Отличие постоянного и переменного тока

Следуя школьной программе, несложно понять основные процессы, которые происходят в электричестве, в том числе особенности движения электрозарядов по проводникам. Например, определить, чем постоянный ток отличен от переменного. Для этого необходимо вспомнить, что такое ток, напряжение, а также мощность и частота тока, что особенного характерно для этих привычных человеку понятий.

Что такое ток?

Электрическим током именуется равномерное передвижение заряженных частиц. В разных средах они имеют различное наименование: электроны передвигаются в металлах и газовых субстанциях, катионы и анионы в электролитических средах. Движение возможно за счет нагрева проводников или создания вокруг них магнитного поля. Ток имеет следующие характеристики:

• сила тока – численное значение заряда в поперечном сечении проводника за период времени;

• мощность тока определяет скорость прохождения зарядов по проводникам;

• частотой называют число полных циклов изменения электродвижущей силы ЭДС за секунду;

• напряжение: разность потенциалов между полюсами.

Зная эти характеристики, можно перейти к рассмотрению понятий постоянного и переменного тока.

Многие пособия сравнивают перечисленные понятия с прохождением жидкости по трубе. Если принять, что заряды: это жидкость, а давление в трубе: напряжение, то скорость водяного потока представляет собой силу электротока. Чем выше становится показатель напряжения, тем быстрее растут показатели силы электротока.

Постоянный ток

Постоянный электроток: это передвижение заряженных частиц в единственном направлении, без изменения полярности. Постоянный ток и постоянное напряжение присутствуют в устройствах и агрегатах, не требующих передачи энергии на большие расстояния. Это синхронный двигатель, электромагнитный привод газового выключателя и другие установки.

Постоянный ток применяют в бортовых системах автомашин и летательных аппаратов, при конструировании микросхем, в медицинских процедурах: электрофорезе.

Переменный ток

Переменный электроток возникает, если потенциалы изменяют полярность. Для иллюстрации понятия можно опять вспомнить про частоту как количество изменений направленного передвижения частиц за период, частота измеряется в герцах (Гц). К примеру, в российских электросетях частота электротока равняется 50 Гц, то есть направление передвижения зарядов в секунду меняется 50 раз.

Большинство электротехнических механизмов промышленного назначения работает от переменного электротока, который подходит для передачи энергии на значительные расстояния.

Примером использования переменного электрического тока служат жилые, промышленные и социальные объекты. Электроэнергия поступает к ним по ЛЭП, преодолевая большие отрезки пути.

Преобразование тока

В мире не утихают споры о первенстве двух типов тока, но побеждает все же переменный, не только из-за возможности транспортировать электрический заряд на большие расстояния. При выборе переменного электротока возможно усиливать напряжение, применяя при этом тонкие провода, тем самым сокращая стоимость монтажа линий.

Часто требуется изменить направление движения частиц: преобразовать ток из постоянного в переменный и наоборот. В первом случае используют инверторы: механизмы, генерирующие переменное напряжение с синусоидой. Выпускают инверторы с электромоторами, работающие от реле или электроники.

Во втором случае: для перевода переменного тока в постоянный применяют диодный мост или полупроводниковый выпрямитель. Этот прибор способствует направлению потока заряженных электрических частиц в одну сторону.

WAZIPOINT

Почему система постоянного тока более опасна, чем система переменного тока?

Какое напряжение постоянного или переменного тока опасно для поражения электрическим током?

Какой из них более опасен: постоянный или переменный ток, особенно когда он поражает тело человека током. Другими словами, если мы можем принять одинаковое количество переменного и постоянного тока на наше тело, какой из них причинит нам больше вреда?

Ответ-постоянный ток (постоянный ток) более опасен, чем переменный ток (переменный ток), но почему постоянный ток опаснее переменного? .

Прежде чем мы найдем ответ об опасности постоянного или переменного тока, дайте нам знать основное определение постоянного и переменного тока:

Что такое система постоянного тока?	Что такое система переменного тока?
Постоянный ток или постоянный ток можно определить как однонаправленный или однонаправленный поток тока. Ток не меняет направления своего течения, а течет только в одном направлении. Амплитуда напряжения и тока может изменяться во времени, но направление потока всегда неизменно. График формы волны постоянного тока	Переменный ток или переменный ток можно определить как противоположный постоянному току, который периодически меняет направление. Не только меняет, периодически меняет направление. Амплитуда напряжения и тока изменяется и меняется в обратном направлении в течение периодического периода. График формы волны переменного тока

Почему электрический ток более опасен, чем переменный ток?

При поддержке:

Было бы трудно упомянуть, что постоянный ток более опасен для поражения электрическим током, чем переменный. Но, если мы рассмотрим такое же количество постоянного тока как переменный ток, протекающий через тело человека в течение определенного периода времени от одной и той же разницы напряжений, то можно было бы сказать, что постоянный ток более опасен, чем переменный, или нет.

