постоянное напряжение — это… Что такое постоянное напряжение?

постоянное напряжение

dc voltage, direct voltage

Большой англо-русский и русско-английский словарь. 2001.

• постоянное направляющее основание
• постоянное население

Смотреть что такое «постоянное напряжение» в других словарях:

• постоянное напряжение — стабилизированное напряжение — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия Синонимы стабилизированное напряжение EN …   Справочник технического переводчика

• постоянное напряжение — pastovi įtampa statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. constant voltage; fixed voltage vok. konstante Spannung, f rus. неизменное напряжение, n; постоянное напряжение, n pranc. tension constante, f …   Automatikos terminų žodynas

• постоянное напряжение — nuolatinė įtampa statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. direct voltage; direct current voltage vok. Gleichspannung, f rus. постоянное напряжение, n pranc. tension continue, f …   Automatikos terminų žodynas

• постоянное напряжение — nuolatinė įtampa statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Įtampa, kurios poliškumas ir vertė laikui bėgant nekinta. atitikmenys: angl. direct voltage; direct current voltage vok. Gleichspannung, f rus. постоянное напряжение, n… …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

• постоянное напряжение

  — nuolatinė įtampa statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. direct current voltage vok. Gleichspannung, f rus. постоянное напряжение, n pranc. tension continue, f …   Fizikos terminų žodynas

• постоянное напряжение изоляции оптопары (оптоэлектронного коммутатора, оптоэлектронного переключателя) — постоянное напряжение изоляции [ГОСТ 27299 87] Тематики полупроводниковые приборы Обобщающие термины параметры оптопар, оптоэлектронных коммутаторов и оптоэлектронных переключателей Синонимы постоянное напряжение изоляции …   Справочник технического переводчика

• постоянное напряжение коллектор-база — Постоянное напряжение между выводами коллектора и базы. Обозначение UКБ UCB Примечание При заданном токе коллектора и токе эмиттера, равном нулю, UКБО , UCBO. [ГОСТ 20003 74] Тематики полупроводниковые приборы EN collector base (d.с.) voltage DE… …   Справочник технического переводчика

• постоянное напряжение коллектор-эмиттер — Постоянное напряжение между выводами коллектора и эмиттера. Обозначение UКЭ UCE Примечание При заданном токе коллектора и токе базы, равном нулю, UКЭО , UCEO; при заданном токе коллектора и сопротивлении в цепи база эмиттер, UКЭR , UCER; при… …   Справочник технического переводчика

• постоянное напряжение эмиттер-база — Постоянное напряжение между выводами эмиттера и базы. Обозначение UЭБ UEB Примечание При заданном обратном токе эмиттера в токе коллектора, равном нулю, UЭБО , UEBO. [ГОСТ 20003 74] Тематики полупроводниковые приборы EN emitter base (d.с.)… …   Справочник технического переводчика

• постоянное напряжение пробоя — Напряжение, при котором происходит пробой газоразрядной трубки при медленно нарастающем напряжении постоянного тока (МСЭ Т K.12). [http://www.iks media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324] Тематики электросвязь, основные понятия EN spark over… …   Справочник технического переводчика

• постоянное напряжение в закрытом состоянии тиристора

  — Обозначение Uзс UD [ГОСТ 20332 84] Тематики полупроводниковые приборы EN continuous (direct) off state voltage FR tension continue (permanente) à l’état bloqué …   Справочник технического переводчика

Книги

• Постоянное напряжение, Сенчин Роман Валерьевич. Герои представленных в книге рассказов — жители мегаполисов, маленьких городков и деревень. Казалось бы, разные, они очень похожи друг на друга. Задавленные грузом схожих проблем, они… Подробнее  Купить за 496 руб
• Постоянное напряжение, Сенчин Р.. Герои представленных в книге рассказов — жители мегаполисов, маленьких городков и деревень. Казалось бы, разные, они очень похожи друг на друга. Задавленные грузом схожих проблем, они… Подробнее  Купить за 397 руб
• Голубая книга медитаций. Практическое руководство к медитациям Ошо, Ошо. `Голубая книга медитаций` — это та самая волшебная палочка, которая спасет вас в дни усталости, депрессии и апатии. В книге вы найдете более 40 техник и медитаций, открывающих двери к… Подробнее  Купить за 367 грн (только Украина)

Другие книги по запросу «постоянное напряжение» >>

Что такое dc напряжение. Обозначение постоянного и переменного тока. Источники электрической энергии

На сегодняшнее время в продаже существует адаптивный ксенон с лампами и блоками розжига AC и DC. Это один и тот же ксенон, но имеющий некоторые различия, о которых вы, как покупатель и пользователь, обязательно должны знать. Этот материал посвящен ксенону AC и DC, особенностям, отличиям и многому другому, что полезно будет знать.

Вступительная часть о ксеноне AC и DC

На первый взгляд отличить блоки розжига AC и DC невозможно. Главное их различие в том, что AC – это блоки розжига, которые имеют переменный ток, а DC – постоянный. Различие таких двух ксенонов можно заметить при их работе, а точнее во время розжига и поддержания тлеющего разряда. Мерцание ламп выдает блоки розжига DC.

Для того, чтобы конкретно понять различия между ксеноном AC и DC необходимо знать их конструкцию. Разительно отличаются такие комплекты именно по принципу работы, что является наиболее важным для данного устройства в светотехнике для автомобилей. Как уже отмечалось, их принцип работы виден в момент розжига ксеноновой лампы и поддержании горения. Для того, чтобы образовать электрическую дугу между электродами в колбе лампы необходима мощная подача импульса, то есть тока до 25000 В.

После того, как запустилось горение источника, для поддержания функционирования лампы необходима беспрерывная подача тока с напряжением 80-85 В, и следит за этим контроллер, который вмонтирован в балласт игнитора. Это стандартный принцип работы блоков розжига ксеноновых ламп. В AC блоках присутствует игнитор (инвертер) и стабильно работающий стабилизатор, в отличие от комплектов DC.

Комплекты блоков розжига DC: принцип розжига лампы

Адаптивные блоки розжига и ксеноновые лампы с постоянным током DC имеют значительно меньшую стоимость, легкий вес и небольшие габариты. Они обеспечивают единичный и нецикличный разряд, что и приводит, зачастую, к дрожанию электрической дуги и мерцанию света ксенонового источника. Чтобы правильно активизировать работу ксеноновой лампы необходим повторный импульс, что занимает дополнительные несколько секунд на ожидание повторной подачи тока. Отметим, что система DС по качеству намного лучше, чем галоген, но все же уступает комплектам AC c переменным током.

Комплекты блоков розжига AC: принцип розжига лампы

Ксеноновые блоки розжига и лампы с переменным током AC работают намного стабильнее и лучше, поскольку оснащены специальным стабилизатором, выравнивающим напряжение. АС блоки создают импульсы необходимой частоты и мощности, что и позволяет обеспечить бесперебойность и стабильность выдачи света лампами. Для того, чтобы создать амплитуду колебания в блоках и лампах АС используются специальные игниторы (иногда могут называться инверторами), которые обеспечивают преобразование низковольтного тока в высоковольтный импульс и наоборот. Таким образом из напряжения бортовой сети транспортного средства 12 В (иногда 24 В) обеспечивается генерация тока в 25000 В, что в считанные секунды гарантирует розжиг ксенонового излучателя. Стоит отметить, что у блоков АС есть двусторонняя связь с ксеноновыми лампами, таким образом, если свет начинает тухнуть, то блок обеспечивает подачу высоковольтного импульса, чтобы не привести к деактивации излучателя. Таким образом, комплекты адаптивного ксенона АС более стабильно работают, не наблюдается мерцаний ламп и скачков напряжения.

Параметры	Блоки AC	Блоки DC
Ток	Переменный	Постоянный
Стартовый импульс	Один мощный импульс в 25000 В, что обеспечивает моментальный розжиг ксеноновой лампы. Лампа моментально разжигается, не наблюдается мерцаний и снижения яркости света.	Иногда стартовый импульс полностью не активизирует электрическую дугу, а поэтому приходится ждать повторной реакции, что занимает намного больше времени и свет лампы мерцает.
Вес	Имеют больший вес, чем блоки с постоянным током, благодаря конструктивным особенностям.	Характеризуются максимальной легкостью, а поэтому не создают давление на блок фары.
Габариты	Бывают разные габариты, в зависимости от поколения.	Блоки обладают практически одинаковыми габаритами.
Конструкция	Имеют игнитор (инвертер) и стабилизатор.	Отсутствует инвертер и стабилизатор напряжения.
Форм-фактор	Бывают стандартного размера и слим, для использования в авто с маленьким подкапотным пространством.	Практически все блоки розжига имеют стандартные размеры, но меньшего формата, чем обыкновенные блоки АС.
Звуковой сигнал	Обладают специальным звуковым сигналом, который со временем затухает и оповещает водителя о пригодности ксенона для использования и начала движения авто.	Блоки розжига постоянного тока не обеспечивают подачу звукового сигнала для водителя, а поэтому приходится ждать дольше, чтобы начать движение.
Лампы	Используется исключительно с лампами переменного тока АС. Если подключить блок с лампами DC, то свечение не активизируется, поскольку блок не создает специальную полярность, которая нужна для функционирования ламп с постоянным током.	Необходимо использовать исключительно с лампами DC. Если же подключить блок к лампам с переменным током АС, то увеличивается износ и ламп, и разжигающего изделия. К тому же свет ламп АС будет «дрожать», за счет отсутствия стабильности в дуговом разряде.
Длительность эксплуатации	Использовав лампы и блоки АС комплект прослужит в среднем 2500-3000 часов.	Пользуясь лампами и блоками DC свет фар будет годен в течении 1500-2000 часов.
Процент дефективности	В среднем 2% брака.	В среднем 5% брака.
Надежность	Блоки обладают высокой надежностью и стабильностью работы, не допускают короткого замыкания и гарантируют бесперебойность свечения ксеноновой лампы.	Надежность, по сравнению с блоками розжига АС немного снижена, не говоря о стабильности функционирования и бесперебойности свечения ксенонового излучателя.
Устойчивость к температурным перепадам	Блоки обладают высокой устойчивостью к перепадам температуры, корпус надежно и герметично запаян, а элементы, которые максимально подвержены выходу из строя при попадании влаги — спрятаны.	Стоит отметить, что блоки DC и AC по устойчивости к температуре идентичны. К тому же, благодаря качественному герметику блоки постоянного напряжения не подвержены попаданию влаги.
Стоимость	За счет того, что блоки розжига АC оснащаются дополнительными компонентами, они стоят на порядок дороже, чем устройства постоянного тока.	Стоят намного дешевле, чем блоки розжига с переменным током, поскольку отсутствуют важные компоненты, например, стабилизатор напряжения.

Будьте бдительны!

Зачастую случается так, что приобретая блоки розжига у недобросовестных продавцов, например на базарах, или же магазинах «в подвалах» покупатели наталкиваются на мошенничество. Многие хитрят и монтируют муляж инвертера в блоки розжига DC и выдают их за AC, естественно по стоимости на порядок выше. Именно поэтому, приобретайте адаптивные комплекты ксенона только у проверенных продавцов, которые гарантируют высокое качество продукции и обязательно предоставляют гарантию на любые приобретенные комплекты.

Когда необходимо получить шов максимально высокого качества, используется аргонная сварка. Она может выполняться при помощи инверторов TIG класса DC и AC-DC. Широта функционала — основное отличие между этими двумя аппаратами. Так, агрегат TIG DC представляет собой устройство, которое обычно используется для ручной сварки в быту и на предприятиях. Чтобы начать сварку, потребуются покрытые электроды и подключение агрегата к сети в 220 вольт. В устройстве TIG DC применяется технология создания постоянного тока для сварки. При использовании моделей AC-DC работать можно не в одном, а в двух режимах. То есть в зависимости от существующих задач допускается варить под действием переменного или постоянного тока. Несмотря на такие функциональные различия ремонт сварочного оборудования TIG DC и AC-DC выполняется, как правило, без особых сложностей, но с различными временными затратами.

Нюансы использования инверторов

Для работы с алюминием, а также его сплавами нужен переменный ток. Это значит, что для подобной работы вместо TIG DC потребуется AC-DC. Универсальный агрегат для аргонной сварки считается одним из наиболее сложных среди агрегатов TIG. Переменный контур предусмотрен схемой инверторов AC-DC, что позволяет при смене характера работ легко переходить на сварку алюминия, его сплавов.

На практике доказано, что использование мастерами агрегатов TIG DC, то есть постоянного тока для сваривания алюминия, приводит к низкому качеству швов по причине формирования оксидной тугоплавкой пленки на поверхности сплава. Благодаря особым процессам в дуге под влиянием переменного тока (то есть, когда работает агрегат TIG AC-DC), приводят к разрушению оксидной пленки и увеличению качества шва. Однако для достижения высокого результата сварщик должен действовать более четко и быстро, поскольку скорость создания шва достаточно велика. Качество стыка получается настолько хорошим, что не требуется дополнительной обработки швов. Как правило, ремонт сварочных аппаратов TIG DC и AC-DC выполняется в специализированных мастерских, а частота его проведения во многом зависит от эксплуатационной нагрузки.

Зона-Сварки в Санкт-Петербурге!

Скоро наша компания «Зона-Сварки» откроет сервисный центр в Санкт-Петербурге!

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 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.

На сегодняшнее время в продаже существует адаптивный ксенон с лампами и блоками розжига AC и DC. Это один и тот же ксенон, но имеющий некоторые различия, о которых вы, как покупатель и пользователь, обязательно должны знать. Этот материал посвящен ксенону AC и DC, особенностям, отличиям и многому другому, что полезно будет знать.

Вступительная часть о ксеноне AC и DC

На первый взгляд отличить блоки розжига AC и DC невозможно. Главное их различие в том, что AC – это блоки розжига, которые имеют переменный ток, а DC – постоянный. Различие таких двух ксенонов можно заметить при их работе, а точнее во время розжига и поддержания тлеющего разряда. Мерцание ламп выдает блоки розжига DC.

Для того, чтобы конкретно понять различия между ксеноном AC и DC необходимо знать их конструкцию. Разительно отличаются такие комплекты именно по принципу работы, что является наиболее важным для данного устройства в светотехнике для автомобилей. Как уже отмечалось, их принцип работы виден в момент розжига ксеноновой лампы и поддержании горения. Для того, чтобы образовать электрическую дугу между электродами в колбе лампы необходима мощная подача импульса, то есть тока до 25000 В.

После того, как запустилось горение источника, для поддержания функционирования лампы необходима беспрерывная подача тока с напряжением 80-85 В, и следит за этим контроллер, который вмонтирован в балласт игнитора. Это стандартный принцип работы блоков розжига ксеноновых ламп. В AC блоках присутствует игнитор (инвертер) и стабильно работающий стабилизатор, в отличие от комплектов DC.

Комплекты блоков розжига DC: принцип розжига лампы

Адаптивные блоки розжига и ксеноновые лампы с постоянным током DC имеют значительно меньшую стоимость, легкий вес и небольшие габариты. Они обеспечивают единичный и нецикличный разряд, что и приводит, зачастую, к дрожанию электрической дуги и мерцанию света ксенонового источника. Чтобы правильно активизировать работу ксеноновой лампы необходим повторный импульс, что занимает дополнительные несколько секунд на ожидание повторной подачи тока. Отметим, что система DС по качеству намного лучше, чем галоген, но все же уступает комплектам AC c переменным током.

Комплекты блоков розжига AC: принцип розжига лампы

Ксеноновые блоки розжига и лампы с переменным током AC работают намного стабильнее и лучше, поскольку оснащены специальным стабилизатором, выравнивающим напряжение. АС блоки создают импульсы необходимой частоты и мощности, что и позволяет обеспечить бесперебойность и стабильность выдачи света лампами. Для того, чтобы создать амплитуду колебания в блоках и лампах АС используются специальные игниторы (иногда могут называться инверторами), которые обеспечивают преобразование низковольтного тока в высоковольтный импульс и наоборот. Таким образом из напряжения бортовой сети транспортного средства 12 В (иногда 24 В) обеспечивается генерация тока в 25000 В, что в считанные секунды гарантирует розжиг ксенонового излучателя. Стоит отметить, что у блоков АС есть двусторонняя связь с ксеноновыми лампами, таким образом, если свет начинает тухнуть, то блок обеспечивает подачу высоковольтного импульса, чтобы не привести к деактивации излучателя. Таким образом, комплекты адаптивного ксенона АС более стабильно работают, не наблюдается мерцаний ламп и скачков напряжения.

