона нехватает электронов.Естественно, электроны хотят перейти со стороны избытка на сторону недостатка. В таком расположении электроны могут двигаться только в одном направлении: от отрицательного конца к положительному. Двигаясь по проводам, они передают энергию от батареи к различным компонентам, подключенным к цепи, что создает постоянный поток электронов через цепь, генерируя постоянный ток.

переменного тока

В переменном токе (AC) электрический заряд периодически течет и меняет направление; в то время как при постоянном токе (DC) поток электрического заряда идет только в одном направлении.Переменный ток не использует электроны, которые движутся в одном направлении, но периодически меняют направление. Таким образом, вместо того, чтобы электроны текли от источника к месту назначения, они только покачивались взад и вперед; их толкают вперед, а затем с некоторой частотой тянут назад.

Переменный ток обычно отображается в виде синусоидальной волны; в некоторых приложениях это может быть изображено в виде треугольных или прямоугольных волн. Аудио- и радиосигналы, передаваемые по электрическим проводам, также являются примерами переменного тока.

Чтобы понять переменный ток, важно признать, что электроны сами по себе не несут энергию или мощность. Это не грузовики, полные энергии. На самом деле электрон, выходящий из батареи, на самом деле очень медленно движется по проводу. В медном проводе диаметром 1 мм, подвергнутом току в 1 ампер, электроны перемещаются примерно на один фут за час. Так что это не их кинетическая энергия, которая потребляется компонентом схемы. Вместо этого происходит то, что их потенциал понижается с более высокого до более низкого.

Преобразование переменного тока в постоянный

Хотя некоторые компоненты схемы, такие как лампочка, могут работать как с переменным, так и с постоянным током, многие компоненты схемы не являются взаимозаменяемыми между ними. При работе со схемой важно понимать, какой тип тока ожидается, и убедиться, что используется правильный тип. Однако есть устройства, которые позволяют преобразовывать переменный ток в постоянный.

Например, вы можете представить себе коробку от зарядного устройства для ноутбука.Ноутбук имеет аккумулятор (источник постоянного тока), который заряжается от стены (и источник переменного тока). Коробка на зарядном устройстве принимает переменный ток высокого напряжения и понижает его напряжение, а затем преобразует его в постоянный ток. Зарядное устройство для сотового телефона работает так же, как телевизор и т. Д. Система, которая принимает переменный ток и преобразует его в постоянный ток, называется выпрямителем. Система, изменяющая напряжение в цепи переменного тока, называется трансформатором. С другой стороны, система, которая переходит с постоянного тока на переменный, называется инвертором.Система, изменяющая напряжение в цепи постоянного тока, называется преобразователем.

Также важно помнить, что значение имеет не только тип тока. Также важно помнить о напряжении. Например, подключение батареи 1,5 В к системе, требующей 9 В, не будет работать, а подключение батареи 9 В к системе, которая требует 1,5 В, может вызвать пожар или взрыв.

---

Ваша оценка:

Ваш рейтинг:

---

Дополнительная информация

Чтобы узнать больше, посетите один из рекомендованных ниже веб-сайтов или просто поищите в Интернете термины, представленные в этом уроке!

Теория цепей переменного и постоянного тока

Цепи постоянного тока

постоянного тока или D.C. (чаще упоминается) — это напряжение или ток, которые однонаправленно протекают в цепи. Он имеет фиксированную амплитуду (величину) и определенное направление, связанное с ним. Например, + 5 В представляет 5 В в положительном направлении, а -3,3 В представляет 3,3 В в отрицательном направлении. Обычными источниками постоянного тока и напряжения являются блоки питания, батареи и т. Д.

Как мы теперь знаем, источники питания постоянного тока не меняют свои значения во времени, они имеют фиксированное значение, текущее в одном направлении.Другими словами, источники питания постоянного тока постоянно сохраняют свою ценность и никогда не меняют своего направления, если не поменять местами подключения. Простая цепь постоянного тока показана на рисунке 1.

Цепи переменного тока

Переменный ток или переменный ток (чаще упоминается) — это напряжение или ток, которые изменяются как по амплитуде (величине), так и по направлению относительно времени, что делает его двунаправленным. Функция переменного тока может быть представлена ​​источником питания или генератором сигналов, который следует математическому уравнению, заданному

.

