Переменный и постоянный ток – в чем отличие?

• Главная /
• Блог /
• ПЕРЕМЕННЫЙ И ПОСТОЯННЫЙ ТОК – В ЧЕМ ОТЛИЧИЕ? 

05

August

Переменный ток — это ток, который периодически меняет значение и направление во времени. В этой форме электрическая энергия передается по линиям электропередач и поставляется промышленным и бытовым потребителям. Обычное электричество, поступающее от розетки для питания бытовой нагрузки, является переменным током (AC). 

Постоянный ток — это тип электрического тока, который протекает всегда в одном направлении и имеет неизменное значение. Он относится к потоку электроэнергии, полученной от аккумуляторов, солнечных панелей и т.

д. Ток, протекающий в фонарике или другом приборе, работающем от батареек, постоянен (DC).

Содержание статьи:

1. Основные характеристики цепей постоянного и переменного тока
2. Вычисление постоянного и переменного тока
3. Постоянный и переменный ток: преимущества и недостатки
4. Преобразование тока из постоянного в переменный

Основные характеристики цепей постоянного и переменного тока

Как возникает электрическая энергия (сокр. э/э) и что это такое? Как известно из курса школьной физики, все вещества состоят из молекул, которые, в свою очередь, состоят из атомов. Вокруг ядра атома вращаются электроны, избыток которых образует отрицательный «-» электрический заряд, а недостаток — положительный «+» заряд. Нейтральный атом, отдавая или приобретая электроны, становится заряженным и называется ионом. 

Электрический ток — это направленное (упорядоченное) движение электронов или ионов. Обозначается I и измеряется в амперах (А). Для возможности вычисления рассмотрим, чем отличается постоянный ток от переменного и ознакомимся с характеристиками их электрических цепей:

1. Напряжение, ЭДС. Для возникновения электричества в проводе, необходимо, чтобы на концах проводника были разные электрические потенциалы. Эту разность потенциалов характеризует напряжение, обозначаемое U и измеряемое в вольтах. Напряжение является основной характеристикой электрического поля. Чтобы получить непрерывный постоянный ток, нужен источник электродвижущей силы (ЭДС). В гальванических элементах или аккумуляторах ЭДС создается в результате химических реакций.
2. Другим важным параметром является сопротивление (R, Х, Ом), характеризующее свойство проводника препятствовать протеканию электроэнергии. Сопротивление зависит от материала проводника, его температуры, сечения и длины. 
3. Мощность. Превращение электричества, например, в тепловую энергию, называется работой тока. Эту работоспособность оценивают мощностью, которая есть не что иное, как расход энергии за 1 сек.

• В сети DC, имеющей только активные сопротивления, мощность является активной и вычисляется по формуле: Р = UI, ватт. Р характеризует бесполезные потери энергии, например, на нагрев проводника. 
• В сети AC на участках с индуктивными элементами возникает реактивная мощность Q. Она не расходуется необратимо, а лишь временно накапливается в магнитном поле и совершает колебания между источником питания и реактивной частью цепи. Определяется по формуле: Q=IUL вольт-ампер реактивных (вар). 
• Полная мощность для последовательной цепи AC вычисляется по выражению: S=UI, В*А.
• Переход электроэнергии в любой другой вид энергии, например в световую, механическую, тепловую, сопровождается лишь активной составляющей, реактивная считается бесполезной, а в некоторых ситуациях даже вредной.   

В чем еще отличие переменного тока от постоянного, кроме вышеперечисленного? В синусоидальной (переменной) цепи электроны сначала движутся вдоль провода в одну сторону, затем на момент останавливаются и движутся в обратном направлении. Такие колебания повторяются с определенной частотой. В энергосистеме Украины стандарт составляет 50 циклов в секунду, то есть I переменный имеет частоту 50 Герц. 

Вычисление постоянного и переменного тока

Постоянный ток (direct current, DC) в амперах можно вычислить по закону Ома для участка цепи: 

I=U/R.