Параметры	Блоки AC	Блоки DC
Ток	Переменный	Постоянный
Стартовый импульс	Один мощный импульс в 25000 В, что обеспечивает моментальный розжиг ксеноновой лампы. Лампа моментально разжигается, не наблюдается мерцаний и снижения яркости света.	Иногда стартовый импульс полностью не активизирует электрическую дугу, а поэтому приходится ждать повторной реакции, что занимает намного больше времени и свет лампы мерцает.
Вес	Имеют больший вес, чем блоки с постоянным током, благодаря конструктивным особенностям.	Характеризуются максимальной легкостью, а поэтому не создают давление на блок фары.
Габариты	Бывают разные габариты, в зависимости от поколения.	Блоки обладают практически одинаковыми габаритами.
Конструкция	Имеют игнитор (инвертер) и стабилизатор.	Отсутствует инвертер и стабилизатор напряжения.
Форм-фактор	Бывают стандартного размера и слим, для использования в авто с маленьким подкапотным пространством.	Практически все блоки розжига имеют стандартные размеры, но меньшего формата, чем обыкновенные блоки АС.
Звуковой сигнал	Обладают специальным звуковым сигналом, который со временем затухает и оповещает водителя о пригодности ксенона для использования и начала движения авто.	Блоки розжига постоянного тока не обеспечивают подачу звукового сигнала для водителя, а поэтому приходится ждать дольше, чтобы начать движение.
Лампы	Используется исключительно с лампами переменного тока АС. Если подключить блок с лампами DC, то свечение не активизируется, поскольку блок не создает специальную полярность, которая нужна для функционирования ламп с постоянным током.	Необходимо использовать исключительно с лампами DC. Если же подключить блок к лампам с переменным током АС, то увеличивается износ и ламп, и разжигающего изделия. К тому же свет ламп АС будет «дрожать», за счет отсутствия стабильности в дуговом разряде.
Длительность эксплуатации	Использовав лампы и блоки АС комплект прослужит в среднем 2500-3000 часов.	Пользуясь лампами и блоками DC свет фар будет годен в течении 1500-2000 часов.
Процент дефективности	В среднем 2% брака.	В среднем 5% брака.
Надежность	Блоки обладают высокой надежностью и стабильностью работы, не допускают короткого замыкания и гарантируют бесперебойность свечения ксеноновой лампы.	Надежность, по сравнению с блоками розжига АС немного снижена, не говоря о стабильности функционирования и бесперебойности свечения ксенонового излучателя.
Устойчивость к температурным перепадам	Блоки обладают высокой устойчивостью к перепадам температуры, корпус надежно и герметично запаян, а элементы, которые максимально подвержены выходу из строя при попадании влаги — спрятаны.	Стоит отметить, что блоки DC и AC по устойчивости к температуре идентичны. К тому же, благодаря качественному герметику блоки постоянного напряжения не подвержены попаданию влаги.
Стоимость	За счет того, что блоки розжига АC оснащаются дополнительными компонентами, они стоят на порядок дороже, чем устройства постоянного тока.	Стоят намного дешевле, чем блоки розжига с переменным током, поскольку отсутствуют важные компоненты, например, стабилизатор напряжения.

Будьте бдительны!

Зачастую случается так, что приобретая блоки розжига у недобросовестных продавцов, например на базарах, или же магазинах «в подвалах» покупатели наталкиваются на мошенничество. Многие хитрят и монтируют муляж инвертера в блоки розжига DC и выдают их за AC, естественно по стоимости на порядок выше. Именно поэтому, приобретайте адаптивные комплекты ксенона только у проверенных продавцов, которые гарантируют высокое качество продукции и обязательно предоставляют гарантию на любые приобретенные комплекты.

Услышав музыку этой группы хотя бы один раз, её невозможно забыть или спутать с чем-то другим. Потрясающий звук, бешеная энергетика, незабываемый вокал — это всё «AC/DC», культовая рок-группа родом из Австралии, ставшая настоящей легендой хеви-метала и хард-рока. Удивителен тот факт, что коллектив продолжает существовать с 1971 года, а в конце лета 2015 года музыканты, которым давно перевалило за 60, собрались в большой гастрольный тур по Канаде и США, что доказывает, что эту удивительную рок-группу рано списывать со счетов, и они еще могут «задать жару».

Становление рок-легенды

У Уильяма и Маргарет Янг, коренных шотландцев, переехавших в Австралию в 1963 году, всего было девять детей, в том числе трое сыновей — Джордж, Малкольм и Агнус. На удивление, все они были чрезвычайно талантливы в музыкальном плане. Первым братом, втянувшимся в рок-музыку, был старший, Джордж. Он с друзьями основал «Easybeats», подростковый рок-бэнд, чем привлек внимание младших Янгов к музыке. Малкольм, а затем и Агнус, взяв в руки гитару, обнаружили настоящий талант, обучаясь с рекордной быстротой.

После нескольких неудачных попыток участия в музыкальных коллективах, в голову Малкольму Янгу приходит идея создать собственную группу, а его младший брат Агнус с энтузиазмом поддерживает эту задумку. Вокалиста Дейва Эванса братья нашли по объявлению в газете, а на барабаны и бас-гитару были приглашены знакомые молодых Янгов.

Название своей группы будущие легенды рока придумали, а точнее сказать, нашли, довольно быстро: надпись «AC/DC», что означает «переменно-постоянный ток» часто размещалась на бытовых приборах, вроде пылесоса или электрической швейной машины, где её и увидела сестра братьев Янг, Маргарет. Такое название показалось друзьям оригинальным, звучным и очень метким, и было единогласно принято всеми членами группы.

Так как к созданию группы Малкольм и Агнус подходили очень серьезно, они решили придумать также какой-то оригинальный сценический имидж. И здесь им снова помогла Маргарет, которая, как и родители молодых людей, очень поддерживала их в организации собственного музыкального коллектива. Она придумала оригинальную «изюминку» группы: выступать в форменной школьной одежде. Благодаря этой судьбоносной идее, Ангуса Янга узнают по коротким школьным штанишкам, галстучку и забавной кепке, в которые он бессменно облачается на концертах группы и по сей день.

Свое дебютное выступление группа провела в последний день 1973 года, а местом, где квинтет сыграл в первый раз, был выбран бар «Chequers». С этого момента начала своё существование хард-рок-группа, которой было предначертано стать мировой легендой и обрести огромное количество фанатов и последователей.

Карьера: находки и потери

В 1974 году в составе группы произошли множественные перемены, были замещены несколько барабанщиков и бас-гитаристов. А самой главной и судьбоносной заменой того времени в «AC/DC» стала смена вокалиста. Дейв Эванс отказался выходить на сцену на одном из выступлений, необходимо было срочно что-то предпринять, и тут свою кандидатуру предложил шофер группы Бон Скотт, по счастливой случайности оказавшийся в нужное время в нужном месте. После выступления Бон был взят в коллектив на постоянной основе. Настоящим именем нового вокалиста было Роналд Белфорд Скотт, и он оказался необыкновенно харизматичным и энергичным молодым человеком, к тому же, наделенным незаурядным музыкальным талантом и вокальными данными. С ним дела у группы стремительно пошли в гору. Позже британский журнал «Classic Rock» поставит его на первое место в рейтинге «100 величайших фронтменов всех времён».

Группа пишет несколько довольно успешных песен и в 1975 выпускает свой первый альбом — «High Voltage». Альбом хоть и не занял лидирующих мест, тем не менее, был неплохой заявкой на популярность. В этом же году «AC/DC» выпускают второй альбом, под названием «T.N.T.», что в переводе означает «тринитротолуол». Этот альбом имел немалый успех, но, как и первый, официально выпускался лишь в Австралии. Мировая известность была еще впереди.

Участники группы понимают, что для того, чтобы по-настоящему «расправить крылья» им необходимо расширить границы своего влияния. Они активно работают в этом направлении, и вскоре подписывают международный контракт с «Atlantic Records», что позволяет «AC/DC» наконец вырваться из Австралии. Они начинают покорение сцен Великобритании и Европы со старыми хитами, тем не менее, не забывая про новые: в 1976 году выходит «Dirty Deeds Done Dirt Cheap» — третья пластинка группы, имевшая довольно неплохой успех. После этого члены группы принимают решение переселиться в Великобританию. Они активно выступают, общаются с СМИ и поклонниками, постепенно завоевывая все большую популярность.

Работа кипит. Один за одним выходят альбомы «Let There Be Rock» (1977), «Powerage» (1978), «Highway to Hell» (1979). Последний возносит «AC/DC» на пик популярности и на верхушки мировых чартов. Большинство композиций этого альбома являются абсолютными хитами по сей день, по праву считаясь одними из лучших песен в истории мирового рока. Кажется, ничто не может омрачить бешеный успех молодых энергичных исполнителей… Как оказалось, это было не так.

19 февраля 1980 года происходит страшная трагедия — внезапно умирает вокалист группы, блистательный Бон Скотт. По официальной версии это произошло из-за злоупотребления алкоголем. Группа просто раздавлена.

Потеряв свой «голос», «AC/DC» подумывают о прекращении карьеры, но принимают решение сохранить коллектив, полагая, что жизнерадостный Бон Скотт хотел бы именно этого. Друзья встают на ноги после потрясения, и спустя несколько прослушиваний они находят необыкновенно талантливого вокалиста — Брайана Джонсона. У рок-группы словно открывается второе дыхание и они начинают работать не покладая рук.

В том же году выходит легендарный альбом «Back in Black», обложку которого было принято решение сделать черной, в память о бывшем солисте и верном друге. Альбом имеет головокружительный успех, впоследствии он станет самым продаваемым альбомом за всю историю группы и удостоится статуса «дважды бриллиантовый».

Следующие годы рок-коллектив ведет очень продуктивную деятельность. Великолепным «золотым составом» (Малкольм и Агнус Янг, Клифф Уильямс (гитара, бас-гитара), Брайан Джонсон (вокал), Фил Радд (ударные)) они пишут и играют свои лучшие хиты, записывают огромное количество альбомов, выступают на концертах по всему свету, завоевывают престижнейшие музыкальные награды.

В 2003 году легендарная группа была занесена в «Зал славы», так же заняла в США почетное 5-е место по числу проданных альбомов за всю историю. На родине группы, в Австралии в их честь назвали улицу.

Вызывает восхищение неиссякающая энергия группы, которая, несмотря на свой «солидный возраст», не перестает радовать поклонников. «AC/DC» выпустили прекрасные альбомы (2008 и 2014), которые почитатели их творчества встретили с ликованием и раскупили огромными тиражами.

И ни болезнь Малкольма Янга, который вынужден был покинуть группу в 2014, ни небольшие проблемы с законом Фила Радда, не смогли сломить дух легендарных «AC/DC». Вот это и есть настоящие рокеры, которые, несомненно, еще не раз удивят своих фанатов, утерев нос многим молодым группам.

Рано или поздно каждый человек вынужден столкнуться с ситуацией, когда необходимо познакомиться с электричеством ближе, чем на уроках физики в школе. Отправным моментом для этого может стать как поломка электроприборов или розеток, так и просто искренний интерес к электронике со стороны человека. Один из основных вопросов, который необходимо рассмотреть: каким образом обозначены постоянный и переменный ток. Если вы знакомы с понятиями:электрический ток, напряжение и сила тока, вам будет проще понять , о чём идёт речь в этой статье.

Электрическое напряжение делят на два вида:

1. постоянное (dc)
2. переменное (ас)

Обозначение постоянного тока (-), у переменного тока обозначение (~). Аббревиатуры ac и dc устоявшиеся, и употребляются наравне с названиями «постоянный» и «переменный». Теперь рассмотрим в чём их отличие. Дело в том, что постоянное напряжение течёт только в одном направлении, из чего и вытекает его название. А переменное, как вы уже поняли, может менять своё направление. В частных случаях направление переменного может оставаться одним и тем же. Но, кроме направления, у него также может меняться и величина. В постоянном ни величина, ни направление, не изменяется. Мгновенным значением переменного тока называют его величину, которая берётся в данный момент времени.

В Европе и России принята частота в 50 Гц, то есть изменяет своё направление 50 раз в секунду, в то время, как в США, частота равна 60 Гц. Поэтому техника, приобретённая в Соединённых штатах и в других государствах, с отличающейся частотой может сгореть. Поэтому при выборе техники и электроприборов следует внимательно смотреть на то, чтобы частота была 50 Гц. Чем больше частота у тока, тем больше его сопротивление. Также можно заметить, что в розетках у нас дома течёт именно переменный.

Помимо этого, у переменного электрического тока существует деление ещё на два вида:

• однофазный
• трёхфазный

Для однофазного необходим проводник, который будет проводить напряжение, и обратный проводник. А если рассматривать генератор трёхфазного тока , у него, на всех трёх намотках вырабатывается переменное напряжение частотой в 50 Гц. Трёхфазная система — это не что иное, как три однофазных электрических цепи , сдвинутых по фазе относительно друг друга под углом в 120 градусов. Посредством его использования, можно одновременно обеспечивать энергией три независимые сети, пользуясь при этом только шестью проводами, которые нужны для всех проводников: прямых и обратных, чтобы проводить напряжение.

А если у вас, например, имеется только 4 провода, то и тут проблем не возникнет. Вам нужно будет только соединить обратные проводники. Объединив их, вы получите проводник, который называют нейтральным. Обычно его заземляют. А оставшиеся внешние проводники кратко обозначают как L1, L2 и L3.

Но существует и двухфазный, он представляет из себя комплекс двух однофазных токов, в которых также присутствуют прямой проводник для проведения напряжения и обратный, они сдвинуты по фазе относительно друг друга на 90 градусов.

Применение

Из-за того что постоянный течёт лишь в одну сторону, его использование обычно ограничивается носителями с небольшой энергоёмкостью, например, его можно встретить в обычных батарейках, аккумуляторах для электроприборов с маленьким энергопотреблением, такие как фонарики или телефоны и батареях, использующих солнечную энергию. Но постоянный источник необходим не только для зарядки небольших аккумуляторов, так постоянный ток большой мощности используется для работы электрифицированных железнодорожных путей, при электролизе алюминия или при дуговой электросварке, а также других промышленных процессов .

Для выработки постоянного тока такой силы используют специальные генераторы. Также его можно получить посредству преобразования переменного, для этого используется прибор, в котором применяют электронную лампу, его называют кенотронный выпрямитель, а сам процесс обозначается как выпрямление. Ещё для этого используется двухполупериодный выпрямитель. В нём, в отличие от простого лампового выпрямителя, находятся электронные лампы, которые имеют два анода — двуханодные кенотроны.

Если вы не знаете как определять то, с какого полюса течёт постоянный ток, запоминайте: он всегда течёт от знака «+» к знаку «-«. Первыми источниками постоянного тока были особые химические элементы, их называют гальванические. Уже позже люди изобрели аккумуляторы .

Переменный применяют почти везде , в быту, для работы домашних электроприборов подпитывающихся из домашней розетки, на заводах и фабриках, на стройплощадках и многих других местах. Электрификация железнодорожных путей также может быть и на dc напряжении. Так, напряжение идёт по контактному проводу, а рельсы являются обратным электрическим проводником . По такому принципу работает около половины всех железных дорог в нашей стране и странах СНГ. Но, помимо электровозов, работающих лишь на постоянном и только на переменном, существуют также электровозы, совмещающие в себе способность работы как на одном виде электричества, так и на другом.

Переменный ток используется и в медицине

Так, например,дарсонвализация — это метод воздействия электричеством при большом напряжении, на наружные покровы и слизистые оболочки организма. Посредством этого метода у пациентов улучшается кровоснабжение, улучшается тонус венозных сосудов и обменных процессов организма. Дарсонвализация может быть как местная, на определённом участке, так и общая. Но чаще используют местную терапию.

Таким образом, мы узнали, что есть два вида электрического тока : постоянный и переменный , по-другому их называют ac и dc, поэтому, если вы скажете одну из этих аббревиатур, вас точно поймут. Кроме того, обозначение постоянного и переменного тока в схемах выглядит как (-) и (~), что упрощает их узнавание. Теперь, при починке электроприборов, вы, без сомнений, скажете, что в них используется переменное напряжение, а если вас спросят какой ток находится в батарейках, вы ответите, что постоянный.

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.

Постоянный ток и переменный ток разница примеры. Что такое постоянное напряжение. Почему в сети переменное напряжение, а не постоянное

Электрический ток- это направленное или упорядоченное движение заряженных частиц: электронов в металлах, в электролитах — ионов, а в газах — электронов и ионов. Электрический ток может быть как постоянным, так и переменным.

Определение постоянного электрического тока, его источники

Постоянный ток (DC, по-английски Direct Current) — это электрический ток, у которого свойства и направление не меняются с течением времени. Обозначается постоянный ток и напряжение в виде короткой горизонтальной черточки или двух параллельных, одна из которых штриховая.

Постоянный ток используется в автомобилях и в домах, в многочисленных электронных приборах: ноутбуки, компьютеры, телевизоры и т. д. Перемеренный электрический ток из розетки преобразуется в постоянный при помощи блока питания или трансформатора напряжения с выпрямителем.

Любой электроинструмент, устройство или прибор, работающие от батареек так же являются потребителями постоянного тока, потому что батарея или аккумулятор- это исключительно источники постоянного тока, который при необходимости преобразуется в переменный с использованием специальных преобразователей (инверторов).

Принцип работы переменного тока

Переменный ток (AC по-английски Alternating Current)- это электрический ток, который изменяется по величине и направлению с течением времени. На электроприборах условно обозначается отрезком синусоиды « ~ ».
Иногда после синусоиды могут указываться характеристики переменного тока — частота, напряжение, число фаз.

Переменный ток может быть как одно- , так и трёхфазным, для которого мгновенные значения тока и напряжения меняются по гармоническому закону.

Основные характеристики переменного тока — действующее значение напряжения и частота.

Обратите внимание , как на левом графике для однофазного тока меняется направление и величина напряжения с переходом в ноль за период времени Т, а на втором графике для трехфазного тока существует смещение трех синусоид на одну третью периода. На правом графике 1 фаза обозначена буквой «а», а вторая буквой «б». Хорошо известно, что в домашней розетке 220 Вольт. Но мало кто знает, что это действующие значение переменного напряжения, но амплитудное или максимальное значение будет больше на корень из двух, т.е будет равно 311 Вольт.

Таким образом, если у постоянного тока величина напряжения и направление не изменяются в течении времени, то у переменного тока- напряжение постоянно меняется по величине и направлению (график ниже нуля это обратное направление).

И так мы подошли к понятию частота — это отношение числа полных циклов (периодов) к единице времени периодически меняющегося электрического тока. Измеряется в Герцах. У нас и в Европе частота равна 50 Герцам, в США- 60 Гц.

Что означает частота 50 Герц? Она означает, что у нас переменный ток меняет свое направление на противоположное и обратно (отрезок Т- на графике) 50 раз за секунду!

