Знак переменного тока

В процессе изучения электрического тока перед человеком встает масса вопросов: «Каков знак переменного тока?», «Какие существуют источники электрической энергии?», «Какая разница между переменным и постоянным током?». С этими и многими другими вопросами, связанными с переменным током, сейчас и разберемся.  

• Что такое переменный ток?
• Источники электрической энергии
• Обозначения на схемах и в приборах
• Измерительные приборы и электрооборудование
• Области применения переменного тока  
• Что означает AC и DC на панели мультиметра?
• В чем отличия переменного и постоянного тока?

Что такое переменный ток?

Переменным называют ток, для которого характерно изменение величины с течением времени. При этом изменяться может не только величина электрического заряда, но и его направление в электрической цепи.

Если рассматривать цепь постоянного электричества, то можно заметить один важный момент – заряженные частицы перемещаются от плюса к минусу.

Если при этом источником электрического тока является двухполюсник, содержащий 2 электрода, и к нему выполнено подключение питаемой цепи, то можно заметить, что на одном его конце всегда будет минус, а на другом плюс.

Важно! Переменный ток не дает возможности произвести четкую фиксацию полюсов. Проще говоря, не представляется возможным точно определить, какой именно заряд на конкретном выводе двухполюсника переменного тока.

Наблюдатель способен замечать лишь мгновенные величины зарядов, возникающие в некоторый временной промежуток. Изменение полярности зависит от времени, в связи, с чем можно сделать вывод о том, что знак переменного тока изменчив.

Важно! Переменный ток в связи с тем, что изменяется по гармоническому синусоидальному закону, на графике представляется в виде синусоида (волнистой линии, плавно перемещающейся по вертикальным осям I (амперы) и t (время)). Постоянное же движение электронов на том же графике будет представлено в виде прямой линии.

Источники электрической энергии

Перед тем, как приступить к изучению знаков переменного тока, которыми он может быть обозначен на схемах и всевозможных электрических приборах, сначала разумно рассмотреть возможные его источники.

Источниками электроэнергии являются электростанции. Все они функционируют за счет вращения турбин, которые, в свою очередь, приводятся в движение иными источниками энергии. Свое название они получили за счет типа энергии, с которым взаимодействуют:

1.     Тепловые электростанции (ТЭС). На ТЭС используется исключительно органическое сырье, такое как газ, мазут, уголь и прочие.

2.     Атомные электростанции (АЭС). Получение пара, приводящего в действие турбину, происходит за счет энергии, выделяемой при ядерной реакции.

3.     Гидроэлектростанции (ГЭС). Вращение турбины производится за счет энергии падающей воды.

Направление движения турбин, равно как и их скорость, регулируется всевозможными техническими способами.

Важно! Несмотря на стремительное технологическое развитие, основными источниками энергии до сих пор остаются теплоэлектростанции. Хоть атомная энергетика и является многократно более технологичной и производительной, потенциальные проблемы, связанные с обеспечением безопасности функционирования АЭС, не позволяют полностью перейти на такой тип снабжения.

В быту довольно часто встречается такой источник электрической энергии, как аккумуляторная батарея. Она позволяет накапливать в себе энергию и на протяжении длительного времени сохранять ее.

Обозначения на схемах и в приборах

Как и любая другая характеристика сети (например, напряжение, частота и др. ), переменный ток также имеет собственное обозначение, которое изображается на схемах и технических устройствах. Всего существует 2 изображения:

1.     Буквенное – «AC». Эту аббревиатуру можно расшифровать как «Alternating Current». Данное словосочетание с английского переводится как «Переменный ток».

2.     Графическое. В этом случае знак переменного тока представлен в виде отрезка синусоиды (короткой непрерывной волнистой линии).

Помимо знака переменного тока производителем конкретного электрического оборудования рядом с ним может указываться цифра, обозначающая количество фаз. Также вместо цифры могут быть изображены несколько волнистых линий (по числу фаз).

Важно! Знак переменного тока может присутствовать на корпусе оборудования, на розетках, на проводах и многих других устройствах, для полноценного функционирования которых применяется электрическая энергия.