Цепи переменного тока (alternating current, AC) имеют не только активные, но и индуктивные компоненты, тогда закон Ома обобщается, и расчетная формула содержит комплексные значения: 

I=U/Z, 

где Z — полное сопротивление, равное Z=√R2+X2.

Существует два вида alternating current: 1-фазный и 3-фазный. Трехфазный AC применяется для транспортировки э/э высокого напряжения. Когда он направляется в бытовую розетку, он превращается в одну фазу вместе с преобразованием напряжения.

Постоянный и переменный ток: преимущества и недостатки 

 DC имеет ряд достоинств и недостатков.

Преимущества:

• отсутствует опережение или задержка current, протекающего к нагрузке, при включении в цепь, например, конденсатора;
• не вырабатывается реактивная мощность — вся э/э поступает к нагрузке без потерь;  
• обеспечивается возможность хранить электричество, например, в аккумуляторах.

Недостатки:

• значительные потери мощности при транспортировке э/э, особенно на большие расстояния;  
• постоянное напряжение сложнее преобразовывать — для передачи э/э необходимо сначала преобразовать ее в переменную форму, а потом снова в постоянную. По этой причине оборудование для преобразования DC напряжения дороже, чем оборудование для AC; 
• DC трудно прервать — к постоянному I всегда прикладывается постоянное U. При высоком напряжении в момент отключения может возникнуть дуга, при этом существует риск поражения электричеством;
• сильная коррозия проводов и изоляторов из-за электростатической индукции и электрической коррозии.

 

AC также имеет как преимущества, так и недостатки.

Преимущества:

• меньшие потери мощности при транспортировке на высоком напряжении, особенно при передаче э/э на большие расстояния, например, от электростанции в город;
• легко преобразовывать с помощью трансформаторов, что делает его более подходящим для электроснабжения бытовой и коммерческой инфраструктуры;
• легко выключается во время подачи э/э — напряжение мгновенно падает до нуля;
• можно использовать без учета разноименности полюсов (плюса и минуса) в бытовой электросети (розетке), что упрощает подключение и эксплуатацию устройств.

Недостатки:

• для транспортировки требуется более высокое напряжение, чем эксплуатационное;
• наличие потерь в виде реактивной мощности в результате воздействия катушек и конденсаторов — в итоге не вся э/э проходит через нагрузку, а некоторая мощность вырабатывается, просто путешествуя туда и обратно между нагрузкой и генератором;
• изоляцию и оборудование необходимо выбирать с учетом динамического и термического воздействия апериодической составляющей alternating current — его максимальное значение в √2 раза превышает рабочее;
• в AC направление тока постоянно меняется, поэтому когда в цепь включают конденсатор или катушку индуктивности, происходит задержка или опережение тока, протекающего к нагрузке, в зависимости от поведения напряжения.

Преобразование тока из постоянного в переменный

Рассмотрим преобразование DC в AC на примере работы солнечной электростанции. Солнечные панели генерируют постоянный электрический ток (DC) благодаря фотоэлектрической технологии. Для возможности потребления выработанной электроэнергии нагрузкой или подачи в энергосистему, необходимо преобразовать ее к параметрам промышленной, бытовой или общей электросети. Для преобразования DC на выходе солнечной панели или от аккумуляторной батареи в AC, на СЭС применяются инверторы. 

Современные инверторы способны организовать полноценный цикл работы солнечной электростанции, объединяя управление фотоэлектрическими модулями, аккумулятором, общей сетью и нагрузкой через себя. В итоге пользователь может рационально использовать солнечную энергию, программируя режимы потребления, аккумулирования и передачи перепроизводства э/э в общую сеть. 

Если у вас появились вопросы по производству, преобразованию и применению солнечной энергии, обращайтесь к специалистам Solar Garden.  

Последние новости

Как узнать какой ток переменный или постоянный?

Статьи › Чем отличается › Чем отличается ток переменный от постоянного тока?

Постоянный ток (DC) все время движется в одном направлении, из-за чего его полярность всегда одинакова. Переменный ток (AC) половину времени движется в одном направлении и половину — в другом.