Источниками переменного тока являются все розетки в доме и все то, что подключено напрямую проводами или кабелями к электрощиту. У многих возникает вопрос: а почему в розетке не постоянный ток? Ответ прост. В сетях переменного тока легко и с минимальными потерями преобразовывается величина напряжения до необходимого уровня при помощи трансформатора в любых объемах. Напряжение необходимо увеличивать для возможности передачи электроэнергии на большие расстояния с наименьшими потерями в промышленных масштабах.
С электростанции , где стоят мощные электрогенераторы, выходит напряжение величиной 330 000-220 000 , далее возле нашего дома на трансформаторной подстанции оно преобразуется с величины 10 000 Вольт в трехфазное напряжение 380 Вольт, которое и приходит в многоквартирный дом, а к нам в квартиру приходит однофазное напряжение, т. к. между напряжение равняется 220 В, а между разноименными фазами в электрощите 380 Вольт.

И еще одним из важных достоинств переменного напряжения является то, что асинхронные электродвигатели переменного тока конструктивно проще и работают значительно надежнее, чем двигатели постоянного тока.

Как переменный ток сделать постоянным

Для потребителей, работающих на постоянном токе- переменный преобразуется при помощи выпрямителей.

Преобразователь постоянного тока в переменный

Если с преобразованием переменного тока в постоянный не возникает сложностей, то со обратным преобразованием все гораздо сложнее. В домашних условиях для этого используется инвертор — это генератор периодического напряжения из постоянного, по форме приближённого к синусоиде.

Движение электронов в проводнике

Чтобы понимать что такое ток и откуда он берётся, нужно иметь немного знаний о строении атомов и законах их поведения. Атомы состоят из нейтронов (с нейтральным зарядом), протонов (положительный заряд) и электронов (отрицательный заряд).

Электрический ток возникает в результате направленного перемещения протонов и электронов, а также ионов. Как можно направить движение этих частиц? Во время любой химической операции электроны «отрываются» и переходят от одного атома к другому.

Те атомы, от которых «оторвался» электрон становятся положительно заряженным (анионы), а те к которым присоединился – отрицательно заряженными и называются катионами. В результате этих «перебеганий» электронов возникает электрический ток.

Естественно, этот процесс не может продолжаться вечно, электрический ток исчезнет когда все атомы системы стабилизируются и будут иметь нейтральных заряд (отличный бытовой пример – обычная батарейка, которая «садится» в результате окончания химической реакции).

История изучения

Древние греки первыми заметили интересное явление: если потереть камень янтаря об шерстяную ткань, то он начинает притягивать мелкие предметы. Следующие шаги начали делать ученые и изобретатели эпохи ренессанса, которые построили несколько интересных устройств, демонстрировавших это явление.

Новым этапом изучения электричества стали работы американца Бенджамина Франклина, в частности его опыты с Лейденовской банкой – первым в мире электроконденсатором.

Именно Франклин ввёл понятия положительных и отрицательных зарядов, а также он придумал громоотвод. И наконец, изучение электротока стало точной наукой после описания закона Кулона.

Основные закономерности и силы в электрическом токе

Закон Ома – его формула описывает взаимосвязь силы, напряжения и сопротивления. Открыт в 19м веке немецким ученым Георгом Симоном Омом. Единица измерения электросопротивления названа в его честь. Его открытия были очень полезны непосредственно для практического использования.

Закон Джоуля – Ленца говорит, что на любом участке электрической цепи совершается работа. В результате этой работы нагревается проводник. Такой тепловой эффект часто используется на практике в инженерии и технике (отличный пример – лампа накаливания).

Движение зарядов при этом совершается работа

Эта закономерность получила такое название потому что сразу 2 ученых примерно одновременно и независимо, вывели её с помощью опытов
.

В начале 19го века британский ученый Фарадей догадался, что изменяя количество линий индукции, которые пронизывают поверхность ограниченную замкнутым контуром, можно сделать индукционный ток. Посторонние силы, действующие на свободные частицы, называют электродвижущей силой (ЭДС индукции).

Разновидности, характеристики и единицы измерения

Электрический ток может быть или переменным , или постоянным .

Постоянный электроток — это ток, который не меняет своё направление и знак во времени, однако он может менять свою величину. Постоянный электроток в качестве источника чаще всего использует гальванические элементы.

Переменным называется тот, который меняет направление и знак по закону косинуса. Его характеристикой является частота. Единицы измерения в системе СИ – Герцы (Гц).

В последние десятилетия очень большое распространение получил . Это вид переменного тока, который включает в себя 3 цепи. В этих цепях действует переменные ЭДС одинаковой частоты, но развернутые по фазе одна относительно другой на треть периода. Фазой называют каждую отдельную электроцепь.

Почти все современные генераторы производят трёхфазный электроток.

• Сила и количество тока

Сила тока зависит от величины заряда, протекающего в электроцепи за единицу времени. Сила тока это отношение электрозаряда, проходящего сквозь сечение проводника, ко времени его прохождения.

В системе СИ единица измерения силы заряда – кулон (Кл), времени – секунда (с). В итоге получаем Кл/с, данную единицу называют Ампер (A). Измеряется сила электротока с помощью прибора – амперметра.

Напряжение — это соотношение работы к величине заряда. Работа измеряется в джоулях (Дж), заряд в кулонах. Данная единица называется Вольт (В).

• Электрическое сопротивление

Показания амперметра на различных проводниках дают разные значения. А для того чтобы замерять мощность электроцепи пришлось бы использовать 3 прибора. Явление объясняется тем, что у каждого проводника различная проводимость. Единица измерения называется Ом и обозначается латинской буквой R. Сопротивление также зависит и от длины проводника.

• Электрическая емкость

Два проводника, которые изолированы один от второго, могут накапливать электрические заряды. Данное явление характеризуется физ. величиной, которую называют электрической емкостью. Её единицей измерения – фарад (Ф).

• Мощность и работа электрического тока

Работа электротока на конкретном участке цепи равняется перемножению напряжения тока на силу и время. Напряжение меряют вольтами, силу амперами, время секундами. Единицей измерения работы приняли джоуль (Дж).

Мощность электротока – это отношение работы ко времени её совершения. Мощность обозначают буквой P и измеряют ваттами (Вт). Формула мощности очень простая: Сила тока умноженная на напряжение тока.

Существует также единица именуемая ватт-час. Её не следует путать с ваттами, это 2 разные физические величины. В ваттах измеряют мощность (скорость потребления или передачи энергии), а в ватт-часах выражается энергия произведённая за конкретное время. Это измерение часто применяют в отношении бытовых электроприборов.

Например, лампа мощность которой равняется 100 Вт работала в течении одного часа, то она потребила 100 Вт*ч, а лампочка мощность которой 40 ватт потребит столько же электроэнергии за 2.5 часа.

Для того, чтобы замерять мощность электроцепи используют ваттметр

Какой вид тока эффективнее и какая между ними разница?

Постоянный электроток легко использовать в случае параллельного подключения генераторов, для переменного необходима синхронизация генератора и энергосистемы.

В истории произошло событие под названием «Война токов». Эта «война» произошла между двумя гениальными изобретателями – Томасом Эдисоном и Николой Теслой. Первый поддерживал и активно продвигал постоянный электроток, а второй переменный. «Война» закончилась победой Теслы в 2007 году, когда Нью-Йорк окончательно перешел на переменный.

Разница в эффективности передачи энергии на расстоянии оказалось огромной в пользу переменного тока. Постоянный электроток невозможно использовать, если станция находятся далеко от потребителя.

Но постоянный всё равно нашел сферу применения: он широко используется в электротехнике, гальванизации, некоторых видах сварки. Также постоянный электроток получил очень большое распространение в сфере городского транспорта (троллейбусы, трамваи, метро).

Естественно, не бывает плохих или хороших токов, у каждого вида есть свои преимущества и недостатки, самое главное – правильно их использовать.

И . Прежде чем подробно разбирать эти термины следует вспомнить, что понятие электрического тока заключается в упорядоченном движении частиц, имеющих электрические заряды. Если электроны постоянно осуществляют движение в одном направлении, то ток носит название постоянного. Но, когда электроны в один момент времени двигаются в одном направлении, а в другой момент осуществляется движение в другом направлении, то это является упорядоченным движением заряженных частиц, двигающихся без остановки. этот ток называют переменным. Существенным различием между ними считают то, что у постоянного значения «+» и «-» постоянно находятся на одном определенном месте.

Что такое постоянное напряжение

В качестве примера постоянного напряжения служит обычная батарейка. На корпусе любой батарейки есть обозначения «+» и «-». Это говорит о том, что при постоянном токе эти значения имеют постоянное местоположение. У переменного наоборот, значения «+» и «-» изменяются через определенные короткие промежутки времени. Поэтому обозначение постоянного тока применяется в виде одной прямой линии, а обозначение переменного — в виде одной волнистой линии.

Отличие постоянного тока от переменного

Большинство устройств, использующих постоянный ток, не позволяют при подключении источника питания путать контакты, поскольку в таком случае прибор может просто выйти из строя. При переменном этого не произойдет. Если вставить вилку в розетку любой стороной, то прибор все равно будет работать. Кроме того, существует такое понятие, как частота переменного тока. Она показывает, сколько раз в течение секунду меняются местами «минус» с «плюсом». Например, частота в 50 герц означает, изменение полярности напряжения за секунду 50 раз.

На представленных графиках видно изменение напряжения в различные временные моменты. На графике слева, для примера показано напряжение на контактах лампочки карманного фонарика. На отрезке времени с «0» до точки «а» напряжение вообще отсутствует, так как фонарик выключен. В точке времени «а» возникает напряжение U1, которое не меняется в промежутке времени «а» — «б», когда фонарик включен. При выключении фонарика в момент времени «б» напряжение снова становится равным нулю.

На графике переменного напряжения можно наглядно увидеть, что напряжение в различных точках, то поднимается до максимума, то становится равным нулю, то падает до минимума. Это движение происходит равномерно, через одинаковые промежутки времени и повторяется до тех пор, пока не отключат свет.

Переменный ток , в отличие от , 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 .

Прямоугольная рамка, изготовленная из медной проволоки, укреплена на оси и при помощи ременной передачи вращается в поле . 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 , 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 .

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 , можно получить переменную ЭДС и, следовательно, переменный ток.

Переменный ток для промышленных целей и 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.

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 , 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

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 связана с частотой f соотношением 2пиf

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 рамка в 1 секунду, и выражает собой скорость 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 360°f.

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

Очень давно, учеными был изобретен электрический ток. Первым изобретением был постоянный. Но в последующем, проводя в своей лаборатории опыты, Никола Тесла изобрел переменный ток. Между ними было и есть много различий, согласно которым один из них используется в слаботочной аппаратуре, а другой имеет возможность преодолевать различные расстояния с небольшими потерями. Но многое зависит от величин токов.

Ток переменный и постоянный: разница и особенности

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

Основные отличия:

• Движение заряженных частиц;
• Способ производства.

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

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

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

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

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

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

Какой уровень напряжения является допустимым для человека: особенности

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

Параметры воздействия электрического тока:

• Сила;
• Частота;
• Время;
• Относительная влажность.

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

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

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

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

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

Опасный переменный ток для человека

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

Факторы, влияющие на опасное воздействие:

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

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

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

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

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

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

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

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

Какой величины опасен для человека постоянный ток

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

Воздействие постоянного тока на человека разделяют:

• 1 порог;
• 2 порог;
• 3 порог.

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

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

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

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

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

Напряжение постоянное — Справочник химика 21

    Электродиализ — диализ, обусловленный миграцией ионов через мембрану под действием приложенной разности потенциалов (электромиграцией). На рис. IV. 17 показана схема электродиализатора, представляющего собой сосуд, разделенный мембраной М, по обе стороны которой находятся электроды под напряжением постоянного электрического поля. Рассмотрим принципы электродиализа на примере переноса хлорной кислоты через различные мембраны. Если пропустить через водный раствор хлорной кислоты количество электричества, равное числу Фарадея (96 485 Кл/моль), то по закону Фарадея на электродах должно выделиться ио 1 экв элементов водорода и кислорода. При электродиализе на катоде (восстановление) исчезают ионы Н+, а на аноде (окисление) они накапливаются  [c.241]

    В последнее время магнитные методы снова получают широкое распространение в связи с развитием динамического метода измерения парамагнетизма — метода электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). В магнитном поле энергетический уровень неспаренного электрона расщепляется на два подуровня — эффект Зеемана. Эти подуровни отвечают разной ориентации спина электрона. Разность энергии этих двух состояний равна где — напряженность постоянного магнитного поля g — фактор спектроскопического расщепления, который для свободного электрона равен 2,0023 р — магнетон Бора. [c.23]

    Установлено, что вредное влияние на коррозионное поведение металлов оказывают растягивающие напряжения. Постоянные растягивающие напряжения (внешние или внутренние) увеличивают скорость общей коррозии металла примерно пропорционально их величине (рис. 230) и часто ухудшают распределение коррозии (что более опасно), переводя ее из общей в местную, вызывая в частности коррозионное растрескивание. [c.333]

    Поступая в датчик, горючие компоненты окисляются на каталитически активном измерительном элементе, температура его повышается и сопротивление платиновой спирали увеличивается. На вершинах измерительной диагонали моста возникает разность потенциалов, величина которой пропорциональна концентрации горючего компонента. Для компенсации небаланса измерительного моста служит переменный радиатор. Напряжение постоянного тока пропорционально величине контролируемой концентрации горючих газов. [c.262]

    Явления релаксации и ползучести различаются тем, что при релаксации общая деформация детали постоянна, а напряжение в ней падает, в то время как при ползучести напряжение постоянно при непрерывно нарастающей деформации. [c.11]

    Тот же самый результат может быть получен, если частота переменного ноля V остается постоянной, а изменяется напряженность постоянного магнитного поля. При изменении напряженности постоянного магнитного поля изменяется частота прецессии ядра и, когда она достигает частоты переменного магнитного поля, происходит резонанс. На практике обычно реализуется именно этот способ. Таким образом, задача анализа обычно состоит в том, чтобы определить напряженность постоянного магнитного поля, при которой наступает ядерный резонанс в переменном поле определенной частоты V. В этом случае частота V равна частоте ЯМР. В табл. 4 приведены значения ЯМР для ядер различных атомов.  [c.38]

    Это разрывающее напряжение постоянно по всему сечению стенки и всегда больше нуля. Наибольшее из всех этих напряжений не должно превышать предела упругости материала стенки 0пр, иначе возникнут остаточные деформации сосуда. Можно подсчитать, что предельное напряжение появляется тогда, когда давление внутри цилиндрического сосуда будет равно [c.254]

    Приборы для изучения ЭПР называются радиоспектрометрами. Спектр ЭПР показывает зависимость интенсивности поглощения энергии исследуемым образцом от величины напряженности постоянного магнитного поля при заданной частоте переменного поля. [c.61]

    В и выше, а для помещений с повышенной опасностью, особо опасных и наружных установок — прн номинальном напряжении переменного тока выше 36 В и напряжении постоянного тока 110 В для взрывоопасных установок — при всех напряжениях. [c.46]

    В начальный момент, когда на электроды подается напряжение постоянного тока, в пространстве между пластинами появляется некоторое количество индуцированного заряда V (рис. .55, стадия А). Следовательно, распределение заряда наглядно показывает поведение бинарной смеси, составные фазы которой обладают собственными диэлектрическими проницаемостями. [c.386]

    Если парамагнитные частицы находятся в постоянном магнитном поле и на них воздействует переменное электромагнитное поле, то при соблюдении определенных соотношений между напряженностью постоянного поля Н и частотой переменного поля V можно наблюдать поглощение энергии переменного поля. Условием поглощения является равенство величины кванта переменного поля /IV величине АЕ. С учетом (1Х.12) [c.230]

    Прибор предназначен для измерения напряжений постоянного тока, сопротивлений постоянному току, индуктивностей и емкостей. [c.70]

    Входное сопротивление при измерении напряжений постоянного тока, мОм 11 5% [c.71]

    Выходное напряжение постоянного тока, В  [c.149]

    В магнитном поле энергетический уровень неспаренного электрона расщепляется на два подуровня (эффект Зеемана). Эти подуровни соответствуют разной ориентации спина электрона. Разность энергии этих двух состояний равна рЯ,з, где Н — напряженность постоянного магнитного поля g — фактор спектроскопического расщепления, который для свободного электрона равен 2,0023 р — магнетон Бора. [c.22]

    Электрическая схема прибора позволяет получить несколько связанных гальванически стабилизированных напряжений постоянного тока для питания фотоэлементов, усилителя, схемы установки нуля и усилителя постоянного тока стабилизатора. [c.29]

    Электродиализ. Этот метод представляет собой ускоренный процесс диализа с применением электрического тока. В электродиализаторах различных конструкций имеется три камеры (рис. 82) с внутренними стенками из полупроницаемых мембран. В среднюю камеру наливают коллоидный раствор, подлежат,ий очистке, а во внешние камеры — растворитель — проточную воду. Во внешних камерах находятся электроды, на которые подается напряжение постоянного тока. При падении потенциала 2—5-10 В/м и более образуется направленное движение ионов к соответствующим электродам. Поскольку ионы свободно проходят че- [c.292]

    Этого же можно добиться изменением напряженности постоянного магнитного поля Яо пр и неизменной частоте переменного поля Я]. [c.269]

    Метод непрерывного воздействия позволяет измерять время релаксации Т1, используя явление насыщения системы ядерных магнитных моментов. Однако для Т1абсолютные измерения слишком затруднительны и ненадежны. Время релаксации Тг как величину, обратную ширине линии, можно определять только в том случае, если линия не расширена неоднородностью постоянного поля. При использовании импульсных методов измерение времени релаксации удобнее и точнее производить по неустановившимся процессам в системе ядерных магнитных моментов, которые возникают после прекращения действия коротких интенсивных импульсов высокочастотного поля. Напряженность постоянного магнитного поля и частота высокочастотного поля остаются неизменными, удовлетворяя условию резонанса в соответствии с формулой (8.2). [c.220]