Форма сигнала, полученная путем нанесения мгновенных значений напряжения или тока в зависимости от времени, называется формой сигнала переменного тока.Форма волны переменного тока постоянно меняет свою полярность каждые полупериод, чередуя положительный максимальный пик и отрицательный максимальный пик соответственно по времени. Основные характеристики формы волны переменного тока:

• Период (T) — это время, в течение которого сигнал в секундах повторяется от начала до конца. Его также называют Periodic Time для синусоид и Pulse Width для прямоугольных волн.
• Частота (f) — это количество повторений сигнала в течение одной секунды.Это обратная величина для периода (T), с единицей измерения
.
• Амплитуда (A) — это величина или амплитуда сигнала, измеренная в вольт, или ампер.

Знакомство с цепями постоянного тока | Электрическое напряжение и ток

Введение

Цепь переменного или постоянного тока представляет собой комбинацию активных элементов (источников питания) и пассивных элементов (резисторов, конденсаторов и катушек индуктивности).Таким образом, теория или анализ схем помогает понять поведение или характеристики схемы, выясняя напряжения и токи в различных элементах схемы с использованием различных методов. Итак, давайте кратко обсудим основные концепции электричества, прежде чем мы сможем заняться теорией цепей постоянного тока в следующих статьях.

Базовая концепция электроэнергии

Согласно атомной теории, каждый материал состоит из атомов. Этот атом состоит из центрально заряженного ядра с окруженными электронами на основе модели атома Нильса Бора.Ядро состоит из нейтронов и положительно заряженных протонов. Электроны — это отрицательно заряженные частицы, вращающиеся вокруг ядра. Этот атом имеет равное количество протонов и электронов, и между этими противоположными зарядами существует большая сила притяжения, в результате чего электроны отслеживают ядро.

Модель Бора дает распределение электронов в каждой оболочке атома. Самое главное, что валентная оболочка, которая является самой удаленной от ядра ячейкой, состоит из восьми электронов и не более того.Эти электроны находятся на самом большом расстоянии от ядра, поэтому требуется некоторая дополнительная энергия, чтобы освободить эти электроны. Этот поток электронов дает электричество. Но количество электронов во внешней валентной оболочке определяет поток электричества, потому что энергия оболочки разделяется электронами в ней. Каждый электрон имеет одну восьмую энергии оболочки, если валентная оболочка имеет восемь электронов.

Следовательно, требуется большое количество внешней энергии, чтобы освободить электроны и произвести электричество.Обычно материалы, не имеющие свободных электронов в самой внешней ячейке, называются изоляторами. Обычно изоляторы содержат от пяти до семи валентных электронов в своей валентной оболочке. С другой стороны, материалам с одним валентным электроном требуется немного энергии для освобождения электронов, так что возникает ток, и материалы называются проводниками. Обычно проводники имеют два или три валентных электрона. Эти хорошие проводники включают серебро, медь, алюминий, золото и т. Д. До этого материалы с четырьмя валентными электронами, которые обладали как проводящими, так и изолирующими свойствами, назывались полупроводниками.

Как указано выше в атомной теории, поток электронов дает электричество. Мы знаем, что одинаковые обвинения отталкиваются, тогда как разные обвинения притягиваются. Разделение зарядов приводит к тому, что отрицательные заряды накапливаются на одном терминале, а положительные заряды — на другом терминале с применением источника. Ток начинает течь, когда проходит путь между этими двумя зарядами. Единицей заряда является кулон, и он имеет заряд 6,25 х 10 ¹⁸ электронов. Приложенная внешняя сила или напряжение заставляет заряд перемещаться, и скорость, с которой поток заряда определяется величиной приложенного напряжения.

Введение в простую цепь постоянного тока и ее параметры

Мы знаем, что электричество бывает двух типов: переменного тока (AC) и постоянного тока (DC). Цепь, которая имеет дело с переменным током, называется цепью переменного тока, а цепь с источником постоянного тока называется цепью постоянного тока. Пока мы обсуждаем только схему постоянного тока и ее теорию. Источник постоянного тока позволяет электричеству или току течь с неизменной полярностью, которая не меняется со временем. На рисунке ниже представлена ​​простая цепь постоянного тока, чтобы читатель узнал о компонентах цепи постоянного тока и ее параметрах.

