Site Loader

Содержание

Как обозначается переменный ток

Главная » Разное » Как обозначается переменный ток


AC/DC: что такое полярность тока

Вы знаете, что означают надписи AC (переменный ток) и DC (постоянный ток) на сварочных аппаратах и электродах? По сути эти термины описывают полярность электрического тока, который вырабатывается источником питания и направляется к рабочему изделию через электрод. Выбор правильной полярности для той или иной марки электродов оказывает существенное влияние на прочность и качество соединений – поэтому не забывайте проверить надпись на упаковке! Чтобы лишний раз убедиться, Вы можете сделать две пробные попытки с разной полярностью на краю рабочего изделия.

В обиходе используются термины «прямая» и «обратная» полярность или «электрод-отрицательная» и «электрод-положительная» полярность. Последнее звучит более наглядно и поэтому здесь мы будем использовать именно эти обозначения.

Полярность обусловлена тем, что электрический контур имеет отрицательный и положительный полюсы. Постоянный ток (DC) все время движется в одном направлении, из-за чего его полярность всегда одинакова. Переменный ток (AC) половину времени движется в одном направлении и половину – в другом. Таким образом, при частоте 60 Герц полярность тока меняется 120 раз в секунду.

Сварщик должен хорошо понимать, что такое полярность и какое влияние она оказывает на процесс сварки. С некоторыми исключениями электрод-положительная (обратная) полярность обеспечивает более глубокое проплавление. Электрод-отрицательная (прямая) полярность имеет более высокую производительность расплавления электрода и, как следствие, производительность наплавки. На это могут влиять химические вещества в покрытии. Электроды из углеродистой стали с покрытием целлюлозного типа, например, Fleetweld 5P или Fleetweld 5P+, обычно рекомендуют использовать с положительной полярностью. Некоторые типы электродов для сварки в среде защитных газов пригодны для сварки с обоими типами полярности.

Применение сварочных аппаратов трансформаторного типа породило необходимость в электродах, пригодных для сварки с любой полярностью из-за постоянных смен направления переменного тока. Хотя переменный ток сам по себе не имеет полярности, если электроды для сварки на переменном токе использовать с постоянным, они покажут более низкие результаты. Поэтому производители электродов обычно указывают наиболее подходящую полярность на покрытии и упаковке электродов.

Чтобы обеспечить необходимое проплавление, однородную форму шва и высокие сварочные характеристики, обязательно нужно использовать подходящую полярность. Неправильная полярность вызовет недостаточное проплавление, непостоянную форму шва, избыточное разбрызгивание, сложности с контролем дуги, перегрев и быстрое сгорание электрода.

На большинстве аппаратов четко обозначены контакты или подробно описано, как их настроить на определенную полярность. Например, некоторые аппараты имеют переключатель полярности, а на других для этого нужно сменить кабельные разъемы. Если Вы не уверены, какая в данный момент используется полярность, есть два несложных способа это выяснить. Первый – это сварка угольным электродом для постоянного тока, который будет нормально работать только при прямой полярности.

Второй – сварка электродом Fleetweld 5P, который показывает намного лучшие результаты с обратной полярностью.

 

Проверка полярности:

А: Определение полярности с помощью угольного электрода

1. Проведите очистку основного металла и расположите его горизонтально.
2. Заострите кончики двух угольных электродов на шлифовальном диске, чтобы они имели одинаковую форму в плавным скосом, начинающимся в 5–7.5 см от кончика электрода.

3. Вставьте один электрод в электрододержатель возле начала скоса.
4. Настройте силу сварочного тока 135–150А.
5. Выберите интересующую Вас полярность.
6. Подожгите дугу (не забывайте о маске) и некоторое время подождите. Увеличьте длину дуги, чтобы было удобнее наблюдать действие дуги.
7. Понаблюдайте за дугой. При электрод-отрицательной (прямой) полярности дуга имеет коническую форму и отличается высокой стабильностью, легкой управляемостью и однородностью.
При электрод-положительной (обратной) полярности дугой достаточно сложно управлять.
Она будет оставлять черные отложения углерода на основном металле.
8. Смените полярность. Подожгите дугу вторым электродом и подождите такое же время. Понаблюдайте за дугой.
9. Сравните кончики двух электродов. При прямой полярностью электрод сгорает равномерно, сохраняя свою форму. При обратной полярности электрод быстро сгорает и принимает плоскую форму.


Б. Определение полярности с помощью металлического электрода (E6010)

1. Проведите очистку основного металла и расположите его горизонтально.
2. Настройте силу сварочного тока 130–145 А (для электродов диаметром 4 мм).
3. Выберите одну из полярностей.
4. Подожгите дугу. Начните сварку, соблюдая стандартную длину дуги и угол наклона электрода.

5. Прислушайтесь к звуку дуги. При подходящей полярности, нормальной длине дуги и силе тока, дуга будет издавать равномерный «треск».
Неправильная полярность при нормальной длине дуги и силе тока вызовет нерегулярный «хруст» и «хлопки» и нестабильность дуги. См. выше, как ведет себя дуга и как выглядит шов при использовании металлического электрода с правильной и неправильной полярностью.
7. Смените полярность и создайте второй шов.
8. Проведите чистку швов и внимательно их осмотрите. При неправильной, прямой полярности шов будет иметь отрицательные характеристики, перечисленные в Уроке 1.6.
9. Повторите несколько раз, пока Вы не научитесь быстро определять текущую полярность.

| 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 *

Компания *

Номер телефона *

Страна * — Пожалуйста, выберите значение -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

.:Все о радиоэлектронике:.

Главная >> Курс радиоэлектроники >> Постоянный и переменный ток…


Что такое переменный ток и переменное напряжение?
Когда мы говорили о токе, то мы не упоминали о том, какой он может быть, этот ток. А быть он может двух основных видов — постоянным и переменным. Чтобы разобраться с этими терминами, необходимо вспомнить, что ток — это упорядоченное движение электронов. И вот когда эти электроны все время движутся в одном и том же направлении, то такой ток называется постоянным. Но под понятием упорядоченное движение следует также понимать то что в один момент электроны движутся в одном направлении а во второй момент — в обратном и так без остановки. Вот такой ток уже называется переменным. Если говорят о постоянном и переменном напряжении, то имеется в виду что у постоянного напряжения + и — всегда «находятся на одном месте». Примером постоянного напряжения может послужить обыкновенная батарейка, на её корпусе вы всегда найдете обозначения + и -. А у переменного + и — меняются через некоторой отрезок времени. Следственно постоянное напряжение создает постоянный ток, и соответственно переменное напряжение — переменный ток. Примером переменного напряжения может послужить обыкновенная электросеть. Постоянный ток обозначается одной прямой линией, а переменный одной волнистой линией. Я думаю, вам не раз приходилось видеть надписи 220В, перед которой стоит горизонтальная волнистая линия. Это и есть обозначение переменного тока. Обратите внимание на то, что устройства, в который используется постоянный ток, в подавляющем количестве, не допускают чтобы при подключения к ним питания контакты + и — перепутались между собой, поскольку если их перепутать то прибор может попросту «сгореть». А вот для переменного напряжения это уже не актуально, припустим, вы включаете в розетку… да что угодно, и не важно какой именно стороной вставить вилку в розетку, прибор все ровно будет работать. Наверняка, вам также приходилось возле надписей 220В замечать и надпись на подобие 50Гц. Это частота переменного тока. И означает она, сколько раз в секунду меняется «плюс с минусом» местами. Надпись 50Гц (Герц) означает, что за одну секунду полярность напряжения меняется 50 раз.

Графики
Для того чтобы представить, как именно происходит изменение полярности переменного напряжения необходимо разбираться в графиках, которые показывают напряжение в разные моменты времени. Давайте посмотрим на график, демонстрирующий постоянное напряжение (он слева). Припустим, что этот график показывает напряжение на контактах лампочки фонарика.

Начиная с точки 0 и до точки «а» график показывает, что напряжение равно нулю. Или другими словами говоря его там вообще нет (фонарик выключен). В момент времени «а» (в нашем варианте на контактах лампочки) появляется напряжение равное U1, которое остается без изменений в течении времени от «а» до «б» (фонарик включен). В момент времени «б» Напряжение снова пропадает (стает равным нулю). Если посмотреть на второй график, который отображает переменное напряжение, то думаю, несложно разобраться что именно происходит с переменным напряжением в разные моменты времени. В нулевой точке оно равно нулю. На протяжении времени от «0» до «а» напряжение плавно возрастает до значения U1 и в этот же момент начинает спадать. В результате чего в момент времени «б» достигает нулевой отметки. Но как видно на графике, напряжение продолжает падать и становится отрицательным. В точке «г» достигает минимума, и снова начинает возрастать. Это явление повторяется на протяжении существования напряжения (пока свет не отключат :-). Следует заметить, что переменное напряжение может быть не только такой формы. Оно может быть, например, прямоугольной или практически любой другой формы. Теперь еще раз взгляните на этих два графика, и вспомните, как обозначается постоянный и переменный ток (напряжение).

Наверх

Объяснение, чем постоянный ток отличается от переменного.

Чем отличается постоянный ток от переменного

Виды тока

Среди видов электрического тока различают:

Постоянный ток:

Обозначение (-) или DC (Direct Current = постоянный ток).

Переменный ток:

Обозначение (

) или AC (Alternating Current = переменный ток).

В случае постоянного тока (-) ток течет в одном направлении. Постоянный ток поставляют, например, сухие батарейки, солнечные батареи и аккумуляторы для приборов с небольшим потреблением электротока. Для электролиза алюминия, при дуговой электросварке и при работе электрифицированных железных дорог требуется постоянный ток большой силы. Он создается с помощью выпрямления переменного тока или с помощью генераторов постоянного тока.

В качестве технического направления тока принято, что он течет от контакта со знаком «+» к контакту со знаком «-».

В случае переменного тока (

) различают однофазный переменный ток, трехфазный переменный ток и высокочастотный ток.

При переменном токе ток постоянно изменяет свою величину и свое направление. В западноевропейской энергосети ток за секунду меняет свое направление 50 раз. Частота изменения колебаний в секунду называется частотой тока. Единица частоты — герц (Гц). Однофазный переменный ток требует наличия проводника, проводящего напряжение, и обратного проводника.

Переменный ток применяется на стройплощадке и в промышленности для работы электрических машин, например ручных шлифовальных устройств, электродрелей и круговых пил, а также для освещения стройплощадок и оборудования стройплощадок.

Генераторы трехфазного переменного тока вырабатывают на каждой из своих трех намоток переменное напряжение частотой 50 Гц. Этим напряжением можно снабжать три раздельные сети и при этом использовать для прямых и обратных проводников всего шесть проводов. Если объединить обратные проводники, то можно ограничиться только четырьмя проводами

Общим обратным проводом будет нейтральный проводник (N). Как правило, он заземляется. Три другие проводника (внешние проводники) имеют краткое обозначение LI, L2, L3. В единой энергосистеме Германии напряжение между внешним проводником и нейтральным проводником, или землей, составляет 230 В. Напряжение между двумя внешними проводниками, например между L1 и L2, составляет 400 В.

О высокочастотном токе говорят, когда частота колебаний значительно превышает 50 Гц (от 15 кГц до 250 МГц). С помощью высокочастотного тока можно нагревать токопроводящие материалы и даже плавить их, например металлы и некоторые синтетические материалы.

Преобразователи переменного постоянного тока. Устройство.

Василий Сонькин

Если вдоль всего Садового кольца встанут люди, возьмутся за руки, и одновременно будут шагать в одну сторону, то через каждый перекресток будет проходить много людей. Это постоянный ток. Если же они будут делать пару шагов вправо, потом влево, через каждый перекресток пройдет много людей, но это будут одни и те же люди. Это переменный ток.

Ток – это движение электронов в определенном направлении. Оно нужно, чтобы в наших устройствах тоже двигались электроны. Откуда берется ток в розетке?

Электростанция преобразует кинетическую энергию электронов в электрическую. То есть, гидроэлектростанция использует проточную воду для вращения турбины. Пропеллер турбины вращает клубок меди между двух магнитов. Магниты заставляют электроны в меди двигаться, из-за этого начинают двигаться электроны в проводах, которые присоединены к клубку меди — получается ток.

Генератор — как насос для воды, а провод – как шланг. Генератор-насос качает электроны-воду через провода-шланги.

Переменный ток — это тот ток, который у нас в розетке. Он называется переменным, потому что направление движения электронов постоянно меняется. У переменного тока из розеток бывает разная частота и электрическое напряжение. Что это значит? В российских розетках частота 50 герц и напряжение 220 вольт. Получается, что за секунду поток электронов 50 раз меняет направление движения электронов и заряд с положительного на отрицательный. Смену направлений можно заметить в флуоресцентных лампах, когда их включаешь. Пока электроны разгоняются, она несколько раз мигает — это и есть смена направлений движения. А 220 вольт — это максимально возможный «напор», с которым движутся электроны в этой сети.

В переменном токе постоянно меняется заряд. Это значит, что напряжение составляет то 100%, то 0%, то снова 100%. Если бы напряжение было 100% постоянно, то понадобился бы провод огромного диаметра, а с меняющимся зарядом провода могут быть тоньше. Это удобно. По небольшому проводу электростанция может отправить миллионы вольт, потом трансформатор для отдельного дома забирает, например 10000 вольт, и в каждую розетку выдает по 220.

Постоянный ток — это ток, который у вас в телефонном аккумуляторе или батарейках. Он называется постоянным, потому что направление движения электронов не меняется. Зарядные устройства трансформируют переменный ток из сети в постоянный, и уже в таком виде он оказывается в аккумуляторах.

Что такое переменный ток и чем он отличается от тока постоянного

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

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

На рис. 1 показана схема устройства (модель) простейшего генератора переменного тока.

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

Рисунок 1. Схема простейшего генератора переменного тока

Убедимся в том, что такое устройство действительно является источником переменной ЭДС.

Предположим, что магнит создает между своими полюсами равномерное магнитное поле. т. е. такое, в котором плотность магнитных силовых линий в любой части поля одинаковая. вращаясь, рамка пересекает силовые линии магнитного поля, и в каждой из ее сторон а и б индуктируются ЭДС.

Стороны же в и г рамки — нерабочие, так как при вращении рамки они не пересекают силовых линий магнитного поля и, следовательно, не участвуют в создании ЭДС.

В любой момент времени ЭДС, возникающая в стороне а, противоположна по направлению ЭДС, возникающей в стороне б, но в рамке обе ЭДС действуют согласно и в сумме составляют обшую ЭДС, т. е. индуктируемую всей рамкой.

В этом нетрудно убедиться, если использовать для определения направления ЭДС известное нам правило правой руки.

Для этого надо ладонь правой руки расположить так, чтобы она была обращена в сторону северного полюса магнита, а большой отогнутый палец совпадал с направлением движения той стороны рамки, в которой мы хотим определить направление ЭДС. Тогда направление ЭДС в ней укажут вытянутые пальцы руки.

Для какого бы положения рамки мы ни определяли направление ЭДС в сторонах а и б, они всегда складываются и образуют общую ЭДС в рамке. При этом с каждым оборотом рамки направление общей ЭДС изменяется в ней на обратное, так как каждая из рабочих сторон рамки за один оборот проходит под разными полюсами магнита.

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

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

ЭДС, возникающую в рамке, можно измерить прибором и использовать для создания тока во внешней цепи.

Используя явление электромагнитной индукции. можно получить переменную ЭДС и, следовательно, переменный ток.

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

Графическое изображение постоянного и переменного токов

Графический метод дает возможность наглядно представить процесс изменения той или иной переменной величины в зависимости от времени.

Построение графиков переменных величин, меняющихся с течением времени, начинают с построения двух взаимно перпендикулярных линий, называемых осями графика. Затем на горизонтальной оси в определенном масштабе откладывают отрезки времени, а на вертикальной, также в некотором масштабе, — значения той величины, график которой собираются построить (ЭДС, напряжения или тока).

На рис. 2 графически изображены постоянный и переменный токи. В данном случае мы откладываем значения тока, причем вверх по вертикали от точки пересечения осей О откладываются значения тока одного направления, которое принято называть положительным, а вниз от этой точки — противоположного направления, которое принято называть отрицательным.

Рисунок 2. Графическое изображение постоянного и переменного тока

Сама точка О служит одновременно началом отсчета значений тока (по вертикали вниз и вверх) и времени (по горизонтали вправо). Иначе говоря, этой точке соответствует нулевое значение тока и тот начальный момент времени, от которого мы намереваемся проследить, как в дальнейшем будет изменяться ток.

Убедимся в правильности построенного на рис. 2, а графика постоянного тока величиной 50 мА.

Так как этот ток постоянный, т. е. не меняющий с течением времени своей величины и направления, то различным моментам времени будут соответствовать одни и те же значения тока, т. е. 50 мА. Следовательно, в момент времени, равный нулю, т. е. в начальный момент нашего наблюдения за током, он будет равен 50 мА. Отложив по вертикальной оси вверх отрезок, равный значению тока 50 мА, мы получим первую точку нашего графика.