    Для снятия поляризационных кривых и контроля потенциала электрода в процессе электролиза используют измерительные схемы. Схема установки для измерения электродных потенциалов показана на рис. П. В цепь поляризующего тока включен реостат, играющий роль делителя напряжения постоянного тока (/ ), Для расширения интервала и более плавного регулирования тока, что необходимо для получения поляризационных зависимостей, служит реостат Лз. [c.265]

    Парамагнитные вещества обнаруживают интенсивное резонансное поглощение высокочастотной энергии при строго определенных значениях напряженности постоянного магнитного поля (при перпендикулярной ориентации переменного и постоянного магнитных полей). Это явление получило название электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Электронным парамагнетизмом обладают атомы с нечетным числом электронов, свободные радикалы органических веществ, центры окраски в виде электронов или дырок, локализованных в различных местах кристаллической решетки, металлы или полупроводники, имеющие свободные электроны, ионы переходных металлов и некоторые другие ионы. [c.160]

    Схема, показывающая расщепление энергетических уровней частицы со спином /= /2. которое прямо пропорционально напряженности постоянного магнитного поля, представлена на рис. 1.1. [c.10]

    Всякое изменение напряженности постоянного поля вызовет согласно (1.12) изменение резонансной частоты Av = YДB/2я, с чем и связано уширение Ava, которое на современных спектрометрах не превышает десятых долей герца. В невязких обезгаженных жидкостях Га г Г (от нескольких до десятков секунд), т. е. Дve составляет сотые доли герца. Наблюдаемая ширина линий в спектрах ЯМР, вообще говоря, может меняться в очень широких пределах, но даже так называемые узкие линии (Ау 1 Гц) имеют ширину не меньше десятых долей герца (для ПМР — 0,3… 0,5 Гц). При использовании обезгаженных эталонов на современных спектрометрах достигается разрешение 0, 2 Гц, т. е. когда однородность магнитного поля и разрешающая способность спектрометра достаточно высоки, определяющее значение для наблюдаемой ширины линии имеет характер исследуемых образцов. [c.16]

    В спектроскопии ПМР, когда протонные химические сдвиги сравнительно невелики, из-за перекрывания мультиплетных сигналов спектры часто бывают сложными. Как уже указывалось, один из возможных путей упрощения спектров не первого порядка (приближения их к первому порядку за счет увеличения разницы химических сдвигов сигналов) является повышение напряженности постоянного поля Н (т. е, использование соответствующего спектрометра). Другим путем упрощения является применение метода двухмерной спектроскопии ЯМР. При отсутствии таких возможностей иногда используется еще один путь — добавка небольших количеств комплексных соединений парамагнитных ионов лантаноидов с дикетонами так называемых сдвигающих реагентов. Эти реагенты могут индуцировать разные по величине сдвиги резонансных сигналов у различных групп протонов, увеличивая расстояния между сигналами и устраняя их перекрывание. Это происходит -в результате образования ионом лантаноида до- [c.33]

    При конденсации газообразных продуктов разделения в ловушках, погруженных в жидкий азот, часто образуется туман (аэрозоль) выделяемого целевого продукта, что снижает его выход. Во избежание этого внутрь ловушки вводят два электрода, к которым прилагают высокое напряжение постоянного тока (порядка 8000 в), в результате чего аэрозоль разрушается, и целевой продукт полностью [c.215]

    Электронный парамагнитный резонанс. Е, К. Завойский в 1944 г., проводя в Казанском университете исследования парамагнитной релаксации на высоких частотах при параллельной и перпендикулярной ориентациях постоянного и переменного магнитных полей, обнаружил интенсивное резонансное поглощение высокочастотной энергии при строго определенных отношениях напряженности постоянного магнитного поля и частоты. Это открытие, широко используемое в настоящее время, известно под названием электронного парамагнитного резонанса. [c.63]

    Опасность взрывов, загораний и загазованности в зале электролиза, в отделениях- перекачки водорода, охлаждения и осушки хлоргаза создается при нарушениях технологического режима. Опасность представляют аппараты и трубопроводы, работающие под давлением, и электролизеры с ошино кой, находящейся под напряжением постоянного электрического тока 500—8 5 В. [c.44]

    В хорошо просушенный раствор мелкокристаллических остаточных парафинов в маловязких растворителях (в бензоле, уайт-спирите, дихлорэтанебензоловой смеси и др.) вводили электроды, к которым подводили напряжение постоянного тока от 1 до 20 кв. При подаче на электроды такого напряжения кристаллики парафина, первоначально рассеянные по всему раствору, оседали на одном из электродов, и раствор полностью просветлялся. Опыты проводили с растворами очищенного и неочищенного остаточного петролатума, технического церезина, парафинистых цилиндровых дистиллятов и других парафинистых продуктов. Проведенные опыты показали наличие у взвешенных в растворителях кристал- [c.75]

    Электроосаждение. Выделять парафины из суспензий можно действием электрического поля. Этот способ основан на том, что частицы парафина, взвешенные в неэлектропроводяш ем растворителе, несут, как было нами показано, значительные электрические заряды. При воздействии на такие суспензии постоянного электрического поля высокого напряжения частицы парафина осаждаются на электроде. Так, нам удавалось осаждать парафин из растворов в углеводородных и других растворителях остаточных рафинатов, тяжелых дистиллятных продуктов на электродах, к которым подводили напряжение постоянного тока выше 10— 15 тыс. в. При этом парафин оседал на соответствующем электроде более или менее плотной массой и раствор очищался от взвеси парафина. [c.135]

    Он был включен в замкнутую систему (фиг. 28). Компрессор вращался через промежуточный вал 13 электродвигателем ПН-290 14 постоянного тока мощностью 19 кет. Напряжение постоянного тока, подаваемого к электродвигателю от общей электросети, регулировалось умформером мощностью 17 кет, с помощью которого также плавно изменялось и поддержива- [c.90]

    Аппарат работает по следующей схеме. Нефтяная эмульсия, вводимая через коллектор ввода, рэвиомерно распределяется по всему сечению и равномерным восходящим потоком движется вверх. Этот поток на своем пути рассекается вертикальными чередующимися пластинами положительного и отрицательного электродов на несколько небольших потоков. Каждый поток обрабатывается в электрическом поле высокой напряженности постоянного тока соответствующей пары разнополярных пластин. Элек- [c.375]

    Четыре графика на рис. Х-27 показывают зависимость пределов давления и потенциала отношения Я 1Я2. Напряжение представляет собой неизменяющееся напряжение постоянного тока. Сплошные линии кривых напряжения короны находятся в oot-ветствии с уравнениями (Х.7) и полностью согласуются с данными ниже критической плотности продление этих кривых за пределы критической плотности не имеет физического значения. [c.494]

    Стабилизатор напряжения постоянного тока У1136. Прибор питается от сети 220 В. На передней панели прибора размещены сигнальная лампа, тумблер включения прибора сеть , тумблер включения высокого напряжения анод , вольтметр, переключатель пределы регулирования , ручки регулировки выходного напряжения грубо , средне и тонко . Выходные гнезда прибора с указанием полярности и земля расположены на задней стенке прибора. Электрическую цепь кулонометрической установки подсоединяют к выходным гнездам с соблюдением полярности. [c.151]

    Механизм КРН латуней был предметом многих исследований. Сплавы высокой чистоты и монокристаллы а-латуни также растрескиваются под напряжением в атмосфере Nh4 [27]. В под-тверждение электрохимического механизма показано, что в растворах Nh5OH потенциалы границ зерен поликристаллической латуни имеют более отрицательные значения, чем сами зерна. В растворах Fe lg, где коррозионное растрескивание не происходит, не наблюдается и подобного распределения потенциала [28]. Согласно другой точке зрения, на латуни образуется хрупкая оксидная пленка, которая под напряжением постоянно растрескивается, а обнажившийся подлежащий металл подвергается дальнейшему окислению [29, 30]. Возможно также, что структурные дефекты в области границ зерен напряженных медных сплавов способствуют адсорбции комплексов ионов меди с последующим ослаблением металлических связей (растрескивание под действием адсорбции). В соответствии с этим предположением, ионы Вг и С1 действуют как ингибиторы, вытесняя с поверхности комплекс металла (конкурирующая адсорбция). [c.338]

    Теперь рассмотрим соотношение между временем действия постоянного и переменного тока. В момент приложения напряжения постоянного тока к электродам, т. е. когда = О, система находится в переходном неуравповешенном состоянии. После продолжительного времени (при оо) система приходит в состояние равновесия. [c.388]

    С помощью уравнений ( .15), (У.18) и (У.62) можно сделать количественную оценку частотной зависимости удельной электропроводимости в эмульсиях В/М. На начальной стадии действия напряжения постоянного тока, что равносильно действию переменного поля высокой частоты, величина заряда проводимости, возникающего, в основном, внутри капель воды (рис. У.55, стадия А, система В/М), увеличивается ео временем довольно быстро. Это приводит к большому значенню наблюдаемой электропроводности, как видно из уравнений (У.18) и ( .15). При I сс (рис. У.55, стадия С, система В/М), т. е. при низких частотах, распределение заряда о внутри сферических частиц достигает состояния равновесия и уже дальнейшего возрастания у. со временем не наблюдается. В результате вся система па стадии С имеет низкие значения х. нри условии, что окружающая непрерывная фаза имеет низкую удельную электропроводность. [c.388]

    Итак, приведенный выше пример иллюстрирует важную роль реологических свойств смешиваемых компонентов, поскольку реологические свойства определяют характер распределения напряжений в зазоре между цилиндрами. Напряжение сдвига обратно пропорционально квадрату радиуса, т. е. т 1/р . Этим течение в зазоре между коаксиальными цилиндрами отличается от течения между параллельными пластинами, где напряжение постоянно. (Разумеется, при малой кривизне таким различием можно пренебречь.) Поэтому у стенки внутреннего цилиндра напряжение сдвига велико, а у стенки внешнего цилиндра — мало, результатом чего и являются высокая у стенки внутреннего цилиндра и низкая у стенки внешнего цилиндра скорости сдвига ньютоновской жидкости. Однако, если жидкость имеет неньютоновский характер течения (аномальновязкая жидкость), то вязкость тоже меняется по сечению зазора у внутреннего цилиндра она относительно низкая, а у внешнего — относительно высокая. Поэтому чтобы поддерживать требуемое распределение напряжений, скорость сдвига у стенки внутреннего цилиндра нужно увеличивать, а у стенки внешнего цилиндра — уменьшать, вследствие чего ФРД будет расширяться. [c.378]

    При принятой ПЛОТНОСТ1И то а напряжение постоянного тока будет равно 1 —1,1 в, а 1п0оемен ого 1,21 в. Отсюда можно подсчитать суммарное напряжение пульсирующего така  [c.251]

    ИСТОЧНИКОВ и (приемников) при неизменной напряженности постоянного магнитного поля Н = onst, либо меняя напряженность постоянного поля (полевая развертка) при неизменной частоте [c.12]

    На рис. III.16 показаны спектры ЭПР и ДЭЯР замороженного раствора сэндвиче-вого комплекса титана с цик-лооктатетраеном и циклопен-тадиеном. Этот комплекс представляет собой -систему с осью симметрии Соо (свободное вращение колец), в спектре ЭПР которой сверхтонкая структура не разрешается. В эксперименте ДЭЯР устанавливается напряженность постоянного поля, соответствующая сигналу ЭПР для g 1 (помечена стрелкой), и ведется сканирование по области частот ПМР ( Н) при данной напряженности. Таким образом, получается спектр двойного электрон-протонного резонанса ( Н ДЭЯР) с хорошо разрешенной структурой. На рис. II 1.16, где представлен этот спектр, хорошо видны два широких дублета, из которых непосредственно определяется значение параллельной компоненты константы СТВ а л для взаимодействия делокализо-ванного неспаренного электрона с протонами циклов gHg и С5Н5 (центральная группа линий обусловлена протонами растворителя— толуола). Если провести такой же эксперимент с установкой сигнала ЭПР, соответствующего g x, то получим перпендикулярные компоненты взаимодействия и определим значение а , после чего можно оценить спиновую плотность на ядрах. [c.81]

    На боковой поверхности калориметрического стакана имеется также нагреватель, представляющий собой изолированную константаноаую или манганиновую проволоку. Нагреватель соединен с источником постоянного тока, в качестве которого используется батарея аккумуляторов или стабилизатор напряжения постоянного тока. [c.66]

---

Постоянный ток или напряжение. Переменный ток и постоянный ток: отличие

Хотя электрические приборы мы каждый день используем в повседневной жизни, не каждый может ответить, чем отличается переменный ток от постоянного, несмотря на то, что об этом рассказывается в рамках школьной программы. Поэтому имеет смысл напомнить основные догматы.

Обобщенные определения

Физический процесс, при котором заряженные частицы движутся упорядоченно (направленно), называется электротоком. Его принято разделять на переменный и постоянный. У первого направление и величина остаются неизменными, а у второго эти характеристики меняются по определенной закономерности.

Приведенные определения сильно упрощены, хотя и объясняют разницу между постоянным и переменным электротоком. Для лучшего понимания, в чем заключается это различие, необходимо привести графическое изображение каждого из них, а также объяснить, как образуется переменная электродвижущая сила в источнике. Для этого обратимся к электротехнике, точнее ее теоретическим основам.

Источники ЭДС

Источники электротока любого рода бывают двух видов:

• первичные, с их помощью происходит генерация электроэнергии путем превращения механической, солнечной, тепловой, химической или другой энергии в электрическую;
• вторичные, они не генерируют электроэнергию, а преобразуют ее, например, из переменной в постоянную или наоборот.

Единственным первичным источником переменного электротока является генератор, упрощенная схема такого устройства показана на рисунке.

Обозначения:

• 1 – направление вращения;
• 2 – магнит с полюсами S и N;
• 3 – магнитное поле;
• 4 – проволочная рамка;
• 5 – ЭДС;
• 6 – кольцевые контакты;
• 7 – токосъемники.

Принцип работы

Механическая энергия преобразуется изображенным на рисунке генератором в электрическую следующим образом:

за счет такого явления, как электромагнитная индукция, при вращении рамки «4», помещенной в магнитное поле «3» (возникающее между различными полюсами магнита «2»), в ней образуется ЭДС «5». Напряжение в сеть подается через токосъемники «7» с кольцевых контактов «6», к которым подключена рамка «4».

Видео: постоянный и переменный ток – отличия

Что касается величины ЭДС, то она зависит от скорости пересечения силовых линий «3» рамкой «4». Из-за особенностей электромагнитного поля минимальная скорость пересечения, а значит и самое низкое значение электродвижущей силы будет в момент, когда рамка находится в вертикальном положении, соответственно, максимальное – в горизонтальном.

Учитывая изложенное выше, в процессе равномерного вращения индуктируется ЭДС, характеристики величины и направления которого изменяются с определенным периодом.

Графические изображения

Благодаря применению графического метода, можно получить наглядное представление динамических изменений различных величин. Ниже приведен график изменения напряжения с течением времени для гальванического элемента 3336Л (4,5 В).

Как видим, график представляет собой прямую линию, то есть напряжение источника остается неизменным.

Теперь приведем график динамики изменения напряжения в течение одного цикла (полного оборота рамки) работы генератора,.

Горизонтальная ось отображает угол поворота в градусах, вертикальная – величину ЭДС (напряжение)

Для наглядности покажем начальное положение рамки в генераторе, соответствующее начальной точке отчета на графике (0°)

Обозначения:

• 1 – полюса магнита S и N;
• 2 – рамка;
• 3 – направление вращения рамки;
• 4 – магнитное поле.

Теперь посмотрим, как будет изменяться ЭДС в процессе одного цикла вращения рамки. В начальном положении ЭДС будет нулевым. В процессе вращения эта величина начнет плавно возрастать, достигнув максимума в момент, когда рамка будет под углом 90°. Дальнейшее вращение рамки приведет к снижению ЭДС, достигнув минимума в момент поворота на 180°.

Продолжая процесс, можно увидеть, как электродвижущая сила меняет направление. Характер изменений поменявшей направление ЭДС будет таким же. То есть она начнет плавно возрастать, достигнув пика в точке, соответствующей повороту на 270°, после чего будет снижаться, пока рамка не завершит полный цикл вращения (360°).

Если график продолжить на несколько циклов вращения, мы увидим характерную для переменного электротока синусоиду. Ее период будет соответствовать одному обороту рамки, а амплитуда – максимальной величине ЭДС (прямой и обратной).

Теперь перейдем к еще одной важной характеристике переменного электротока – частоте. Для ее обозначения принята латинская буква «f», а единица ее измерения – герц (Гц). Этот параметр отображает количество полных циклов (периодов) изменения ЭДС в течение одной секунды.

Определяется частота по формуле: . Параметр «Т» отображает время одного полного цикла (периода), измеряется в секундах. Соответственно, зная частоту, несложно определить время периода. Например, в быту используется электроток с частотой 50 Гц, следовательно, время его периода будет две сотых секунды (1/50=0,02).

Трехфазные генераторы

Заметим, что наиболее экономически выгодным способом получения переменного электротока будет использование трехфазного генератора. Упрощенная схема его конструкции показана на рисунке.

Как видим, в генераторе используются три катушки, размещенные со смещением 120°, соединенные между собой треугольником (на практике такое соединение обмоток генератора не применяется в виду низкого КПД). При прохождении одного из полюсов магнита мимо катушки, в ней индуктируется ЭДС.

Чем обосновано разнообразие электротоков

У многих может возникнуть вполне обоснованный вопрос – зачем использовать такое разнообразие электротоков, если можно выбрать один и сделать его стандартным? Все дело в том, что не каждый вид электротока подходит для решения той или иной задачи.