Вышеупомянутая цепь постоянного тока состоит из источника напряжения и сопротивления с определенным током. Расскажите нам об этих параметрах вкратце.

1. Электрическое напряжение

Разность потенциалов между двумя точками или напряжение в электрической цепи — это количество энергии, необходимое для перемещения единичного заряда между двумя точками. Оно измеряется в вольтах и ​​обозначается буквой V, как показано на рисунке ниже. Это напряжение может быть как положительным, так и отрицательным и выражается в основном с помощью префиксов, таких как KV, mV, uV и т. Д.для обозначения частей, кратных напряжению. Батареи и генераторы являются наиболее часто используемыми источниками постоянного напряжения, которые могут производить постоянное напряжение от 1 В до 24 В постоянного тока для функционирования общих электронных схем.

2. Электрический ток

Это поток электронов или электрического заряда. Он измеряется в амперах или просто амперах и обозначается буквой «I» или строчной буквой i. Этот электрический ток может быть постоянным или переменным. Постоянный ток (DC) протекает однонаправленно и обычно вырабатывается батареями, солнечными элементами, термопарами и т. Д.В случае переменного тока движение электрического заряда периодически меняется, что мы можем наблюдать в случае синусоидальной волны.

Обычно в схемах направление тока обозначается буквой I или строчной буквой I со стрелкой, связанной с ней. Но это направление на самом деле указывает на обычный ток, а не на поток электронов.

3. Разница между обычным и электронным током

Поток электронов от отрицательной клеммы к положительной клемме называется потоком электронного тока, а от положительной клеммы к отрицательной клемме — обычным течением тока, как показано на рисунке.

Электроны всегда отталкиваются отрицательным зарядом, когда клемма соединена с отрицательной клеммой батареи и притягивается к положительной клемме из-за положительного заряда. Следовательно, поток электронов от отрицательного вывода к положительному выводу называется потоком электронного тока. Но традиционный метод предположения, что ток протекает от положительного к отрицательному, поэтому называется обычным протеканием тока. Обычный ток указан на многих принципиальных схемах, а фактический ток электронного потока указан в случае описания отдельного потока тока.

Обычный ток возникает из-за носителей положительного заряда. Обычный ток измеряется в направлении, противоположном фактическому течению электронного тока, что связано с отрицательными носителями заряда (электронами), поэтому обычный ток всегда положительный. Он также измеряется в амперах.

Разница между обычным и реальным электронным потоком не влияет на результаты вычислений и поведение в реальном времени. Большинство концепций анализа результатов цепи постоянного тока не зависят от направления тока.Однако обычный ток является стандартом и в основном соответствует.

4. Сопротивление

Сопротивление проводящего материала препятствует потоку электронов. Он измеряется в омах и обозначается греческим символом Ом. Зависит от номинала резистора в цепи, где принимается решение о приложении напряжения. Таким образом, сопротивление можно определить как напряжение, необходимое для цепи для протекания тока в 1 ампер. Это также называется законом Ома и записывается как R = V / I.Это означает, что если цепи требуется 200 В для выработки тока 2 А, то сопротивление должно быть 100 Ом. Значение сопротивления всегда положительное. Резисторы могут быть фиксированными или переменными, как показано на рисунке.

5. Электроэнергия (P) и энергия

Под мощностью понимается работа, выполненная за определенный промежуток времени. В электрических цепях мощность в точности равна произведению напряжения и тока. Поскольку напряжение — это работа на единицу заряда, а ток — это скорость, с которой электроны движутся в цепи.Мощность измеряется в Вт (Вт), и формула

.

P = I x V

По закону Ома

R = V / I

В = ИК

Подставляя в приведенное выше уравнение,

P = (IR) R

P = I ² R

Или также, подставив I = V / R, мы можем получить

P = V x (V / R)

P = V ² / R

Эти три возможные формулы используются для определения мощности, связанной с цепью.

Скорость, с которой потребляется электрическая мощность, обычно называется электрической энергией. Энергия измеряется в ватт-секундах как мощность, измеряемая в ваттах, и время в секундах. Часто он измеряется в киловатт-часах, как мы можем наблюдать на нашем домашнем счетчике электроэнергии.