Каких-либо правил, касающихся определенного цвета, которым должен быть нанесен знак переменного тока, нет. Он может быть выполнен на усмотрение производителя в абсолютно любом цвете. Но вместе с этим должно учитываться одно правило, обязательное для исполнения: знак должен быть легко читаемым, отличаясь по цвету от корпуса. В противном случае эксплуатировать такое устройство может быть небезопасно.

Измерительные приборы и электрооборудование

Теперь следует разобраться, какой знак переменного тока изображается на устройствах, которые его потребляют. В этом случае никаких изменений нет, буквенные и графические изображения знака переменного тока абсолютно такие же.

Важно! При проведении каких-либо измерений, связанных с электрическим током, следует обязательно обращать внимание не только на знак переменного тока, но на другие условные обозначения. Знать данную информацию нужно затем, чтобы правильно выставить характеристики измерительного прибора и избежать поражения электрическим током.

Помимо этого, если игнорировать знаки, можно испортить оборудование. Зачастую, ремонту после оплавления ключевых его частей оно не подлежит – приходится приобретать новое.

Области применения переменного тока  

Сети переменного тока обладают массой преимуществ, о которых следует знать. Наиболее значимые из них:

·        асинхронные двигатели, функционирующие за счет переменного тока, в значительной степени более надежные, нежели те, что работают на постоянном токе;

·        переменный ток считается лучшим вариантом для передачи энергии от генератора к потребителю;

·        посредством трансформатора имеется возможность легко преобразовывать напряжения от одного уровня к другому;

·        генераторы синусоидального тока в производстве значительно проще и дешевле, что обуславливает их столь широкую распространенность на производственных предприятиях;

·        переменный ток при необходимости может быть довольно быстро преобразован в постоянный.

В связи со столь большим количеством плюсов, именно переменный ток является наиболее востребованным, а потому и распространенным. Разумеется, если на электрическом приборе присутствует знак переменного тока, это вовсе не означает, что оно во всех планах идеально.

У переменного тока имеются и недостатки. Самый главный из них связан с наличием реактивной мощности, в связи, с чем часть полной мощности, которую производит генератор, не используется для выполнения какой-либо полезной работы. Получается ситуация, при которой часть энергии продолжает бесполезно циркулировать между нагрузкой и генераторной установкой.

Что означает AC и DC на панели мультиметра?

Когда человек только начинает познавать принципы работы электричества и приборов, посредством которых его можно измерять и контролировать, появляется масса вопросов, касающихся значения изображений на мультиметре.

Надпись «AC» – это не просто знак переменного тока.

Этот значок означает, что если тумблер переведен в границы поля, которым он соответствует, следовательно, прибор готов производить измерение переменного тока.

Важно! Этот знак переменного тока графически помогает обозначить пределы, в которых устройство способно функционировать с переменными значениями электрической энергии.

Стоит помнить, что в случае, если отсутствует даже приблизительное понимание величины измеряемой характеристики, разумно на тестере заранее выставить максимально большой предел измерения. И только после этого постепенно снижать его, чтобы получить более точную величину характеристики.

Если на корпусе тестера имеется надпись «AC», это значит, что при переводе тумблера на область, возле которой значок изображен, человек сможет произвести измерения постоянного тока, подключив провода нужным образом. Диапазон измерения также может быть выбран и напрямую зависит от того, на каком конкретно месте поля была остановлена стрелка тумблера (как правило, все положения тумблера фиксированные).

Важно! Совет касаемо перемещения тумблера от меньшего измерительного диапазона к большему в случае, когда нет понимания примерной величины измеряемой характеристики, также актуален при проведении замеров постоянного тока.

Условные обозначения постоянного тока

Чтобы в процессе измерения тока или при чтении схемы не путаться, желательно также изучить, каким образом производители техники уведомляют человека о том, что конкретный прибор функционирует именно на постоянном токе.