То же самое мы обязаны сделать и для следующего момента времени, соответствующего точке 1 на оси времени, т. е. отложить от этой точки вертикально вверх отрезок, также равный 50 мА. Конец отрезка определит нам вторую точку графика.

Проделав подобное построение для нескольких последующих моментов времени, мы получим ряд точек, соединение которых даст прямую линию, являющуюся графическим изображением постоянного тока величиной 50 мА.

Построение графика переменной ЭДС

Перейдем теперь к изучению графика переменной ЭДС. На рис. 3 в верхней части показана рамка, вращающаяся в магнитном поле, а внизу дано графическое изображение возникающей переменной ЭДС.

Рисунок 3. Построение графика переменной ЭДС

Начнем равномерно вращать рамку по часовой стрелке и проследим за ходом изменения в ней ЭДС, приняв за начальный момент горизонтальное положение рамки.

В этот начальный момент ЭДС будет равна нулю, так как стороны рамки не пересекают магнитных силовых линий. На графике это нулевое значение ЭДС, соответствующее моменту t = 0, изобразится точкой 1.

При дальнейшем вращении рамки в ней начнет появляться ЭДС и будет возрастать по величине до тех пор, пока рамка не достигнет своего вертикального положения. На графике это возрастание ЭДС изобразится плавной поднимающейся вверх кривой, которая достигает своей вершины (точка 2).

По мере приближения рамки к горизонтальному положению ЭДС в ней будет убывать и упадет до нуля. На графике это изобразится спадающей плавной кривой.

Следовательно, за время, соответствующее половине оборота рамки, ЭДС в ней успела возрасти от нуля до наибольшей величины и вновь уменьшиться до нуля (точка 3).

При дальнейшем вращении рамки в ней вновь возникнет ЭДС и будет постепенно возрастать по величине, однако направление ее уже изменится на обратное, в чем можно убедиться, применив правило правой руки.

График учитывает изменение направления ЭДС тем, что кривая, изображающая ЭДС, пересекает ось времени и располагается теперь ниже этой оси. ЭДС возрастает опять-таки до тех пор, пока рамка не займет вертикальное положение. Затем начнется убывание ЭДС, и величина ее станет равной нулю, когда рамка вернется в свое первоначальное положение, совершив один полный оборот. На графике это выразится тем, что кривая ЭДС, достигнув в обратном направлении своей вершины (точка 4), встретится затем с осью времени (точка 5).

На этом заканчивается один цикл изменения ЭДС, но если продолжать вращение рамки, тотчас же начинается второй цикл, в точности повторяющий первый, за которым, в свою очередь, последует третий, а потом четвертый, и так до тех пор, пока мы не остановим вращение рамки.

Таким образом, за каждый оборот рамки ЭДС, возникающая в ней, совершает полный цикл своего изменения.

Если же рамка будет замкнута на какую-либо внешнюю цепь, то по цепи потечет переменный ток, график которого будет по виду таким же, как и график ЭДС.

Полученная нами волнообразная кривая называется синусоидой. а ток, ЭДС или напряжение, изменяющиеся по такому закону, называются синусоидальными.

Сама кривая названа синусоидой потому, что она является графическим изображением переменной тригонометрической величины, называемой синусом.

Синусоидальный характер изменения тока — самый распространенный в электротехнике, поэтому, говоря о переменном токе, в большинстве случаев имеют в виду синусоидальный ток.

Для сравнения различных переменных токов (ЭДС и напряжений) существуют величины, характеризующие тот или иной ток. Они называются параметрами переменного тока.

Период, амплитуда и частота — параметры переменного тока

Переменный ток характеризуется двумя параметрами — периодом и амплитудо й, зная которые мы можем судить, какой это переменный ток, и построить график тока.

Рисунок 4. Кривая синусоидального тока

Промежуток времени, на протяжении которого совершается полный цикл изменения тока, называется периодом. Период обозначается буквой Т и измеряется в секундах.

Промежуток времени, на протяжении которого совершается половина полного цикла изменения тока, называется полупериодом. Следовательно, период изменения тока (ЭДС или напряжения) состоит из двух полупериодов. Совершенно очевидно, что все периоды одного и того же переменного тока равны между собой.

Как видно из графика, в течение одного периода своего изменения ток достигает дважды максимального значения.

Максимальное значение переменного тока (ЭДС или напряжения) называется его амплитудой или амплитудным значением тока.

Im, Em и Um — общепринятые обозначения амплитуд тока, ЭДС и напряжения.

Мы прежде всего обратили внимание на амплитудное значение тока. однако, как это видно из графика, существует бесчисленное множество промежуточных его значений, меньших амплитудного.

Значение переменного тока (ЭДС, напряжения), соответствующее любому выбранному моменту времени, называется его мгновенным значением.

i. е и u — общепринятые обозначения мгновенных значений тока, ЭДС и напряжения.

Мгновенное значение тока, как и амплитудное его значение, легко определить с помощью графика. Для этого из любой точки на горизонтальной оси, соответствующей интересующему нас моменту времени, проведем вертикальную линию до точки пересечения с кривой тока полученный отрезок вертикальной прямой определит значение тока в данный момент, т. е. мгновенное его значение.

Очевидно, что мгновенное значение тока по истечении времени Т/2 от начальной точки графика будет равно нулю, а по истечении времени — T/4 его амплитудному значению. Ток также достигает своего амплитудного значения но уже в обратном на правлении, по истечении времени, равного 3/4 Т.

Итак, график показывает, как с течением времени меняется ток в цепи, и что каждому моменту времени соответствует только одно определенное значение как величины, так и направления тока. При этом значение тока в данный момент времени в одной точке цепи будет точно таким же в любой другой точке этой цепи.

Число полных периодов, совершаемых током в 1 секунду, называется частотой переменного тока и обозначается латинской буквой f.

Чтобы определить частоту переменного тока, т. е. узнать, сколько периодов своего изменения ток совершил в течение 1 секунды. необходимо 1 секунду разделить на время одного периода f = 1/T. Зная частоту переменного тока, можно определить период: T = 1/f

Частота переменного тока измеряется единицей, называемой герцем.

Если мы имеем переменный ток. частота изменения которого равна 1 герцу, то период такого тока будет равен 1 секунде. И, наоборот, если период изменения тока равен 1 секунде, то частота такого тока равна 1 герцу.

Итак, мы определили параметры переменного тока — период, амплитуду и частоту. — которые позволяют отличать друг от друга различные переменные токи, ЭДС и напряжения и строить, когда это необходимо, их графики.

При определении сопротивления различных цепей переменному току использовать еще одна вспомогательную величину, характеризующую переменный ток, так называемую угловую или круговую частоту.

Круговая частота обозначается буквой #969 и связана с частотой f соотношением #969 = 2#960 f

Поясним эту зависимость. При построении графика переменной ЭДС мы видели, что за время одного полного оборота рамки происходит полный цикл изменения ЭДС. Иначе говоря, для того чтобы рамке сделать один оборот, т. е. повернуться на 360°, необходимо время, равное одному периоду, т. е. Т секунд. Тогда за 1 секунду рамка совершает 360°/T оборота. Следовательно, 360°/T есть угол, на который поворачивается р а мка в 1 секунду, и выражает собой ско р ость вращения рамки, которую принято называть угловой или круговой скоростью.

Но так как период Т связан с частотой f соотношением f=1/T, то и круговая скорость может быть выражена через частоту и будет равна #969 = 360°f.

Итак, мы пришли к выводу, что #969 = 360°f. Однако для удобства пользования круговой частотой при всевозможных расчетах угол 360°, соответствующий одному обороту, заменяют его радиальным выражением, равным 2 #960 радиан, где #960 =3,14. Таким образом, окончательно получим #969 = 2 #960 f. Следовательно, чтобы определить круговую частоту переменного тока (ЭДС или напряжения), надо частоту в герцах умножить на постоянное число 6,28.

Наш сайт в Facebook:

Любой грамотный инженер должен без запинки ответить какой ток в розетке — постоянный или переменный. Физике в технических ВУЗах уделяют особое внимание! А вот большинство обычных граждан может прожить всю жизнь и не знать этого. И абсолютно зря! В наше время есть необходимый минимум знаний, которым должен обладать любой современный образованный человек. Какой тип тока в розетке нужно знать так же, как таблицу умножения.

Виды электрического тока в быту

Для полного понимания картины приведу немного теории, которую будет очень полезно знать. Электрический ток — это направленное движение электрических зарядов. Он может возникать в замкнутой электрической цепи. Различают:

Постоянный ток или DC — Direct Current. Международное обозначение (-).
Постоянный ток течёт в одном направлении, а величина его слабо меняется со временем. Яркий пример, который Вы можете встретить у себя дома или в квартире — ток от электрических батареек или аккумуляторов.

Переменный ток . обозначение или AC — Alternating Current. Международное обозначение (~).
Переменный ток периодически изменяется по величине и направлению. Один период изменения в секунду — это Герц. Соответственно частота переменного тока — это количество периодов в секунду. В России и Европе используемая частота — 50 Гц, в США — 60 Гц. Переменный ток используется для работы различных электроприборов.

Какой ток в бытовых розетках

Разобравшись в теории — перейдём непосредственно к ответу на вопрос — какой ток в розетке — переменный или постоянный? Думаю Вы уже и сами догадались — конечно же переменный ток . Рабочее напряжение в сети — 220-240 Вольт. Сила переменного тока в обычных квартирах ограничивается величиной в 16 А (Ампер), но в некоторых случаях встречается и до 25 А. По мощности тока стандартное ограничение — 3,5 кВт.

Для более мощной электрической техники используют уже трехфазные сети с напряжением 380 Вольт с силой тока до 32А.

В чём разница переменного и постоянного тока

Общее понятие электрического тока можно выразить как движение различных заряженных частиц (электронов, ионов) в некотором направлении. А его величину охарактеризовать числом заряженных частиц, которые прошли через проводник за определенный промежуток времени.

Если величина заряженных частиц в 1 кулон проходит через определенное сечение проводника за время в 1 секунду, тогда можно говорить о силе тока в 1 ампер протекающего через проводник. Таким образом определяется количество ампер или сила тока. Это общее понятие тока. А теперь рассмотрим понятие переменного и постоянного тока и их различие.

Постоянный электрический ток по определению — это ток, который течёт только в одном направлением и не меняет его со временем. Переменный ток характерен тем, что меняет свое направление и величину со временем. Если графически постоянный ток отображается как прямая линия, то переменный ток течет по проводнику по закону синуса и графически отображается как синусоида.

Так как переменный ток меняется по закону синусоиды, то он имеет такие параметры как период полного цикла, время которого обозначается буквой Т. Частота переменного тока обратна периоду полного цикла. Частота переменного тока выражается числом полных периодов в определенный промежуток времени (1 сек).

Таких периодов в нашей электросети переменного тока равно 50, что соответствует частоте 50 Гц. F = 1/Т, где период для 50 Гц равен 0,02 сек. F =1/0,02 = 50 Гц. Обозначается переменный ток английскими буквами AC и знаком «~». Постоянный ток имеет обозначение DC и значок «-». Кроме того переменный ток может быть однофазным или многофазным. В основном используется трехфазная сеть.

Почему в сети переменное напряжение, а не постоянное

Переменный ток имеет много преимуществ перед постоянным током. Низкие потери при передаче переменного тока в линиях электропередач (ЛЭП) по сравнению с постоянным током. Генераторы переменного тока простые и дешевые. При передаче на большие расстояния по ЛЭП высокое напряжение достигает 330 тысяч вольт с минимальным током.

Чем меньше ток в ЛЭП, тем меньше потерь. Передача постоянного тока на большие расстояния понесет немалые потери. Также высоковольтные генераторы переменного тока значительно проще и дешевле. Из переменного напряжения легко получить более низкое напряжение через простые трансформаторы.

Также, значительно дешевле получить постоянное напряжение из переменного, чем наоборот, использовать дорогие преобразователи постоянного напряжения в переменное. Такие преобразователи имеют низкий КПД и большие потери. По пути передачи переменного тока используют двойное преобразование.

Сначала с генератора получает 220 — 330 Кв, и передают на большие расстояния до трансформаторов, которые понижают высокое напряжение до 10 Кв и далее идут подстанции которые понижают высокое напряжение до 380 В. С этих подстанций электроэнергия расходится по потребителям и поступает в дома и на электрощиты многоквартирного дома.

Три фазы трехфазного тока сдвинутые на 120 градусов

Для однофазного напряжения характерна одна синусоида, а для трехфазного три синусоиды, смещенные на 120 градусов относительно друг друга. Трехфазная сеть также имеет свои преимущества перед однофазными сетями. Это меньше габариты трансформаторов, электродвигатели также конструктивно меньших размеров.

Имеется возможность изменить направление вращения ротора асинхронного электродвигателя. В трехфазной сети можно получить 2 напряжения — это 380 В и 220 В, которые используются для изменения мощности двигателя и регулировки температуры нагревательных элементов. Используя трехфазное напряжение в освещении можно устранить мерцание люминесцентных ламп, для чего их подключают к разным фазам.

Постоянный ток используется в электронике и во всех бытовых приборах, так как он легко преобразуется из переменного за счёт его деления на трансформаторе до нужной величины и дальнейшего выправления. Источником постоянного тока являются аккумуляторы, батареи, генераторы постоянного тока, светодиодные панели. Как видно различие в переменном и постоянном токе немалое. Теперь мы узнали — Почему в нашей розетки течет переменный ток, а не постоянный?

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

Постоянный и переменный ток

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

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

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

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

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

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

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

Дополнительные параметры сети

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

  • Форма.
  • Частота.

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

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

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

Практическое значение различий

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

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

Сегодня, если вы посмотрите вокруг, практически все, что вы видите, питается от электричества в той или иной форме.
Переменный ток и постоянный ток являются двумя основными формами зарядов, питающих наш электрический и электронный мир.

Что такое AC? Переменный ток может быть определен, как поток электрического заряда, который изменяет свое направление через регулярные промежутки времени.

Период / регулярные интервалы, при котором AC меняет свое направление, является его частотой (Гц). Морские транспортные средства, космические аппараты, и военная техника иногда используют AC с частотой 400 Гц. Тем не менее, в течение большей части времени, в том числе внутреннего использования, частота переменного тока устанавливается на 50 или 60 Гц.

Что такое DC? (Условное обозначение на электроприборах) Постоянный ток является током (поток электрического заряда или электронов), который течет только в одном направлении. Впоследствии, нет частоты связанной с DC. DC или постоянный ток имеет нулевую частоту.
Источники переменного и постоянного тока:

АС: Электростанции и генераторы переменного тока производят переменный ток.

DC: Солнечные батареи, топливные элементы, и термопары являются основными источниками для производства DC. Но основным источником постоянного тока является преобразование переменного тока.

Применение переменного и постоянного тока:

АС используется для питания холодильников, домашних каминов, вентиляторов, электродвигателей, кондиционеров, телевизоров, кухонных комбайнов, стиральных машин, и практически всего промышленного оборудования.

DC в основном используется для питания электроники и другой цифровой техники. Смартфоны, планшеты, электромобили и т.д.. LED и LCD телевизоры также работают на DC, который преобразовывается от обычной сети переменного тока.

Почему AC используется для передачи электроэнергии. Это дешевле и проще в производстве. AC при высоком напряжении может транспортироваться на сотни километров без особых потерь мощности. Электростанции и трансформаторы уменьшают величину напряжения до (110 или 230 В) для передачи его в наши дома.

Что является более опасным? AC или DC?
Считается, что DC является менее опасным, чем AC, но нет окончательного доказательства. Существует заблуждение, что контакт с высоким напряжением переменного тока является более опасным, чем с низким напряжением постоянного тока. На самом деле, это не о напряжении, речь идет о сумме тока, проходящего через тело человека. Постоянный и переменный ток может привести к летальному исходу. Не вставляйте пальцы или предметы внутрь розеток или гаджетов и высокой мощности оборудования.

Сила тока. Амперметр — урок. Физика, 8 класс.

В процессе своего движения вдоль проводника заряженные частицы (в металлах это электроны) переносят некоторый заряд. Чем больше заряженных частиц, чем быстрее они движутся, тем больший заряд будет ими перенесён за одно и то же время. Электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника за 1 секунду, определяет силу тока в цепи.

Сила тока \(I\) — скалярная величина, равная отношению заряда \(q\), прошедшего через поперечное сечение проводника, к промежутку времени \(t\), в течение которого шёл ток.
I=qt, где \(I\) — сила тока, \(q\) — заряд, \(t\) — время.
Единица измерения силы тока в системе СИ — \([I]~=~1~A\) (ампер).