В качестве примера приведем условия, при которых использовать постоянное напряжение будет не только не выгодно, ни и иногда невозможно:

• задача передачи напряжения на расстояния проще реализовывается для переменного напряжения;
• преобразовать постоянный электроток для разнородных электроцепей, у которых неопределенный уровень потребления, практически невозможно;
• поддерживать необходимый уровень напряжения в цепях постоянного электротока значительно сложнее и дороже, чем переменного;
• двигатели для переменного напряжения конструктивно проще и дешевле, чем для постоянного. В данном пункте необходимо заметить, что у таких двигателей (асинхронных) высокий уровень пускового тока, что не позволяет их использовать для решения определенных задач.

Теперь приведем примеры задач, где более целесообразно использовать постоянное напряжение:

• чтобы изменить скорость вращения асинхронных двигателей требуется, изменить частоту питающей электросети, что требует сложного оборудования. Для двигателей, работающих от постоянного электротока, достаточно изменить напряжение питания. Именно поэтому в электротранспорте устанавливают именно их;
• питание электронных схем, гальванического оборудования и многих других устройств также осуществляется постоянным электротоком;
• постоянное напряжение значительно безопаснее для человека, чем переменное.

Исходя из перечисленных выше примеров, возникает необходимость в использовании различных видов напряжения.

Движение электронов в проводнике

Чтобы понимать что такое ток и откуда он берётся, нужно иметь немного знаний о строении атомов и законах их поведения. Атомы состоят из нейтронов (с нейтральным зарядом), протонов (положительный заряд) и электронов (отрицательный заряд).

Электрический ток возникает в результате направленного перемещения протонов и электронов, а также ионов. Как можно направить движение этих частиц? Во время любой химической операции электроны «отрываются» и переходят от одного атома к другому.

Те атомы, от которых «оторвался» электрон становятся положительно заряженным (анионы), а те к которым присоединился – отрицательно заряженными и называются катионами. В результате этих «перебеганий» электронов возникает электрический ток.

Естественно, этот процесс не может продолжаться вечно, электрический ток исчезнет когда все атомы системы стабилизируются и будут иметь нейтральных заряд (отличный бытовой пример – обычная батарейка, которая «садится» в результате окончания химической реакции).

История изучения

Древние греки первыми заметили интересное явление: если потереть камень янтаря об шерстяную ткань, то он начинает притягивать мелкие предметы. Следующие шаги начали делать ученые и изобретатели эпохи ренессанса, которые построили несколько интересных устройств, демонстрировавших это явление.

Новым этапом изучения электричества стали работы американца Бенджамина Франклина, в частности его опыты с Лейденовской банкой – первым в мире электроконденсатором.

Именно Франклин ввёл понятия положительных и отрицательных зарядов, а также он придумал громоотвод. И наконец, изучение электротока стало точной наукой после описания закона Кулона.

Основные закономерности и силы в электрическом токе

Закон Ома – его формула описывает взаимосвязь силы, напряжения и сопротивления. Открыт в 19м веке немецким ученым Георгом Симоном Омом. Единица измерения электросопротивления названа в его честь. Его открытия были очень полезны непосредственно для практического использования.

Закон Джоуля – Ленца говорит, что на любом участке электрической цепи совершается работа. В результате этой работы нагревается проводник. Такой тепловой эффект часто используется на практике в инженерии и технике (отличный пример – лампа накаливания).

Движение зарядов при этом совершается работа

Эта закономерность получила такое название потому что сразу 2 ученых примерно одновременно и независимо, вывели её с помощью опытов
.

В начале 19го века британский ученый Фарадей догадался, что изменяя количество линий индукции, которые пронизывают поверхность ограниченную замкнутым контуром, можно сделать индукционный ток. Посторонние силы, действующие на свободные частицы, называют электродвижущей силой (ЭДС индукции).

Разновидности, характеристики и единицы измерения

Электрический ток может быть или переменным , или постоянным .

Постоянный электроток — это ток, который не меняет своё направление и знак во времени, однако он может менять свою величину. Постоянный электроток в качестве источника чаще всего использует гальванические элементы.

Переменным называется тот, который меняет направление и знак по закону косинуса. Его характеристикой является частота. Единицы измерения в системе СИ – Герцы (Гц).

В последние десятилетия очень большое распространение получил . Это вид переменного тока, который включает в себя 3 цепи. В этих цепях действует переменные ЭДС одинаковой частоты, но развернутые по фазе одна относительно другой на треть периода. Фазой называют каждую отдельную электроцепь.

Почти все современные генераторы производят трёхфазный электроток.

• Сила и количество тока

Сила тока зависит от величины заряда, протекающего в электроцепи за единицу времени. Сила тока это отношение электрозаряда, проходящего сквозь сечение проводника, ко времени его прохождения.

В системе СИ единица измерения силы заряда – кулон (Кл), времени – секунда (с). В итоге получаем Кл/с, данную единицу называют Ампер (A). Измеряется сила электротока с помощью прибора – амперметра.

Напряжение — это соотношение работы к величине заряда. Работа измеряется в джоулях (Дж), заряд в кулонах. Данная единица называется Вольт (В).

• Электрическое сопротивление

Показания амперметра на различных проводниках дают разные значения. А для того чтобы замерять мощность электроцепи пришлось бы использовать 3 прибора. Явление объясняется тем, что у каждого проводника различная проводимость. Единица измерения называется Ом и обозначается латинской буквой R. Сопротивление также зависит и от длины проводника.

• Электрическая емкость

Два проводника, которые изолированы один от второго, могут накапливать электрические заряды. Данное явление характеризуется физ. величиной, которую называют электрической емкостью. Её единицей измерения – фарад (Ф).

• Мощность и работа электрического тока

Работа электротока на конкретном участке цепи равняется перемножению напряжения тока на силу и время. Напряжение меряют вольтами, силу амперами, время секундами. Единицей измерения работы приняли джоуль (Дж).

Мощность электротока – это отношение работы ко времени её совершения. Мощность обозначают буквой P и измеряют ваттами (Вт). Формула мощности очень простая: Сила тока умноженная на напряжение тока.

Существует также единица именуемая ватт-час. Её не следует путать с ваттами, это 2 разные физические величины. В ваттах измеряют мощность (скорость потребления или передачи энергии), а в ватт-часах выражается энергия произведённая за конкретное время. Это измерение часто применяют в отношении бытовых электроприборов.

Например, лампа мощность которой равняется 100 Вт работала в течении одного часа, то она потребила 100 Вт*ч, а лампочка мощность которой 40 ватт потребит столько же электроэнергии за 2.5 часа.

Для того, чтобы замерять мощность электроцепи используют ваттметр

Какой вид тока эффективнее и какая между ними разница?

Постоянный электроток легко использовать в случае параллельного подключения генераторов, для переменного необходима синхронизация генератора и энергосистемы.

В истории произошло событие под названием «Война токов». Эта «война» произошла между двумя гениальными изобретателями – Томасом Эдисоном и Николой Теслой. Первый поддерживал и активно продвигал постоянный электроток, а второй переменный. «Война» закончилась победой Теслы в 2007 году, когда Нью-Йорк окончательно перешел на переменный.

Разница в эффективности передачи энергии на расстоянии оказалось огромной в пользу переменного тока. Постоянный электроток невозможно использовать, если станция находятся далеко от потребителя.

Но постоянный всё равно нашел сферу применения: он широко используется в электротехнике, гальванизации, некоторых видах сварки. Также постоянный электроток получил очень большое распространение в сфере городского транспорта (троллейбусы, трамваи, метро).

Естественно, не бывает плохих или хороших токов, у каждого вида есть свои преимущества и недостатки, самое главное – правильно их использовать.

Представить жилище современного человека без электрических розеток невозможно. И поэтому многие хотят знать больше о силе, несущей цивилизации тепло и свет, заставляющей работать все наши электроприборы. И начинают с вопроса: какой ток в нашей розетке, постоянный или переменный? И какой из них лучше? Чтобы ответить на вопрос, какой ток в розетке и чем обусловлен этот выбор, выясним, чем они отличаются.

Источники постоянного напряжения

Все эксперименты, проводимые учеными с электрическим током, начинались именно с него. Первые, еще примитивные, источники электроэнергии, подобные современным батарейкам, способны были выдавать именно постоянный ток.

Его основная особенность – неизменность величины тока в любой момент времени. Источниками, кроме гальванических элементов, являются специальные генераторы, аккумуляторы. Мощным источником постоянного напряжения является атмосферное электричество – разряды молний.

Источники переменного напряжения

В отличие от постоянного, величина переменного напряжения изменяется во времени по синусоидальному закону. Для него существует понятие периода – времени, за которое происходит одно полное колебание, и частоты – величины, обратной периоду.

В электрических сетях России принята частота переменного тока, равная 50 Гц. Но в некоторых странах эта величина равна 60 Гц. Это нужно учитывать при приобретении бытовых электроприборов и промышленного оборудования, хотя большая его часть прекрасно работает в обоих случаях. Но лучше в этом убедиться, прочитав инструкцию по эксплуатации.

Преимущества переменного тока

В наших розетках протекает переменный ток. Но почему именно он, чем он лучше постоянного?

Дело в том, что только величину переменного напряжения можно изменять с помощью преобразовательных устройств – трансформаторов. А делать это приходится многократно.

Теплоэлектростанции, гидроэлектростанции и атомные электростанции находятся далеко от потребителей. Возникает необходимость передачи больших мощностей на расстояния, исчисляемые сотнями и тысячами километров. Провода линий электропередач имеют малое сопротивление, но все же оно присутствует. Поэтому ток, проходя по ним, нагревает проводники. Более того, за счет разности потенциалов в начале и конце линии, к потребителю приходит меньшее напряжение, чем было на электростанции.

Бороться с этим явлением можно, либо уменьшив сопротивление проводов, либо снизив значение тока. Уменьшение сопротивления возможно только с увеличением сечением проводов, а это дорого, а порой – невозможно технически.

А вот уменьшить ток можно, увеличив значение напряжения линии. Тогда при передаче одной и той же мощности ток по проводам пойдет меньший. Уменьшаться потери на нагрев проводов.

Технически это выглядит так. От генераторов переменного тока электростанции напряжение подается на повышающий трансформатор. Например, 6/110 кВ. Далее по линии электропередач напряжением 110 кВ (сокращенно – ЛЭП-110 кВ) электрическая энергия отправляется до следующей распределительной подстанции.

Если эта подстанция предназначена для питания группы деревень в районе, то напряжение понижается до 10 кВ. Если при этом нужно отправить весомую часть принятой мощности энергоемкому потребителю (например, комбинату или заводу), могут использоваться линии напряжением 35 кВ. На узловых подстанциях для разделения напряжения между потребителями, находящихся на разном удалении и потребляющими разные мощности, используются трехобмоточные трансформаторы. В нашем примере это – 110/35/6 кВ.

Теперь напряжение, полученное на сельской подстанции, претерпевает новое преобразование. Его величина должна стать приемлемой для потребителя. Для этого мощность проходит через трансформатор 10/0,4 кВ. Напряжение между фазой и нулем линии, идущей к потребителю, становится равным 220 В. Оно и доходит до наших розеток.

Думаете, что это все? Нет. Для полупроводниковой техники, являющейся начинкой наших телевизоров, компьютеров, музыкальных центров эта величина не подойдет. Внутри них 220 В понижаются до еще меньшего значения. И преобразуется в постоянный ток.

Вот такая метаморфоза: передавать на большие расстояния лучше переменный ток, а нужен нам, в основном – постоянный.

Еще одно достоинство переменного тока: проще погасить электрическую дугу, неизбежно возникающую между размыкающимися контактами коммутационных аппаратов. Напряжение питания изменяется и периодически переходит через нулевое положение. В этот момент дуга гаснет самостоятельно при соблюдении определенных условий. Для постоянного напряжения потребуется более серьезная защита от подгорания контактов. Но при коротких замыканиях на постоянном токе повреждения электрооборудования от действия электрической дуги серьезнее и разрушительнее, чем на переменном.

Преимущества постоянного тока

Энергию от источников переменного напряжения нельзя хранить. Его можно использовать для зарядки аккумуляторной батареи, но выдавать она будет только постоянный ток. А что будет, если в силу каких-то причин остановится генератор на электростанции или оборвется линия питания села? Его жителям придется пользоваться фонариками на батарейках, чтобы не остаться в темноте.

Но и на электростанциях тоже есть источники постоянного напряжения – мощные аккумуляторные батареи. Ведь для того, чтобы запустить остановившееся из-за аварии оборудование, необходимо электричество. У механизмов, без которых запуск оборудования электростанции невозможен, электродвигатели питаются от источников постоянного напряжения. А также – все устройства защиты, автоматики и управления.

Также на постоянном напряжении работает электрифицированный транспорт: трамваи, троллейбусы, метро. Электродвигатели постоянного тока имеют больший вращающий момент на низких скоростях вращения, что необходимо электропоезду для успешного трогания с места. Да и сама регулировка оборотов двигателя, а, следовательно, и скорости движения состава, проще реализуется на постоянном токе.

Сейчас невозможно представить себе человеческую цивилизацию без электричества. Телевизоры, компьютеры, холодильники, фены, стиральные машины — вся бытовая техника работает на нем. Не говоря уже о промышленности и больших корпорациях. Основным источником энергии для электроприемников является переменный ток. А что это такое? Каковы его параметры и характеристики? Чем отличаются постоянный и переменный ток? Мало кто из людей знает ответы на эти вопросы.

Переменный против постоянного

В конце девятнадцатого века, благодаря открытиям в области электромагнетизма, возник спор по поводу того, какой же ток лучше применять, чтобы удовлетворить человеческие потребности. Как же все начиналось? Томас Эдисон в 1878 году основал свою компанию, которая в будущем стала знаменитой General Electric. Компания быстро разбогатела и завоевала доверие инвесторов и простых граждан Соединенных Штатов Америки, так как было построено по всей стране несколько сотен электростанций, работающих на постоянном токе. Заслуга Эдисона — в изобретении трехпроводной системы. Постоянный ток замечательно работал с первыми электрическими двигателями и лампами накаливания. Это были фактически единственные приемники энергии на то время. Счетчик, который также был изобретен Эдисоном, работал исключительно на постоянном токе. Однако в противовес развивающейся компании Эдисона выступили конкурентные корпорации и изобретатели, которые хотели противопоставить постоянному току переменный.

Недостатки изобретения Эдисона

Джордж Вестингауз, инженер и бизнесмен, заметил в патенте Эдисона слабое звено — огромные потери в проводниках. Однако ему не удалось разработать конструкцию, которая могла бы конкурировать с этим изобретением. В чем же недостаток Эдисоновского постоянного тока? Основная проблема — передача электроэнергии на расстояния. А так как при его увеличении растет и сопротивление проводников, то это значит, что будут увеличиваться и потери мощности. Для понижения этого уровня необходимо либо повышать напряжение, а это приведет к понижению силы самого тока, либо утолщать провод (то есть снижать сопротивление проводника). Способов эффективного повышения напряжения постоянного тока в то время не было, поэтому электростанции Эдисона держали напряжение, близкое к двум сотням вольт. К сожалению, передаваемые таким образом потоки мощности не могли обеспечить нужды промышленных предприятий. Постоянный ток не мог гарантировать генерацию электроэнергии мощным потребителям, которые находились на значительном расстоянии от электростанции. А повышать толщину проводов или строить больше станций было слишком дорого.

Переменный ток против постоянного

Благодаря разработанному в 1876 году инженером Павлом Яблочковым трансформатору, изменять напряжение у переменного тока было очень просто, что давало потрясающую возможность передавать его на сотни и тысячи километров. Однако на тот момент не существовало двигателей, которые работали бы на переменном токе. Соответственно, не было и генерирующих станций, и сетей для передачи.

Изобретения Николы Теслы

Несомненное преимущество постоянного длилось недолго. Никола Тесла, работая инженером в фирме Эдисона, понял, что постоянный ток не может обеспечить человечество электроэнергией. Уже в 1887 году Тесла получил сразу несколько патентов на аппараты переменного тока. Началась целая борьба за более эффективные системы. Основными конкурентами Теслы были Томсон и Стенли. А 1888 году однозначную победу получил сербский инженер, который предоставил систему, способную транспортировать электрическую энергию на расстояния в сотни миль. Молодого изобретателя быстро взял к себе Вестингауз. Однако сразу же началось противостояние между компаниями Эдисона и Вестингауза. Уже в 1891 году была разработана Теслой система трехфазного переменного тока, что позволило выиграть тендер по строительству огромной электрической станции. С тех пор однозначно позицию лидера занял переменный ток. Постоянный же сдавал свои позиции по всем фронтам. Особенно когда появились выпрямители, способные преобразовывать переменный ток в постоянный, что стало удобно для всех приемников.

Определение переменного тока

Пример простейшего генератора

В качестве самого простого источника используют прямоугольную рамку, изготовленную из меди, которая закреплена на оси и вращается в магнитном поле при помощи ременной передачи. Концы этой рамки припаяны контактными кольцами к медным, которые скользят по щеткам. Магнит создает равномерно распределенное в пространстве магнитное поле. Плотность силовых магнитных линий здесь одинакова в любой части. Вращающаяся рамка пересекает эти линии, и на ее сторонах индуцируется переменная электродвижущая сила (ЭДС). С каждым поворотом направление суммарной ЭДС меняется на обратное, так как рабочие стороны рамки за оборот проходят через разные полюса магнита. Так как меняется скорость пересечения силовых линий, то становится другой и величина электродвижущей силы. Поэтому если равномерно вращать рамку, то индуктированная электродвижущая сила периодически будет меняться как по направлению, так и по величине, ее можно измерить при помощи внешних приборов и, как следствие, использовать для того, чтобы создавать переменный ток во внешних цепях.