Если знак переменного тока «AC», то постоянный ток в буквенном обозначении представлен как «DC». Эти две буквы также являются аббревиатурой, которую можно расшифровать как «Direct current». С английского языка это словосочетание прямо переводится как «Постоянный ток». В графическом исполнении его представляют в виде короткой прямой непрерывной линии.

В чем отличия переменного и постоянного тока?

Чтобы лучше понимать, чем токи отличаются друг от друга, нужно особенности обоих из них рассмотреть подробнее. Отличительные черты переменного тока были рассмотрены выше, теперь пришел через изучения постоянного. Таким образом, можно будет сравнить две эти характеристики электрической сети и понять, в чем заключаются их принципиальные различия.

Важно! Постоянным считается ток, движение заряженных частиц в котором осуществляется в одном направлении.

В качестве источника такого тока выступает гальванический элемент. Говоря простыми словами, источником может являться некий аккумулятор или батарейка. Занимательный факт: старейшим аккумулятором принято считать, так называемую, «Багдадскую батарейку». По мнению ученых, она была сделана, по меньшей мере, 2000 лет назад и могла вырабатывать ток в размере 2–4 В., что для тех времен является, безусловно, впечатляющим результатом.

Постоянный ток активно применятся:

·        в аккумуляторных батареях,

·        для обеспечения функционирования автомобильного оборудования;

·        на морских судах;

·        в общественном транспорте.

Важно! Бытовые приборы также способны функционировать на постоянном токе. Но при условии, что они работают не от сети, а от аккумуляторной батареи. Если в ноутбуке установлена батарея, но при этом, он имеет подключение к сети, значит, это устройство в данный момент функционирует за счет переменного тока.

Переменный ток используется для передачи тока на большие расстояния. На его основе функционируют электрические приборы. С его помощью в миллионах квартир и домов люди могут приготавливать себе пищу, а на производственных предприятиях создавать массу полезных вещей. Без переменного тока представить современную жизнь невозможно.

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 2 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Входное напряжение в AC/DC преобразователях корпусного типа компании MEAN WELL

29. 08.2022

Преобразователи из напряжения переменного тока (Alternating Current, AC) в напряжение постоянного тока (Direct Current, DC), то есть преобразователи типа AC/DC, являются самыми распространенными источниками питания для различных применений. Этот факт является следствием того, что в целях минимизации потерь при передаче электрической энергии более предпочтительным является способ передачи на переменном токе, а подавляющее большинство потребителей электрической энергии работают на постоянном токе.

В настоящее время наибольшую популярность получили импульсные источники питания, в которых преобразование типа электрического тока из одного в другой и формирование его уровня происходит с помощью силовых полупроводниковых приборов, работающих в ключевом режиме, и пассивных элементов накопления электрической энергии (индуктивности и конденсаторы) с применением различных топологий. В английском языке такие источники питания называются SMPS – switched-mode power supply, то есть источник питания, работающий в ключевом режиме, что более точно отображает принцип его действия.

Все импульсные AC/DC преобразователи содержат в своем составе блок выпрямителя и фильтрации входного напряжения, так как работа силовых полупроводниковых приборов в ключевом режиме обеспечивается в цепях постоянного тока, что так или иначе используется практически во всех топологиях AC/DC преобразования. На примере AC/DC преобразователя RS-50 блок выпрямителя и фильтрации идет сразу после входного фильтра:

Блок-схема AC/DC преобразователя RS-50

На практике, напряжение переменного тока нормируется на уровне действующего значения напряжения, то есть значением, по которому сеть электропитания маркируется (например, «сеть 220В AC»). Действующее значение напряжения переменного тока ниже амплитудного значения на √2 (1.4142), так для действующего значения 220В AC амплитудное значение будет равно 311В AC. После этапа выпрямления и фильтрации напряжение постоянного тока DC будет численно равно амплитудному значению напряжения AC, то есть те же 311В.