В 1948 г. было предложено в основу определения единицы силы тока положить явление взаимодействия двух проводников с током:


при прохождении тока по двум параллельным проводникам в одном направлении проводники притягиваются, а при прохождении тока по этим же проводникам в противоположных направлениях — отталкиваются.

За единицу силы тока \(1~A\) принимают силу тока, при которой два параллельных проводника длиной \(1\) м, расположенные на расстоянии \(1\) м друг от друга в вакууме, взаимодействуют с силой \(0,0000002\)H (рис. 1.).

  

Рис. 1. Определение единицы силы тока

  

Единица силы тока называется ампером (\(A\)) в честь французского учёного А.-М. Ампера (рис. 2).

 

Андре-Мари Ампер

(1775 — 1836)

Рис. 2. Ампер Андре-Мари

 

А.-М. Ампер ввёл термины: электростатика, электродинамика, соленоид, ЭДС, напряжение, гальванометр, электрический ток.

Ампер — довольно большая сила тока. Например, в электрической сети квартиры через включённую \(100\) Вт лампочку накаливания проходит ток с силой, приблизительно равной \(0,5A\). Ток в электрическом обогревателе может достигать \(10A\), а для работы карманного микрокалькулятора достаточно \(0,001A\).

Помимо ампера на практике часто применяются и другие (кратные и дольные) единицы силы тока, например, миллиампер (мА) и микроампер (мкА):
\(1 мA = 0,001 A\), \(1 мкA = 0,000001 A\), \(1 кA =1000 A\).
То есть \(1 A = 1000 мA\), \(1 A = 1000000 мкA\), \(1 A = 0,001 кA\).

Если электроны перемещаются в одном направлении, т.е. — от одного полюса источника тока к другому, то такой ток называют постоянным.

Переменным называется ток, сила и направление которого периодически изменяются.

В бытовых электросетях используют переменный ток напряжением \(220\) В и частотой \(50\) Гц. Это означает, что ток за \(1\) секунду \(50\) раз движется в одном направлении и \(50\) раз — в другом. У многих приборов имеется блок питания, который преобразует переменный ток в постоянный (у телевизора, компьютера и т.д.).

 

Силу тока измеряют амперметром. В электрической цепи он обозначается так:

Рис. 3. Схематичное изображение единицы силы тока

 

Амперметр включают в цепь последовательно с тем прибором, силу тока в котором нужно измерить.

Обрати внимание!

Амперметр нельзя подсоединять к источнику тока, если в цепь не подключён потребитель!

Измеряемая сила тока не должна превышать максимально допустимую силу тока для измерения амперметром. Поэтому существуют различные амперметры (рис. 4), где измерительная шкала представлена с использованием кратных и дольных единиц 1 А (миллиампер — мА, микроампер — мкА, килоампер — кА).

 

Рис. 4. Изображение миллиамперметра

 

Различают амперметры для измерения силы постоянного тока и силы переменного тока (рис. 5).

Обозначения диапазона измерения амперметров:

  • «\(~\)» означает, что амперметр предназначен для измерения силы переменного тока; 
  • «\(—\)» означает, что амперметр предназначен для измерения силы постоянного тока.

Можно обратить внимание на клеммы прибора. Если указана полярность («\(+\)» и «\(-\)»), то это прибор для измерения постоянного тока.

Иногда используют буквы \(AC/DC\). В переводе с английского \(AC\) (alternating current) — переменный ток, а \(DC\) (direct current) — постоянный ток.

Для измерения силы постоянного тока

Для измерения силы переменного тока

Рис. 5. Амперметры для измерения силы постоянного и переменного токов

 

Для измерения силы тока можно использовать и мультиметр (рис. 6). Перед измерением необходимо прочитать инструкцию, чтобы правильно подключить прибор.

 

Рис. 6. Изображение мультиметра

 

Включая амперметр в цепь постоянного тока, необходимо соблюдать полярность (рис. 7):

  • провод, который идёт от положительного полюса источника тока, нужно соединять с клеммой амперметра со знаком «\(+\)»;

  • провод, который идёт от отрицательного полюса источника тока, нужно соединять с клеммой амперметра со знаком «\(-\)».

Если полярность на источнике тока не указана, следует помнить, что длинная линия соответствует плюсу, а короткая — минусу.

Рис. 7. Изображение электрической схемы (постоянный ток)

 

В цепь переменного тока включается амперметр для измерения переменного тока. Он полярности не имеет.

 

Амперметр подключается последовательно к тому прибору, на котором измеряется сила тока (рис. 7).

 

Безопасным для организма человека можно считать переменный ток силой не выше \(0,05~A\), ток силой более \(0,05\)-\(0,1~A\) опасен и может вызвать смертельный исход.

Источники:

Рис. 1. By Patrick Nordmann — http://schulphysikwiki.de/index.php/Datei:Definition_Ampere.png, CC BY 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=91011035.

Рис. 2. By Ambrose Tardieu — The Dibner collection ::::::::::,,,;at the Smithsonian Institution (USA),, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=6366734.

Рис. 3. Указание авторства не требуется, лицензия Pixabay, 2021-06-14, может использоваться в коммерческих целях, https://clck.ru/VVqyJ.

Рис. 4. Изображение миллиамперметра. © ЯКласс.

Рис. 5. Амперметры для измерения силы постоянного и переменного токов. © ЯКласс.

Рис. 6. Multimeter with probes on white, CC BY 2.0, 2021-06-14, https://www.flickr.com/photos/[email protected]/50838190626/in/photostream/.

Рис. 7. Изображение электрической схемы (постоянный ток). © ЯКласс.

Multitran dictionary

Russian-German forum   EnglishGermanFrenchSpanishItalianDutchEstonianLatvianAfrikaansEsperantoKalmyk ⚡ Forum rules
✎ New thread | Private message Name Date
595  Ошибки в немецком словаре  | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 all Bursch  21.12.2020  20:12
9 80  mandantenorientierte Sachbearbeitung  @[email protected]  21.04.2022  20:16
1 50  политолог-международник  vot-vot  20.04.2022  23:46
10  Сокращение OUT в счете за лечение  Юрий Павленко  20.04.2022  18:29
4 49  eine Verurteilung schied aus  HolSwd  20.04.2022  17:50
13 164  вязка «бананом»  @[email protected]  13.04.2022  17:58
2 78  Entlastungsbetrag финансовый отчет клиники  Mueller  12.04.2022  12:47
103  бульонный отек  @[email protected]  11.04.2022  20:21
6 141  Свидетельство на постоянное место жительства  Bogdanna  8.04.2022  21:46
2 55  Непонятное сокращение в годовом финансовом отчете  Mueller  11.04.2022  21:06
39 366  Украинский язык в нотариальных документах — прошу помощи  Mme Kalashnikoff  6. 04.2022  19:10
11 122  Дата и место убытия  Bogdanna  8.04.2022  20:40
31 305  взять под опеку на долгое время  | 1 2 all vot-vot  6.04.2022  18:49
1 51  «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети»  primaveraaa  6.04.2022  20:18
4 55  техник-электронщик  primaveraaa  6. 04.2022  20:51
6 67  Atmosphärenphysiker  baum  6.04.2022  21:40
3 58  туристично-ресторанное обслуживание и пищевые технологии  vot-vot  7.04.2022  7:36
3 54  лечебный массаж  Anjaanja  5.04.2022  21:52
4 54  Заместитель директора Департамента международного права и сотрудничества  Freude777  5. 04.2022  18:17
4 56  Einsetzen des allgemeinen Verkehrs  drifting_along  5.04.2022  14:58
3 36  freiberufliche Tätigkeit installieren  drifting_along  5.04.2022  15:04
1 35  zum 3. Werktag eines Quartals zum Ende des Folgequartals  drifting_along  5.04.2022  14:44
1 49  Stimmen laut  OnOn  5. 04.2022  14:02
2 68  в административном порядке  HolSwd  5.04.2022  12:02
3 80  Elterneigenschaft  Александр Рыжов  4.04.2022  16:19

Проектируем электрику вместе: Постоянный и переменный ток

Постоянный ток (DC).. Свободные электроны.. Направление электрического тока.. Переменный ток (AC).. Преимущества переменного тока.. Трансформатор напряжения (тока)..Постоянный ток

Электрическим током называется направленное движение носителей электрического заряда (в проводниках – это свободные электроны) под действием электрического поля.
Если полярность источника электрической энергии не меняется, то направление движения электронов в проводнике остается неизменным все время, когда цепь замкнута.

В такой цепи электроны выходят из отрицательного полюса (минус источника) и двигаются к положительному полюсу (плюс источника)  – одноименные заряды отталкиваются, противоположные — притягиваются.


Такое, неизменное по направлению движение носителей электрического заряда под действием электрического поля называется постоянным током.
Общим обозначением для любого источника постоянного тока (напряжения) является символ батареи (рис. 1).

Рис. 1. Постоянный ток (Direct Current — DC)

Важно напомнить, что в физике за направление электрического тока принимают направление движения положительных зарядов (от плюса источника к минусу), т. е. противоположное истинному направлению. Причины такого несоответствия были рассмотрены здесь.


Рис. 2. Постоянный ток не меняет своего направления во времени, хотя величина его может меняться.  

Этот тип электрического тока  используется в большинстве игрушек, в многочисленных электронных приборах (телефоны, смартфоны, плеера, ноутбуки и т. д.), в автомобильной электронике и других устройствах, использующих аккумуляторы и выпрямители переменного тока.
                             

  Переменный ток

Электрический ток может протекать  в электрической цепи двумя разными способами.
При наличии постоянного источника электрической энергии мы имеем в такой цепи постоянный ток.

Если полярность источника электрической энергии периодически меняется, то мы имеем в такой цепи переменный ток (рис. 3). В этом случае направление электрического поля в проводнике меняется с частотой сети, а свободные электроны совершают колебательные движения относительно некоторого положения равновесия. При этом свободные электроны не движутся ни в одну, ни в другую сторону, но под действием переменного электрического поля (изменяющегося по синусоидальному закону) они совершают колебания в полном соответствии с изменениями электрического поля.

Рис. 3. Переменный ток (Alternating Current — AC)  
          

                                                                       

Таким образом, переменный ток — это ток, который с определенной периодичностью (50 или 60 раз в секунду — в зависимости от электрической системы, принятой в стране) меняет направление движения и величину (рис. 4).
У нас в России в бытовой сети используется стандарт переменного напряжения и тока  — 220 В, 50 Гц в отличие от США, где переменный ток в розетках меняет свое направление 60 раз в секунду (60 Гц). Под эти параметры сети рассчитаны все бытовые потребители (светильники, электродвигатели пылесосов и холодильников, стиральные машины и др. ). Многие бытовые электроприборы работают на постоянном токе при напряжении в 5-12 вольт, однако из сети они получают переменный ток, а затем внутри электроприборов переменный ток с помощью выпрямительных устройств преобразуется в постоянный, если в этом есть необходимость.

Рис. 4. В течение одного периода колебания величина тока повышается до максимума, затем проходит через ноль, а потом происходит обратный процесс, но уже с другим знаком.

В чем преимущества переменного тока?

Можно спросить, а зачем нужен такой ток, в чем его преимущество?
Действительно, в некоторых случаях переменный ток (AC) не имеет никакого практического преимущества по сравнению с постоянным током (DC).
В тех случаях, когда электроэнергия используется для рассеивания энергии в виде тепла, полярность или направление тока не имеет значения до тех пор, пока существует достаточное напряжение и ток в нагрузке для получения требуемого тепла (рассеиваемой мощности).

Вместе с тем, на переменном токе можно построить электрические генераторы и двигатели, которые будут более простыми и более надежными, чем на постоянном токе.
Но главное, переменный ток наилучшим образом подходит для передачи электроэнергии на дальние расстояния.
Это становится возможным при использовании такого устройства, как трансформатор (рис. 5).


Рис. 5. Трансформатор «преобразует» переменное напряжение и ток.

В простейшем случае трансформатор представляет собой две индуктивные катушки, расположенные на общем сердечнике.
Если мы активируем одну катушку переменным током, то за счет эффекта взаимной индукции в другой катушке также будет создаваться напряжение переменного тока. Если количество витков W2 > W1, то и напряжение U2 > U1. И наоборот.

Способность трансформатора легко увеличивать или уменьшать напряжение переменного тока простым изменением числа витков вторичной обмотки дает переменному току непревзойденное преимущество в области распределения электроэнергии (рис. 6).

Рис. 6

При помощи трансформатора низкое напряжение вначале преобразуется в высокое напряжение, после чего его можно передавать на любые расстояния (при меньших значениях тока, меньшем диаметре проводов, с меньшими тепловыми потерями энергии).
У потребителей происходит обратное преобразование тока высокого напряжения – в переменный ток низкого напряжения.

Похожие статьи: 1. Взаимодействие электрических зарядов. Закон Кулона
                              2. Направление электрического тока
                              3. Что такое электрический ток?
                              4. Проводники и изоляторы. Полупроводники
                              5. О скорости распространения электрического тока
                              6. Электрический ток в жидкостях 
                              7. Проводимость в газах
                              8. Электрический ток в вакууме
                              9. О проводимости полупроводников
  

Переменный ток — Medianauka.pl

Переменный ток — это ток, мгновенная сила которого изменяется со временем.

Если ток не меняется со временем, это постоянный ток .

Классификация переменного тока

Существуют следующие (более важные) виды переменного тока:

  • непериодический ток ,
  • периодический ток ,
    • пульсирующий ток,
    • переменного тока,
      • переменный синусоидальный ток,
      • переменный треугольный ток,
      • прямоугольный переменного тока.

Часто термин «переменный ток» применяется к периодическому переменному току с синусоидальной формой волны, но это не строгий термин, так как термин «переменный ток» имеет более широкое значение.

Непериодический ток

Непериодический ток — это ток, зависимость интенсивности от времени которого не выражается периодической функцией. Примером такого тока является ток заряда конденсатора, удар молнии.

Периодический ток

Периодический ток представляет собой ток, интенсивность которого в зависимости от времени может быть описана периодической функцией.

В случае периодического тока мы определяем член периода Тл. Это наименьший возможный интервал времени, в котором имеет место зависимость I(t) = I(t + Δt). Другим термином является частота f = 1/T , измеряемая в герцах (Гц), которая описывает, сколько раз за одну секунду цикл изменений тока.

Примеры

Вот примеры периодических токов:

Ниже представлена ​​диаграмма изменения интенсивности во времени для пульсирующего тока , полученного в результате выпрямления двухполупериодного тока.

Дельта-ток:

Прямоугольный ток:

Синусоидальный переменный ток :

Обычно в промышленных электрических сетях используется синусоидальный переменный ток .

Синусоидальный переменный ток очень легко генерируется с помощью так называемого генератора. Желательно, чтобы среднее значение постоянного тока было равно нулю.

Синусоидальное напряжение переменного тока находится по формуле:

U = U 0 sinωt

где:

  • U — мгновенное напряжение,
  • U 0 — максимальное напряжение,
  • т — время,
  • ω — круговая частота, равная 2π/T или 2π f, где T — период и f — частота.

Сила переменного тока по синусоиде в простой цепи с электрическим сопротивлением R определяется по формуле:

I = I 0 sinωt

где:

  • I — мгновенная интенсивность,
  • I 0 — максимальная интенсивность,
  • т — время,
  • ω — круговая частота.

вопросов

В электрической розетке присутствует постоянный или переменный ток?

Переменная.В Польше параметры переменного тока следующие: напряжение 230 В и частота 50 Гц.

Можно ли преобразовать постоянный ток в переменный?

Да. Для этого используются различные приспособления. Одним из них является инвертор.

Среднеквадратичное значение напряжения и тока

Среднеквадратичное значение напряжения переменного тока равно напряжению постоянного тока, которое, протекая по той же электрической цепи, выделит в приемнике мощность, равную средней мощности, рассеиваемой переменным током.

© medianauka.pl, 2021-07-17, ART-4107

.

Преобразователь постоянного тока в переменный постоянного/переменного тока — Hartte

О чем можно написать. Профессионализм во всех отношениях. Я искренне рекомендую!

Информационные системы CYBERlabs КИБЕРлабс

В полном профессионализме специалистов Eltcrac можно убедиться после минутного общения с данным человеком из конкретного отдела. На территории отличная атмосфера, все решается в действительно эффективном темпе.

Я искренне рекомендую Eltcrac компаниям и частным лицам не только с точки зрения предложения магазина и доступности, но и из-за множества инноваций, которые они предоставляют в секторах IoT и безопасности.

Лукаш Шимански

Классный магазин, очень приятный и оперативный сервис, помогут проконсультировать, когда товар не оправдает ожидания, поменяют на другой.. просто откровение. Я рекомендую . Я пользуюсь услугами г-на Пшемека. Марчин Дантес

Оптовый как оптовый, но благодаря персоналу у этого места особая атмосфера 🙂 Рекомендую Мацей Андриишин

Отличная компания из Кракова. Рекомендуемые решения для видеонаблюдения, системы анализа и т. д.