Электроэнергия = мощность × время

Пример задачи для расчета электрических параметров

Рассмотрим электрическую лампочку или лампу мощностью 100 Вт, подключенную к источнику питания на 250 В.Узнайте ток, протекающий в нагрузке, сопротивление лампы и рассеиваемую энергию за две минуты.

Из формулы мощности мы знаем, что P = VI

Тогда ток, протекающий через лампу, I = 100/250

I = 0,4 А

Из закона Ома,

Сопротивление R = V / I

R = 250 / 0,4

R = 625 Ом.

Рассеиваемая энергия,

E = Мощность * время

E = V * I * t

= 250 * 0.4 * (2 * 60)

= 12000 ватт-секунду

Это основные понятия об электрической энергии, которые необходимо знать, прежде чем работать с какой-либо электрической схемой. Зная эти базовые концепции, анализ любой схемы станет легким. Надеюсь, что мы привели несколько ключевых моментов по каждому параметру электрической цепи. Любую дополнительную помощь по этой концепции или любые комментарии и предложения по этой статье вы можете прокомментировать ниже.

ПРЕДЫДУЩИЕ — СОВЕТЫ ПО ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

Разница между переменным и постоянным током

Разница между переменного тока (AC) и постоянного тока (DC) проста: переменный ток и постоянный ток зависят от того, как протекает ток.Переменный ток — это ток, меняющий направление. Он непрерывно движется вперед и назад. Постоянный ток — это ток, который течет в одном направлении.

Ток в цепи постоянного тока:

Например, аккумулятор обеспечивает постоянный ток. Ток выходит из батареи только в одном направлении.

Ток в цепи переменного тока:

В розетках есть кондиционер. Ток меняет направление от 50 до 60 раз в секунду. Но для многих вещей у вас есть адаптеры, которые преобразуют его в постоянный ток, прежде чем он будет использован в цепи.

(Хотя в наших стенах он мог бы быть постоянным током, если бы Эдисон выиграл войну переменного и постоянного тока еще в конце 1800-х годов против Теслы.)

Переменный ток и постоянный ток в цепях

Постоянный ток обычно нужен для питания большинства электронных устройств. У меня никогда не было необходимости в блоке питания, который выводит переменный ток.

Но вы можете обнаружить, что у вас есть переменный ток в частях вашей цепи. Например, в аудиосхемах, радиосхемах или в источниках питания.

Компонент переменного тока обычно представляет собой сигнал, который что-то представляет, например звук.Или колеблющееся напряжение для отправки сигнала в поле, как радиопередатчик.

Изучение электроники

Если вы хотите изучать электронику, я рекомендую вам сосредоточиться на изучении цепей постоянного тока. Приятно знать, что такое AC. Но большинство уроков по схемам переменного тока, которые я видел, сосредоточены на математических формулах — и в них нет необходимости, пока вы не достигнете более продвинутого уровня в электронике.

Если вы хотите изучать электронику с нуля, приглашаем вас присоединиться к нам в Ohmify.С более чем 300 уроками на выбор и дружелюбным сообществом единомышленников, которые помогут вам. И на форуме Ohmify нет слишком простых вопросов.

Какие у вас самые большие вопросы, когда речь идет о переменном и постоянном токе? Позвольте мне знать в комментариях ниже.

Physics4Kids.com: Электричество и магнетизм: переменный ток

В нашем мире есть два основных типа тока. Один из них — постоянный ток (DC), который представляет собой постоянный поток электронов в одном направлении.Другой — переменный ток, который представляет собой поток зарядов, меняющий направление. Такие ученые, как Чарльз Протеус Штайнметц и Никола Тесла , добились больших успехов, когда мощность переменного тока была всего лишь научным экспериментом. Заряды (электроны) всегда должны течь, чтобы иметь ток. Однако поток зарядов не всегда должен быть в одном направлении. В переменного тока заряды движутся в одном направлении в течение очень короткого времени, а затем меняют направление.Это происходит снова и снова.