Входное переменное напряжение и выпрямленное напряжение

Исходя из особенности включения выпрямителя в состав AC/DC преобразователей импульсного типа, эти преобразователи могут использоваться и как DC/DC преобразователи в высоковольтных цепях постоянного тока. Фактически входной постоянный ток будет без какого-либо (почти) изменения проходить через выпрямитель источника питания. Так как AC/DC преобразователи компании MEAN WELL работают в широком диапазоне входного напряжения переменного тока, например от 85 до 264В AC для серий HRP и серий HRPG (кроме HRPG-1000 – у него нижняя граница 90В AC), то, соответственно, входной диапазон напряжения на постоянном токе будет таким же широким – от 120В DC до 370В DC, то есть выше нормированного действующего значения также на √2 во всем диапазоне. Это правило действует для всех серий источников питания корпусного типа компании MEAN WELL за одним исключением – серии, где выбор входного диапазона осуществляется по переключателю 115В/230В, можно использовать только в цепях постоянного тока, соответствующих верхнему диапазону напряжения AC. Так для блоков питания серий SE-450, SE-600, SE-1000 верхним диапазоном является 180-264В AC, то на вход можно подавать напряжение постоянного тока 254-370В DC и не ниже.

Высоковольтные цепи постоянного тока получают всё большее распространение в электротранспорте, так как в целях уменьшения потерь выгодно использовать высоковольтные сборные аккумуляторные батареи и цепи их заряда. А для питания конечных устройств применяются DC/DC преобразователи из высоковольтной цепи в низковольтную бортовую цепь (12, 24 или 48В). Однако использование AC/DC преобразователей компании MEAN WELL в качестве DC/DC преобразователей для такой области может дополнить существующие решения DC/DC преобразователей серий SD и RSD, которые используются только в цепях постоянного тока.

Более подробно технические характеристики представлены в Спецификациях на блоки питания корпусных серий, а по вопросам, связанным с выбором и использованием продукции компании MEAN WELL, следует обращаться по адресу электронной почты Meanwell@chipdip. ru.

Основы электроники: постоянный и переменный ток

Электрический ток, который непрерывно течет в одном направлении, называется постоянным током или постоянным током . Электроны в проводе с постоянным током движутся медленно, но в конце концов они перемещаются от одного конца провода к другому, потому что продолжают двигаться в одном и том же направлении.

Напряжение в цепи постоянного тока должно быть постоянным или, по крайней мере, относительно постоянным, чтобы ток протекал в одном направлении. Таким образом, напряжение, обеспечиваемое батареей фонарика, остается постоянным на уровне около 1,5 В.

Положительный конец батареи всегда положителен по отношению к отрицательному концу, а отрицательный конец батареи всегда отрицателен по отношению к положительному концу. Именно это постоянство толкает электроны в одном направлении.

Другой распространенный тип тока называется переменным током , сокращенно AC . В цепи переменного тока напряжение периодически меняется на противоположное. Когда напряжение меняется на противоположное, меняется и направление тока.

В наиболее распространенной форме переменного тока, используемой в большинстве систем распределения электроэнергии по всему миру, напряжение меняется на противоположное 50 или 60 раз в секунду, в зависимости от страны. В Соединенных Штатах напряжение меняется на противоположное 60 раз в секунду.

Переменный ток используется почти во всех мировых системах распределения электроэнергии по той простой причине, что переменный ток намного эффективнее, когда он передается по проводам на большие расстояния. Все электрические токи теряют мощность при протекании на большие расстояния, но цепи переменного тока теряют гораздо меньше мощности, чем цепи постоянного тока.

Электроны в цепи переменного тока на самом деле не движутся вместе с током. Вместо этого они как бы сидят и покачиваются взад-вперед. Они двигаются в одном направлении за 1/60 секунды, а затем разворачиваются и идут в другом направлении за 1/60 секунды. В результате они никуда не денутся.

Для вашего дальнейшего просвещения, вот несколько дополнительных интересных и полезных фактов о переменном токе:

• Популярная игрушка под названием Колыбель Ньютона может помочь вам понять, как работает переменный ток. Игрушка состоит из набора металлических шариков, подвешенных на верёвке к раме таким образом, что шарики касаются друг друга по прямой линии.