1. Как определить постоянный или переменный ток?
2. Как понять переменный ток?
3. Какой ток В квартире переменный или постоянный?
4. Какой ток В розетке переменный или постоянный?
5. Как узнать какой ток?
6. Какой ток течет в автомобиле?
7. На каком токе работает бытовая техника?
8. Какой ток более опасен для человека?
9. Где есть постоянный ток?
10. Какой ток используется в России?
11. Какая сила тока в розетке 220 вольт?
12. Что не передает ток?
13. Что будет если подать постоянный ток вместо переменного?
14. Что опаснее постоянный или переменный ток?
15. Что означает AC DC на блоке питания?
16. Какой тип напряжения в розетке?
17. Какая частота тока в розетке?
18. Сколько фаз тока в розетке?
19. Какое напряжение используют в жилых домах?
20. Какое напряжение в квартире?
21. Какой ток чаще используется?
22. Какой ток удобнее применять для электросварки переменный или постоянный почему?

Как определить постоянный или переменный ток?

Переменный и постоянный ток — в чем отличие?:

• электроны в поле постоянного тока всегда передвигаются от «-» к «+»;
• в случае переменного, движение определяется частотой генератора — то есть, при частоте тока 50 Гц курс потока электронов изменится 100 раз за 1 секунду.

Как понять переменный ток?

Переме́нный ток — электрический ток, который с течением времени изменяется по величине, обычно и по направлению в электрической цепи.

Какой ток В квартире переменный или постоянный?

Поэтому ответ на вопрос о том, какой ток в домашней розетке, звучит просто: исключительно переменный. В более чем 98 процентах розеток в квартирах и частных домовладениях. Напряжение переменного типа отличается от постоянного тем, что оно постоянно меняет показатели своей величины и полярности.

Какой ток В розетке переменный или постоянный?

Переменный ток — это тот ток, который у нас в розетке. Он называется переменным, потому что направление движения электронов постоянно меняется. У переменного тока из розеток бывает разная частота и электрическое напряжение.

Как узнать какой ток?

Через мощность и напряжение

В паспорте электроприбора обычно указывается его номинальная мощность и параметры электрической сети, для работы с которой он предназначен. Имея в распоряжении эти данные, можно вычислить силу тока по формуле: I = P/U.

Какой ток течет в автомобиле?

При переводе механической энергии в электрическую вращая двигатель генератора получается довольно высокий КПД. Постоянный ток при низком напряжении менее опасен в экстренных ситуациях, в том числе и при обслуживании автомобиля. В автомобильных аккумуляторах используется именно постоянный постоянный ток.

На каком токе работает бытовая техника?

Бытовые приборы работают на постоянном токе, но в розетки сети в квартире приходит переменный ток. Практически везде постоянный ток получается путем выпрямления переменного.

Какой ток более опасен для человека?

Зарегистрированы случаи смертельного поражения при напряжении менее 4 Вольт. Соответственно не существует и безопасной силы тока. Распространенное мнение о безопасности тока силой менее 100 миллиампер — опасное заблуждение. Частота переменного тока 50 Гц — наиболее опасная.

Где есть постоянный ток?

Постоянный ток, вырабатываемый химическими источниками тока (гальваническими элементами, аккумуляторами), применяется для автономного электропитания многочисленных электрических и электронных устройств: электрофонарей, игрушек, аккумуляторного электроинструмента, средств связи, и т. п.

Какой ток используется в России?

В настоящее время в России стандартным напряжением в сети является напряжение 230В, но для поставщиков электроэнергии действует 220В.

Какая сила тока в розетке 220 вольт?

Стандартные розетки рассчитаны на силу тока в 16 Ампер. Поскольку напряжение в сети составляет 220 Вольт, то максимальная мощность составляет 16 Ампер * 220 Вольт = 3 520 Ватт или 3,5 Киловатт. 2. На линию розеток, как правило, ставят автоматы 16 Ампер.

Что не передает ток?