Ученые описывают цикл переключения направлений как частота . Частота измеряется в Гц (Гц). Говорят, что токи, которые повторяют чаще в течение определенного промежутка времени, имеют более высокую частоту. Переменный ток переключает 60 раз в секунду в США.

Поскольку Интернет является глобальным ресурсом, мы должны также упомянуть, что в мире существуют разные частоты переменного тока. Хотя все мы используем переменный ток, переключение происходит по-разному в течение определенного периода времени.В большинстве стран используются частоты переменного тока 50 или 60 герц.

Почему мы используем электроэнергию переменного тока во всем мире? Дешевле и проще изготавливать устройства для питания переменного тока. Это дешевле, потому что вы можете очень легко увеличивать и уменьшать ток для сети переменного тока. Выключатели питания переменного тока также дешевле в производстве. Вероятно, самым большим преимуществом переменного тока является то, что вы можете использовать высокого напряжения, с малыми токами, чтобы уменьшить потери при передаче энергии. Помните, что потеря энергии увеличивается с увеличением количества столкновений, а уменьшение тока уменьшает количество столкновений (и снижает нагрев проводов).Вы можете передавать энергию постоянным током, но при передаче постоянного тока теряется много энергии. Вам придется приложить гораздо больше усилий, чтобы послать мощность постоянного тока на такое же расстояние. БОЛЬШОЕ ПРИМЕЧАНИЕ: НИКОГДА не касайтесь розеток в вашем доме. Вы получите удар током. Электричество — это нечто большее, чем напряжение. Это нынешний , который вас убьет.

Проще всего увидеть в действии мощность переменного тока — это ваш дом. Все приборы и свет в вашем доме, вероятно, отключены от сети переменного тока. Существуют также преобразователи мощности, которые преобразуют мощность постоянного тока в мощность переменного тока, когда вам нужно электричество, и вокруг нет розеток (например, в кемпинге).

Или выполните поиск на сайтах по определенной теме.

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 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 перед постоянным током
• 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 его направление потока оставалось неизменным, то есть от положительного вывода источника напряжения к его отрицательному выводу.
Примеры источников напряжения:

1. Ячейка
2. Аккумулятор
3. 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 помнить, что файл.c не заменяет постоянный ток, переменный ток обычно используется в электронных схемах, большая часть которых, однако, управляется постоянным напряжением.
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 (AC)	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 энергии, которое может быть перенесено
A.C в настоящее время безопасно путешествует на большие расстояния без потери энергии.	Постоянный ток не может безопасно проходить на большие расстояния, потому что постоянный ток теряет много энергии по сравнению с переменным током
Частота
Частота А.Ток C не равен нулю.	Частота постоянного тока остается нулевой.
Звездная величина
Величина переменного тока меняется со временем.	Величина постоянного тока не меняется со временем.
Источники
А.Ток C производится в основном генераторами.	Постоянный ток вырабатывается батареей или элементом и т. Д.
Коэффициент мощности
Коэффициент мощности при токе переменного тока всегда находится в пределах от 0 до 1.	При постоянном токе коэффициент мощности всегда остается 1.
Типы сигналов
Формы сигналов A.Ток C — это синусоидальные, треугольные, квадратные, квазиквадратные волны.	Формы сигналов постоянного тока пульсирующие и чистые.
Пассивные параметры
Импеданс	Только сопротивление
Приложения
Используется в домах, на производстве и т. Д.	Применяется 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 наилучшие характеристики. 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 переменного тока на большом расстоянии меньше, чем постоянный.

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.
Следует помнить:
Переменный ток имеет переменный характер, а постоянный ток — постоянный. Во время положительного полупериода переменного тока батарея заряжается, а в течение 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 питания переменного тока
• можно легко увеличивать и уменьшать.

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.

Предлагаемое 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 потока электроэнергии 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 располагаются 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, сломается и не позволит продолжить ток электричества.
В целом бытовые предохранители очень чувствительны, и при превышении уровня, для которого они были разработаны, им требуется очень мало времени, чтобы сломаться. Как только предохранитель сломался, его необходимо заменить новым.
Существуют предохранители, выдерживающие различные 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 одной клеммы к другой 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 скачках автоматики заменять на новый не нужно. 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 одно распространенное применение автоматических выключателей — это 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 в результате постоянного использования 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.