  Если вы оттянете мяч на одном конце линии от других шаров, а затем отпустите его, этот мяч вернется к линии шаров, ударится о тот, что на конце, и мгновенно оттолкнет мяч на другом конце линии. линию от группы.

  Этот мяч немного качается вверх, а затем разворачивается и качается обратно вниз, чтобы ударить группу с другого конца, что затем отталкивает первый мяч от группы. Это попеременное движение вперед и назад продолжается удивительно долго, если игрушка тщательно сконструирована.

  Переменный ток работает примерно так же. Электроны сначала движутся в одном направлении, но затем разворачиваются и движутся в другом направлении. Движение электронов в цепи вперед и назад продолжается до тех пор, пока напряжение продолжает меняться на противоположное.

• Изменение направления напряжения в типичной цепи переменного тока не происходит мгновенно. Вместо этого напряжение плавно колеблется от одной полярности к другой. Таким образом, напряжение в цепи переменного тока постоянно меняется. Оно начинается с нуля, затем немного увеличивается в положительном направлении, пока не достигнет своего максимального положительного напряжения, а затем уменьшается, пока не вернется к нулю.

  В этот момент оно увеличивается в отрицательном направлении, пока не достигнет своего максимального отрицательного напряжения, после чего снова уменьшается, пока не вернется к нулю. Затем весь цикл повторяется.

Эту статью можно найти в категории:

• General Electronics ,

Различия между питанием переменного и постоянного тока и их использование

22 января 2019 г. bydosupply

Мы ежедневно используем как переменный, так и постоянный ток для цифровой электроники и различных розеток. Однако люди до сих пор не знают основных различий между ними и зачем нужны оба.

Имея это в виду, мы рассмотрим некоторые ключевые различия между переменным и постоянным током, а также поговорим об их использовании в нашей повседневной жизни.

allaboutcircuits.com

Переменный ток есть не что иное, как периодическое изменение направления потока заряда. Проще говоря, переменный ток здесь для описания потока электричества через проводник. Как следует из названия, поток тока периодически изменяется, сохраняя при этом уровень напряжения. Переменный ток подается в дома и офисные здания и при необходимости может быть преобразован в постоянный ток.

Можете ли вы генерировать переменный ток? Конечно вы можете. Наиболее популярное устройство для генерации переменного тока называется генератором переменного тока. Внутри генератора переменного тока есть магнитное поле, а также проволочная петля, которая закручена внутри и используется для индукции тока. Чтобы произвести ток, этот провод должен иметь какое-то вращение, которое может быть произведено проточной водой, паровой турбиной или ветряной турбиной. В процессе прядения проволока периодически меняет свою магнитную полярность, что приводит к чередованию тока и напряжения.

Когда дело доходит до формы волны, переменный ток сильно отличается от постоянного тока. Как вы, наверное, догадались, сигналы переменного тока имеют форму синусоиды. В этом легко убедиться, если подключить осциллограф к цепи переменного тока. Здесь мы видим пару сигналов, в которых наиболее распространена синусоида. В большинстве случаев переменный ток, который вы используете в своем доме, имеет точно такую ​​же синусоидальную волну. Это указывает на то, что амплитуда тока изменяется со временем, что и представляет собой переменный ток.

Поскольку мы упомянули различные типы сигналов, важно упомянуть прямоугольный сигнал. Прямоугольная волна часто используется в коммутационной и цифровой электронике для целей тестирования. Этот тип волны указывает на то, что амплитуда остается неизменной в течение определенного периода времени, прежде чем упасть до отрицательного значения и остается там в течение того же периода времени. Процесс повторяется во время операции.

Наконец, у нас есть треугольная волна, которая встречается немного реже. Он в основном используется для тестирования усилителей и другой линейной электроники.

Как мы упоминали ранее, переменный ток используется в наших домах и офисах. Основное преимущество переменного тока заключается в том, что его можно легко генерировать и транспортировать на большие расстояния, поэтому он является выбором номер один для вышеупомянутой цели. Только представьте, что вам нужно снабжать электричеством целый город или его часть с помощью одной электростанции. AC делает это возможным — он быстрый и легко генерируется. Кроме того, электростанции могут использовать трансформаторы для преобразования в/из высокого напряжения, если это необходимо. Чем выше напряжение, тем меньше ток, и меньше тепла в линии электропередач.