Лешек Шафарчик

Служба в порядке.Все профессионально

Камил Шлосарчик

Я постоянный клиент, отличный сервис и профессиональный подход.

Адриан Зелински

Удобное сотрудничество с оптовым продавцом, эффективный контакт со службой поддержки и, прежде всего, быстрая доставка. Я рекомендую !

Решения для видеонаблюдения

Я рекомендую очень хороший Телетехнический оптом

Том СЗ

Супер и конкретно

Лукаш Гузик

Все для систем безопасности, красивое и быстрое обслуживание

Рышард Горович

рекомендую.Сервис и сервис отличный.

Гжегож H

Очень рекомендую! Отличный контакт, плодотворное сотрудничество.

Клаудия Бовен .90 000 Постоянный ток будет все больше и больше использоваться для распределения энергии в будущем. Для этого требуются специальные кабели

Переменный ток, протекающий по нашей электросети, переносит электричество на большие расстояния от электростанции до наших домов. Однако монополия переменного тока подходит к концу.

Потребители, использующие зарядные устройства для мобильных телефонов, светодиодные лампы и аккумуляторы в электромобилях, все чаще нуждаются в постоянном токе.Также растет число генераторов электроэнергии, которые обеспечивают постоянный ток вместо переменного тока, например, фотогальванические установки. Необходимое преобразование между переменным и постоянным током потребляет огромное количество энергии. Вот почему эксперты по энергетике проводят кампанию за строительство сети постоянного тока. Промышленный сектор, особенно автомобильная промышленность, также начал поставлять электроэнергию постоянного тока на свои заводы. Однако постоянный ток предъявляет другие требования к инфраструктуре и кабелям.

Инженеры и конструкторы LAPP внимательно изучили эти проблемы. Новый кабель постоянного тока , ÖLFLEX DC 100 , будет представлен на выставке SPS IPC Drives 2018.

Этот кабель специально разработан для питания двигателей и систем постоянного тока. Испытано в лабораториях LAPP и в Политехническом университете Ильменау проф. Франк Бергер о влиянии постоянного тока на процесс старения кабелей. Ученые обнаружили, что поле постоянного тока вызывает пластическую деформацию изоляции, отличную от поля переменного тока.Очень важно хорошо понимать эту взаимосвязь, поэтому инженеры Lapp уделяют этому вопросу столько внимания.

Подобные, но не идентичные .

Новый ÖLFLEX DC 100 рассчитан на десятилетия работы при передаче постоянного тока, так же как ÖLFLEX Classic 100 работает при передаче переменного тока.

  • Два проводника имеют разную изоляцию, но схожие свойства.
  • Оба имеют оболочку из ПВХ и обладают, например, одинаковой диэлектрической прочностью.Разницу можно увидеть после снятия изоляции проводов.

Цвет проводов разный: красный, белый и зеленый/желтый

Цветовая маркировка соответствует DIN EN 60445 (VDE 0197): 2018-02, стандарт обновлен в феврале 2018.

EPIC® POWER LS1 — Круглые соединители с системой быстрой фиксации EPIC® TWIST

EPIC® POWER LS1

Эта система быстрой фиксации становится все более популярной для сервоприводов. Просто подключите, поверните корпус на четверть оборота вправо, и все готово.Муфта EPIC® POWER LS1 с системой EPIC® TWIST обеспечивает гибкость и высокое качество.

Соединение простое, прочное и соответствует рыночным стандартам. Обе части разъема надежно фиксируются даже в случае вибрации. Полное ЭМС-экранирование предотвращает утечку электромагнитных импульсов. EPIC® POWER LS1 с быстрым подключением доступен во всех вариантах контактов. В продаже с декабря 2018.

ÖLFLEX® SERVO FD 7TCE — один кабель для шкафов управления, кабельных лотков и направляющих цепей

ÖLFLEX® SERVO FD 7TCE

Строгие правила и ряд применимых далеко, очень сложно и долго. Новый кабель ÖLFLEX® SERVO FD 7TCE соответствует многим стандартам и позволяет использовать только один кабель — от шкафа управления или инвертора, через кабельный лоток к машине, даже в направляющей цепи. Неважно, будет ли это постоянное, гибкое или даже очень мобильное соединение. Этот сервокабель, одобренный UL, обладает беспрецедентным сочетанием характеристик. Поскольку ÖLFLEX® SERVO FD 7TCE внесен в список UL как кабель «TC-ER» — кабельный канал для кабельного лотка — и гибкий шнур питания, его можно использовать в приложениях в США.Кабель устойчив к ультрафиолетовому излучению, маслам и не распространяет горение. Благодаря своей структуре (очень тонкие медные провода) он очень гибкий и может сохранять небольшой радиус изгиба. Другим нововведением является тщательно подобранный сшитый изоляционный материал жил, что приводит к низкой пропускной способности. Это сводит к минимуму падение напряжения при укладке более длинных секций и уменьшает нежелательные токи, протекающие через экран.

Авторы: Петр Собковяк, Мариуш Пайковски — сотрудники Lapp Kabel Sp.о.о.

.

Переменный ток — ЭкоГуру — экологический портал

Согласно определению, переменный ток – это электрический ток, который меняет свое значение или направление во времени.

Характер вышеуказанных изменений определяет конкретный вид тока. Различаем:

периодический переменный ток означает ток, который периодически изменяется так, что его мгновенные значения повторяются через равные промежутки времени, в той же последовательности и в том же направлении,

пульсирующий ток , термин описывает периодически изменяющийся электрический ток, среднее значение которого за весь период за один период отлично от нуля,

переменный ток , вид периодически переменного тока, в котором мгновенные значения изменяются повторяющимся, периодическим образом, а также с определенной частотой,

непериодический ток представляет собой ток с любым изменением во времени или ток, который изменяется в соответствии с определенной математической функцией или математическим явлением.

Как периодический переменный ток, пульсирующий ток, так и переменный ток широко используются в электротехнике и электронике. Переменный ток, который, как следует из названия, постоянно меняется, можно модулировать, модифицировать, а также передавать огромные объемы информации. Его существенное значение обусловлено тем, что он позволяет записывать, считывать и передавать информацию на огромные расстояния (что в случае постоянного тока было бы совершенно невыгодно). С помощью трансформаторов вы можете преобразовать переменный ток высокого напряжения, низкого напряжения в ток низкого напряжения, высокого напряжения и наоборот.Высокое напряжение в сети приводит к очень низкому току. В результате потери в электрическом сопротивлении линии невелики. Трансформаторы преобразуют ток в месте использования в ток высокой интенсивности и оптимального напряжения, что делает его полезным.

Еще одно преимущество переменного тока заключается в простоте его генерации. Таким образом, затраты намного ниже, чем в случае постоянного тока. Это также позволяет создавать простые электродвигатели. Они являются одним из наиболее важных применений переменного тока.Генераторы переменного тока также являются важными устройствами, в которых используется переменный ток. Их назначение в первую очередь для питания приемников переменного тока: промышленных, бытовых и осветительных. Они построены как трехфазные системы. Для эффективного питания нагрузки переменный ток должен иметь синусоидальную форму с частотой 50 Гц.

Вернуться в Экопедию

.


Смотрите также

  • Что такое прямая и обратная полярность при сварке
  • Схема подключения водонагревателя накопительного в квартире
  • Радиатор отопления какой лучше
  • Подключить лампу
  • Инструмент для опрессовки труб отопления
  • Плавка алюминия в домашних условиях
  • Шиберный затвор для канализации с электроприводом
  • Как отремонтировать компьютерный стул
  • Мини холодильник для напитков
  • Баня проект с зоной отдыха
  • Трубы стальные бесшовные горячедеформированные

Обозначение постоянного и переменного тока на схемах

Переменный ток может быть однофазным или трехфазным. В первом случае требуется только два проводника: основной и вспомогательный, называемый также обратным. Это основной проводник, по которому течет электрический ток, а обратный проводник, который считается нейтральным проводником.

По своим свойствам электрический ток делится на два основных типа:

  • Постоянный ток. Это обозначается прямой линией (-). Кроме того, используются символы DC – Direct Current, что переводится как постоянный ток.
  • Переменный ток. Известный под собственным названием серпентин (

Отличительной особенностью постоянного тока является его направленность. Он течет только в одном определенном направлении, условно от положительного контакта “+” к отрицательному контакту “-“. От этого свойства происходит название этого постоянного тока, который присутствует в солнечных батареях, всевозможных сухих батареях и аккумуляторах, предназначенных для питания маломощных нагрузок.

Некоторые процессы, такие как дуговая сварка, электролиз алюминия или электрификация железных дорог, требуют постоянного тока высокой силы. Для получения такого тока необходимо выпрямить переменный ток или использовать один из генераторов постоянного тока.

Переменный ток, в отличие от постоянного, может менять свое направление и величину. Существует параметр, называемый мгновенным значением переменного тока, определяемый в определенный момент времени. Частота, с которой меняется направление тока, составляет 50 Гц, что означает, что изменение происходит 50 раз за одну секунду.

Переменный ток может быть однофазным или трехфазным. В первом случае необходимы только два провода: основной и вспомогательный, называемый также обратным. Это основной провод, по которому проходит электрический ток, и обратный провод, который считается нейтральным.

Трехфазное переменное напряжение вырабатывается подходящим генератором переменного тока. Имеется три обмотки, каждая из которых представляет собой своего рода однофазную электрическую цепь. Они сдвинуты по фазе между собой на угол 120 градусов. С помощью этой системы можно одновременно снабжать электроэнергией три независимые сети. Для этого уже требуется около шести проводов – три прямых и три обратных.

При необходимости можно соединить дополнительные проводники вместе, чтобы сформировать общий проводник, называемый нейтральным или нулевым проводом. В этом случае проводники переменного тока обозначаются на схемах символами L1, L2, L3, а нейтральный проводник – буквой N.

По определению действующая сила прямо пропорционально напряжению и обратно пропорционально сопротивлению.

Содержание

Сила тока.

Сила электрического тока это отношение работы, совершенной током, ко времени, в течение которого эта работа была совершена.

Мощность, развиваемая электрическим током в цепи, прямо пропорциональна силе тока и напряжению в цепи. Мощность (электрическая и механическая) измеряется в ваттах (Вт).

Сила тока не является функцией количества электрического тока в цепи, а определяется как произведение напряжения и силы тока.

Этот метод остается лучшим способом передачи электроэнергии в промышленных масштабах на большие расстояния с минимальными потерями.

Обозначение типа тока, пульса, удара

ГОСТ 2.721-74

ИмяНазначение
Постоянный ток, основное обозначение
Примечание. Если невозможно использовать основное обозначение, используется следующее обозначение
2. полярность постоянного тока: a) Положительная
(b) отрицательный
3. м линия постоянного тока с напряжением U, напр:
(a) двухпроводная линия постоянного тока напряжением 110 В
(b) трехпроводная линия постоянного тока с центральным проводником, напряжением 110 В между каждым внешним проводником и напряжением 220 В между внешними проводниками
4. переменный ток, основное обозначение
Примечание. Допускается указывать значение частоты справа от символа переменного тока, например, переменный ток 10 кГц
5. переменный ток, количество фаз m, частота f, например, трехфазный переменный ток, частота 50 Гц
6. переменный ток с числом фаз m, частотой f, напряжением U, например:
(a) переменный ток, число фаз m, частота 50 Гц, напряжение 220 В
(b) переменный ток, трехфазный, четырехпроводная линия (три провода, нейтраль), частота 50 Гц, напряжение 220/380 В
c) Переменный ток, трехфазный, пятипроводная цепь (три фазных провода, нейтральный провод, один провод защитного заземления), 50 Гц, напряжение 220/380 В
(d) переменный ток, трехфазный, четырехпроводная цепь (три фазных проводника, один проводник защитного заземления, который действует как нейтральный проводник), 50 Гц, частота 220/380 В
7) Частоты переменного тока (основное обозначение): a) промышленные
б) аудио
в) ультразвуковые и радиочастоты
г) сверхвысокие частоты
8. постоянный и переменный ток
9. пульсирующий ток
ИмяНазначение
Назначение Однофазная обмотка с двумя выводами 1.
2. однофазная обмотка с двумя выходами 3.
3. две однофазные обмотки, каждая с двумя фазными проводниками
4. три однофазные обмотки, каждая с двумя проводниками
5. м однофазных обмоток, каждая с двумя фазными проводами
6. двухфазные обмотки с раздельными фазами
7. Трехфазная обмотка с раздельными фазами
8 Многофазная обмотка n с числом отдельных фаз m.Примечание. для параграфов. 6-8 Обозначения относятся к разъемным обмоткам, для которых допускаются различные способы внешнего подключения
9. двухфазная трехпроводная обмотка
10. двухфазная четырехпроводная обмотка 11.
11. двухфазная трехфазная обмотка Т-образная муфта (обмотка Скотта)
12. трехфазная обмотка V-типа с двумя фазами в открытом треугольнике
Примечание. Допустимо указать угол, под которым соединены обмотки, например, углы 60 и 120 градусов.
13 Трехфазные обмотки, соединенные в звезду
14) Трехфазные обмотки в соединении звездой с выведенной нейтральной точкой
15. трехфазные обмотки в соединении звездой, с нейтральной точкой на выходе
16 Трехфазные обмотки в соединении треугольником
17 Трехфазная обмотка открытый треугольник
18. трехфазная обмотка, соединенная зигзагообразно
19. трехфазная зигзагообразная обмотка с отключенной нейтралью
20. четырехфазная обмотка, соединенная зигзагом
21. четырехфазная обмотка, подключенная через центральную точку
Шестифазная обмотка соединена звездой
23 Шестифазная обмотка с соединением звездой в центральной точке 24.
24. шестифазная обмотка с соединением двойной звездой
25. шестифазная обмотка, соединенная в виде двух инверсных звезд
26. шестифазная обмотка, соединенная в две инверсные звезды с расстоянием между точками звезды
27. шестифазная обмотка, соединенная в две треугольные решетки
28. шестифазная обмотка, соединенная в виде шестиугольника
29 Шестифазная обмотка, соединенная двойным зиг-загом
30. шестифазная обмотка, соединенная через двойную зигзагообразную промежуточную точку
ИмяНазначение
Прямоугольный импульс: a) положительный
б) отрицательный
2. трапециевидный импульс
3. крутосклонный импульс
4. крутой импульс волнового фронта
5. биполярный импульс
6. Импульс с острым углом: a) положительный
б) отрицательный
7. резкий импульс с экспоненциальным спадом
Логарифмический импульс: a) линейно возрастающий
б) с линейным уменьшением
9) гармонический импульс
10. градуированный импульс
11. высокочастотные импульсы (радиоимпульсы)
12. импульс переменного тока
13. искаженный импульсПримечание. Квалификационные символы представляют собой упрощенное воспроизведение осциллограмм соответствующих импульсов.
ИмяНазначение
1 Аналоговый сигнал
2 Цифровой сигнал
3 Положительная разница в уровнях сигнала
4. Отрицательный уровень дифференциального сигнала
5. высокий уровень сигнала
6. низкий уровень сигнала
ИмяНазначение
1 Амплитудная модуляция
2 Частотная модуляция
3 Фазовая модуляция
4. Импульсная модуляция:
(a) импульсная фазовая модуляция
(b) частотно-импульсная модуляция
(c) импульсная амплитудная модуляция
(d) временной импульс
e) широтно-импульсная модуляция
(f) кодово-импульсный
Примечание. Допускается вместо символа # указывать характеристики соответствующего кода, например: пятиразрядный двоичный код
код три из семи

7 ПЕРЕИЗДАН. Апрель 2020 года.

2 Нормативные ссылки


В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты. Для датированных ссылок используется только издание, указанное в ссылочном стандарте, для недатированных ссылок используется последнее издание (включая все поправки).

IEC 60027-1:1992, Буквенные обозначения для электротехники – Часть 1: Общие принципы

Поправка 1 (1997)

Поправка 2 (2005)

IEC 60027-2:2005, Буквенные обозначения, используемые в электротехнике – Часть 2: Телекоммуникации и электроника. Часть 2: Телекоммуникации и электроника)

Заменен на IEC 60027-2:2019.

IEC 60038:2009, стандартные напряжения IEC

IEC 60050-121:1998, Международный электротехнический словарь – Часть 121: Электромагнетизм

Поправка 1 (2002)

IEC 60050-131:2002, Международный электротехнический словарь – Часть 131: Теория цепей.

Поправка 1 (2008)

IEC 60050-141:2004, Международный электротехнический словарь – Часть 141: Многофазные системы и цепи. Часть 141: Многофазные системы и схемы)

IEC 60050-151:2001, Международный электротехнический словарь – Часть 151: Электрическое и магнитное оборудование. Часть 151: Электрическое и магнитное оборудование).