Если вы посмотрите на обе формы волны (красные линии на рисунках выше) для постоянного и переменного тока: для постоянного тока амплитуда или величина тока одинакова в отношении изменения во времени.

С другой стороны, для переменного тока амплитуда или величина тока меняется, она увеличивается от нуля до положительного значения и после максимума снова уменьшается до нуля и до отрицательного максимума и снова доходит до положительного максимума через ноль.

Теперь, сравнивая формы сигналов постоянного и переменного тока, можно увидеть нулевую амплитуду в системе переменного тока, которой нет в системе постоянного тока. Эта нулевая амплитуда известна как «точка пересечения нулевого напряжения» в системе переменного тока.

Эта нулевая амплитуда на время в системе переменного тока дает возможность освободиться от касания проводника под напряжением. В этом секрет того, что переменный ток менее опасен для поражения электрическим током, чем постоянный.

Действительно ли постоянный ток безопаснее переменного напряжения?

Спонсор:

Это все еще спорно, и нет убедительных исследований безопасности одного по сравнению с другим, потому что это не может быть проверено на людях с этической точки зрения. Люди, которые сказали бы, что переменный ток более опасен, потому что его пульсирующий характер нарушает нервную систему;

С другой стороны, кто-то скажет, что переменный ток безопаснее, потому что он дает нервной системе время среагировать в точках пересечения нулевого напряжения переменного тока.

На самом деле опасны как переменный, так и постоянный ток и напряжение. Люди, которые говорят, что переменный ток менее опасен, чем постоянный, но статистика несчастных случаев, шокирующих электричеством, говорит, что большинство людей умирает в системе переменного тока, хотя существует точка прохождения нулевого тока, которая позволяет вам уйти или оставить мышцы для расслабления.

Обеспечьте безопасность электричества, повышая осведомленность о безопасности, что касается безопасных уровней напряжения, некоторые стандарты UL считают 42 В переменного/постоянного тока  чтобы быть безопасными, а некоторые стандарты ECMA даже считают безопасными 60 В постоянного тока

.

Новое сообщение Старый пост Главная

Подписаться на: Опубликовать комментарии (Atom)

Вам могут понравиться следующие страницы

• ЧТО ТАКОЕ PCD (ДИАМЕТР КРУГА ДЕЛА)?

  Как рассчитать PCD (диаметр делительной окружности)? PCD — это краткая форма диаметра делительной окружности; Диаметр делительной окружности (PCD…

• Таблица выбора размеров медных и алюминиевых шин

  Что такое Шинопровод? Сборная шина — это общий коллектор, где один или несколько источников потребляют мощность одновременно, а также один или несколько источников могут потреблять мощность одновременно…

• Что такое кольцевая цепь и радиальная цепь?

  Что такое радиальная и кольцевая цепи? Подумайте о простом круге, который имеет радиус и периферию. Электрическая цепь в вашей системе электропроводки…

• Как рассчитать номинал предохранителя для электроприборов?

  Предохранители с различными номиналами Руководство по расчету номиналов предохранителей Функция предохранителя заключается в разрыве цепи при достижении порогового значения тока. ..

• Зачем нужна система продувки для хладагента и как она работает в компрессоре чиллера

  Рис. Схема системы продувки хладагента Зачем нужна система продувки для хладагента и как она работает в компрессоре чиллера …

• В чем разница между DOL и пускателем звезда-треугольник?

  Зачем использовать прямой пуск (DOL) и пускатель звезда-треугольник? DOL означает, что двигатель подключен непосредственно к сети с помощью одного контактора без размы…

• Что такое первичный двигатель для электрического генератора?

  Fig-Первичный двигатель для электрического генератора Первичный двигатель, который постоянно вращает вал электрического генератора для выработки электрической энергии…

• Стандартный цветовой код для электрических силовых кабелей и проводки

  Базовый цветовой код для электрических кабелей и силовых кабелей Международный стандарт IEC 60446 разработал основные принципы безопасности. ..

• Каковы преимущества жгута проводов для линий электропередачи СВН (сверхвысокого напряжения)?

  Обычно в воздушных линиях электропередачи напряжением 230 кВ и выше используются одножильные проводники; система выше этого напряжения многопроволочная …

• Испытание сопротивления обмотки трансформатора постоянным током

  Как вы проводите испытание сопротивления обмотки трансформатора постоянным током? Учитывая, что основной принцип работы заключается в подаче постоянного тока…

92.R$, повышение U понизит I и, таким образом, ограничит потери за счет эффекта Джоуля.

Из того, что я читал, одна из причин, по которой электричество транспортируется в переменном токе, заключается в том, что проще/дешевле поднять переменное напряжение до 200 кВ, чем если бы оно было в постоянном.

Почему?