Самым лучшим диэлектриком является газ. Другие непроводящие электрический ток материалы — это стеклянные, фарфоровые, керамические изделия, а также резина, картон, сухое дерево, смолы и пластмассы.

Что будет если подать постоянный ток вместо переменного?

Что же будет на постоянном токе? Стартёр сработает, лампа зажжётся как положено, но вот дальше всё пойдёт наперекосяк. В цепи постоянного тока у дросселя не будет индуктивного сопротивления (только активное сопротивление проводов, а оно мало), а значит, он больше не сможет ограничивать ток.

Что опаснее постоянный или переменный ток?

Это зависит от напряжения: до 500 В переменный ток может причинить бОльший вред, чем постоянный; при 500 В оба вида напряжений опасны примерно одинаково; выше 500 В постоянный ток более опасен.

Что означает AC DC на блоке питания?

DC-DC преобразователь (DC — английская аббревиатура, Direct Current — постоянный ток) — данный конвертер преобразует постоянный ток в постоянный ток. В компьютерных боках питания таких преобразователя два: один преобразует +12В в +5В, другой из той же +12В линии в +3,3В.

Какой тип напряжения в розетке?

По стандарту напряжение должно быть 220 В, а частота 50Гц, но может изменяться в пределах от 216 до 253 В. В некоторых гостиницах есть также розетки на 120 В. Розетка типа G встречается редко.

Какая частота тока в розетке?

В мире существуют два стандарта напряжения: европейский — 220-240В и американский 100-127В. И два стандарта частоты переменного тока: 50 Гц и 60 Гц. США, Япония и большинство стран Южной Америки используют связку 100-127В 60 Гц. Остальной мир в основном использует европейские 220-240В 50 Гц.

Сколько фаз тока в розетке?

Таким образом, в розетке вместо нуля и фазы с напряжением 220 вольт получается две фазы с напряжением 380 вольт, и техника, которая в нее включена, начинает перегорать.

Какое напряжение используют в жилых домах?

Согласно межгосударственному стандарту ГОСТ 29322-2014 (IEC 60038:2009) «Напряжения стандартные», сетевое напряжение должно составлять 230 В ± 10 % при частоте 50±0,2 Гц (межфазное напряжение 400 В, напряжением фаза-нейтраль 230 В, четырёхпроводная схема включения «звезда»).

Какое напряжение в квартире?

В настоящее время в России стандартным напряжением в сети является напряжение 230В, но для поставщиков электроэнергии действует 220В. Действительно, ранее в Советском союзе стандартным напряжением было 220В, однако в последствии были приняты решения о переходе на общеевропейский стандарт — 230В.

Какой ток чаще используется?

Почему переменный ток используется чаще

Выше мы уже говорили о том, почему переменный ток в настоящее время используется чаще, чем постоянный.

Какой ток удобнее применять для электросварки переменный или постоянный почему?

Сварка на постоянном токе имеет более высокую скорость осаждения, она лучше всего подходит для сварщиков, которым требуются большие размеры наплавленного слоя. Несмотря на то, что сварка переменным током обеспечивает лучшее проплавление, она имеет более низкую скорость осаждения, что может быть непригодно.

Постоянный ток против переменного тока

Томас Эдисон против Николы Теслы. (Исходная статья: Freudenberg Group ) Заводы будущего могут полностью работать на постоянном токе. Основу для этого закладывает крупный исследовательский проект, координируемый Институтом машиностроения и автоматизации им. Фраунгофера (IPA) в Штутгарте, Германия.

Лаборатория не очень большая. Но полдюжины пультов управления с толстыми оранжевыми кабелями, видимыми сквозь застекленные фасады, посылают сообщение: здесь течет мощный ток. Но то, что может показаться обывателю совершенно неинтересным, может помочь изменить направление поставок электроэнергии для промышленности. «Например, мы моделируем сварочного робота, работающего на постоянном токе», — пояснил Тимм Кульманн, научный сотрудник Института машиностроения и автоматизации им. Фраунгофера (IPA) . До сих пор источником энергии для роботов, как и для другого промышленного оборудования, был переменный ток.