IEC 60050-195:1998, Международный электротехнический словарь – Часть 195: Заземление и защита от поражения электрическим током. Часть 195: Заземление и защита от поражения электрическим током)

Поправка 1 (1998)

IEC 60050-411:1996, Международный электротехнический словарь – Глава 411: Вращающиеся машины

Поправка 1 (2007)

IEC 60050-421:1990, Международный электротехнический словарь – Глава 421: Силовые трансформаторы и реакторы. Глава 421: Силовые трансформаторы и реакторы)

IEC 60050-441:1984, Международный электротехнический словарь – Глава 441: Распределительные устройства, устройства управления и предохранители. Глава 441: Распределительные устройства, устройства управления и предохранители).

Поправка 1 (2000).

IEC 60050-442:1998, Международный электротехнический словарь – Часть 442: Электрооборудование. Глава 442: Электрические принадлежности)

IEC 60050-448:1995, Международный электротехнический словарь – Глава 448: Защита электроэнергетических систем. Глава 448: Защита электроэнергетических систем)

IEC 60050-466:1990, Международный электротехнический словарь – Глава 466: Воздушные линии электропередачи. Глава 466: Накладные контактные линии)

IEC 60050-601:1985, Международный электротехнический словарь – Глава 601: Генерация, передача и распределение электроэнергии – Общие правила. Глава 601: Генерация, передача и распределение электроэнергии. General)

Поправка 1 (1998)

IEC 60050-603:1986, Международный электротехнический словарь – Часть 603: Глава 603: Производство, передача и распределение электроэнергии. Планирование и управление электроэнергетическими системами. Глава 603: Генерация, передача и распределение электроэнергии. Планирование и управление развитием энергосистемы)

Поправка 1 (1998).

IEC 60050-604:1987, Международный электротехнический словарь – Глава 604: Генерация, передача и распределение электрической энергии – Эксплуатация. Глава 604: Генерация, передача и распределение электроэнергии. Операция)

Заменен на IEC 60050-614:2016.

IEC 60050-811:1991, Международный электротехнический словарь – Глава 811: Электрическая тяга

Заменен на IEC 60050-811:2017.

IEC 60909-0:2001, Токи короткого замыкания в трехфазных сетях переменного тока. Токи короткого замыкания в трехфазных сетях переменного тока – Часть 0: Расчет токов. Часть 0. Расчет токов)

Заменен на IEC 60909-0:2016.

IEC/TR 60909-1:2002, Short-circuit currents in a.c. three-phase networks – Part 1: Factors for the calculation of short-circuit currents according to IEC 60909-0).

IEC/TR 60909-2:2008, Short-circuit currents in a.c. three-phase networks – Part 2: Electrical equipment data for calculation of short-circuit currents. Токи короткого замыкания в трехфазных системах переменного тока – Часть 2: Электрооборудование. Данные для расчета тока короткого замыкания)

IEC 60909-3:2003, Токи короткого замыкания в трехфазных системах переменного тока. Системы – Часть 3: Токи при двух отдельных одновременных замыканиях между сетью и землей и токи частичного замыкания на землю. Часть 3: Токи при двух отдельных одновременных однофазных (фаза-земля) коротких замыканиях и токи короткого замыкания ответвления-земля].

Заменен на IEC 60909-3:2009.

IEC 62428:2008, Электроэнергетика – Модальные компоненты в трехфазных системах переменного тока – Величины и преобразования. Модальные компоненты в трехфазных системах переменного тока. Объемы и преобразования)

IEC 80000-6:2008, Объемы и единицы измерения – Часть 6: Электромагнетизм

Важно! Переменная электрическая энергия изменяется в соответствии с гармоническим синусоидальным законом. Его график на координатной оси представляет собой синусоиду, а график константы движения электрона – прямую линию, параллельную оси OX.

Измерительные приборы и электрооборудование

Как маркируется ток на приборах для измерения электрических характеристик? Символы такие же, как и на устройствах, которые их потребляют. При измерении тока или напряжения, прежде чем прикасаться щупом к токоведущим частям электроустановки или оголенным проводам, установите на приборе пределы измерения и вид тока, соответствующий характеристикам измеряемого участка.

Осторожно. Неправильная подготовка прибора к измерению может привести к неисправности прибора, короткому замыканию измеряемого участка линии и поражению оператора электрическим током.

Идентификационные символы, указывающие на полярность, частоту, величину напряжения и другие характеристики, нанесены на корпуса электрооборудования, защитные кожухи и крышки электродвигателей и генераторов.

Здесь 1/wC и wL – емкостная и индуктивная реактивности, а w – угловая частота, она равна 2пФ.

AC, DC – это устоявшиеся термины, которые буквально означают переменный ток, постоянный ток. Этот термин используется как для описания природы тока, так и для обозначения режима работы устройства, работающего с переменным и постоянным током соответственно.

Иногда аббревиатура DC используется для обозначения постоянной составляющей сигнала, а аббревиатура AC – для обозначения переменной составляющей.

Обозначения DC+AC, AC+DC или AC/DC в технической литературе вовсе не являются названием известной рок-группы :), а буквально означают: постоянный и переменный ток.

Обратите внимание, что термин “переменный ток” традиционно относится к направлению тока, а не к его величине. Например, ток, пульсирующий в одном направлении, обычно называют постоянным током (DC), а не переменным током (AC), поскольку ток не меняет направления. Хотя в данном примере, если рассматривать компоненты тока по отдельности, он, конечно, состоит из постоянного (DC) и переменного (AC) компонентов.

Аналогично, эти понятия применимы и к переменному и постоянному напряжению, поскольку, как мы знаем из TEC, не существует напряжения без тока.

Символы постоянного и переменного тока в графических обозначениях следующие ,

которые означают то же самое, что и постоянный и переменный ток.

Если оцифрованная постоянная составляющая сигнала рассчитывается простым усреднением за выбранный интервал времени, то переменная составляющая рассчитывается как среднеквадратичное значение сигнала минус постоянная составляющая за выбранный интервал времени.

переменный или постоянный? Мощность и сила в домашней электрике 220 вольт

Каждый с детства знает о том, что пальцам в розетке точно не место, ведь там электрический ток. Или напряжение. Но не все знают о том, какое напряжение в розетках может быть: постоянное или переменное. Ниже вы узнаете какой ток в розетках переменный или постоянный.

Все современные электроприборы бытового назначения работают с переменным троком. Постоянный электрический ток розетки вырабатывается , работающими на солнечной энергии или специальными генераторами. Поэтому ответ на вопрос о том, какой ток в домашней розетке, звучит просто: исключительно переменный. В более чем 98 процентах розеток в квартирах и частных домовладениях.

Напряжение переменного типа отличается от постоянного тем, что оно постоянно меняет показатели своей величины и полярности. Измерение частоты перемен меряется в герцах (Гц). Оборудование, генерирующее переменный ток, как показала история, выгоднее и лаконичнее по конструкции, чем агрегаты с постоянным током. Видоизменять величину переменного напряжения можно посредством трансформатора.

Существует зависимость: чем выше становится напряжение, тем ниже будут потери. Следовательно, ниже сечение проводов. Перед тем как ток доберется до розеток конечного потребителя, то напряжение по пути будет снижено до показателя в 220 Вольт. На территории Соединённых Штатов действует другая норма: это 230 Вольт. При этом, большая часть приборов быту производятся под определенный диапазон показателей по напряжению. Ведь в противном случае любой, даже не самый серьезный скачок может закончиться выгоранием техники. Техника, которая нуждается в схеме питания посредством подачи постоянного тока, обычно комплектуется специальным блоком питания.

Он преобразует ток переменного напряжения в постоянный, после чего питает электронное устройство, бытовую технику или агрегат.

Ниже станет понятно какой ток в розетке и почему на предприятиях и в жилищно-коммунальном хозяйстве используется преимущественно переменный ток, а не постоянный.

В школьных учебниках обычно написано, что током называют определенное движение частиц, направленное в одну сторону. Частицы при этом еще несут на себе заряд. Как раз те материалы изготовления, которые применяются для создания проводки, несут в себе электроны. Это и есть те самые частицы с зарядом.

Электрические станции вырабатывают энергию посредством генератора. В генераторе электромашина, с вращающимся валом. Вал этот может вращаться по разным причинам:

  • Ветряные комплексы используют силу ветра.
  • ГЭС это энергия течения или падения воды.
  • АЭС это нагрев воды теплоносителем, который в свою очередь превращается в пар.
  • ТЭС это более упрощенная схема АЭС, где используется примерно та же самая схема, что и на АЭС, но в качестве основного источника применяется мазут, уголь и много чего еще.

Генераторы с валами имеют электромагнитный элемент. В корпусе статора находится обмотка. Когда вращается ротор, то магнит будет вращаться одновременно. Поле будет пересекать катушки и видоизменяться по вектору и величинам, как раз за счет того, что на него влияет напряжение. Это напряжение будет меняться с 0 до 100 процентов, а также от обратной полярности к прямой. Именно это и есть переменный ток.

Частот, с которыми может меняться напряжение в электросетях, не так уж и много. На территории ЕС, СНГ и России этот показатель составляет 50 Герц. Независимо от того, какое напряжение будет зафиксировано на клеммах выхода с генераторного механизма, потребитель получает всё те же 220 Вольт.

В отличие от переменного напряжение: постоянное не претерпевает столь серьезных изменений. Ни полярность, ни величины не меняются. Поначалу постоянный ток добывался посредством батарейных комплексов с элементами из меди и цинка. Но позже появятся точно такие же механизированные генераторы тока. Принцип работы точно такой же. Сегодня же времена генераторов постоянного тока уже давно прошли, он будет вырабатываться исключительно солнечными батареями.

О разнообразии электроэнергии в бытовых условиях

Если вы хотите узнать какая сила тока в розетке 220 или понять, что за напряжение, проходить всю программу обучения Вуза не придётся. Есть всего 2 вида тока: с переменным напряжением и с постоянным.

Мир мог сильно поменяться, если бы Т. Эдисон, вступивший в спор с Н. Тесла оказался прав. Ведь именно Эдисон выступал в защиту постоянного тока, когда инфраструктура еще не разрасталась, а лампочки были чем-то не самым привычным. Но победила идея Тесла, и теперь мы видим современный мир в его нынешнем отражении.

Интересный факт: в США в современности сохранялось электрооборудование, работающее через сеть постоянного тока. Например, это лифты в Сан-Франциско. Сегодня это уже не актуально.

Ток постоянный

На каждом адаптере можно заметить странное обозначение DC +|-. Как раз DC это ток постоянный. Сила тока постоянного и напряжение, будут меняться только из-за нагрузки. Показатели полярности и другие величины практически не меняются, и остаются постоянными.

С такими токами работает в основном электротранспорт: троллейбус, трамваи. Аналогичным образом работает практически вся современная бытовая (и не только) техника. Она (микрокомпоненты, платы) работает исключительно с постоянным током, но поступает оно из сетей переменного напряжения.

Ток переменный

Обозначается напряжение посредством маркировки AC. На территории США частота составляет 60 Герц. На территории Европы это 50 Герц. Промышленные и бытовые приборы, в большинстве, рассчитаны на работу в сетях переменного напряжения.

Все бытовые и промышленные электросети (за редким исключением) работают как раз с переменным напряжением. Когда ток нужно отправить на дальнюю дистанцию, напряжение будет повышаться посредством трансформаторной сети. А уже конечный потребитель получит пониженный до нормы электрический ток. Невозможность использования тока постоянном связана с тем, что пришлось бы использовать линии крупного сечения даже для конечного потребителя, а уж о передаче на серьезные дистанции можно даже и не мечтать. Поэтому Т. Эдисон проиграл Тесле.

В современных домашних розетках есть несколько контактов. Один из них называется нулевым, а второй фазным. Это старые советские розетки. В новых есть еще и заземление. Система таким образом, оказывается трёхфазной. Потому что напряжение сдвигается по отношению.

К слову сказать, поначалу система состояла из 6 фаз. Тесла, во времена своей активной работы, изобрёл ее именно в такой форме. Но позже она будет доработана.

Ключевые параметры бытовых электросетей

Теперь, после того как вы узнали, что в современных сетях используется преимущественно переменное напряжение, нужно разобраться со всеми ключевыми параметрами каждой общедомовой, да и производственной сети. А именно:

  • Отсутствие или наличие заземлений.
  • Частоты.
  • Рабочее напряжение.

Особенность электросетей, оставшихся после развала СССР, состоит в том, что заземления там нет по определению. Поэтому советские розетки спешно меняются на современные. Однако современный регламент ПУЭ требует все-таки установки заземления. Помимо контактов N и L, в современных розетках есть еще и PE. Это как раз заземление.

С частотами всё куда проще. В США 60 Герц, в большинстве остальных стран этот показатель составляет 50 Герц. Напряжение же в обычной розетке является однофазным (220 Вольт). Впрочем, есть немало сетей, где вместо 220 обычно наблюдается 210 или 230. Назвать это нормой удастся с натяжкой: до первого сгоревшего электроприбора. Для исключения сценария сгорания техники, рекомендуется устанавливать стабилизатор на уровне ввода в квартиру или дом. Это оборудование позволяет стабилизировать домашнюю электросеть, частично изолировав ее от общедомовой.

Что может выдержать розетка?

К вопросу о том, какая мощность электрического тока в розетке. Есть несколько параметров: мощность и допустимый ток. На данный момент действует общее правило: оборудование, с показателем мощности выше 16 Ампер или 3.5 Киловатт, подключать к бытовой сети нельзя. Это пороговое ограничение для всей бытовой техники.

Подобное оборудование уместно включать или на производственных площадках. Или через специализированные розетки.

каким символом обозначается на электроустановках

Содержание

  1. Что такое переменный ток
  2. Чем отличается DC ток от AC тока
  3. Источники электрической энергии
  4. Знаковая и цветовая маркировка элементов ЗС
  5. Устройство трансформатора
  6. Магнитная система
  7. Конструкция обмотки
  8. Топливный бак
  9. Обозначение переменного тока
  10. Напряжение переменного тока
  11. Трехфазная система
  12. Что такое dc ток
  13. Категории применения для низковольтных коммутационных аппаратов
  14. Действующее значение напряжения
  15. Идеи Эдисона
  16. Как действует напряжение

Что такое переменный ток

В цепях постоянного электричества отрицательно заряженные частицы движутся от плюса к минусу. Если рассматривать источник тока как некоторый двухполюсник, имеющий два электрода, к которым подключается питаемая цепь, то на одном всегда будет плюс, а на другом – минус.

Переменный ток не позволяет зафиксировать такую маркировку полюсов. У двухполюсника переменного тока нельзя чётко обозначить, какой заряд присутствует на том или ином выводе. Можно рассматривать только мгновенные значения зарядов в определённый промежуток времени. Изменение полярности имеет временную зависимость. Это значит, что переменный ток меняет своё направление с течением времени.

Важно! Переменное электричество изменяется по гармоническому синусоидальному закону. Его графиком на оси координат является синусоида, в то время как график постоянного движения электронов представляет собой прямую линию, параллельную оси ОХ

Графическое изображение двух типов электричества

Чем отличается DC ток от AC тока

Изначально постоянный ток должен был генерироваться на электростанциях с относительно низким напряжением розетки для потребителя, 110 или 220 В. Однако если при таком варианте подключено сразу несколько потребителей, суммарные значения очень высоки. В таком случае требуются толстые и дорогие кабели для преодоления больших расстояний, чтобы удерживать потери при передаче в определенных пределах. При использовании переменного напряжения генерируемая электроэнергия может транспортироваться на относительно большие расстояния с небольшими потерями. С 1980 г. стало возможным выпрямить трехфазный ток высокого напряжения, а затем преобразовать его обратно.

Главное отличие AC и DC, постоянного и переменного токов состоит в том, что первый изменяется через определенные промежутки времени (с определенной частотой), в частности, он меняет направление по мере своего протекания. В мире самой распространенной является частота 50 Гц.

Обратите внимание! Когда электричество достигает потребителя, тогда в ход идут трансформаторы. Они преобразуют высокое напряжение в более низкое, которое и поступает в дома

Трансформатор напряжения

Как уже было сказано, DC электричество не меняется с течением времени. И так как электроны движутся лишь в одном направлении, источники характеризуются наличием положительного и отрицательного полюсов. AC более эффективно при использовании многокилометровых линий электропередач. А постоянный ток предпочтителен для небольшой электроники или накопительных элементов, например, солнечных батарей.

Источники электрической энергии

Самыми распространенными источниками являются гальванические элементы, аккумуляторные батареи, специальные электрические генераторы, которые основаны на униполярной индукции.

Батарейка формата АА

Обычные аккумуляторные батарейки формата АА — самый доступный пример источника DC энергии. У нее положительный и отрицательный полюса, и вставлять в различные электрические устройства ее надо определенной стороной. Помимо этого, очень часто в обычной жизни используются солнечные элементы и автомобильные аккумуляторы.