Синусоидальность

Что это такое? Переменный ток графически характеризуется волнообразной кривой — синусоидой. Соответственно, ЭДС, ток и напряжение, которые изменяются по этому закону, называются параметрами синусоидальными. Кривая так названа потому, что является изображением тригонометрической переменной величины — синуса. Именно синусоидальный характер переменного тока — наиболее распространенный во всей электротехнике.

Параметры и характеристики

Переменный ток — это явление, которое характеризуется определенными параметрами. К ним относят амплитуду, частоту и период. Последний (обозначается буквой Т) — это промежуток времени, в течение которого напряжение, ток или ЭДС совершает цикл полного изменения. Чем быстрее будет вращение ротора у генератора, тем период будет меньше. Частотой (f) называют количество полных периодов тока, напряжения или ЭДС. Она измеряется в Гц (герцах) и обозначает количество периодов за одну секунду. Соответственно, чем больше период, тем меньше частоты. Амплитудой такого явления, как переменный ток, называют наибольшее его значение. Записывается амплитуда напряжения, тока или электродвижущей силы буквами с индексом «т» — U т I т, Е т соответственно. Часто к параметрам и характеристикам переменного тока относят действующее значение. Напряжение, ток или ЭДС, которая действует в цепи в каждый момент времени — мгновенное значение (помечают строчными буквами — і, u, e). Однако оценивать переменный ток, совершенную им работу, создаваемое тепло сложно по мгновенному значению, так как оно постоянно меняется. Поэтому применяют действующее, которое характеризует силу постоянного тока, выделяющего за время прохождения по проводнику столько же тепла, сколько это делает переменный.

Хотя электрические приборы мы каждый день используем в повседневной жизни, не каждый может ответить, чем отличается переменный ток от постоянного, несмотря на то, что об этом рассказывается в рамках школьной программы. Поэтому имеет смысл напомнить основные догматы.

Обобщенные определения

Физический процесс, при котором заряженные частицы движутся упорядоченно (направленно), называется электротоком. Его принято разделять на переменный и постоянный. У первого направление и величина остаются неизменными, а у второго эти характеристики меняются по определенной закономерности.

Приведенные определения сильно упрощены, хотя и объясняют разницу между постоянным и переменным электротоком. Для лучшего понимания, в чем заключается это различие, необходимо привести графическое изображение каждого из них, а также объяснить, как образуется переменная электродвижущая сила в источнике. Для этого обратимся к электротехнике, точнее ее теоретическим основам.

Источники ЭДС

Источники электротока любого рода бывают двух видов:

• первичные, с их помощью происходит генерация электроэнергии путем превращения механической, солнечной, тепловой, химической или другой энергии в электрическую;
• вторичные, они не генерируют электроэнергию, а преобразуют ее, например, из переменной в постоянную или наоборот.

Единственным первичным источником переменного электротока является генератор, упрощенная схема такого устройства показана на рисунке.

Обозначения:

• 1 – направление вращения;
• 2 – магнит с полюсами S и N;
• 3 – магнитное поле;
• 4 – проволочная рамка;
• 5 – ЭДС;
• 6 – кольцевые контакты;
• 7 – токосъемники.

Принцип работы

Механическая энергия преобразуется изображенным на рисунке генератором в электрическую следующим образом:

за счет такого явления, как электромагнитная индукция, при вращении рамки «4», помещенной в магнитное поле «3» (возникающее между различными полюсами магнита «2»), в ней образуется ЭДС «5». Напряжение в сеть подается через токосъемники «7» с кольцевых контактов «6», к которым подключена рамка «4».

Видео: постоянный и переменный ток – отличия

Что касается величины ЭДС, то она зависит от скорости пересечения силовых линий «3» рамкой «4». Из-за особенностей электромагнитного поля минимальная скорость пересечения, а значит и самое низкое значение электродвижущей силы будет в момент, когда рамка находится в вертикальном положении, соответственно, максимальное – в горизонтальном.

Учитывая изложенное выше, в процессе равномерного вращения индуктируется ЭДС, характеристики величины и направления которого изменяются с определенным периодом.

Графические изображения

Благодаря применению графического метода, можно получить наглядное представление динамических изменений различных величин. Ниже приведен график изменения напряжения с течением времени для гальванического элемента 3336Л (4,5 В).

Как видим, график представляет собой прямую линию, то есть напряжение источника остается неизменным.

Теперь приведем график динамики изменения напряжения в течение одного цикла (полного оборота рамки) работы генератора,.

Горизонтальная ось отображает угол поворота в градусах, вертикальная – величину ЭДС (напряжение)

Для наглядности покажем начальное положение рамки в генераторе, соответствующее начальной точке отчета на графике (0°)

Обозначения:

• 1 – полюса магнита S и N;
• 2 – рамка;
• 3 – направление вращения рамки;
• 4 – магнитное поле.

Теперь посмотрим, как будет изменяться ЭДС в процессе одного цикла вращения рамки. В начальном положении ЭДС будет нулевым. В процессе вращения эта величина начнет плавно возрастать, достигнув максимума в момент, когда рамка будет под углом 90°. Дальнейшее вращение рамки приведет к снижению ЭДС, достигнув минимума в момент поворота на 180°.

Продолжая процесс, можно увидеть, как электродвижущая сила меняет направление. Характер изменений поменявшей направление ЭДС будет таким же. То есть она начнет плавно возрастать, достигнув пика в точке, соответствующей повороту на 270°, после чего будет снижаться, пока рамка не завершит полный цикл вращения (360°).

Если график продолжить на несколько циклов вращения, мы увидим характерную для переменного электротока синусоиду. Ее период будет соответствовать одному обороту рамки, а амплитуда – максимальной величине ЭДС (прямой и обратной).

Теперь перейдем к еще одной важной характеристике переменного электротока – частоте. Для ее обозначения принята латинская буква «f», а единица ее измерения – герц (Гц). Этот параметр отображает количество полных циклов (периодов) изменения ЭДС в течение одной секунды.

Определяется частота по формуле: . Параметр «Т» отображает время одного полного цикла (периода), измеряется в секундах. Соответственно, зная частоту, несложно определить время периода. Например, в быту используется электроток с частотой 50 Гц, следовательно, время его периода будет две сотых секунды (1/50=0,02).

Трехфазные генераторы

Заметим, что наиболее экономически выгодным способом получения переменного электротока будет использование трехфазного генератора. Упрощенная схема его конструкции показана на рисунке.

Как видим, в генераторе используются три катушки, размещенные со смещением 120°, соединенные между собой треугольником (на практике такое соединение обмоток генератора не применяется в виду низкого КПД). При прохождении одного из полюсов магнита мимо катушки, в ней индуктируется ЭДС.

Чем обосновано разнообразие электротоков

У многих может возникнуть вполне обоснованный вопрос – зачем использовать такое разнообразие электротоков, если можно выбрать один и сделать его стандартным? Все дело в том, что не каждый вид электротока подходит для решения той или иной задачи.

В качестве примера приведем условия, при которых использовать постоянное напряжение будет не только не выгодно, ни и иногда невозможно:

• задача передачи напряжения на расстояния проще реализовывается для переменного напряжения;
• преобразовать постоянный электроток для разнородных электроцепей, у которых неопределенный уровень потребления, практически невозможно;
• поддерживать необходимый уровень напряжения в цепях постоянного электротока значительно сложнее и дороже, чем переменного;
• двигатели для переменного напряжения конструктивно проще и дешевле, чем для постоянного. В данном пункте необходимо заметить, что у таких двигателей (асинхронных) высокий уровень пускового тока, что не позволяет их использовать для решения определенных задач.

Теперь приведем примеры задач, где более целесообразно использовать постоянное напряжение:

• чтобы изменить скорость вращения асинхронных двигателей требуется, изменить частоту питающей электросети, что требует сложного оборудования. Для двигателей, работающих от постоянного электротока, достаточно изменить напряжение питания. Именно поэтому в электротранспорте устанавливают именно их;
• питание электронных схем, гальванического оборудования и многих других устройств также осуществляется постоянным электротоком;
• постоянное напряжение значительно безопаснее для человека, чем переменное.

Исходя из перечисленных выше примеров, возникает необходимость в использовании различных видов напряжения.

Инвертор постоянного или переменного тока: какой лучше выбрать

С момента своего появления и по сегодняшний день сварка прочно удерживает первенство в процессах соединения различных деталей, изделий и элементов металлических конструкций. Такая широкая сфера применения требует большого количества методов и технологий. Для того чтобы иметь возможность варить значительный ассортимент металлов, используют различные виды сварочных токов.

1 / 1

С момента своего появления и по сегодняшний день сварка прочно удерживает первенство в процессах соединения различных деталей, изделий и элементов металлических конструкций. Такая широкая сфера применения требует большого количества методов и технологий. Для того чтобы иметь возможность варить значительный ассортимент металлов, используют различные виды сварочных токов.

Виды сварочного тока

Сварочные трансформаторы выдают на выходе переменный ток (AC) сетевой частоты, то есть 50 герц. Скажем откровенно: сваривание металлов таким способом – процесс достаточно проблематичный. Во-первых, требуются сварщики высокой квалификации, во-вторых, шов получается недостаточно качественным.

Изменение напряжения дуги 100 раз в секунду приводит к соответствующим изменениям в скорости переноса расплавленного металла и температуры сварочной ванны. Результатом этих процессов станет разбрызгивание металла и неравномерность провара. Кроме того, такому виду сваривания свойственен уход шва в сторону.

Лучшие показатели получаются при ведении сварки постоянным (DC) током как прямой, так и обратной полярности (для подключения обратной полярности «+» и «-» источника меняют местами).

Постоянный ток можно получить от сварочного трансформатора с дополнительным силовым выпрямителем. Но, как вы понимаете, это вызовет лишние расходы. Наилучшие возможности предлагают нам инверторы. Здесь можно получить на выходе как переменное, так и постоянное напряжение.

Переменное напряжение сварочных инверторов имеет высокую частоту, за счет чего параметры дуги становятся более стабильными и по своим характеристикам приближаются к параметрам дуги постоянного тока. Некоторые металлы и сплавы можно варить только переменным током, например, алюминий, который имеет очень специфическую оксидную плёнку на поверхности. Эта плёнка может быть разрушена только переменным током. Таким образом, на сегодняшний день мы имеем широко востребованными три вида сварочного тока:

• высокочастотный переменный;

• постоянный прямой полярности;

• постоянный обратной полярности.

Инверторы постоянного и переменного тока

Устройство и отличие

Рассмотрим принцип работы инвертора переменного тока. Преобразование сетевого напряжения в сварочное происходит в следующей последовательности. Вначале оно выпрямляется и поступает на преобразователь, который генерирует высокочастотную последовательность импульсов. Основная идея состоит в том, чтобы на понижающий трансформатор подать напряжение сети 220 вольт с частотой не 50 Гц, а 30 – 70 кГц.

В этом случае значительно снижаются габариты и вес трансформатора. Для того чтобы вы смогли представить себе эту колоссальную разницу, приведем пример: трансформатор мощностью около 5000 Вт, преобразующий напряжение частотой 50 Гц, будет весить около 20 килограммов. Трансформатор такой же мощности, но работающий на частоте 50 кГц будет весить 250грамм. Что вы выберете?   

Далее пониженное до 60 вольт напряжение поступает на сварочный электрод с выхода трансформатора.

Инвертор постоянного тока в большей части повторяет схему инвертора переменного тока. Но на выходе добавлен выпрямитель, который преобразует выходное переменное напряжение в постоянное. 

Что выбрать

С отличиями в устройстве этих типов источников питания для сварочных процессов мы разобрались. Но, по большому счёту, для большинства пользователей устройство источника питания представляет слабый интерес. Более важным для него является назначение различных источников и области их применения. Это и станет, в конце концов, решающим при выборе.

Постарайтесь выбрать сварочный источник питания, который можно подключить к существующей сети без риска её перегрузки. Кроме того, назначение источника должно соответствовать работам, которые вы собираетесь выполнять с его помощью. Для правильного выбора ознакомьтесь с особенностями сваривания различных металлов. 

Отличается ли сварка переменным и постоянным током

Сваривание металлов постоянным током, полученным от инверторных преобразователей, позволяет получить качественный сварной шов даже сварщикам невысокой квалификации. Отсутствие изменений направления и силы тока, свойственные переменному напряжению, обеспечивают ровное и стабильное горение дуги, что приводит к увеличению глубины проплавления металла и создаёт условия увеличения механической прочности сварного соединения.

Ещё одно существенное преимущество сварки постоянным током — уменьшение разбрызгивания металла, которое экономит электроды, присадочные материалы и повышает производительность труда за счёт уменьшения объёмов работ по зачистке швов.

Инверторные преобразователи входят в состав различных аппаратов как источники питания. Аппараты ручной дуговой сварки прекрасно справляются со свариванием стальных и чугунных деталей. Для сваривания нержавеющих сталей и цветных металлов, лучше использовать аппараты аргонно-дуговой сварки. Автомобильный кузов обычно ремонтируют точечной сваркой на базе того же инвертора постоянного тока.

Обратная полярность напряжения имеет свои преимущества и недостатки, в сравнении со свариванием постоянным напряжением прямой полярности. Для реализации этого метода требуются специальные электроды или проволока (в случае работы на полуавтомате). Принятие решения об использовании той или иной полярности зависит от особенностей процесса и вида сварочного оборудования.

Сварку переменным током используют для соединения тугоплавких металлов. В современной практике этот вид применяется для сваривания деталей, имеющих загрязнённую поверхность. Так иногда случается, что очистить деталь либо невозможно, либо очень сложно. Этот метод хорошо справляется с оксидными плёнками на поверхности металлов, даже на алюминии. На крупносерийных производствах сваривание переменным током используют как способ снижения себестоимости работ на изделиях, не требующих особой точности шва.

Делаем выводы: каждый вид имеет место в производстве, но наиболее универсальным и подходящим для дома, гаража, дачи является сварка изделий постоянным током, получаемым от сварочных инверторов. В подтверждение справедливости наших выводов можно привести статистические данные, говорящие о том, что 95,9 % сварочных аппаратов, купленных в Москве в прошлом году, составили аппараты на основе инверторов постоянного тока. Приобрести инверторные аппараты постоянного тока вы можете от производителя КЕДР на официальном сайте:

что это такое и где они применяются? — 2017 — Блог — Пресс-центр — Компания — KЭAЗ

Многие знают из школьного курса физики, что ток бывает переменным и постоянным. Если о применении переменного тока мы еще что-то можем с уверенностью сказать (все бытовые электроприемники питаются от переменного тока), то о постоянном мы не знаем практически ничего. Но раз существуют сети постоянного тока, значит есть и потребители, и соотвественно защита таким сетям тоже нужна. Где встречаются потребители постоянного тока и в чем отличие аппаратов защиты для этого рода тока мы рассмотрим в этой статье.

Ни один из типов электрического тока не «лучше», чем другой — каждый подходит для решения определенных задач: переменный ток идеален для генерации, передачи и распределения электроэнергии на большие расстояния, в то время как постоянный ток находит свое применение на специальных промышленных объектах,  установках солнечной энергии, центрах обработки данных, электрических подстанциях и пр.

Шкаф распределения постоянного оперативного тока электрической подстанции

Понимание отличий переменного и постоянного тока дает четкое представление о задачах, с которыми сталкиваются автоматические выключатели постоянного тока. Переменный ток промышленной частоты (50 Гц) меняет свое направление в электрической цепи 50 раз в секунду и столько же раз «переходит» через нулевое значение. Этот «переход» значения тока через ноль способствует скорейшему гашению электрической дуги. В цепях постоянного тока значение напряжения постоянно — также как и направление тока постоянно во времени. Этот факт существенно затрудняет гашение дуги постоянного тока, и потому требует специальных конструкторских решений.

Совмещенные графики нормального и переходного режимов при отключении: а) переменного тока; б) постоянного тока.

Одно из таких решений — использование постоянного магнита (4). Движение дуги в магнитном поле является одним из способов гашения в аппаратах до 1 кВ и находит применение в модульных автоматических выключателях. На электрическую дугу, которая по своей сути является проводником, воздействует магнитное поле, и та затягивается в дугогасительную камеру, где окончательно затухает.

1 — подвижный контакт
2 — неподвижный контакт
3 — серебросодержащая контактная напайка
4 — магнит
5 — дугогасительная камера
6 — скоба

Полярность надо соблюдать

Еще одним и, пожалуй, ключевым отличием между автоматическими выключателями переменного и постоянного тока, является у последних наличие полярности.

Схемы подключения однополюсного и двухполюсного автоматического выключателя постоянного тока

Если вы защищаете однофазную сеть переменного тока при помощи двухполюсного автоматического выключателя (с двумя защищенными полюсами), то нет разницы в какой из полюсов подключать фазный или нулевой проводник. При подключении же в сеть постоянного тока автоматических выключателей необходимо соблюдать правильную полярность. При подключении однополюсного выключателя постоянного тока питающее напряжение подается на клемму «1», а при подключении двухполюсного — на клеммы «1» и «4».

Почему это так важно? Смотрите видео. Автор ролика проводит несколько тестов с 10-ти амперным выключателем:

1) Включение выключателя в сеть с соблюдением полярности — ничего не происходит.
2) Выключатель установлен в сеть обратной полярностью; параметры сети U=376 В, I=7,5 А. Как итог: сильное дымовыделение с последующим воспламенением выключателя.
3) Выключатель установлен с соблюдением полярности, а ток в цепи составляет 40 А, что в 4 раза превышает его номинал. Тепловая защита, как это и должно быть, разомкнула защищаемую цепь через несколько секунд.
4) Последний и самый жесткий тест проводился с таким же 4-х кратным превышением по току и обратной полярностью. Результат не заставил себя долго ждать — мгновенное воспламенение.