Это стандарт с тех пор, как Томас Эдисон и Джордж Вестингауз ожесточенно боролся за проектирование американской электросети в конце 19-го века. [Сербский инженер и физик Никола Тесла совершил десятки прорывов в производстве, передаче и применении электроэнергии. Он изобрел первый двигатель переменного тока ( AC ) и разработал технологию генерации и передачи AC ]. Вестингауз, предпочитавший переменный ток, в конечном счете преобладал над Эдисоном, выступавшим за постоянный ток. Но постоянный ток может зарекомендовать себя как лучшая альтернатива в будущем, по крайней мере, на сегодняшних фабриках. Кульманн координирует «DCIndustry 2» проекта , участниками которого стали более 30 промышленных компаний и пять научно-исследовательских институтов. Принципиальная возможность использования постоянного тока в промышленности была подтверждена в более раннем проекте. Теперь идея состоит в том, чтобы оказывать научную поддержку компаниям с помощью планов реального производственного цеха.

Без колебаний

Есть веские причины для перехода на постоянный ток. Первый и, возможно, самый важный из них связан с переводом всей электрической системы на климатически нейтральные технологии. В отличие от обычных электростанций, солнечные и ветряные электростанции не вырабатывают электроэнергию постоянно. Если спрос и предложение не совпадают на 100%, частота и, следовательно, напряжение в сети колеблются — в основном незаметно, но достаточно, чтобы нарушить чувствительные производственные процессы. «С локальной сетью постоянного тока завод может быть полностью отделен от этих колебаний — легко и эффективно», — сказал Александр Зауэр, который с начала года был одним из двух директоров Fraunhofer IPA . Есть и еще одно преимущество: все больше компаний покрывают часть своих потребностей в электроэнергии самостоятельно, например, с помощью солнечных батарей на крышах. Однако полупроводники в солнечных модулях всегда производят постоянный ток. До сих пор этот электрический поток приходилось преобразовывать в переменный ток с помощью инверторов, чтобы его можно было использовать на заводах. «Вы можете сэкономить деньги, отказавшись от большого количества инверторов», — объяснил Зауэр.

Сегодняшняя силовая электроника значительно снизила когда-то относительно высокую стоимость компонентов, необходимых для переключения и защиты постоянного тока, сказал он. Появится больше возможностей для разработки отраслевых компонентов. Пока что ученые в основном обходятся компонентами из железнодорожной отрасли. Ключевым компонентом локальной сети постоянного тока завода является «активный интерфейс», который используется для выпрямления и преобразования переменного тока при подключении к сети — для всего завода или, по крайней мере, одного производственного цеха.

Сеть постоянного тока, работающая в фоновом режиме, работает при напряжении около 650 вольт. До сих пор нет промышленных стандартов для нового мира электрического тока, но ожидается, что основы, разработанные в рамках проекта «DCIndustry 2», помогут Немецкой комиссии по электрическим, электронным и информационным технологиям (DKE) , которая отвечает за определяя их. Повышение энергоэффективности достигается за счет уменьшения количества преобразований во время работы. Современные инверторы работают с очень высокой эффективностью, но несколько процентных пунктов по-прежнему теряются при многократном прямом и обратном преобразовании. Прирост эффективности типичного промышленного робота составляет около десяти процентов. Энергия, необходимая для торможения, может быть использована в соседнем оборудовании без каких-либо потерь.

Было продемонстрировано шестипроцентное увеличение энергоэффективности станка, используемого для обработки древесины. Если промышленная установка интегрирована в местную интеллектуальную сеть, использование постоянного тока дает еще одно преимущество. В то время как переменный ток требует дополнительных датчиков напряжения, сигналы которых передаются в течение миллисекунд по оптоволокну или сети 5G, сам постоянный ток может служить управляющим сигналом для машин. «Вы отключаете как сенсорную систему, так и всю коммуникационную инфраструктуру в реальном времени», — объяснил Зауэр.