Обратите внимание! Электрический генератор, который используется, когда требуется более высокая мощность, всегда генерирует переменное напряжение. Чтобы можно было получать постоянный ток от него, ранее использовался коммутатор

Поскольку коммутаторы вызывают радиопомехи, и их контакты изнашиваются, они теперь чаще заменяется на выпрямители.

Генератор должен идти с коммутатором

Знаковая и цветовая маркировка элементов ЗС

В соответствии с требованиями ГОСТа Р 50462 проводники и шины электросетей с заземленной нейтралью должны обозначаться маркировкой «РЕ» с добавлением штриховой линии из перемежающихся жёлтых и зелёных полосок на концевых участках трассы. Одновременно с этим шины рабочего «нуля» обозначаются голубым цветом и маркируются как «N».

В тех схемах, где нулевые рабочие проводники используются в качестве элемента защитного заземления с подключением на заземляющее устройство, при их обозначении используется голубой цвет.

Одновременно с этим им присваивается маркировка «PEN» и добавляются чередующиеся желтые и зеленые штрихи на конечных участках схемных обозначений.

Необходимо отметить, что строгое соблюдение всех положений и требований ГОСТа и ПУЭ позволит потребителю организовать безопасную эксплуатацию имеющегося в его распоряжении оборудования.

Устройство трансформатора

В соответствии с ГОСТ 16110 −82, определение трансформатора выглядит следующим образом: трансформатор — это электромагнитное устройство статистического типа, которое оснащено двумя или более обмотками, обладающими индуктивной связью, и предназначенное для преобразования одной или нескольких систем переменного тока в одну или несколько других систем.

Это электромагнитное изделие обладает простой конструкцией, состоящей из следующих элементов: магнитопровод (магнитной системы), обмотки, обмоточные каркасы, изоляция (не во всех трансформаторах), система охлаждения. дополнительные элементы. На практике производители для изготовления трансформаторов используют одну из трёх базовых концепций:

  1. Стержневая. Обмотки наматываются на крайние стержни.
  2. Броневая. Боковые стенки остаются без обмоток.
  3. Тороидальная. Обладает формой кольца с равномерной намоткой обмоток по всей окружности.

Конструкция обмотки

Обмотка — это основной элемент трансформатора. Она представляет собой многовитковую конструкцию, изготовленную из одной или нескольких медных (реже алюминиевых) проволок различного диаметра. Как правило, в силовых трансформаторах используются проводники с квадратным сечением, которое позволяет более эффективно использовать имеющееся пространство, за счёт чего увеличивается коэффициент заполнения (К).

Для предотвращения возникновения короткого замыкания каждая обмотка изолируется. В качестве изолирующего материала может быть использована специальная бумага или эмалевый лак. Кстати, если для изготовления обмотки были использованы две отдельно изолированные и параллельно соединённые проволоки, то они могут быть оснащены общей бумажной изоляцией.

Топливный бак

Бак является одним из важнейших дополнительных элементов трансформатора. Он представляет собой ёмкость, предназначенную для хранения трансформаторного масла, а также обеспечения физической защиты активного компонента. Кроме того, корпус бака предназначен для монтажа вспомогательного оборудования и управляющего устройства.

Одним из внутренних элементов бака является сильноточный резонатор. Он подвержен быстрому и частому перегреву в моменты увеличения номинальной мощности и трансформаторных токов. Для снижения риска перегрева вокруг резонаторов устанавливают вставки из немагнитных материалов.

Внутреннее покрытие бака изготавливается из токопроводящих щитков, которые не пропускают магнитные потоки через стены ёмкости. Иногда встречается покрытие, которое изготавливается из материала, обладающего низким магнитным сопротивлением. Такой вариант покрытия поглощает внутренние потоки до подхода к стенкам бака.

Обозначение переменного тока

имеют более упрощенную схему электроники — в схеме отсутствует инвертор (в некоторых случаях присутствует только его “фейк”). Чаще всего, срок “жизни” таких блоков весьма невелик, поэтому гарантийный срок достаточно мал. При использовании блоков с несоответствующим им типом ламп, приводит к значительному сокращению срока “жизни” блоков. Несоответствие блоков и ламп можно выявить визуально — при использовании блоков DC с лампами AC проявляется эффект “подрагивания света”, которое происходит за счёт нестабильности электрической дуги в колбе. Если же использовать АС блоки с DC лампами, то такая связка вовсе не станет работать, т.к. лампа DC имеет полярность, а блок АС выдаёт переменный ток (без полярности). Ещё одно отличие — это звуковое сопровождение… AC балласт издаёт достаточно громкий характерный “писк” в начале розжига, который затихает по мере розжига лампы, в то время как DC балласт не издаёт ни единого звука, либо издаёт очень тихий однотонный писк на всём протяжении работы.

     Ксенон переменного тока AC имеет иной принцип работы нежели DC. За счет более сложной схемы блоков AC, достигается более высокая светоотдача ламп, но и цена, при этом, несколько выше. Сам АС блок имеет либо двухкомпонентное строение (slim — тонкие): основная часть в металлическом корпусе, а высоковольтная часть вынесена в отдельный пластиковый корпус; либо один корпус в котором располагается обе части схемы. Обычно, блоки типа AC имеют процент брака от 0.5 до 2, в то время как у блоков DC брак достигает 5 и более процентов.

     Соблюдайте правильную комплектацию ксенона: DC блоки + DC лампы, либоAC блоки + АС лампы.

П.С. Все блоки розжига и ксеноновые лампы марки LX (Legal Xenon) имеют тип AC !

Напряжение переменного тока

Как известно еще с уроков физики, ток – это движение заряженных частиц, которое возникает под воздействием на них электромагнитного поля, разности потенциалов и напряженности. Основная характеристика любого напряжения – это зависимость от времени. Исходя из этого, различают постоянную и переменную величины. Значение постоянного с течением времени практически не изменяется, а переменного – изменяется.

В свою очередь переменная характеристика бывает периодической и непериодической. Периодическое – это напряжение, значения которого повторяются через одинаковые интервалы времени. Непериодическое же способно изменяться в любой отрезок времени.

Напряженность в переменной цепи – это такой параметр, который изменяет свою величину с течением времени. Для упрощения разъяснений в дальнейшем будет рассматриваться синусоидальное гармоническое переменное напряжение.

Минимальное время, в течение которого переменная величина повторяется, называется периодом. Абсолютно любую периодическую величину можно записать зависимостью от какой-либо функции. Если время – это t, то зависимость будет обозначаться F(t). Таким образом, любой период во времени имеет вид: F(t+-T) = F(t), где T – период.

Физическая величина, которая является обратной периоду, называется частотой. Она равна 1/T. Единицей ее измерения является герц, в то время как единицей измерения периода стала секунда.

f = 1/T, 1 Гц = 1/с = с в минус первой степени.

Важно! Чаще всего встречается функциональная зависимость переменной сети в виде синусоиды. Именно поэтому она была взята за основу этого материала

Из математики известно, что синусоида – это простейшая периодическая функция, и с ее помощью из нескольких синусоид с кратными частотами можно представить любые другие периодические функции.

Синусоидальная напряженность в абсолютно любой промежуток времени может описать моментальная характеристика: u = U * sin(ωt + φ), где ω = 2πf = 2π/T, где U – максимальное напряжение (амплитуда), ω – угловая скорость изменения, φ – начальная фаза, которая определяется смещением функции относительно нулевой точки координат.

Часть (ωt + φ) – это фаза, которая характеризует значение напряжения в конкретный промежуток времени. Из этого выходит, что амплитуда, угловая скорость и фаза – это основные характеристики переменных сетей, определяющие их значения в любой интервал времени.

Важно! При рассмотрении синусоидальной функции фазу часто принимают за ноль. На практике также часто прибегают к еще некоторым параметрам, включающим действующее и среднее напряжение, коэффициент формы

Трехфазная система

Наибольшее распространение в электротехнике получила симметричная трехфазная система э. д. с. Она представляет три одинаковые по частоте и амплитуде переменные э. д. с., между которыми существует сдвиг на 1/3 периода. Совокупность токов, возникающих под действием этих э. д. с., называется трехфазной системой токов или, как обычно говорят, трехфазным током.

Если нагрузки всех трех фаз во всех отношениях одинаковы (например, представляют собой обмотки трехфазного электродвигателя, или театральную люстру, в которой каждая из фаз питает одинаковое количество одинаковых ламп, или является трехфазной конденсаторной батареей и тому подобным), то трехфазная система токов будет симметричной. Это самый благоприятный и самый простой случай.

В симметричной системе значения токов всех фаз равны, токи одинаково сдвинуты относительно соответствующих напряжений, а между токами смежных фаз сдвиг равен 1/3 периода.

В практике же часто встречаются несимметричные нагрузки. Например, всегда существует несимметрия в осветительных сетях, значительную асимметрию создает электрическая тяга на переменном токе. Симметрия резко нарушается в аварийных режимах (короткое замыкание, обрыв одного провода, нарушение контакта в одной из фаз и тому подобное).

Трехфазный ток был изобретен в 1891 г. русским инженером М. О. Доливо-Добровольским и получил широчайшее распространение благодаря своим замечательным свойствам: а) с помощью трехфазного тока можно передать энергию с затратой значительно меньшего количества проводникового материала, чем потребовалось бы при передаче однофазным током; б) с помощью трехфазного тока в неподвижных обмотках электродвигателей создается вращающее магнитное поле, увлекающее за собой роторы самых простых по конструкции и самых распространенных асинхронных электродвигателей.

В зависимости от вида соединений трехфазных генераторов, трансформаторов и электроприемников можно получить те или иные практические результаты.

Видео 3. Получение электрической энергии переменного тока

1 В электротехнике мгновенные значения синусоидальных величин принято обозначать строчными (маленькими) буквами, в нашем примере e1 и e2: максимальные значения обозначаются прописными (большими) буквами с индексом “м”, в нашем примере E и E.2 Действующие значения обозначают прописными буквами без индекса “м”: E, U, I.

Что такое dc ток

Специфическое название создано из английского словосочетания «Direct Current» (dc – аббревиатура). Это обозначение в буквальном переводе подтверждает главную особенность такого тока – постоянное направление.

Виды токов

Для практического применения подходит постоянное питание либо синусоидальный сигнал. В этих ситуациях несложно стабилизировать параметры источника и рассчитать корректно электрическую схему, силовой агрегат или другое подключаемое оборудование. Периодически повторяющиеся помехи (пульсации) устраняют фильтрацией. Гораздо сложнее обеспечить длительный рабочий процесс, когда ток и напряжение изменяются произвольным образом.

Категории применения для низковольтных коммутационных аппаратов

ГОСТ Р 50030.3-99

Род тока Категория применения Типичные области применения
Переменный AC-1 Электроцепи сопротивления; неиндуктивная или малоиндуктивная нагрузка
AC-2 Пуск и торможение противовключением электродвигателей с фазным ротором
AC-3 Прямой пуск электродвигателей с короткозамкнутым ротором, отключение вращающихся двигателей
AC-4 Пуск и торможение противовключением электродвигателей с короткозамкнутым ротором
AC-11 Управление электромагнитами переменного тока
AC-20 Коммутация электрических цепей без тока или с незначительным током
AC-21 Коммутация активных нагрузок, включая умеренные перегрузки
AC-22 Коммутация смешанных активных и индуктивных нагрузок, включая умеренные перегрузки
AC-23 Коммутация нагрузок двигателей или других высокоиндуктивных нагрузок
Переменный и постоянный A Отключение электрических цепей в условиях короткого замыкания при отсутствии специальной избирательности (селективности) по времени относительно последовательно соединенных нижестоящих на стороне нагрузки аппаратов
B Отключение электрических цепей в условиях короткого замыкания при наличии специальной избирательности (селективности) по времени относительно последовательно соединенных нижестоящих на стороне нагрузки аппаратов
Постоянный DC-1 Электропечи сопротивления; неиндуктивная или малоиндуктивная нагрузка
DC-2 Пуск электродвигателей с параллельным возбуждением и отключение вращающихся двигателей с параллельным возбуждением
DC-3 Пуск электродвигателей с параллельным возбуждением, отключение неподвижных или медленно вращающихся электродвигателей, торможение противовключением
DC-4 Пуск электродвигателей с последовательным возбуждением и отключение вращающихся электродвигателей с последовательным возбуждением
DC-5 Пуск электродвигателей с последовательным возбуждением, отключение неподвижных или медленно вращающихся двигателей, торможение противовключением
DC-11 Управление электромагнитами постоянного тока
DC-20 Включение и отключение цепи без нагрузки или с незначительным током
DC-21 Коммутация активных нагрузок, включая умеренные перегрузки
DC-22 Коммутация смешанных активных и индуктивных нагрузок, включая умеренные перегрузки, например, двигателей с параллельным возбуждением
DC-23 Коммутация высокоиндуктивных нагрузок, например, двигателей с последовательным возбуждением

Действующее значение напряжения

Значение электрического потенциала, имеющегося между двумя точками электросети, может быть определено по тому, какая работа была выполнена за некоторый временной отрезок, либо по выделенному количеству теплоты. В случае переменного напряжения поступают по-другому. Поскольку его характер колебаний имеет форму синусоидальной кривой, и максимальное значение показатель принимает на пике амплитуды (а при перемещении из плюсовой зоны кривой в минусовую напряжение нулевое), для вычислений применяют усредненный показатель. Именно его называют действующим, и он может быть приравнен к такому же значению постоянного напряжения.

Он меньше максимального допустимого показателя на величину, равную корню из двух от последнего (то есть примерно в 1,4 раза). У сети, имеющей номинальное напряжение 220 В, максимум, таким образом, будет равен 311 В. Эти показатели нужно учитывать, подбирая конденсаторы, диодные компоненты и другие подобные элементы для монтажа в ту или иную систему.

Синусоидальное напряжение с амплитудой 310 В эквивалентно постоянному, значение которого – 210 В

Идеи Эдисона

Современную жизнь невозможно представить без электричества. Для того чтобы оно служило в гражданских и промышленных целях, его необходимо не только произвести, но и доставить потребителю. Первым, кто решил производить электроэнергию в большом объёме и транспортировать её на заводы, в офисы и домашние хозяйства, был американский предприниматель Томас Эдисон — один из самых влиятельных изобретателей мира.

Для реализации своей идеи он спроектировал и испытал паровые генераторы постоянного тока, счётчики электрической энергии и элементы распределительных сетей. Провести первую электрификацию освещения было в то время непросто. Владельцы газовых компаний рассматривали Эдисона как опасного конкурента, способного поставить существование их предприятий под угрозу. Но изобретателя ничто не могло остановить. Ни колоссальная стоимость прокладки кабелей в тротуарах, ни аварии во время испытаний не помешали ему в сентябре 1882 г. запустить первую осветительную сеть из пяти тысяч ламп.

https://youtube.com/watch?v=dwaSF3W4TxU

Через 5 лет работало уже более 50 электростанций Эдисона. Несмотря на большой успех изобретателю не удалось расширить географию своих электрических сетей на весь мир. Жители районов, в которых находились электростанции, жаловались на дым и копоть, и добились закрытия производств Эдисона. Таким образом, первое поколение угольных электростанций со временем прекратило свою работу, уступив место тысячам новым, генерирующим AC.

Как действует напряжение

Общее понятие электрического тока заключается в направленном движении заряженных частиц. Эти частицы представляют собой электроны, перемещение которых происходит под действием электрического поля. Чем больше зарядов нужно переместить, тем большая работа совершается полем. На эту работу влияет не только сила тока, но и напряжение.

Физический смысл этой величины заключается в том, что работа тока на каком-либо участке цепи соотносится с величиной заряда, который проходит по данному участку. В процессе этой работы положительный заряд перемещается из точки, где имеется небольшой потенциал, в точку с большим значением потенциала. Таким образом, напряжение определяется в виде разности потенциалов или электродвижущей силы, а сама работа является энергией.

Чтобы наглядно объяснить физический смысл напряжения, нужно обратиться к примеру шланга, наполненного водой. В данном случае, объем воды будет играть роль силы тока, а ее давление будет эквивалентно напряжению. При движении воды без наконечника, она свободно и в большом количестве перемещается по шлангу, создавая невысокое давление. Если же конец шланга прижать пальцем, то произойдет уменьшение объема при одновременном повышении давления воды. Сама струя будет перемещаться на значительно большее расстояние.

В электричестве получается то же самое. Сила тока определяется количеством или объемом электронов, перемещающихся по проводнику. Значение напряжения, по сути, является силой, с которой происходит проталкивание этих электронов. Отсюда следует, что при условии одинакового напряжения, проводник, проводящий большее количество тока, должен обладать и большим диаметром.

Пара слов о «полярности» переменного напряжения

Добавлено 21 августа 2020 в 13:58

Комплексные числа полезны для анализа цепей переменного тока, поскольку они предоставляют удобный метод символьной записи сдвига фаз между параметрами переменного тока, такими как напряжение и ток.