Этот ролик наглядно демонстрирует то, почему необходимо соблюдать полярность при подключении автоматических выключателей постоянного тока. Подключение с обратной полярностью, и с током цепи, не превышающим номинал автоматического выключателя, выводит его из строя. Во избежание повторения подобных «печальных опытов» производители маркируют клеммы выключателей «+» и «-», а также дают схемы подключения в руководствах по эксплуатации.

Таким образом, автоматические выключатели постоянного тока — это устройства защиты, применяемые для объектов альтернативной энергетики, систем автоматизации и управления промышленных процессов и пр. Специальные исполнения защитных характеристик Z, L, K позволяют защищать высокотехнологичное оборудование промышленных предприятий.

Для их электроустановки всегда рекомендуется пользоваться услугами квалифицированных инженеров и техников, чтобы убедиться, что соответствующие автоматические выключатели постоянного тока будут выбраны и установлены правильно.

Перейти в каталог

Что означает «постоянное напряжение»?

«Постоянное напряжение» — один из наиболее сбивающих с толку терминов, используемых в аудиоиндустрии. Пэт Браун поясняет этот термин.

Новичков в звуковой сфере часто пугает субъективная природа многих звуковых терминов, которые могут означать разные вещи в разных контекстах. Вот несколько примеров:

«Мостик»

• — режим работы усилителя мощности, при котором два канала по существу соединены последовательно для достижения большего размаха напряжения. «Давайте запустим усилитель в режиме моста, чтобы получить большее выходное напряжение».
• подключение нагрузки с высоким сопротивлением параллельно компонентному выходу. «Подключите вольтметр к линии громкоговорителя, чтобы проверить напряжение».
• коммутатор данных компьютерной сети. «Нам нужен новый сетевой мост в офисе».

«Завершить»

• для пайки или обжима разъема на кабеле. «Проводка натянута, но ее все еще нужно заделать.”
• для согласования импеданса источника с нагрузкой. «Этот старый пассивный эквалайзер должен быть отключен для правильной работы».
• для завершения компьютерной программы или рутины. «Завершите программу и попробуйте перезагрузить компьютер».

«Постоянное напряжение»

Один из наиболее сбивающих с толку терминов — «постоянное напряжение» или CV. Это не означает, что название подразумевает, что напряжение, независимо от его значения, не изменяется с течением времени. Вот и все, что нужно для буквального толкования.

Определение электротехники

Электротехническое определение постоянного напряжения относится к тому, как источник питания управляет нагрузкой. Если нагрузка имеет очень высокий импеданс по сравнению с импедансом источника, напряжение, развиваемое на нагрузке, будет независимо от значения импеданса нагрузки. Например, если мой выходной смеситель на 100 Ом управляет нагрузкой 10 кОм, интерфейс оптимизирован для передачи напряжения, и практически все напряжение источника подается на нагрузку, потому что очень мало его вырабатывается на выходном импедансе источника. .Это цель любого аналогового аудиоинтерфейса. Если бы импеданс нагрузки был увеличен до 20 кОм или 30 кОм, не было бы никаких изменений в уровне сигнала (напряжения) на входе. Если бы импеданс источника был уменьшен до 50 Ом или увеличился до 200 Ом, практически не было бы изменения уровня сигнала нагрузки. Большое несоответствие импеданса между источником и нагрузкой создает передачу сигнала, оптимизированную по напряжению, что делает конкретные значения импеданса источника и нагрузки несущественными для передачи сигнала.Наша отрасль делает это таким образом, чтобы сделать интерфейсы более «подключаемыми», не беспокоя пользователя о необходимости учитывать фактические значения импеданса.

Напротив, в интерфейсе с согласованным импедансом на напряжение источника сильно влияет присутствие нагрузки, которое падает до половины своего значения разомкнутой цепи при подключении нагрузки.

Пример на каждый день

Примером интерфейса CV является распределение электроэнергии, например бытовая электрическая схема.Вы можете подключить столько устройств, сколько позволяет номинальный ток автоматического выключателя, но это не повлияет на напряжение. Это не CV, потому что напряжение всегда составляет 120 В переменного тока, это CV, потому что 120 В переменного тока не падает при добавлении в цепь дополнительных устройств.

Рис. 1 — В бытовой электросети используется интерфейс CV.

В общем, выходы имеют низкий импеданс, а входы — высокий импеданс, и когда это правда, напряжение на нагрузке одинаково, независимо от фактических значений импеданса, следовательно, «постоянное» напряжение.Это соглашение значительно упрощает аналоговые аудиоинтерфейсы. В большинстве случаев вы просто подключаете выход к входу с помощью соответствующего кабеля и продолжаете жить своей жизнью.

Я всегда добавляю, что это низкочастотная практика (<50 кГц). В высокочастотных интерфейсах (видео, цифровых, RF) необходимо использовать согласование импеданса (согласование) для поддержания целостности сигнала.

Рис. 2 — Интерфейс постоянного напряжения подключает аудиовыход к входу.Дополнительные нагрузки могут быть «замкнуты» на выходе для приема того же сигнала, если общий импеданс не чрезмерно нагружает линию (вызывает падение напряжения сигнала).

Определение аудиоиндустрии

Типичное для аудиоиндустрии значение постоянного напряжения относится к усилителю, управляющему громкоговорителем или громкоговорителям через понижающие трансформаторы. Усилитель работает с полным размахом напряжения, и трансформатор «понижает» это напряжение перед подачей его на громкоговоритель.Выходное напряжение усилителя может быть любым, но обычно оно относится к стандартному значению, например 25 В, 70,7 В или 100 В. Это среднеквадратичное напряжение для опорной синусоидальной волны от усилителя. Конечно, фактическое среднеквадратичное значение Vrms сильно варьируется в зависимости от программного материала, и в большинстве приложений оно не похоже на синусоидальную волну, которая используется для оценки системы. Это эффективный способ управлять несколькими громкоговорителями от одного усилителя, например, в конференц-зале. Кто-то когда-то решил назвать это распределительной системой «постоянного напряжения», и, к сожалению, это название прижилось.

Рис. 2 — Система распределения «постоянного напряжения» с понижающими трансформаторами. Выходное напряжение повышающего трансформатора обычно составляет 25, 70,7 или 100 В среднеквадратического значения (номинальное значение синусоидального сигнала).

Чтобы добавить к путанице, система распределения звука с «постоянным напряжением» — это «постоянное напряжение» по отношению к напряжению между усилителем и нагрузкой (определение в электротехнике, данное выше). Другими словами, напряжение в линии не зависит от полного сопротивления нагрузки.В противном случае уровень звука от каждого громкоговорителя изменится, когда дополнительные громкоговорители будут «замкнуты» через линию.

В SynAudCon мы предпочитаем называть это «системой громкоговорителей с трансформаторным распределением», а не системой постоянного напряжения, но последний термин наверняка будет жить и вызывать путаницу.

Напряжение, а не мощность…

Как в электротехнике, так и в аудиоиндустрии, напряжение является параметром, представляющим интерес.Интерфейс спроектирован таким образом, что напряжение сигнала на входе усилителя предсказуемо влияет на амплитуду частотной характеристики громкоговорителя у слушателя. Это напряжение сигнала, которое мы формируем с помощью наших сигнальных процессоров. Интерфейс CV необходим для того, чтобы звуковые фильтры (аналоговые или цифровые), расположенные перед усилителем мощности, предсказуемо влияли на уровень звукового давления у слушателя. Если бы это был интерфейс с оптимизацией мощности (согласованный по импедансу), то этого не было бы, поскольку на напряжение нагрузки (и результирующую частотную характеристику громкоговорителя) влияла бы кривая импеданса громкоговорителя. Поскольку импеданс фиксирован и определяет ток, напряжение является единственным параметром сигнала, который мы можем напрямую изменить, регулируя элемент управления или применяя фильтр.

Да, мы занимаемся «напряжением», хотя напряжение часто скрывается внутри номинальной мощности. В заключение, просто помните, что в системе «постоянного напряжения» напряжение не является постоянным. Вернее, на него не влияют изменения импеданса нагрузки.

Если вы действительно хотите углубиться в детали этих систем, вот онлайн-курс обучения, который поможет вам быстро освоиться.

пб

Электрическое сопротивление

— Почему напряжение в параллельной цепи постоянно, а не в последовательной?

Начнем со второго вопроса, потому что на него легче ответить:

Силы возникают из-за электрического поля, вызванного разностью напряжений на полюсах батареи (в цепи постоянного тока, в цепи переменного тока это обычно происходит из закона Фарадея, но не будем вдаваться в подробности. На самом деле, для простоты я все объясню. в цепи постоянного тока).

Теперь, на ваш первый вопрос, я отвечу дважды: математикой и интуицией, и вы сами решите, что вам больше нравится.

Математика: Закон Кирхгофа гласит, что падение напряжения между точкой и самим собой после выполнения цикла должно быть 0. Другими словами: $$ \ oint \ vec {E} \ cdot \ vec {dl} = 0 $$ Давайте посмотрим на эту схему, которую я нашел в Картинках Google, например:

Если я возьму контур $ 7 \ to6 \ to3 \ to2 \ to7 $, то падение напряжения должно быть $ 0 $.

Математически это можно записать так: $$ V_ {7 \ to6} + V_ {6 \ to3} + V_ {3 \ to2} + V_ {2 \ to7} = 0 $$

И поскольку точки 2, 3 и 6,7 соединены проводами с незначительным сопротивлением, падение напряжения между этими точками равно нулю: $$ V_ {7 \ to 6} = V_ {3 \ to 2} = 0 $$ Таким образом, закон Кирхгофа выглядит так: $$ V_ {6 \ to3} + V_ {2 \ to7} = 0 $$ Падение напряжения от $ 2 $ до $ 7 $, $ V_ {2 \ to 7} $ — это просто минус падение напряжения в противоположном направлении, $ V_ {2 \ to 7} = — V_ {7 \ to 2} $, поэтому мы получаем: $$ V_ {6 \ to3} + V_ {2 \ to7} = V_ {6 \ to3} -V_ {7 \ to2} = 0 \ Rightarrow $$ $$ V_ {6 \ to3} = V_ {7 \ to2} $$ Это доказывает то, что мы хотели: два резистора, включенных параллельно, имеют одинаковое падение напряжения.

Вы не можете привести аналогичный аргумент для резисторов, включенных последовательно, потому что там нет замкнутого контура для применения закона Кирхгофа.

Интуиция: Падение напряжения похоже на разницу в высоте, а резистор подобен скольжению с трением, которое не позволяет вам ускориться, а просто переносит вас с большой высоты на низкую, теряя всю энергию на трение с слайд.

Теперь о батарее, она создает падение напряжения, представьте, что это лестница постоянной длины, и вы позволяете людям идти сверху вниз и завершать цикл, только если вы подключите ползун (резистор).

Вы видите, как если поставить 2 слайда параллельно сверху вниз, они опустят вас на одинаковую высоту, но этого не должно быть, если вы соедините их последовательно? Если они одинаковые, то падение высоты будет одинаковым, а если нет, то не обязательно. Вам это помогло?

Постоянное напряжение Vs. Драйверы для светодиодов постоянного тока | Справочник инженеров-проектировщиков

Светодиоды

теперь используются по умолчанию для освещения офисов, фабрик и общественных мест. Их долгий срок службы, низкое энергопотребление и компактность оказались чрезвычайно популярными для разнообразного освещения.Сама технология значительно продвинулась, и инновации в области рассеивания тепла имеют решающее значение для ее использования при освещении больших площадей.

Драйверы светодиодов

, используемые для питания осветительных установок на основе светодиодов, доступны в двух различных типах: постоянного напряжения и постоянного тока. При выборе драйвера светодиода это помогает понять различия между двумя типами драйверов.

Но прежде чем мы перейдем к деталям драйверов, это поможет более внимательно изучить характеристики светодиода.

Характеристики светодиода

Светодиоды

— это полупроводники, в которых переходы излучают свет при питании от постоянного напряжения. Как и все полупроводники, они проводят электричество только в одном направлении, и, следовательно, соединительные провода указывают полярность. Свет исходит от светодиода, когда через него протекает электрический ток от анода (+) к катоду (-).

Количество излучаемого света пропорционально приложенному напряжению и току. Если приложено слишком большое напряжение или протекает слишком большой ток, светодиодный излучатель будет необратимо поврежден.Когда светодиод проводит и излучает свет, ток называется прямым током, а приложенное напряжение — прямым напряжением.

Рисунок 1: Прямое напряжение по сравнению с прямым током

Одна из основных нелинейных характеристик светодиода заключается в том, что относительно небольшие изменения прямого напряжения могут привести к более значительным изменениям прямого тока, как показано на рисунке 1.

Более прямой ток излучает больше света от перехода светодиода.Прямой ток вызывает нагревание светодиода, что, в свою очередь, может привести к большему протеканию тока. Этот нежелательный атрибут светодиодного излучателя создает условия теплового разгона, увеличивая ток и повышая температуру. Если это не остановить, это приведет к выходу из строя светодиодного перехода.

С точки зрения надежности, чем холоднее светодиод, тем дольше он прослужит, поэтому существует оптимальный баланс между светоотдачей и прямым током возбуждения.

Температура перехода светодиода во время работы может быть очень высокой, обычно до 200 ° C.Управление температурой за счет использования радиаторов имеет решающее значение для обеспечения длительного срока службы. Управление током, протекающим через светодиод, также является критическим фактором.

Что такое драйвер светодиода постоянного напряжения?

Драйвер светодиода с постоянным напряжением подает строго регулируемое выходное напряжение на светодиоды при всех условиях нагрузки. Как правило, эти блоки представляют собой блоки питания переменного и постоянного тока с питанием от сети, специально разработанные для светодиодного освещения.

Драйверы светодиодов постоянного напряжения будут продолжать подавать выходное напряжение до максимального предела тока, выше которого защита от перегрузки по току (OCP) отключит подачу постоянного тока.

Доступный диапазон выходных напряжений зависит от типа приложения, но обычно включает популярные номинальные выходные напряжения 12 В постоянного тока и 24 В постоянного тока для небольших установок с одним светодиодами. Однако для крупномасштабных светодиодных установок тенденция к объединению нескольких светодиодов в несколько последовательно соединенных цепочек приводит к тому, что требования к напряжению привода достигают сотен вольт.

Что такое светодиодный драйвер постоянного тока?

Как следует из названия, драйвер светодиода постоянного тока обеспечивает тщательно контролируемый ток в заданном диапазоне выходных напряжений.Такие источники питания для светодиодных драйверов указывают номинальный постоянный выходной ток в мА или А и диапазон напряжений, в котором он работает. Драйвер изменяет выходное напряжение для поддержания заданного значения тока.

Драйверы светодиодов постоянного тока особенно хорошо подходят для систем освещения высокой мощности. Они поддерживают оптимальный и постоянный световой поток, особенно для цепочек светодиодов, предотвращая возникновение условий теплового разгона.

Управление драйвером светодиода

Большинство светодиодных драйверов обеспечивают некоторую степень программирования и управления.Некоторые базовые функции включают возможность управления или последовательного вывода светодиодных ламп и цепочек с помощью системы на основе микроконтроллера.

Более сложные функции включают возможность программирования или настройки выходов по току и напряжению драйвера светодиода, а также установку пределов защиты от перегрузки по току и перенапряжения.

Требование управлять крупномасштабными установками светодиодного освещения привело к разработке стандартов управления освещением. Самыми популярными из этих стандартов протокола связи, используемых в отрасли, являются цифровой адресный интерфейс освещения (DALI) и цифровой мультиплексор (DMX).

Причины мерцания в установках светодиодного освещения

Возможность управления световым потоком, например, затемнение, также является популярным требованием к управлению, хотя требует особого внимания из-за потенциального побочного эффекта мерцания.

В большинстве драйверов светодиодов используется метод широтно-импульсной модуляции (ШИМ) для управления напряжением и током возбуждения светодиодов. ШИМ работает путем быстрого переключения выходного напряжения на высокой частоте. Ширина импульса определяет, как долго светодиод будет гореть в течение заданной продолжительности, тем самым управляя рабочим циклом.Это переключение снижает световой поток, что приводит к эффекту затемнения.

Однако светодиоды, в отличие от ламп накаливания, могут мгновенно реагировать на изменения напряжения возбуждения. При высоких уровнях затемнения и в зависимости от частоты переключения человеческий глаз может обнаружить переключение и интерпретировать его как мерцание.

Мерцание вызывает раздражение и может вызвать головную боль, мигрень и дискомфорт у многих людей. Мерцание также может возникать из-за плохо спроектированных драйверов светодиодов.

Драйверы светодиодов

используют концепцию импульсного источника питания для преобразования сетевого напряжения переменного тока в требуемое напряжение постоянного тока привода светодиода.Топология преобразования мощности может оставлять небольшие регулярные низкочастотные колебания напряжения на выходе постоянного тока.

Колебания напряжения, называемые пульсациями, могут достигать 200 мВ и обычно фильтруются и сглаживаются в хорошо разработанных драйверах светодиодов. Однако такое пульсирующее напряжение может представлять собой достаточно значительное изменение, чтобы вызвать мерцание светового потока светодиода.

Сертификаты безопасности

Драйверы светодиодов

, модули светодиодных излучателей и светодиодные светильники должны соответствовать международно признанным стандартам безопасности.

С точки зрения драйвера светодиодов, правила включают электрическую безопасность и электромагнитную совместимость (EMC). IEC 61347-1-13 охватывает все аспекты электробезопасности, включая изоляцию опасного сетевого напряжения переменного тока от появления на выходе постоянного тока, устойчивость к влаге и изоляцию для предотвращения контакта пользователей с высоким напряжением.

Электромагнитная совместимость становится все более важным аспектом большинства электронных устройств сегодня, и поскольку все драйверы светодиодов используют топологию переключения для преобразования мощности и регулирования яркости, они могут создавать электромагнитные помехи.Пределы электромагнитной совместимости охватываются CISPR 15, в то время как стандарты электромагнитной устойчивости включают IEC 61547 и IEC 61000.