Эдисон наносит ответный удар

Построенная Томасом Эдисоном на Манхэттене в 1882 году первая в мире электрическая сеть работала на постоянном токе. Эта технология может вернуться через 150 лет. «Возможно, через 20 или 30 лет мы переоборудуем всю нашу систему электроснабжения», — сказал Зауэр. «В принципе, преимущества, которые мы демонстрируем на фабриках, могут быть перенесены на здания», тем более что растущее число конечных устройств, от светодиодных ламп до ноутбуков, рассчитано на постоянный ток.

Понимание разницы между переменным и постоянным током

Нравится это? Поделиться!

Сегодня, если вы посмотрите вокруг, практически все, что вы видите, питается от электричества в той или иной форме. ScienceStruck объяснит разницу между двумя формами тока – переменным током и постоянным током.

AC/DC — название музыкальной группы.

Австралийская хард-рок-группа получила свое название от характеристик швейной машины, принадлежащей сестре основателей — братьям Янг. На нем было написано «AC/DC», что означало, что машина может работать как на переменном, так и на постоянном токе.

Переменный ток и постоянный ток — две основные формы заряда, питающие наш электрический и электронный мир. Если вы впервые слышите названия AC и DC, то эта статья ScienceStruck будет очень полезна для ознакомления с основными понятиями об этих источниках питания.

Что такое переменный ток?

Переменный ток можно определить как поток электрического заряда, который через равные промежутки времени меняет свое направление. Период/регулярные интервалы, с которыми переменный ток меняет свое направление, называется его частотой (Гц). Этот ток можно изобразить на графике в виде синусоидальной волны. Морские транспортные средства, космические корабли и военная техника иногда используют переменный ток частотой 400 Гц. Однако большую часть времени, включая бытовое использование, частота переменного тока фиксируется на уровне 50 или 60 Гц. Домашние хозяйства в США снабжаются переменным током с частотой 60 Гц, тогда как частота переменного тока для бытовых нужд составляет 50 Гц в европейских странах.

Что такое постоянный ток?

Постоянный ток – это ток (поток электрического заряда или электронов), который течет только в одном направлении. Если представить на графике, DC можно изобразить в виде прямой линии, поскольку она не меняет направление. Следовательно, нет частоты, связанной с постоянным током. Если вы студент, частоту постоянного тока обычно спрашивают по пустякам. Дело в том, что DC или постоянный ток имеет нулевую частоту.

Поток постоянного и переменного тока в цепи.

Источники переменного и постоянного тока

AC: Электростанции и генераторы переменного тока производят переменный ток.
DC: Солнечные элементы, топливные элементы и термопары являются основными источниками для производства постоянного тока. Но основным источником постоянного тока является преобразование переменного тока.

Применение переменного и постоянного тока

● Переменный ток используется для питания холодильников, бытового освещения, вентиляторов, двигателей, кондиционеров, ЭЛТ-телевизоров, кухонных комбайнов, стиральных машин и практически всего промышленного оборудования.

● Постоянный ток в основном используется для питания электроники и другого цифрового оборудования. Смартфоны, планшеты, электромобили и т. д. Светодиодные и ЖК-телевизоры также работают от постоянного тока, который преобразуется из обычного источника питания переменного тока.

Почему переменный ток используется для передачи энергии?

1. Производить кондиционер дешевле и проще.
2. AC при высоком напряжении можно транспортировать на сотни миль без особых потерь мощности. Переменный ток также можно очень легко понизить (понизить) до более низкого напряжения. Электростанции и трансформаторы уменьшают величину этого напряжения до приемлемого уровня (110 или 230 В), прежде чем передать его в наши дома.

Что более опасно? переменного или постоянного тока?

Считается, что постоянный ток менее опасен, чем переменный, но точных доказательств этому нет. Существует заблуждение, что контакт с высоким напряжением переменного тока более смертелен, чем с низким напряжением постоянного тока. На самом деле, дело не в напряжении, а в величине тока, проходящего через тело человека.