Однако большинству людей нелегко понять эквивалентность абстрактных векторов и реальных параметров схемы. Ранее в данной главе мы видели, как источники переменного напряжения задаются значениями напряжения в комплексной форме (амплитуда и угол фазы), а также обозначением полярности.

Поскольку у переменного тока нет параметра «полярности», как у постоянного тока, эти обозначения полярности и их связь с углом фазы могут вводить в заблуждение. Данный раздел написан с целью, прояснить некоторые из этих вопросов.

Напряжение, по своей сути, – относительная величина. Когда мы измеряем напряжение, у нас есть выбор, как подключить вольтметр или другой измерительный прибор к источнику напряжения, поскольку есть две точки, между которыми существует разность потенциалов, и два измерительных щупа у прибора, которые необходимо подключить.

В цепях постоянного тока мы явно обозначаем полярность источников напряжения и падений напряжения, используя символы «+» и «-«, а также используем измерительные щупы с цветовой маркировкой (красный и черный). Если цифровой вольтметр показывает отрицательное постоянное напряжение, мы знаем, что его измерительные щупы подключены «обратно» напряжению (красный провод подключен к «-«, а черный провод – к «+»).

Полярность батарей обозначается специфичными для них символами: короткая линия батареи всегда является отрицательной (-) клеммой, а длинная линия – всегда положительной (+):

Рисунок 1 – Общепринятое обозначение полярности батареи

Хотя было бы математически правильно представить напряжение батареи в виде отрицательного значения с обозначением обратной полярности, но это было бы явно необычно:

Рисунок 2 – Совершенно нестандартное обозначение полярности

Интерпретация таких обозначений могла бы быть проще, если бы обозначения полярности «+» и «-» рассматривались как контрольные точки для измерительных щупов вольтметра, «+» означал бы «красный», а «-» означал бы «черный». Вольтметр, подключенный к указанной выше батарее красным щупом к нижней клемме и черным щупом к верхней клемме, действительно будет указывать отрицательное напряжение (-6 вольт).

На самом деле, эта форма обозначения и интерпретации не так уж необычна, как вы могли подумать: она часто встречается в задачах анализа цепей постоянного тока, где знаки полярности «+» и «-» сначала рисуются согласно обоснованному предположению, а затем интерпретируются как правильные или «обратные» в соответствии с математическим знаком рассчитанного значения.

Однако в цепях переменного тока мы не имеем дело с «отрицательными» значениями напряжения. Вместо этого мы описываем, в какой степени одно напряжение совпадает или не совпадает с другим по фазе: т.е. по сдвигу по времени между двумя сигналами. Мы никогда не описываем переменное напряжение как отрицательное по знаку, потому что возможность полярной записи позволяет векторам указывать в противоположных направлениях.

Если одно переменное напряжение прямо противоположно другому переменному напряжению, мы просто говорим, что одно напряжение на 180° не совпадает по фазе с другим.

Тем не менее, напряжение между двумя точками является относительным, и у нас есть выбор, как подключить прибор для измерения напряжения между этими двумя точками. Математический знак показаний вольтметра постоянного напряжения имеет значение только в контексте подключений его измерительных щупов: к какой клемме подключен красный щуп, а к какой клемме подключен черный щуп.

Кроме того, угол фазы переменного напряжения имеет значение только в контексте знания, какая из этих двух точек считаются «опорной». Поэтому, чтобы дать заявленному углу фазы точку отсчета, на схемах часто указываются обозначения полярности «+» и «-» на клеммах переменного напряжения.

Показания вольтметра при подключении измерительных щупов

Давайте рассмотрим эти принципы более наглядно. Во-первых, связь между подключением измерительных щупов со знаком на показаниях вольтметра при измерении постоянного напряжения:

Рисунок 3 – Цвета измерительных щупов служат ориентиром для интерпретации знака (+ или -) показаний измерительного прибора

Математический знак на дисплее цифрового вольтметра постоянного напряжения имеет значение только в контексте подключения его измерительных проводов. Рассмотрим возможность использования вольтметра постоянного напряжения для определения того, складываются ли два источника постоянного напряжения друг с другом или вычитаются друг из друга, предполагая, что на обоих источниках нет маркировки их полярности.

Использование вольтметра для измерения на первом источнике:

Рисунок 4 – Положительные (+) показания указывают, что черный – это (-), красный – это (+)

Этот результат первого измерения +24 на левом источнике напряжения говорит нам, что черный провод вольтметра действительно подключен к отрицательной клемме источника напряжения № 1, а красный провод вольтметра действительно подключен к положительной клемме. Таким образом, мы узнаем, что источник №1 – это батарея, включенная следующим образом:

 

Рисунок 5 – Полярность источника 24 В

Измерение другого неизвестного источника напряжения:

Рисунок 6 – Отрицательные (-) показания указывают, что черный – это (+), красный – это (-)

Второе измерение вольтметром показало отрицательные (-) 17 вольт, что говорит нам о том, что черный измерительный щуп на самом деле подключен к положительной клемме источника напряжения № 2, а красный измерительный провод подключен к отрицательной клемме. Таким образом, мы узнаем, что источник №2 – это батарея, включенная в противоположную сторону:

Рисунок 7 – Полярность источника 17 В

Для любого, знакомого с постоянным током, должно быть очевидно, что эти две батареи противодействуют друг другу. Противоположные напряжения, априори, вычитаются друг из друга, поэтому, чтобы получить общее напряжение на обоих батареях, мы вычитаем 17 вольт из 24 вольт и получаем 7 вольт.

Но мы могли бы изобразить два источника в виде невзрачных прямоугольников, помеченных точными значениями напряжений, полученными с помощью вольтметра, и маркировкой полярности, указывающей на положение измерительных щупов вольтметра:

Рисунок 8 – Показания вольтметра, как они отображались на нем

Важность маркировки полярности

В соответствии со схемой на рисунке 8 (выше) обозначения полярности (которые указывают на положение измерительного щупа вольтметра) указывают, что источники складываются друг с другом. Источники напряжения складываются друг с другом, чтобы сформировать общее напряжение, поэтому мы добавляем 24 вольта к -17 вольтам, чтобы получить 7 вольт: всё еще правильный ответ.

Если мы позволим маркировке полярности определять наше решение, складывать или вычитать значения напряжения (независимо от того, представляют ли эти маркировки полярности истинную полярность или только положение измерительного провода вольтметра), и включим математические знаки этих значений напряжений в наши расчеты, результат всегда будет правильным.

Опять же, маркировка полярности служит ориентиром для размещения математических знаков значений напряжений в правильном контексте.

То же самое верно и для переменного напряжения, за исключением того, что математический знак заменяется углом фазы. Чтобы связать друг с другом несколько переменных напряжений с разными углами фазы, нам нужна маркировка полярности, чтобы обеспечить систему отсчета для углов фаз этих напряжений.

Возьмем, к примеру, следующую схему:

Рисунок 9 – Угол фазы заменяет знак ±

Маркировка полярности показывает, что эти два источника напряжения складываются друг с другом, поэтому для определения общего напряжения на резисторе мы должны сложить значения напряжения 10 В 0° и 6 В ∠ 45° вместе, чтобы получить 14,861 В 16,59 °.

Однако было бы вполне приемлемо представить 6-вольтовый источник как 6 В 225°, с обратной маркировкой полярности, и при этом получить такое же общее напряжение:

Рисунок 10 – Переключение проводов вольтметра на источнике 6 В изменяет угол фазы на 180°

6 В 45° с минусом слева и плюсом справа – это точно то же самое, что 6 В ∠ 225 ° с плюсом слева и минусом справа: изменение маркировки полярности идеально дополняет добавление 180° к значению угла фазы:

Рисунок 11 – Изменение полярности добавляет 180° к углу фазы

В отличие от источников постоянного напряжения, где полярность определяется символами из линий, у переменных напряжений нет собственного обозначения полярности. Следовательно, любые знаки полярности должны быть включены в качестве дополнительных символов на схему, и не существует единственного «правильного» способа их размещения.

Однако они должны коррелировать с заданными углами фаз, чтобы представлять истинное фазовое соотношение одного напряжения с другими напряжениями в цепи.

Резюме

  • Иногда в принципиальных схемах у переменных напряжений, чтобы обеспечить систему отсчета для углов их фаз, обозначается полярность.

Оригинал статьи:

  • More on AC “polarity”

Теги

ВекторКомплексные числаОбучениеПеременный токФазаЦепи переменного тока

Назад

Оглавление

Вперед

Переменные напряжения и токи — цепи переменного тока

Цепи переменного тока

Введение

Переменное напряжение – это любое напряжение, которое изменяется как по величине, так и по полярность во времени. Напряжение может изменяться регулярным, предсказуемым образом. образом, или напряжение может изменяться неравномерно, неповторяющимся образом с уважение ко времени. В любом случае напряжение считается переменное напряжение. На рисунке ниже показано переменное напряжение, которое изменяется закономерным образом во времени.

Пилообразный сигнал напряжения.

Переменный ток – это любой ток, который изменяется как по величине, так и по направление. Как и в случае с переменным напряжением, ограничений по скорости нет. изменения или формы волны. Переменный ток — это просто ток, который меняет величину и направление во времени.

Переменные токи и напряжения широко используются для распределения электроэнергии. сила. Однако использование переменных напряжений и токов простирается далеко помимо распределения электроэнергии. Все электронные коммуникации системы, электронно-вычислительные машины и электронные измерительные системы требуют переменные токи и напряжения, а также постоянные напряжения и токи. При переменном напряжении и токе подается электроэнергия для работы других устройства, AC (обозначение «AC» обычно используется для обозначения либо переменное напряжение или ток, или и то, и другое) обычно производится огромными альтернаторы (генераторы переменного тока), эксплуатируемые энергетическими компаниями. Электронные устройства также может использоваться для получения переменного напряжения и тока. В этом случае источник переменного напряжения и тока представляет собой цепь, называемую осциллятор . Генератор представляет собой электронную схему, которая преобразует постоянный ток в переменный ток.

Частота и период

Постоянные напряжения и токи легко определяются по величине. Переменное напряжение и токи, однако, не могут быть точно определены только с точки зрения величины. Все переменные напряжения и токи имеют три характеристики: амплитуда , частота и фаза . Этот раздел касается с частотной характеристикой переменного напряжения и тока.

Было заявлено, что любое напряжение или ток, которые меняют полярность или направление считается АС. Однако подавляющее большинство всех напряжений переменного тока и токи изменяются по величине и направлению с заданной скоростью. То есть, напряжение переменного тока возрастает до максимального значения, уменьшается от максимума до нуля, затем возрастает до максимального значения противоположной полярности и снова уменьшается до нуля. Он постоянно повторяет этот процесс.

Цикл переменного напряжения или тока состоит из одного полного переход от некоторой точки на сигнале переменного тока к той же точке на по форме волны переменного тока . Например, один цикл сигнала переменного тока на рисунке выше, может быть измерен между точками a и d, b и e или c и f.

Количество циклов в секунду определяется как частота переменного тока. напряжение или ток. Например, общая частота линии электропередач в США Состояния составляет 60 циклов в секунду (cps), в то время как частота радио радиовещательная станция может быть 10 6 cps. Телевизионные станции работают на частотах порядка 10 8 имп/с.

Теперь можно записать некоторые фундаментальные математические соотношения, касающиеся частоты ко времени одного цикла. Поскольку частота равна циклам в секунду, это следует из того

где
T — время одного цикла (периода), сек
f — частота, имп/с или герц (Гц)

Когда время одного цикла известно, частота находится по формуле

Синусоидальные напряжения и токи

Уникальной формой волны переменного напряжения или тока является синусоида. В предыдущем разделах было заявлено, что переменное напряжение или ток могут иметь любая форма волны. Это действительно так, но сам этот факт может сделать математическую анализ цепей переменного тока весьма трудоемок. Однако это может быть показано математически и продемонстрировано графически, что любая форма волны, какой бы нерегулярной она ни была, состоит из различных комбинаций синусоидальных формы волны . Таким образом, уникальной особенностью синусоиды является то, что она является основным для всех напряжений и токов переменного тока!

В синусоиде один полный цикл представлен 360° или 2π. радианы. Следовательно, если период синусоиды равен 0,2 с, то каждый градус цикл составляет 0,556 мс. В любой момент мгновенное значение синусоида равна произведению максимального значения синусоиды и синус угла, соответствующего времени. Уравнение для синусоиды напряжение

где θ — любой угол.

Уравнение для синусоиды тока записывается аналогичным образом.

На рисунке ниже представлена ​​синусоида напряжения, показывающая замену углового измерять время в градусах и радианах.

Синусоида напряжения.

В дополнение к графическому представлению синусоиды, как в На рисунке выше синусоида может быть представлена ​​радиус-вектором или вектором .

Вектор имеет постоянную величину, равную максимальному значению синуса волны, а мгновенное значение синусоиды является произведением вектор и синус угла между вектором и началом координат. Фазор представление чрезвычайно полезно при сложении и вычитании чередующихся напряжения и токи. На рисунке ниже показано векторное представление для синусоида рисунка выше.

Векторное представление синусоиды напряжения, показывающее мгновенные значения при 28°, 70° и 225°.

Обсуждение векторного представления синусоидальных волн логически приводит к другому полезная концепция. Угловая скорость обычно связана с вращением техника. Однако вектор, представляющий синусоидальную волну, можно визуализировать как вращающийся вектор, и как таковой он тоже имеет угловую скорость. Как указано в на рисунке выше положительное направление вращения против часовой стрелки (ccw).

Скорость есть отношение расстояния ко времени. Угловая скорость синуса волна — это «расстояние» одного цикла в радианах, деленное на период синусоида. Угловая скорость представлена ​​строчной омега ( ω ).

Однако T = 1/ f . Если это значение T заменить в приведенное выше уравнение, то

Уравнения для синусоиды напряжения и синусоида тока может быть переписано в терминах приведенного выше уравнения. Угловая скорость синуса волна является константой, и конкретный угол синусоиды в любой момент времени является прямой функцией времени. Следовательно, если угловую скорость умножить произведением времени в секундах является угол в радианах.

Уравнения для синусоиды напряжения и синусоида тока, когда радиан используется мера, пишутся

Фазовый угол и разность фаз

Было отмечено, что все переменные напряжения и токи имеют три характеристики; частота, амплитуда и фаза. В этом разделе фазовые характеристики будет обсуждаться синусоида.

Форма сигнала напряжения.

В уравнении синусоиды независимой переменной является время. В обоих представления синусоиды в виде графика или вектора, угловое обозначение было заменено на время. Это должно быть видно из уравнения синусоиду, что все синусоиды имеют нулевое значение в момент, когда угловой эквивалент времени равен нулю. Синусоиду принято представлять в виде начиная с 0°. Однако в равной степени допустимо рассматривать синус волна начинается в любой другой точке своего цикла. На рисунке выше показано синусоидальная волна напряжения, которая не равна нулю в начале своего цикла.

Когда считается, что синусоида начинается с некоторой величины, отличной от нуля, этот факт должен быть указан в уравнении волны. Угловой смещение волны от 0° до точки на ее цикле, где волна считается началом его фазового угла. Например, на рисунке выше θ — фазовый угол волны.

Уравнение для формы сигнала напряжения на рисунке выше записывается

На рисунке ниже показана синусоида тока, описываемая уравнением

Форма волны тока.

В цепях переменного тока, которые содержат емкость, индуктивность или и то, и другое, фазовые углы тока и напряжения могут отличаться друг от друга. То есть ток в схема может достигать максимума или минимума в разное время, чем напряжение. Эта разница во времени между переменными величинами называется разность фаз и выражается в градусах. Разность фаз может также выразить временной сдвиг между волнами разных частот присутствующие в одной цепи.

Должно быть очевидно, что разность фаз между синусоидами разных частоты постоянно меняются. Однако часто бывает удобно выразить разность фаз между сигналами разных частот на некотором конкретный момент времени. При чередовании величин одной и той же частоты достижения положительных максимумов (или любого другого удобного ориентира на цикле) в тот же момент говорят, что количества равны в фазе : фаза разница между ними 0°.

На рисунке ниже показаны два фазовращателя одной частоты, смещенные друг относительно друга. на θ °. v 1 считается ведущим v 2 по θ ° (вращение против часовой стрелки фазоры, как отмечалось ранее, является положительным направлением).

Две векторные величины одной частоты.

Уравнения для напряжений в 1 и в 2 в рисунок выше

Обратите внимание, что разность фаз между и 1 и v 2 есть сумма углов β и α . Можно сказать, что v 1 опережает опорную ось на β градусов, а v 2 отстает от этой же ссылки на α градусов. На рисунке ниже показаны два тока, которые находятся в фазы друг с другом. Часть A представляет собой векторное представление этих токов, а часть B показывает токи в виде синусоид.

Два синфазных тока.