• электричество
• электричество
• напряжение
• электроника
• электротехника

$\endgroup$

2

$\begingroup$

Изменение напряжения переменного тока можно осуществить с помощью простого трансформатора с железным сердечником. Это простое устройство без движущихся частей, состоящее только из магнитного сердечника, медного провода и некоторой изоляции (опционально охлаждающей жидкости). Почти ничего, что может сломаться. Хорошие трансформаторы могут иметь удивительный КПД, превышающий 95%.

Существуют и другие преимущества использования переменного тока вместо постоянного (а также недостатки). С AC у вас кстати меньше проблем с искрением на выключателях т.к. Если искрение начинается с переменного тока, оно часто останавливается при следующем пересечении нуля переменного тока. При постоянном токе дуга не остановится сама по себе. Кроме того, с переменным током у вас меньше проблем с перемещением материала из-за электролитических эффектов. А запуск двигателей переменного тока (особенно трехфазного) почти тривиален без необходимости использования щеток. С постоянным током вам нужны щетки или какая-то интеллектуальная электроника (BLDC-Motors — это в основном двигатели переменного тока с подключенной интеллектуальной электроникой).

Кроме того, электросеть с переменным током самостабилизируется (в некоторой степени) за счет частоты переменного тока.

Обратной стороной переменного тока являются потери из-за емкости (слепой ток также вызывает резистивные потери). Фазовый сдвиг всегда является проблемой, как только вы работаете с переменным током.

Преобразование постоянного тока в другое напряжение требует больше усилий. Одним из способов является привод двигателя постоянного тока, который механически соединен с генератором постоянного тока. Такие системы большие, имеют движущиеся части и имеют более низкую эффективность.

Сегодня у нас есть электроника, чтобы сделать это еще лучше. Мы в основном разделяем постоянный ток на переменный, пропускаем его через трансформатор и снова выпрямляем его выход… вуаля, преобразователь постоянного тока в постоянный (все это очень упрощено).

$\endgroup$

3

$\begingroup$

Как и в случае с большинством инженерных решений, все сводится к тому, «как лучше всего найти компромисс между конфликтующими ограничениями и требованиями».

1. Переменный ток обеспечивает очень простое преобразование различных напряжений с помощью пассивных трансформаторов
2. Преобразование переменного тока хорошо масштабируется в широком диапазоне напряжений и мощностей
3. переменного тока является историческим стандартом, и все приборы рассчитаны примерно на 110 В или 220 В переменного тока, даже если большинство из них сразу преобразует это во что-то другое.
4. DC более энергоэффективен, особенно на больших расстояниях

В результате большая часть электроэнергии передается с использованием переменного тока, но существует множество существующих систем, использующих постоянный ток. Некоторые из самых крупных (как по расстоянию, так и по мощности) находятся в Китае и Бразилии. Описание технологии см. на странице https://en.wikipedia.org/wiki/High-voltage_direct_current.

Достаточно просто выбрать правильный инструмент для конкретной работы.

$\endgroup$

8

$\begingroup$

Поскольку напряжение индуцируется скоростью изменения магнитного поля.

Если бы мы попытались построить трансформатор постоянного тока, то для поддержания скорости изменения магнитного поля магнитное поле должно было бы неограниченно возрастать, это явно невозможно по двум причинам.

1. Это означало бы, что входной ток будет возрастать вечно, это явно невозможно.
2. Ферромагнитные материалы подвергаются явлению, известному как насыщение, когда, если магнитное поле становится сильным, относительная проницаемость падает, как камень.

В результате мы просто не можем построить преобразователь постоянного напряжения, используя только статические электромагнитные компоненты. Приходится прибегать либо к движущимся частям, либо к электронике.

$\endgroup$

$\begingroup$

Вы абсолютно правы, чем выше напряжение, тем меньше потери энергии на джоулев нагрев.

Основная причина, по которой электричество вырабатывается и транспортируется на переменном токе, заключается в том, что электричество, вырабатываемое электромагнитным двигателем благодаря механизмам электрической индукции, фактически находится на переменном токе. Таким образом, потребуется выпрямитель для преобразования переменного тока в постоянный, а благодаря джоулеву нагреву энергия будет потеряна.

Кроме того, многие электроприборы работают на переменном токе (например, фены, электромобили…), поскольку они преобразуют переменный ток в кинетическую энергию с помощью электродвигателей. И если бы в наши дома подавалось электричество постоянного тока, то нам понадобился бы полевой МОП-транзистор или IGBT для преобразования их обратно в переменный ток, что повлекло бы за собой дополнительные потери энергии.

Не обязательно проще поднять переменный ток до высокого напряжения, но постоянный ток не подходит из-за необходимости нескольких преобразований.

Проще говоря:

1. Электричество вырабатывается на переменном токе
2. Большинство электроприборов должны работать от сети переменного тока

Наслаждайтесь!

$\endgroup$

4

$\begingroup$

Вы могли бы пропустить постоянный ток через трансформатор, если бы материал магнитного сердечника имел бесконечную плотность потока насыщения.