В нашем мире высоких цен на энергию энергоэффективность драйвера светодиода является важным фактором. Европейская директива по экодизайну устанавливает минимальные уровни энергоэффективности, которые водитель должен соблюдать при полной нагрузке, низкой нагрузке и в режиме ожидания.

Рисунок 2: Характеристики выходного тока и напряжения Meanwell XLG-75-H

Драйверы светодиодов постоянной мощности

Последнее нововведение в драйверах светодиодов — это драйвер светодиода с постоянной мощностью, который управляет выходным напряжением и током для обеспечения постоянного питания светодиода.Сочетание способности управлять напряжением и током позволяет управлять светодиодом для получения оптимального количества светового потока и температуры перехода, чтобы он работал с максимальной нагрузкой.

Прежде всего, драйверы светодиодов с постоянной мощностью предоставляют инженерам-осветителям более гибкие и легко настраиваемые возможности управления светодиодами для различных областей применения. Вместо того, чтобы указывать драйвер постоянного тока или постоянного напряжения, разработчик систем освещения имеет более универсальные возможности драйвера, которые могут помочь упростить реализацию освещения.

Примером этого является Meanwell XLG-75-H, который иллюстрирует диапазон управляющего тока и напряжения, возможных для поддержания постоянной огибающей мощности (см. Рисунок 2).

Выбор типа используемого драйвера светодиода

Выбор драйвера светодиода включает несколько жизненно важных критериев, из которых в первую очередь следует учитывать напряжение светодиода, ток и тип применения.

Для простых небольших светодиодных систем освещения, вероятно, все, что потребуется, — это драйвер светодиода с постоянным напряжением.Однако по мере увеличения количества или выходной мощности светодиодов — в основном, когда задействованы длинные цепочки — необходимость более тщательного управления током возбуждения требует использования драйвера постоянного тока для светодиодов.

С практической точки зрения, драйвер постоянной мощности обеспечивает максимальную гибкость. Проверка того, что выбранный драйвер светодиодов соответствует действующим стандартам безопасности и энергоэффективности, также является важным шагом в процессе выбора.

Светодиодное освещение

охватывает множество различных вариантов использования внутри и снаружи помещений, от витрин до освещения автомагистралей и всего остального.Светодиодное освещение обеспечивает энергоэффективное, управляемое и надежное средство освещения любой среды. Для питания светодиода требуется хорошо продуманный драйвер, который может работать непрерывно, имеет регулировку яркости и не вызывает мерцания. Имея это в виду, наши специалисты по энергетике могут помочь вам найти правильное решение для ваших проектов. Свяжитесь с нами, чтобы обсудить ваши требования.

Постоянный ток против стимуляции постоянным напряжением

Во время типичного контрактильного эксперимента, проводимого in vitro , нерв обычно не остается неповрежденным, поэтому мы должны моделировать эту деполяризацию другими способами.Биоэлектричество изучается со времен Гальвани в 18 веке, а электрические поля во время сократительного эксперимента in vitro изучаются в течение почти столетия. J Physiol. 1928, 18 сентября; 66 (1): 49–73. С тех пор наиболее распространенным способом достижения этого является создание импульсного электрического поля с помощью пары электродов, охватывающих длинную ось мышцы. Это может быть достигнуто путем создания импульсов постоянного потенциала (напряжения) между двумя электродами или постоянного тока (силы тока).Поскольку электрическое поле в растворе создает электрический ток, в этой ситуации мы рекомендуем использовать постоянный ток.

Одним из основных физических принципов электричества является закон Ома, который гласит, что V (напряжение) равно произведению I (величины протекающего тока) и R (сопротивления или импеданса протекающего тока). V = IR, по сути, лежит в основе того, почему мы предлагаем использовать постоянный ток для сократительных экспериментов in vitro.Поскольку многие элементы самого эксперимента (рецепт раствора, геометрия и расстояние между электродами, размер ванны и т. Д.) Будут влиять на сопротивление, ток и, следовательно, величина поля также будут затронуты. Размер поля, необходимого для полной деполяризации всех двигательных единиц мышцы, будет зависеть от размера и типа мышцы, поэтому во всех случаях требуемый ток должен быть найден эмпирически.

Обычно величина этого тока составляет порядка нескольких сотен миллиампер.Хотя многие современные стимуляторы будут иметь достаточную мощность / ток для создания такого поля (даже если они имеют только постоянное напряжение), существует реальный риск того, что они будут насыщаться до достижения максимального напряжения (из-за относительно высокого импеданса раствора). Следовательно, существует вполне реальный риск того, что сила сокращения окажется максимальной, когда на самом деле насыщен сам стимулятор и не все двигательные единицы были полностью активированы. Этого риска нет при использовании стимулятора постоянного тока.

Стимуляция постоянным током также очень полезна при выполнении измерений сократительной способности in vivo или in-situ . В этих экспериментах обычно стимулируют непосредственно нерв, а не мышцы. Поскольку поле не требуется и необходима только деполяризация мембраны нерва, используемый ток намного ниже, чем in vitro (обычно

Хотя вполне возможно проводить эти сократительные эксперименты с использованием источника постоянного напряжения, при условии понимания этих проблем, Aurora Scientific по-прежнему рекомендует использовать настройку постоянного тока, когда это возможно.

11.2: Напряжение, связанное с полем

Напряжение — это электрическая энергия на единицу заряда, а электрическое поле — это сила на единицу заряда. Для частицы, движущейся в одном измерении, вдоль оси \ (x \), мы можем связать напряжение и поле, если начнем с соотношения между энергией взаимодействия и силой,

\ [\ begin {уравнение *} \ frac {dV } {dx} = -E_x. \ end {Equation *} \]

Интерпретация состоит в том, что сильное электрическое поле возникает в области пространства, где напряжение быстро меняется.По аналогии, крутой склон — это место на карте, где высота быстро меняется.

a / Топографическая карта водопада Шелберн, штат Массачусетс (Геологическая служба США).

Топографическая карта на рисунке а предлагает хороший способ визуализировать взаимосвязь между полем и напряжением в двух измерениях. Каждый контур на карте представляет собой линию постоянной высоты; на некоторых из них указана высота в футах. Высота связана с гравитационной энергией, поэтому по аналогии с гравитацией мы можем думать о высоте как о напряжении.Там, где контурные линии далеко друг от друга, как в городе, склон пологий. Линии, расположенные близко друг к другу, указывают на крутой уклон.

Если мы пойдем по прямой, скажем прямо на восток от города, то высота (напряжение) будет функцией координаты восток-запад \ (x \). Используя обычное математическое определение уклона и записывая \ (V \) для высоты, чтобы напомнить нам об электрической аналогии, уклон вдоль такой линии равен \ (dV / dx \) (подъем по бегу) .

Что, если все не ограничивается прямой линией? Вода течет под гору.Обратите внимание, как потоки на карте прорезают перпендикулярно линии постоянной высоты.

Напряжения можно отображать таким же образом, как показано на рисунке b. Электрическое поле является самым сильным там, где кривые постоянного напряжения находятся ближе всего друг к другу, а векторы электрического поля всегда направлены перпендикулярно кривым постоянного напряжения.

b / Кривые постоянного напряжения, окружающие точечный заряд. Вблизи заряда кривые расположены так близко друг к другу, что на этом рисунке они сливаются вместе из-за конечной ширины, с которой они были нарисованы.Некоторые электрические поля показаны стрелками.

Одномерное соотношение \ (E = -dV / dx \) обобщается до трех измерений следующим образом:

\ [\ begin {align *} E_x & = — \ frac {dV} {dx} \\ E_y & = — \ frac {dV} {dy} \\ E_z & = — \ frac {dV} {dz} \ end {align *} \]

Это можно обозначить как градиент (стр. 215),

\ [ [ \ begin {уравнение *} \ Delta V = \ int_C \ mathbf {E} \ cdot d \ mathbf {r}, \ end {уравнение *} \]

, где величина внутри интеграла является векторным скалярным произведением.

самопроверка:

Представьте, что цифра a представляет напряжение, а не высоту. (а) Считайте ручей началом около центра карты. Определите положительные и отрицательные знаки \ (dV / dx \) и \ (dV / dy \) и свяжите их с направлением силы, которая толкает ток вперед против сопротивления трения. б) Если бы вы хотели найти на этой карте много электрического заряда, где бы вы посмотрели?

(ответ на обратной стороне PDF-версии книги)

На рисунке c показаны некоторые примеры способов визуализации структур поля и напряжения.

c / Двумерные диаграммы поля и напряжения. Вверху: равномерно заряженный стержень. Внизу: диполь. В каждом случае диаграмма слева показывает векторы поля и кривые постоянного напряжения, а диаграмма справа показывает напряжение (координата вверх-вниз) как функцию от x и y. Интерпретация диаграмм полей: каждая стрелка представляет поле в точке, где был расположен ее хвост. Для ясности некоторые стрелки в областях очень сильной напряженности поля не показаны — они были бы слишком длинными, чтобы их можно было показать.Интерпретация кривых постоянного напряжения: в областях очень сильных полей кривые не показаны, потому что они могут сливаться вместе, образуя сплошные черные области. Интерпретация перспективных графиков: имейте в виду, что, хотя мы визуализируем вещи в трех измерениях, на самом деле они представляют собой двумерные модели напряжения. Третье измерение (вверх-вниз) представляет напряжение, а не положение.

Соавторы

Бенджамин Кроуэлл (Фуллертонский колледж). Авторские права на Conceptual Physics защищены лицензией CC-BY-SA.

(DS2A, DS3) Изолированные стимуляторы постоянного напряжения / постоянного тока

Во многих электрофизиологических экспериментах используется короткий импульс напряжения или тока для возбуждения нервных или мышечных клеток. Напряжение, необходимое для передачи этого тока через ткани, может варьироваться в широком диапазоне. Кроме того, чтобы свести к минимуму артефакты в экспериментальных результатах, желательно, чтобы источник этого E.M.F. должен быть изолирован как от земли, так и от генератора синхронизации, используемого для выдачи стимула.

Изолированные стимуляторы постоянного напряжения DS2A и DS3 постоянного тока удовлетворяют этим требованиям за счет использования автономных батарей в качестве источника питания, а для изоляции стимулятора от источника триггера используется оптическая связь. Точное время приложения стимула можно контролировать с помощью ПК или другого генерирующего устройства, такого как генератор задержки поезда DG2A.

DS2A имеет два выходных диапазона с максимальным напряжением 9 В или 99 В, а DS3 имеет четыре перекрывающихся диапазона декад, обеспечивающих максимальные значения тока 32 мкА, 320 мкА, 3.2 мА и 32 мА. Все диапазоны плавно регулируются откалиброванным многооборотным регулятором выхода, а полярность выхода может быть изменена тумблером. Длительность выхода обоих стимуляторов регулируется в диапазоне от 20 мкс до 2 с с помощью панели управления или с помощью импульсов TTL.

Ток от батарей потребляется только при подаче импульса, что сводит к минимуму их расход. Максимальный потребляемый ток составляет 30 мА плюс ток нагрузки. Эти инструменты имеют непроводящие корпуса и могут быть установлены на металлической монтажной раме без подключения внутренних цепей к земле.Предусмотрена кнопка одиночного выстрела, которой можно управлять в любое время, независимо от состояния триггерного входа.

Постоянное напряжение или постоянный ток?

Видимая разница между двумя модулями (помимо цвета) заключается в том, что выход DS2A определяется в вольтах, а выход DS3 — в амперах. Фактический стимул, проходящий через ваш препарат, в обоих случаях измеряется током и зависит от закона Ома (V = IR).

Если ваш препарат имеет переменный импеданс (R) и вы используете источник постоянного напряжения (В), такой как DS2A, то фактический ток (I), проходящий через ткань, может значительно различаться между каждым стимулом, что может не быть хорошая идея, если вы хотите применять воспроизводимые стимулы.В DS3 схема постоянного тока предотвращает изменение импеданса ткани или электрода от изменения величины подаваемого тока (в пределах допустимого для устройства предела 90 В), что приводит к стимулятору, эквивалентному WYSIWYG — «То, что вы устанавливаете, то и есть». Ты получаешь».

К сожалению, не существует четко определенных правил, определяющих обстоятельства, при которых следует использовать стимулятор. Однако в целом в литературе чаще встречается стимулятор постоянного напряжения.

Стимуляторы Digitimer поставляются с вилкой, показанной справа. Эти заглушки подходят к портам на стимуляторе и позволяют создавать собственные кабели для вашего конкретного приложения.

(NL985P)

диапазонов постоянного напряжения питания, не все равны

Источники питания и номинальная выходная мощность в зависимости от напряжения

Как правило, блоки питания рассчитаны на максимальную выходную мощность только при максимальном выходном напряжении.Это означает, что по мере уменьшения запрограммированного выходного напряжения выходная мощность пропорционально уменьшается. Например, источник питания номинальной мощностью 10 кВт с диапазоном напряжения от 0 до 100 В может выдавать 100 А при 100 В или 100 x 100 = 10 кВт, но только 50 x 100 = 5 кВт при выходе 50 В, поскольку ток остается ограниченным на уровне не более 100 А. Это верно как для источников питания постоянного тока (выход постоянного тока), так и для источников питания переменного тока (выход переменного тока). Такие источники / источники питания называются «точечными», поскольку они обеспечивают максимальную номинальную выходную мощность только при максимальном значении напряжения или одной уставке.

Совсем недавно производители блоков питания и источников питания для контрольно-измерительных приборов начали предлагать модели, которые не имеют точечных номиналов, а предлагают максимальную выходную мощность в части своего диапазона выходного напряжения. Такие блоки питания или источники называются моделями с диапазоном напряжения постоянной мощности (CP). В случае источников питания переменного тока давайте подробнее рассмотрим, что это означает.

Диапазон постоянного напряжения питания Источник переменного тока

Источник постоянного диапазона напряжений позволяет работать при максимальной выходной мощности ВА и ватт на части своего диапазона напряжений.Это означает, что максимальный доступный ток в каждой запрограммированной уставке напряжения увеличивается по мере уменьшения уставки напряжения, таким образом поддерживая фиксированный профиль мощности V x I = P. Это означает, что уставка максимальной выходной мощности больше не ограничивается максимальным значением напряжения.

Сравнение диапазонов напряжения постоянной мощности

Хотя все модели источников питания переменного или постоянного тока от разных поставщиков могут заявлять о возможности диапазона напряжений в режиме постоянной мощности, это не означает, что все они созданы равными.Лучше всего это можно проиллюстрировать путем сравнения технических характеристик для моделей источников переменного тока с аналогичной номинальной выходной мощностью с использованием того же диапазона напряжения 300 В переменного тока, что и в таблице ниже.

Марка Номинальная мощность	Марка A 45кВА	Марка Б 45кВА	Pacific Power 45 кВА
Диапазон напряжения переменного тока	0 — 300 В перем. Тока	0 — 300 В перем. Тока	0 — 300 В перем. Тока
Макс.Текущий	62,5 А, среднеквадратичное значение	75A, среднеквадр.	125 А, среднеквадратичное значение
Диапазон режима CP	80% — 100%	67% — 100%	40% — 100%
Макс. Питание при 230 В перем. Тока / фазы	14 375 ВА	15000 ВА	15000 ВА
Макс. Питание при 115 В перем. Тока / фазы	7187 ВА	8 625 ВА	15000 ВА

Таблица 1: Сравнение диапазонов постоянного напряжения питания для источников питания различных производителей

Обратите внимание, что все рассмотренные модели имеют режим постоянного напряжения питания в некотором диапазоне выходного напряжения, но для некоторых его диапазон довольно ограничен.Заметным исключением является серия AFX, поддерживающая работу с постоянной мощностью от 100% до 40% от диапазона напряжения 300 В переменного тока или до 120 В переменного тока. То же самое относится и к его режиму постоянного тока, где полная мощность доступна от 100% до 40% от диапазона 425 В постоянного тока (425 — 170 В постоянного тока).

Два графика ниже (рисунки 1 и 2) иллюстрируют значительно больший рабочий диапазон источника переменного тока серии Pacific Power AFX по сравнению с другими брендами. На рисунке 1 показаны доступные макс. ток нагрузки как функция запрограммированного выходного напряжения.

Рисунок 1: Доступный ток на фазу для источников питания переменного тока 45 кВА от разных поставщиков

Аналогичное сравнение можно провести, построив график зависимости доступной мощности от запрограммированного выходного напряжения, как показано на рисунке 2. И снова полезный диапазон серии Pacific AFX значительно больше.

Рисунок 2: Доступная мощность на фазу для источников питания переменного тока 45 кВА от разных поставщиков

Почему это важно?

Все большее количество продуктов поддерживает широкий диапазон входного напряжения, также называемый универсальным диапазоном входного напряжения.Для разработки и тестирования этих продуктов они должны быть оценены как при низком, так и при высоком входном напряжении, включая нагрузочные испытания при пониженном и повышенном напряжении, часто за пределами опубликованных спецификаций. Для этого требуется источник питания с широким профилем напряжения и тока, при котором он может выдавать полную мощность. Это также означает, что переключение между диапазоном высокого и низкого напряжения неприемлемо, так как это неизменно требует прерывания вывода тестируемого устройства на некоторый период времени во время изменения диапазона.

Имея широкий диапазон постоянного напряжения питания, как в серии AFX, исключается необходимость увеличения размера используемого программируемого источника питания. Серия AFX от Pacific Power отвечает этим требованиям лучше своих конкурентов.

Заключение

Хотя такие характеристики продукта, как диапазон напряжения в режиме постоянной мощности, могут показаться одинаковыми для источников питания с эквивалентной номинальной мощностью от различных поставщиков, часто бывает полезно более подробно оценить подробные технические характеристики, прежде чем делать выбор.