Среднее значение синусоиды

Среднее значение любого тока или напряжения – это значение, которое было бы показан измерителем постоянного тока. Это понятие имеет особое значение в электронике, поскольку многие напряжения и токи представляют собой комбинации постоянного тока и синусоид. понятие средних значений имеет особое значение в схемах выпрямителей.

Среднее значение любой кривой — это площадь, ограниченная кривой, разделенная по основанию кривой. На рисунке ниже показан один цикл прямоугольного импульса напряжения, и он иллюстрирует среднее значение этого импульса за один цикл .

Среднее значение импульса.

Очевидно, что среднее значение синусоиды за полный цикл равно ноль, так как среднее значение одной половины цикла точно равно, но противоположно в полярности к среднему значению другой половины. Среднее значение синусоиды обычно получают, предполагая, что оно было исправлено. То есть оба половинки сигнала считаются положительными. Выпрямленная синусоида показано на рисунке ниже.

Выпрямленная синусоида.

Расчет среднего значения синусоиды осуществляется с помощью интегральное исчисление. Этот процесс дает среднее значение кривой от 0 до π радиан. Это среднее значение также является значением синусоиды за полный цикл. цикла, и его часто называют средним выпрямленным значением . Среднее выпрямленное значение напряжения равно

Среднее выпрямленное значение синусоиды тока равно

Эффективное значение синусоиды

Эффективное значение сигнала тока или напряжения – это значение, которое рассеивать ту же мощность, что и , численно равный постоянного тока или напряжения. Например, переменный ток с эффективным значением 2 ампера рассеивает точно такое же мощность как 2-ампер постоянного тока. Обратите внимание, что форма волны не учитывается. переменного тока; мы просто утверждаем, что эффективный ток 2 ампер переменного тока развивает ту же мощность, что и 2-амперный постоянный ток. Короче говоря, эффективное значение определяется в терминах рассеиваемой мощности.

Эффективное значение часто называют среднеквадратичным значением (rms). Эффективные значения синусоиды равны

Обратите внимание, что строчные буквы используются для обозначения мгновенных значений ток или напряжение всякий раз, когда ток или напряжение изменяются во времени. Определенные значения тока или напряжения указываются заглавными буквами. ( В макс , I макс и т.д.).

Напряжение переменного тока: Руководство для начинающих

Ключевые выводы

  • Узнайте, что такое напряжение переменного тока.

  • Понять, как генерируется переменное напряжение.

  • Изучите поведение резисторов, конденсаторов и катушек индуктивности в цепях переменного тока.

Просматривая видео на Facebook, я наткнулся на одно из них, где ребенок собирал кубик Рубика за 7 секунд. Это напомнило мне о моих подобных попытках в детстве. Хотя я мог решить для одной стороны после некоторой борьбы, мне никогда не удавалось правильно решить все стороны.

Похоже, существуют особые приемы перемещения куба в соответствии с узорами, которые вы видите на нем. Без этих методов разница между решением для одной стороны и для шести сторон будет очень разной. Эти различия похожи на линейность работы с постоянным напряжением по сравнению со сложностью переменного напряжения. Несмотря на то, что напряжение переменного тока является более сложным, эта статья поможет вам лучше понять.

Итак, что такое переменное напряжение?

AC означает переменный ток и относится к тому, как электроны движутся в переменном направлении в проводнике. В электронике электроны движутся от отрицательного потенциала к положительному потенциалу. Переменный ток получается путем переключения потенциала между двумя клеммами в фиксированный интервал времени — частоту.

Разность потенциалов между положительной и отрицательной клеммами выражается в вольтах. Таким образом, термин напряжение переменного тока используется для определения значения разности потенциалов между клеммами, по которым протекает переменный ток.

Источник переменного тока, питающий нагрузку.

На графике переменное напряжение принимает форму синусоиды. В одном цикле напряжение переменного тока начинается с 0 В, поднимается до своего пика, проходит обратно через 0 В к своему отрицательному пику и снова возрастает до 0 В. Поскольку значение напряжения переменного тока изменяется в течение цикла, оно выражается в его пике (V пик ) и среднеквадратичные значения (V среднеквадратичное значение ).

V пик относится к максимальной амплитуде синусоидальной формы волны, а V среднеквадратичное значение вычисляется по следующей формуле: ак . Он представляет собой эквивалентное напряжение, подаваемое постоянным током. В США сеть обеспечивает 120 В переменного тока , в то время как в Великобритании используется 230 В переменного тока .

Как генерируется напряжение переменного тока?

Простой генератор переменного тока для питания лампы.

Напряжение переменного тока стало возможным благодаря закону индукции Фарадея. Закон определяет, как электрические токи могут индуцироваться в движущейся катушке, когда она пересекает магнитный поток под прямым углом. Изменение тока пропорционально скорости изменения магнитного потока.

Генераторы переменного тока или генераторы переменного тока представляют собой компоненты, построенные на основе закона Фарадея. Они включают вращение петли проводников поперек магнитного поля. Когда петля пересекает магнитное поле, ток начинает течь в одном направлении и достигает максимума, когда петля перпендикулярна магнитному полю.

Контур продолжает вращаться до тех пор, пока проводник не станет параллельным магнитному потоку, что приведет к нулевому току. Ток начинает течь в противоположном направлении, поскольку петля начинает отсекать магнитный поток, но в противоположном направлении.

Как резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности работают с переменным напряжением

Переменный ток в катушках индуктивности и конденсаторах.

Точно так же, как разница в решении одной и шести сторон кубика Рубика, анализ цепей с участием резисторов, конденсаторов и катушек индуктивности становится более сложным с переменным током. В отличие от постоянного напряжения, поведение этих компонентов уже не является простым при использовании с переменным напряжением.

Измерение резисторов выражается как импеданс (Z) в цепях переменного тока вместо сопротивления (R) в цепях постоянного тока. Нет никакой разницы в резистивном значении, независимо от амплитуды или частоты переменного напряжения. Разница в терминологии существует из-за того, как учитывается разница векторов при выражении сопротивления как функции напряжения и тока.

Что более интересно, так это поведение конденсаторов и катушек индуктивности при подаче переменного напряжения. Эти компоненты ведут себя как обрыв и короткое замыкание, соответственно, с источником постоянного тока, но все меняется с переменным током. Конденсаторы накапливают и высвобождают заряд по мере того, как напряжение переменного тока возрастает и уменьшается от его пиков. Такое поведение приводит к тому, что напряжение отстает от тока на 90 градусов.

При работе с переменным напряжением сопротивление конденсатора определяется как емкостное реактивное сопротивление, которое имеет формулу:

X C = 1/2πƒC по закону Ленца и начинает противодействовать направлению тока, изменяющего его магнитный поток. Следовательно, ток, протекающий через индуктор, отстает от переменного напряжения на 90 градусов. Поведение характеризуется индуктивным сопротивлением, которое имеет следующую формулу:

X L = 2πƒL

Учитывая, что напряжение переменного тока усложняет анализ схемы, полезно использовать программное обеспечение для проектирования и анализа печатных плат, которое способно предварительно вычислить параметры сложной схемы. Инструмент моделирования смешанных сигналов OrCAD позволяет анализировать поведение схемы при подаче переменного напряжения. Наличие этих инструментов в вашем распоряжении в процессе проектирования может повысить качество и надежность ваших проектов, а также поможет убедиться, что вы делаете все правильно с первого раза.

Если вы хотите узнать больше о том, какое решение у Cadence есть для вас, обратитесь к нам и нашей команде экспертов. Вы также можете посетить наш канал YouTube и посмотреть видеоролики о моделировании и системном анализе, а также узнать, что нового в нашем наборе инструментов для проектирования и анализа.

 

Решения Cadence PCB — это комплексный инструмент для проектирования от начала до конца, позволяющий быстро и эффективно создавать продукты. Cadence позволяет пользователям точно сократить циклы проектирования и передать их в производство с помощью современного отраслевого стандарта IPC-2581.

Подпишитесь на Linkedin Посетить сайт Больше контента от Cadence PCB Solutions

2 2 Hyatt.»

Майкл Морган, ЧП

Техас

«Мне очень нравится ваша бизнес-модель. Мне нравится возможность просматривать текст перед покупкой. Я нашел класс

Информативный и полезный

В моей работе. «

Уильям Сенкевич, P.E.

Флорида

«. Вы

— лучшие, которые я нашел. «

Рассел Смит, P.E.

Pennsylvania

» Я полагаю, что это так, что это так. PDH, дав время на просмотр

материал». В действительности,

человек учится больше

от неудач. »

John Scondras, P. E.

Pennsylvania

Pennsylvania

. учеба является эффективным

Путь обучения. «

Джек Лундберг, P.E.

Wisconsin

» I Am Am ​​Am ​​Am ​​Am ​​Am ​​Am ​​Am ​​Im Im Im Im Im Im Im Am Am ​​Am ​​Am ​​Am ​​Am ​​Am ​​Am ​​Am ​​Am ​​Am ​​Am ​​Am ​​Am ​​Am ​​Am ​​Am ​​Am ​​Am ​​Am ​​Am ​​Am ​​Am ​​Am ​​Arip The You Pres You Praves The Courts; т.е. разрешение

Студент для рассмотрения курса

Материал перед оплатой и

Получение викторины. »

Arvin Swanger, P.E.

Arvin Swanger, P.E.

9000 2

.0275

«Спасибо, что предложили все эти замечательные курсы. Я, конечно, многому научился, и мне очень понравилось.»

 

 

Мехди Рахими, ЧП

Нью-Йорк

«Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством материала, простотой поиска и прохождения онлайн-курсов

. »

Уильям Валериоти, ЧП

Техас

«Этот материал во многом оправдал мои ожидания. Курс был прост для понимания. Фотографии в основном давали хорошее представление о

обсуждаемых темах.»

 

Майкл Райан, ЧП

Пенсильвания

«Именно то, что я искал. Нужен 1 балл по этике, и я нашел его здесь.»

 

 

 

Джеральд Нотт, ЧП

New Jersey

»Это был мой первый онлайн -опыт в получении моих необходимых кредитов PDH. Это было

Информативный, бенефициарный и экономичный.

ILIGHT ERKECITICAL и ECNOLICAL. все инженеры».

Джеймс Шурелл, ЧП

Огайо

«Я ценю, что вопросы относятся к «реальному миру» и имеют отношение к моей практике, and are

not based on some obscure section

of the laws that don’t apply

to «normal» practice. »

Mark Kanonik, P.E.

Нью-Йорк

«Отличный опыт! Я многому научился, чтобы вернуться к своему медицинскому прибору

организации.»0275

Теннесси

«Материал курса имеет хорошее содержание, не слишком математический, с хорошим акцентом на практическое применение технологий».

 

 

Юджин Бойл, ЧП

Калифорния

«Это был очень приятный опыт.0275

использование. Большое спасибо. «

Патриция Адамс, P.E.

Канзас

» Отличный способ достижения непрерывного образования PE в рамках лицензиата.

Нью-Джерси

«Должен признаться, я действительно многому научился. Полезно распечатать викторину по телефону

9.0002 просмотр текстового материала. I

also appreciated viewing the

actual cases provided. »

Jacquelyn Brooks, P.E.

Florida

«The document Common ADA Errors in Facilities Design is very useful. Тест

требовал исследований в документе

, но ответов было

всегда доступен.»

Гарольд Катлер, ЧП

Массачусетс

«Это было эффективное использование моего времени. Спасибо за различные выборы

в дорожно -транспортной инженерии, которые мне нужно

, чтобы выполнить требования

Сертификация PTOE.

Joseph GilRoy, P.E.

.

«Очень удобный и доступный способ заработать CEU для выполнения моих требований в штате Делавэр.»

 

 

Ричард Роудс, ЧП

Мэриленд

«Защитное заземление многому меня научило. Все курсы, которые я прошел, были великолепны.

 

Кристина Николас, ЧП

Нью-Йорк

«Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением жду дополнительных курсов

.

Деннис Мейер, ЧП

Айдахо

«Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для профессиональных

инженеров в получении единиц PDH

в любое время. Очень удобно». Я не имею много времени, у меня не так много

Время, чтобы исследовать, откуда до

.

«Это было очень информативно и поучительно. Легко для понимания с иллюстрациями

и графиками; Определенно делает это

Проще для поглощения Все

Теории

Victor Ocampo, P.E.Er.G.Eng. обзор полупроводниковых принципов. Мне понравилось проходить курс в

моем собственном темпе в течение 9 лет. 0275 Утреннее

ТЕМУ СУДА

. контрольный опрос. Я бы очень порекомендовал бы

вам всем PE нуждающимся

единицы CE.»

Марк Хардкасл, ЧП

Миссури

«Очень хороший выбор тем во многих областях техники».

 

 

 

Рэндалл Дрейлинг, ЧП

Миссури

«Я заново узнал то, что забыл.0275

Сниженная Цена

на 40%». Я буду использовать вашу услугу в будущем. «

Чарльз Флейшер, P.E.

New York

профессиональная этика

Коды и Нью -Мексико

Правила ».

Брун Хилберт, P.E.

California

44. Они стоили времени и усилий.»

 

 

 

Дэвид Рейнольдс, ЧП

Канзас

900 Буду использовать CEEngineerng

При необходимости дополнительной

.

мне то, за что я заплатил — много

ценю!»0274 «CEDengineering предлагает удобные, экономичные и актуальные курсы

для инженеров.»

 

 

Майк Зайдл, ЧП

Небраска

«Учебный курс был по разумной цене, материал был

хорошо структурирован.»

 

 

Глен Шварц, ЧП

Нью-Джерси

«Вопросы соответствовали урокам, а материал урока —

Хороший справочный материал

для дизайна древесины ».

Bryan Adams, P.E.

Minnesota

9000 2 » Minnesota 9000 9000 2 «. »

 

 

 

Роберт Велнер, P.E.0275

the Building course and

highly recommend it.»

 

Denis Solano, P. E.

Florida

«Very clear, well organized website.

Материалы курса этики штата Нью-Джерси были очень хорошо подготовлены».0275

«Очень хороший опыт. Мне нравится возможность загружать учебные материалы по номеру

, просматривать где угодно и

, когда угодно.»

 

Тим Чиддикс, ЧП

Колорадо

«Отлично! Широкий выбор тем на выбор.»

 

 

 

Уильям Бараттино, ЧП

Вирджиния

«Процесс прямой, никакой чепухи. Хороший опыт.»

 

 

 

Тайрон Бааш, ЧП

Иллинойс

«Вопросы на экзамене были наводящими и демонстрировали понимание

материала.

 

Майкл Тобин, ЧП

Аризона

«Это мой второй курс, и мне понравилось то, что курс предложил мне, что

поможет в моей работе. »

 

Рики Хефлин, ЧП

Оклахома

«Очень быстрая и простая навигация. Я определенно воспользуюсь этим сайтом снова.»

 

 

 

Анджела Уотсон, ЧП

Монтана

«Легко выполнить. Нет путаницы при подходе к сдаче теста или записи сертификата.»

 

 

 

Кеннет Пейдж, ЧП

Мэриленд

«Это был отличный источник информации о нагревании воды с помощью солнечной энергии.

 

 

Луан Мане, ЧП

Conneticut

«Мне нравится подход, позволяющий зарегистрироваться и иметь возможность читать материалы в автономном режиме, а затем

вернуться, чтобы пройти тест.»

 

 

Алекс Млсна, ЧП

Индиана

«Я оценил количество информации, предоставленной для класса. Я знаю

это вся информация, которую я могу

4 использовать в реальной жизни

0274 жизненные ситуации. «

Natalie Deringer, P.E.

South Dakota

«. Обзорные материалы и образец были достаточно подробно. курс.»

 

Ира Бродская, ЧП

Нью-Джерси

0275

и пройти тест. Очень

Удобный и на мой

Собственность . »

Michael Gladd, P.E.

274. GEORGIA

.

.

7.

.

7.

7.

7.

7.

7. 9027. 9027. 9027. 9027. 9027. 9027. 9027. 9027. 9027. 9027. 9027. 9027. 9027. 9027. 9027. 9027.

7.

.

7.

.

7.

Деннис Фандзак, P. E.

Огайо

»очень легко регистрировать, доступ к курсу, тестирование и напечатайте PDH 9000».0275

свидетельство.

спасибо за то, что упростили процесс.» Быстро нашел курс, который соответствовал моим потребностям, и закончил

одночасовой курс PDH в

один час».0275

«Мне понравилась возможность скачать документы для просмотра содержания

и пригодности, прежде чем

иметь для оплаты

2

материала.»

Ричард Ваймеленберг, ЧП

Мэриленд

«Это хорошее пособие по ЭЭ для инженеров, не являющихся электриками».

 

 

 

Дуглас Стаффорд, ЧП

Техас

«Всегда есть возможности для улучшения, но я не могу придумать ничего в вашем

процессе, который нуждается в

улучшении.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.