Многие бытовые приборы, такие как холодильники и посудомоечные машины, также используют переменный ток. Переменный ток может питать электродвигатели, которые преобразуют эту электрическую энергию в механическую (вращение, поступательное движение, крутящий момент и т. д.).

Постоянный ток гораздо легче понять, так как это совершенно другой термин, чем переменный ток. В то время как переменный ток движется вперед и назад, постоянный ток обеспечивает постоянный ток в одном направлении. Наиболее распространенным примером постоянного тока является аккумулятор в вашем фонарике или смартфоне, а также блок питания в вашем ПК.

DC можно создать разными способами. Наиболее часто используемый компонент называется выпрямителем. Выпрямитель — это именно то, на что он похож. Просто представьте себе синусоиду, которую нужно выпрямить или выпрямить, чтобы она выглядела как форма волны постоянного тока. Он имеет электронные или электромеханические элементы, которые пропускают ток в одном направлении. В качестве альтернативы типичный генератор переменного тока с коммутатором также может производить постоянный ток, а также батареи, которые производят постоянный ток из-за химических реакций внутри них.

Direct Current имеет только одну форму волны, состоящую из прямой горизонтальной линии. Эта линия представляет собой изменение (или отсутствие изменений) напряжения с течением времени. На практике интенсивность напряжения и тока может меняться, но направление потока остается прежним. Некоторые источники постоянного тока не могут генерировать такой график все время, типичным примером являются батареи. Со временем они теряют свою мощность, и в какой-то момент напряжение начинает падать, создавая другой график. В большинстве случаев мы можем предположить, что график выглядит именно так, как мы его описали — прямая горизонтальная линия, показывающая постоянное напряжение.

Постоянный ток используется небольшой электроникой, такой как смартфоны, фонарики и компьютеры. Вот почему вам нужен специальный блок питания в вашем компьютере — для преобразования переменного тока в постоянный. Другие типичные области применения включают телевизоры, а также электромобили нового поколения, поскольку в них в качестве источников питания используются перезаряжаемые батареи.

И переменный ток, и постоянный ток имеют свои цели, и нельзя сказать, что один лучше другого. В то время как переменный ток подходит для наших домашних хозяйств из-за простоты генерации и распределения, постоянный ток является единственным способом питания электроники и электромобилей на батарейках. Несмотря на огромную популярность и внедрение переменного тока, большая часть электроники, которую мы используем, использует преимущества постоянного тока, а это означает, что они нам нужны в равной степени.

Опубликовано: 22 января 2019 г.

DO Supply Inc. не делает никаких заявлений относительно полноты, достоверности, правильности, пригодности или точности любой информации на этом веб-сайте и не несет ответственности за какие-либо задержки, упущения или ошибки в этой информации. или любые убытки, травмы или ущерб, возникшие в результате его отображения или использования. Вся информация на этом веб-сайте предоставляется на условиях «как есть». Ответственность за проверку собственных фактов лежит на читателе. DO Supply Inc. не является авторизованным дистрибьютором и никоим образом не связана с Rockwell Automation. DO Supply Inc. не делает никаких заявлений относительно вашей способности или права на загрузку, получение или использование любой микропрограммы, предоставленной производителем продукта. Если вы хотите использовать такое встроенное ПО, вы несете ответственность за соблюдение условий любой применимой лицензии или другого подобного соглашения, связанного с загрузкой, установкой или использованием встроенного ПО. DO Supply не делает никаких заявлений о том, что версия микропрограммы, установленная на каком-либо из продаваемых ею продуктов, соответствует вашим потребностям или использованию. Кроме того, DO Supply Inc. не продает, не перепродает и не лицензирует программное обеспечение, которое может потребоваться для работы определенного оборудования, и клиенты должны получать все необходимые лицензии на программное обеспечение, техническое обслуживание или обновления у производителя или из другого авторизованного источника.